本文作者為施耐德電氣IT事業(yè)部(APC)數(shù)據(jù)中心解決方案資深產(chǎn)品經(jīng)理

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一,、前言

當(dāng)下數(shù)據(jù)中心缺少一個對軟件管理工具進(jìn)行分級的權(quán)威性系統(tǒng)。因而對確保數(shù)據(jù)中心安全高效運營的管理系統(tǒng)的必需性和選擇性造成誤解,。本文將數(shù)據(jù)中心管理工具分成四個子分類 并加以闡述,。通過使用這個分級系統(tǒng)，數(shù)據(jù)中心專業(yè)人員就能夠量體裁衣地決定各自具體的數(shù)據(jù)中心需要哪些基礎(chǔ)設(shè)施管理工具,。

大多數(shù)專業(yè)認(rèn)識所熟知的數(shù)據(jù)中心包括兩部分,。第一部分，信息技術(shù)（IT）,，指的是數(shù)據(jù)中心所有信息處理層面上的系統(tǒng)（例如服務(wù)器,，存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備）。 第二個部分,，則包括確保IT部分正常工作的物理基礎(chǔ)設(shè)施及其控制,。這第二部分包括數(shù)據(jù)中心內(nèi)為IT機(jī)房內(nèi)設(shè)備提供支持的物理基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，以及大型數(shù)據(jù)中心設(shè)施本身,。例如設(shè)施電源,、制冷和安防系統(tǒng)。本文描述的管理軟件分級系統(tǒng)著重于第二部分,。

兩個部分相互關(guān)聯(lián),，但各自的子系統(tǒng)則是由不同的用戶調(diào)用、管理和維護(hù)的,。例如,，設(shè)備和工程部門保有并對建筑設(shè)施及IT基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行運維,。而IT部門的人員則負(fù)責(zé)IT設(shè)備。隨著數(shù)據(jù)中心的整體發(fā)展,， 這些部門將會有越來越多的業(yè)務(wù)交叉進(jìn)行,，作為提供支持的各管理系統(tǒng)也會相互關(guān)聯(lián)得越來越緊密。

理想的狀態(tài)下,，數(shù)據(jù)中心的經(jīng)理們應(yīng)該可以通過一個管理軟件包滿足他們所有的基本需求,。然而，這種單一系統(tǒng)的概念在實際應(yīng)用中是不存在的,。盡管眾多廠商爭相承諾一個終極統(tǒng)一管理系統(tǒng)的美好愿景,，但這始終只是一個可望而不可及的夢想。原因在于以下三點：

需要用簡單的工具滿足特定需求 --IT和設(shè)施管理人員需要處理的業(yè)務(wù)有著不同的優(yōu)先排序,，沒有一個工具包能同時滿足他們的所有需求,。因而針對特定要求的簡單的工具更受歡迎。

對已有系統(tǒng)的投資 --大部分?jǐn)?shù)據(jù)中心專業(yè)人員已經(jīng)安裝了具有部分管理功能的軟件,。在很多情況下，取代現(xiàn)有軟件既不可行也不經(jīng)濟(jì),。

開放性協(xié)議可實現(xiàn)不同軟件的集成--建筑設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件工具是高度專業(yè)化的,，但這些軟件工具又是基于標(biāo)準(zhǔn)化的開放協(xié)議，能夠簡單便捷地根據(jù)需要向現(xiàn)有工具包中添加和集成新的工具,，并且能保持它們之間有效的溝通和協(xié)同工作,。因此，這種功能淡化了對簡單統(tǒng)一的系統(tǒng)的需求,。

二,、分級系統(tǒng)

一個數(shù)據(jù)中心設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施部分包括四個子分類。取決于特定數(shù)據(jù)中心的規(guī)模,，完整數(shù)據(jù)中心（IT和基礎(chǔ)架構(gòu)兩個部分）可能包含數(shù)以百計的管理軟件子系統(tǒng),。將這些子系統(tǒng)進(jìn)行分級的第一步是把它們歸入四個基本子分類。 盡管本文是主要討論設(shè)施和IT基礎(chǔ)架構(gòu)管理軟件,，但是子分類也能夠?qū)T管理軟件進(jìn)行分級,。

各子分類都與圖形用戶界面（GUI）或者人機(jī)界面（HMI）相聯(lián)系，而且智能儀表盤層是跨分類信息可視化的主要區(qū)域,。

對于準(zhǔn)備評估管理軟件的數(shù)據(jù)中心運營人員來說,， 第一步應(yīng)該是檢查數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，例如供配電系統(tǒng),、樓宇的暖通空調(diào)和制冷設(shè)施,、IT機(jī)房和安防等。這樣有助于判斷哪些子系統(tǒng)管理工具已經(jīng)安裝,，以及下一步哪些子系統(tǒng)管理工具是需要安裝的,。例如，一個托管數(shù)據(jù)中心可能不需要管理IT機(jī)房的子系統(tǒng)，但是暖通空調(diào)控制和電力管理的子系統(tǒng)卻可能是很關(guān)鍵的,。一個安置著100臺機(jī)柜的小型或中型的數(shù)據(jù)中心則可能沒有設(shè)施控制和電源管理子系統(tǒng),， 而是把這個工作交給設(shè)備工程部。 另一方面,，IT員工可能希望通過安置一個機(jī)房管理子系統(tǒng)直接監(jiān)測性能數(shù)據(jù),。

三、監(jiān)測和自動化

納入監(jiān)測和自動化子分類的子系統(tǒng)能夠確保：

1.數(shù)據(jù)中心按設(shè)計的性能工作,；

2.自動維護(hù)和優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的可用性和效率,。

監(jiān)測和自動化軟件根據(jù)用戶定義的閾值執(zhí)行告警、記錄日志以及控制物理設(shè)備,。監(jiān)測和自動化子分類的各子系統(tǒng)包括設(shè)施電力,、設(shè)施環(huán)境控制、設(shè)施安防子系統(tǒng)和IT機(jī)房管理（如圖2所示）,。表2按主次功能區(qū)分幾種主流的監(jiān)測和自動化子系統(tǒng),。

監(jiān)測和自動化子分類中存在的四個子系統(tǒng)分組：

 

設(shè)施電力

設(shè)施電力管理子系統(tǒng)對包括數(shù)據(jù)中心在內(nèi)的建筑物內(nèi)整個供配電網(wǎng)路（從市電接入，經(jīng)過變壓器,、配電單元到機(jī)柜）的狀態(tài)和運營提供詳細(xì)的監(jiān)測,。電氣工程師和咨詢顧問使用這些子系統(tǒng)來管理供配電網(wǎng)路。這類子系統(tǒng)的最重要功能包括電流狀況的監(jiān)測（關(guān)鍵和非關(guān)鍵負(fù)載）,、電源告警和電源分析,。這些功能為以下關(guān)鍵動作提供支持，例如：電力網(wǎng)路問題的通知和響應(yīng),、維護(hù)（例行和非例行的）,、容量規(guī)劃、設(shè)施擴(kuò)展/翻新項目,、能源效率項目,、電源質(zhì)量分析和電源可靠性分析。

設(shè)施電力管理子系統(tǒng)提供清晰完整的設(shè)施供配電系統(tǒng)的視圖,。同時也可以基于細(xì)化的電氣數(shù)據(jù)提供綜合且有的放矢的信息,。 例如：功率、能耗,、功率因數(shù),、電流、電壓,、頻率,、諧波和波形。子系統(tǒng)的輸出包括設(shè)施的3D視圖,、電氣單線圖和設(shè)備詳細(xì)信息,。設(shè)施電力管理子系統(tǒng)同時提供可視告警指示和告警通知,、數(shù)據(jù)分析工具，以及安排和發(fā)布報告的能力,。

設(shè)施電力管理子系統(tǒng)既能為小型數(shù)據(jù)中心提供簡便基本的電力監(jiān)測功能,，又能為大型站點提供高速高性能的反饋。

 

設(shè)施環(huán)境控制

傳統(tǒng)意義上的設(shè)施環(huán)境控制子系統(tǒng)只滿足設(shè)備工程部門的要求,。除了對設(shè)施暖通空調(diào)系統(tǒng)的控制,，設(shè)施環(huán)境控制子系統(tǒng)還能集成消防系統(tǒng)、水,、蒸汽和燃?xì)庀到y(tǒng),。設(shè)施環(huán)境控制子系統(tǒng)經(jīng)常采用的通訊協(xié)議包括有”BACnet，LONworks,，和Modbus“,。

設(shè)施環(huán)境控制子系統(tǒng)的日常功能包括開關(guān)閥門和風(fēng)門擋板，對風(fēng)機(jī)調(diào)速和水泵啟動,，對建筑設(shè)施內(nèi)目標(biāo)空間進(jìn)行受控的加熱和制冷,。

 

設(shè)施安防

隨著先進(jìn)的光學(xué)視頻管理、生物識別和遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)等新技術(shù)更廣泛的應(yīng)用,，傳統(tǒng)的”門卡-警衛(wèi)“安防模式正逐步被能夠提供主動身份驗證和數(shù)據(jù)中心人員活動跟蹤的設(shè)施安防子系統(tǒng)所取代,。身份識別技術(shù)正隨著受到它保護(hù)的設(shè)施、信息和通訊的迅猛發(fā)展而快速變化,。

IT 機(jī)房

IT機(jī)房管理子系統(tǒng)監(jiān)控IT機(jī)房內(nèi)的電源和制冷系統(tǒng)，以確保服務(wù)器,、通訊設(shè)備和存儲設(shè)備的正常運行,。數(shù)據(jù)中心的IT機(jī)房管理子系統(tǒng)是按照機(jī)房操作員對快速實時信息的需要和要求開發(fā)的。IT環(huán)境特有的快速變更,，智能設(shè)備和基于異常狀況的管理哲學(xué),，各子系統(tǒng)還能與機(jī)柜行列內(nèi)的安防攝像機(jī)相結(jié)合使用。

IT機(jī)房管理子系統(tǒng)的設(shè)計允許對多個系統(tǒng)進(jìn)行固件同步升級,，以及通過驗證反映行為參數(shù)超過預(yù)設(shè)閾值的異常來監(jiān)測電池健康狀況,。機(jī)房管理子系統(tǒng)期望用與其他IT應(yīng)用類似的方式來操作電力和制冷監(jiān)控系統(tǒng)，也就是說,，由軟件自動安裝,，軟件自動檢測所連接的組件。簡單來說,，每一個程序都擁有變更配置的能力,。這些子系統(tǒng)通常使用IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議。

三,、規(guī)劃和實施

規(guī)劃與實施子分類所包含的子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)：

1.新設(shè)備的高效部署,；

2.數(shù)據(jù)中心設(shè)施變更計劃的執(zhí)行,；

3.數(shù)據(jù)中心內(nèi)的資產(chǎn)跟蹤；

4.模擬潛在變更來分析對數(shù)據(jù)中心今后的影響,。

規(guī)劃和實施的功能包括：

1.預(yù)測和建模(“我如果這樣做會發(fā)生什么,？”)，

2.變更跟蹤 (“在什么時候我的系統(tǒng)會過時棄用,？”),

3.資產(chǎn)跟蹤 （“我如何跟蹤一件設(shè)備的移動和歷史記錄,？”），

4.依存關(guān)系分析 （“如果我改變一個機(jī)柜的設(shè)備配置會對冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生什么樣的影響,？”）,。

在規(guī)劃與實施的子分類中存在著五類子系統(tǒng)：

設(shè)施資產(chǎn)管理

這個子系統(tǒng)實現(xiàn)對資產(chǎn)部署，資產(chǎn)相關(guān)部件指標(biāo)參數(shù)的生成,，校準(zhǔn)和建筑物內(nèi)設(shè)備資產(chǎn)的成本核算和跟蹤等的管理,。

設(shè)施容量管理

這個子系統(tǒng)除了預(yù)估項目對電源和制冷基礎(chǔ)設(shè)施的影響之外，還提供能耗和水流量的實時測量來協(xié)助設(shè)施管理人員計劃在制冷間和電氣間內(nèi)設(shè)備的移動和變更,。

IT機(jī)房工作流程管理

這個子系統(tǒng)通過呈現(xiàn)數(shù)據(jù)中心不同地點分級,，包括總體和本地的視圖，以及成批或者單一的資產(chǎn)的綜合概覽來幫助執(zhí)行設(shè)備的添加,，移動,，和變更，

 

IT機(jī)房容量管理

從能效的角度講,，這個子系統(tǒng)確認(rèn)電源,，制冷，和機(jī)柜級別IT設(shè)備的最佳安置地點,。用戶提出的要求,，例如冗余, 網(wǎng)絡(luò)使用 和業(yè)務(wù)分組等，也作為參數(shù)計算在內(nèi),。 通過使用真實的數(shù)據(jù)來模擬變更,，在發(fā)生變更之前分析得出變更會產(chǎn)生的影響。這個層面的計劃可降低電力和制冷系統(tǒng)的擱淺容量,。

 

IT機(jī)房資產(chǎn)和生命周期管理

這個子系統(tǒng)實現(xiàn)IT機(jī)房的資產(chǎn)管理,，數(shù)據(jù)中心布局的可視模型能夠跟蹤IT資產(chǎn)和可用空間。對數(shù)據(jù)中心布局展示描繪還可以實現(xiàn)單個機(jī)柜功耗的可視化,，以及電力故障識別和定位,。

數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)采集子分類包含設(shè)備儀表、電源保護(hù)設(shè)備,、嵌入式插件,、可編程邏輯控制器（PLC）、傳感器和其他類似設(shè)備,。這些設(shè)備執(zhí)行的是收集數(shù)據(jù)和把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)入管理軟件進(jìn)行處理等基本功能,。

智能儀表盤

所有數(shù)據(jù)中心經(jīng)理都要求通過某些途徑來整合關(guān)于各自數(shù)據(jù)中心性能的關(guān)鍵信息,。不但這些關(guān)鍵信息要匯集，而且要使看到這些數(shù)據(jù)的用戶明白它的意義并能采取行動,。事實上,，通過一個智能儀表盤來使數(shù)據(jù)可視化是允許產(chǎn)生跨四個主要子分類視圖的重要功能。

可操作的智能儀表盤所提供的數(shù)據(jù)包括以下這些：平均溫度和濕度,、某一時段中最高的溫度和濕度,、IT負(fù)載、數(shù)據(jù)中心總體負(fù)載和10項最近的關(guān)鍵告警信息概要等,。從安防的角度講,，智能儀表盤還能強(qiáng)調(diào)顯示最近10次物理進(jìn)入及其發(fā)生的時間。負(fù)責(zé)控制能源成本的運營人員還可以在智能儀表盤上顯示PUE數(shù)據(jù),。

一些數(shù)據(jù)中心運營者可以選擇不通過智能儀表盤,，而直接讀取原始數(shù)據(jù)。例如,，把對SQL表格的查詢生成或者轉(zhuǎn)換成Excel文件,，由此產(chǎn)生的報告可以滿足對實時性能信息的要求。各種監(jiān)控子系統(tǒng),，可以強(qiáng)調(diào)顯示緊急的問題,。但是隨著數(shù)據(jù)中心變得越來越復(fù)雜，更需要把信息簡便的組織并呈現(xiàn)在正式的智能儀表盤中,。智能儀表盤本身代表著第四個子分類,， 它可以獲取來自于其他三個子分類的數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)更新到管理軟件包,，通過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)提供KPIs和數(shù)據(jù)綜述,。

有一些智能儀表盤更專注于IT設(shè)備的性能，而另一些則提供簡單的物理設(shè)施的視圖,，例如制冷，電力和安防,。智能儀表盤從監(jiān)控和自動化,，規(guī)劃和實施，以及數(shù)據(jù)采集這些子分類獲取信息,。

可視化軟件

盡管智能儀表盤是匯集那些對行動有指導(dǎo)意義的數(shù)據(jù)的關(guān)鍵核心部件,，但是還有各種層面的人機(jī)交流界面（HMI）和圖形用戶界面存在著，而且允許特定的用戶通過數(shù)據(jù)中心的各種子系統(tǒng)查看對他們有意義的數(shù)據(jù)（如圖1中GUI和HMI所示）,。盡管設(shè)施工程師是所使用的HMI不同于IT操作者所使用的GUI,，但是兩者都基于用戶喜好的優(yōu)先權(quán)從系統(tǒng)中提取數(shù)據(jù)。

【作者簡介】

劉海峰

施耐德電氣IT事業(yè)部(APC)數(shù)據(jù)中心解決方案資深產(chǎn)品經(jīng)理

施耐德電氣IT事業(yè)部全球數(shù)據(jù)中心解決方案資深產(chǎn)品經(jīng)理,。目前主要從事數(shù)據(jù)中心解決方案的研究,、策劃,，及推廣工作。長期與中國數(shù)據(jù)中心團(tuán)隊協(xié)同工作,，將國際先進(jìn)理念引入中國,，使其與國內(nèi)數(shù)據(jù)中心發(fā)展動向有機(jī)結(jié)合并念順利在中國落地。

劉海峰于2005年加入APC,，任職數(shù)據(jù)中心電源解決方案高級應(yīng)用工程師,，曾參與Bank of America，Intel,，Digital Realty Trust等大型數(shù)據(jù)中心項目的設(shè)計工作,。加入APC之前，曾先后在Powerware,， Emerson Network Power等公司工作,， 十多年的數(shù)據(jù)中心從業(yè)經(jīng)驗，先后從事過UPS及配電產(chǎn)品以及數(shù)據(jù)中心整體解決方案的應(yīng)用,、技術(shù)支持,，產(chǎn)品管理，市場推廣,，以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)/白皮書的制定工作,。

劉海峰畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)，擁有電子工程碩士學(xué)位,。以及羅德島大學(xué),，獲得工商管理碩士學(xué)位，Beta Gamma Sigma榮譽(yù)學(xué)會會員,。