數據中心基礎設施管理DCIM綜述

文｜杭州吾久數據機房工程研究有限公司 黃 鍇

1 引言

近年來，數據中心基礎設施管理作為一個特定的專有名詞，在數據中心行業內被渲染和傳播，并逐漸地被業內人士認識和認同。DCIM作為數據中心基礎設施管理的平臺與工具也將逐漸成為數據中心領域主流技術和應用方向。

2 DCIM的含義

DCIM數據中心基礎設施管理是通過一整套硬件設施、傳感器和特定軟件的管理平臺與工具，來覆蓋數據中心IT關鍵設備（服務器、存儲、網絡、虛擬機）和基礎設施（配電、制冷、布線、機柜）等所有關聯系統的對象（安全、管理、環境），其具有進行容量規劃、集中監控、準確處置、智能管理、預測模型、成本控制等管理功能，DCIM是信息技術和設施管理的綜合集成。一個有效的DCIM系統將為數據中心提供相互依存的系統進行資產的實時監控和統一的管理平臺，DCIM工具將提供詳細的監測和測量數據中心的性能、利用率和能耗，支持其向更高效、成本效益和綠色環保的方向發展。

3 DCIM興起與演變

當今的數據中心隨著電子技術的發展，構成數據中心IT關鍵設備的服務器設備、存儲設備、網絡設備的體積減小、功能加強、熱功率密度加大，使數據中心越來越趨于高密度，數據中心機房場地也趨于緊湊以及機柜呈高密裝機容量，單位能耗比以往有較大的增幅。數據中心虛擬化和云計算的應用，使基礎設施增加了與IT關鍵設備系統的動態關聯性，使數據中心的部署與管理面臨跨越傳統基礎設施管理與IT系統管理的兩個層面。數據中心對綠色節能的倡導，已經成為數據中心的一項基本要求，對提高功效、能源的利用率則成為數據中心建設與運維的重要舉措。數據中心可用性的確立與風險的應對，使數據中心在自動化和智能化的管理方面提出了更高的要求。

因此，在數據中心的行業中，以需求為導向、以研究為框架、以技術為基點、以整合為平臺、以產品為賣點、以應用為目的，逐漸形成了DCIM ——數據中心基礎設施管理的新型的、特定的概念與產品。

在DCIM之前，數據中心管理是基于數據中心“環境與設備監控的管理”和基于數據中心“IT設備系統與網絡的管理”，這兩者的管理架構和管理流程是獨立分離的。

數據中心環境與設備監控系統，其跟蹤基礎設施及設備的運營狀況，實現檢測、監控、報警、記錄等管理功能，但缺乏一些必要的功能，如有效地監測和處置相互依存的IT設備系統的動態變化，使其能相應地滿足不斷變化的業務和技術需求。

數據中心IT設備系統與網絡的管理，又僅局限于IT設備系統的配置管理和網絡路由、安全管理等功能，同樣也缺乏一些必要的功能，如怎樣及時有效地告知數據中心的基礎設施系統使其作相應的適宜性調整。

（1）數據中心管理的新需求產生了相關的驅動與演變。

需要以全面的視角，提供數據中心基礎設施更復雜的綜合監測和管理工具，以使其全面的實時監控，并具有建模和管理功能，以便進行長期的容量規劃，動態優化獲得關鍵系統的性能和效率以及提高資產利用率。

在不追加數據中心基礎設施投資的情況下，應對關鍵業務的IT應用的快速增長，提升IT應用能力，服務器虛擬化則成為流行的方法。這需要在虛擬化動態環境內，創建一個穩態的環境，在計算負載快速變化和遷移時，做出配電和散熱的響應。

數據中心熱密度的迅速增加，如果超出基礎設施的承受能力，將導致效率的降低，并增大了超載和數據中心宕機的風險。

虛擬化應用的低效分配，可能增加功耗和集中的熱密度，造成意想不到的服務器機架和局部熱點，由此引起的固有風險，導致了一個需要能夠彌合IT和設施之間鴻溝的綜合監控系統和管理解決方案的產生。

隨著時間的推移，開發同步監測和管理物理與虛擬基礎設施的智能容量規劃解決方案的需求在逐漸地增加。智能容量規劃是為數據中心管理者將異構基礎設施中的公共儲存庫的性能和資源利用率信息，提供實時數據的聚合和關聯。使數據中心管理者能夠自動化地基于服務器能力的IT應用管理，以及在數據中心物理的基礎設施的條件下，優化整個數據中心基礎設施的性能、可靠性和效率。

（2）數據中心管理的新需求使DCIM發生了演變。

DCIM數據中心基礎設施管理是信息技術和設施管理的綜合集成，主要的特性是將數據中心IT關鍵設備和基礎設施所有關聯系統的信息與管理進行整合，DCIM工具和流程將改變原有數據中心“環境與設備監控的管理”和 “IT設備系統與網絡的管理”兩者間的管理架構和管理流程相分離的狀態，成為數據中心基礎設施管理且包含IT系統作為管理驅動的主流趨勢。

4 DCIM的研究狀況

DCIM是數據中心行業中一個新型技術產品與應用領域，并具有特定的體系結構，技術產品的開發是基于系統的模型，并以此確定系統的整體結構、模塊、關聯、功能、指標、應用與適用范圍。對DCIM的研究，在國際上主要由數據中心的行業研究機構及產品廠商來開展這方面的研究工作，并提出相關的DCIM定義、框架模型、主要觀點等。這些DCIM框架模型的研究，為技術產品的開發與應用提出了可實施的基礎和準則。

一個有效的DCIM平臺將提供一個相互依存的系統與資產的實時監控和管理的統一平臺，提供收集實時數據、資產可視化、建立虛擬模型、實行變更控制、進行全程管理、呈現運營報告、動態預測分析等一系列的保障業務和運營效益的措施。這些功能包括：全面地采集監測真實運行狀態數據；對IT設備與基礎設施的環境監控與報告；識別IT設備和基礎設施之間的相互依存關系；數據中心資源與資產的配置和變更管理；可視化的物理和虛擬設備設施管理；基于模型自動化的事件應對與處置；現時與歷史數據資料的可管理性；能源的實時測量、能力模型與優化配置；應對動態的IT設備與虛擬設備的變化；適宜的資產、成本、效率的預測分析與決策；統一的操作平臺、工具和管理界面。

一個有效的DCIM平臺將使數據中心基礎設施管理達到的主要目標是：保障可用性計劃及降低風險、提高資產和基礎設施的利用率、綜合降低能源消耗和運維成本、流程化管理滿足規定的服務水平、實時自動提供管理決策信息、提高數據中心效率和效益。

5 DCIM的產品狀況

在現今的DCIM國際市場上，據行業報道已經有DCIM的產品200余個。由于DCIM的產品廠商在數據中心行業中所處的主營業務的定位不同，從而形成了不同的產品陣列。

DCIM數據中心基礎設施管理，是通過一整套包含硬件設施、傳感器和特定軟件的管理平臺與工具。不同的廠商所提供的DCIM產品存在較大的差異，主要是產品功能的聚集度上所涉及的檢測對象的種類、可管理的對象與范圍、軟件平臺的功能、數據標準與通信協議、第三方的銜接、可擴展性等。盡管有些廠商產品的表現較為單一，但是由此可見DCIM是個趨勢，各類產品廠商都在往這個方向發展或集成自有產品系統的管理功能。

在國內的DCIM市場上，現今可以獲得采用的主要是以國際廠商的產品為主。國內原有從事機房環境與設備監控的產品廠商以及從事專業軟件開發廠商或機房基礎設施設備廠商，大都還沒有以DCIM的理念、框架、功能來組織開發和發布其產品，盡管有些已經具有DCIM的特性，但是未見在行業內做相關的DCIM產品發布。

6 DCIM開發與應用的建議

DCIM作為一個數據中心行業新型的技術與管理的平臺，在將成為行業主流趨勢的狀況下，國內數據中心行業內產業鏈中的各方需要認真地關注和參與其開發與應用，在此提出一些建議。

在政策層面上，國家有關的行業主管部門和行業技術機構，需在標準制定與產業推廣上起積極的作用，組織編制DCIM的相關標準，擬定行業統一的技術規范，確定適合國情的數據中心基礎設施技術與管理準則，推動DCIM技術與產品及應用的開展。

在技術層面上，需要研究機構以及產品開發廠商，對適宜國內數據中心管理特征的DCIM系統構架進行研究和制定，并以此作為技術產品的開發準則。

在產品層面上，對于DCIM平臺的開發廠商，需要構建一個實際意義的數據中心基礎設施管理系統，包含應具有的功能，真正使數據中心的運維管理人員從中得到效率和收益。

在市場層面上，需結合國家倡導節能和企業要求效率以及提升國內數據中心行業的整體建設與管理水平為目標，加大對DCIM作用與效益的宣傳和推廣。

在應用層面上，數據中心項目的建設方，需從整體上考慮數據中心DCIM的技術與管理趨勢、建設與運維成本、效率與收益體現。對于數據中心工程項目的設計方，需跟蹤數據中心行業的技術、產品、系統、平臺、應用的發展變化，適當地選擇DCIM平臺為適宜的數據中心項目服務。

7 結束語

DCIM數據中心基礎設施管理（平臺與工具）的出現與發展，促成了數據中心中信息技術和設施管理的綜合集成，無論其管理的形式、技術的方法還是管理的范疇、技術的應用，都發生實質性的變化，成為數據中心管理的主流趨勢，對數據中心有效的綜合管理具有積極的作用。

目前DCIM，國內的開發與應用還剛起步，跟蹤國際的主流趨勢，開展對國內DCIM的研究、開發、推廣、應用需政府機構、研究機構、產品廠商、項目業主以及項目參與方的共同努力，并以提升國內數據中心行業的整體建設與管理水平，節能與提高效率為目的。