數(shù)據(jù)中心的智能化管理

文｜ 美國西蒙公司 陳宇通

簡單的主機型數(shù)據(jù)中心經(jīng)歷不斷的增長，已經(jīng)演變成裝滿無數(shù)服務(wù)器、存儲設(shè)備、交換機和路由器的數(shù)據(jù)中心。當我們不停往數(shù)據(jù)中心機房里添加設(shè)備并達到巔峰容量時，網(wǎng)絡(luò)布線系統(tǒng)的密度和復雜程度也逐漸增加，傳統(tǒng)的基于人工書面記錄的布線管理方法已經(jīng)捉襟見肘，既無法保證記錄的準確性也不能高效地查找線路提供信息。布線管理成為數(shù)據(jù)中心機房的雷區(qū)，特別是投入使用一段時間后的機房，所有的跳線都不敢觸碰，哪怕是終端設(shè)備已被移走或測試時臨時接入的跳接線纜。

1 智能布線管理標準

智能布線管理系統(tǒng)發(fā)展至今已有十幾年的歷史，其技術(shù)和應(yīng)用日漸成熟，生產(chǎn)廠家的解決方案已經(jīng)進化到第二甚至第三代，國內(nèi)企業(yè)也推出了自主開發(fā)的產(chǎn)品，國內(nèi)外大量的成功案例也論證了此系統(tǒng)的實用性。國際標準組織正在積極地推動智能布線管理（AIM）的標準化建設(shè)，北美的TIA和國際ISO組織都在今年發(fā)表了相關(guān)的標準和議案。國標《電子信息系統(tǒng)機房設(shè)計規(guī)范》（GB 50174-2008）建議在A級機房中采用實時智能管理系統(tǒng)。

雖然智能布線管理系統(tǒng)的實現(xiàn)技術(shù)各有不同，但公認的基礎(chǔ)功能包括：記錄布線系統(tǒng)中的所有配線設(shè)備、記錄與布線系統(tǒng)相連的網(wǎng)絡(luò)及終端設(shè)備、監(jiān)視上述兩類設(shè)備的連接、當上述連接發(fā)生變化時記錄在案并觸發(fā)警報、便于故障查找、生成報告用于審查。除此以外，智能布線管理系統(tǒng)還可實現(xiàn)CAD圖紙定位、工單流程控制、資產(chǎn)管理、環(huán)境監(jiān)測等功能。

2 智能布線管理和ROI

提到采用智能布線管理系統(tǒng)，用戶的第一疑問往往就是會增加多少投資成本。而只關(guān)心初期建設(shè)成本的投資方往往會被誤導選用一些不健全的智能布線管理方案，可以省略了許多關(guān)鍵部件，使得最終的系統(tǒng)無法真正實現(xiàn)智能管理，也無法適應(yīng)多變的現(xiàn)場使用環(huán)境。其結(jié)果是用戶花了錢卻只是給機柜內(nèi)增加了一些燈光效果，或者是使用步驟比傳統(tǒng)布線管理還要復雜，導致被完全棄用。

筆者一直引導用戶建立正確的IT投資理念，也就是合理的IT總擁有成本和IT投資回報率。網(wǎng)絡(luò)對于現(xiàn)代企業(yè)的重要性不言而喻，一旦網(wǎng)絡(luò)故障發(fā)生宕機，將對生產(chǎn)力造成極大的影響，針對財富1000強企業(yè)IT經(jīng)理的調(diào)查表明，每小時的宕機成本達到了10萬美金（未考慮金融等特殊行業(yè)的連帶損失）。我們建議用戶從初始投資、服務(wù)年限中的持續(xù)支出、系統(tǒng)升級成本等多方面考核，根據(jù)自己的實際需要，建設(shè)合適的布線平臺，規(guī)避增加隱形的成本陷阱。好的智能布線管理系統(tǒng)可以幫助用戶遠程實時監(jiān)測機房內(nèi)跳線空間的連接關(guān)系，預(yù)防跳接誤操作，并能及時反饋人為操作故障，盡可能地降低網(wǎng)絡(luò)連接中斷對業(yè)務(wù)系統(tǒng)造成的宕機影響。這樣一來，用戶的總擁有成本非但沒有增加，反而節(jié)省。

3 數(shù)據(jù)中心的智能布線管理實踐

數(shù)據(jù)中心機房的配線區(qū)域包括主配線區(qū)（MDA）、中間配線區(qū)（IDA）、水平配線區(qū)（HDA）、區(qū)域配線區(qū)（ZDA）和設(shè)備配線區(qū)（EDA），如圖1所示。核心、匯聚、接入層的網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備分別安裝在MDA、IDA和HDA的機柜內(nèi)，通過交叉連接方式將這些設(shè)備與主干/水平布線系統(tǒng)相連，智能布線管理系統(tǒng)也主要實施在這些配線區(qū)。

智能布線管理系統(tǒng)的組成分為硬件和軟件兩部分。其中硬件部分包括控制器（或稱管理單元）、智能（銅/光）配線架和智能（銅/光）跳線；軟件采用Client/Server架構(gòu)，采用通用數(shù)據(jù)庫接口，支持主流的操作系統(tǒng)平臺。

以西蒙公司的MapIT G2系統(tǒng)為例，硬件部分包括帶有大屏幕LCD圖形顯示的1U控制器、帶有圖形化LCD和LEDs具備本地化智能處理的智能銅/光配線架、帶有第9/3芯傳感觸針的智能銅/光跳線。圖2是典型的數(shù)據(jù)中心水平智能布線系統(tǒng)，接入層網(wǎng)絡(luò)交換機的端口在HDA列頭柜中通過交叉連接的方式跳接到水平布線，列頭柜中的兩個配線架均為智能配線架，水平線纜的另一端位于安裝服務(wù)器的任一EDA機柜，端接于普通的配線架，連接交換機和服務(wù)器的跳線均為普通跳線。智能配線架通過控制線路連至控制器，一個控制器可以管理120個智能配線架（通過擴展可以管理到2880個智能配線架）。安裝管理軟件的服務(wù)器通過以太網(wǎng)絡(luò)訪問各控制器，實現(xiàn)對每一個智能配線架端口的實時監(jiān)測。所有在第9/3針和控制線路上傳輸?shù)男盘柖寂c雙絞線/光纖上傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)信號無關(guān)。主干布線系統(tǒng)的智能化管理也采用類似的拓撲結(jié)構(gòu)，智能配線架一般安裝于線路匯聚的MDA或IDA配線區(qū)域。

應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心的智能布線管理系統(tǒng)，除了最基本的對端口連接的實時監(jiān)視以外，還應(yīng)具備高可用、高安全、易擴展和環(huán)保節(jié)能的特性。系統(tǒng)應(yīng)具備足夠的故障冗余功能，如西蒙MapIT G2系統(tǒng)的雙電源、雙網(wǎng)口、雙控制線路的冗余機制，使得智能管理更加可靠，基于鏈路偵測的傳感技術(shù)和強大的數(shù)據(jù)庫支持，系統(tǒng)即使在停電事故后也能迅速更新故障期間基礎(chǔ)設(shè)施的連接變更。節(jié)能是保證數(shù)據(jù)中心健康運行的關(guān)鍵，TIA 942-A標準專門為此增加了相關(guān)章節(jié)，西蒙的MapIT G2系統(tǒng)的控制器具有高密度的特點（相比一般的智能配線系統(tǒng)可節(jié)省多達89%的機架空間）；電子元件運行溫度更低，無需主動散熱，降低了現(xiàn)場工作噪音；外形尺寸設(shè)計緊湊，控制線纜數(shù)量大大減少，使機柜內(nèi)和走線通道空間最大化，增加空氣流通，比一般的智能系統(tǒng)多節(jié)省能耗約 78%，真正做到了綠色節(jié)能。

數(shù)據(jù)中心的智能布線系統(tǒng)，還應(yīng)支持最新的布線技術(shù)，如6A萬兆銅纜布線以及基于MPO/MTP接口面向40/100G網(wǎng)絡(luò)的光纖預(yù)連接布線。

數(shù)據(jù)中心智能布線系統(tǒng)中的軟件，除了能管理配線和網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備與連接以外，還應(yīng)具備I/O數(shù)據(jù)接口，能夠和能源控制、環(huán)境控制和安全保護等多個系統(tǒng)互聯(lián)互動，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的一體化智能管理。

4 結(jié)束語

數(shù)據(jù)中心的智能管理解決方案，能夠?qū)﹃P(guān)鍵設(shè)備的連接提供實時的監(jiān)控，提供所有移動、增加、更改的查找索引，為故障排除提供額外的支持。也許不是所有的環(huán)境都需要考慮這些因素，但對關(guān)鍵的敏感信息提供智能管理將易于故障修復，并確保物理基礎(chǔ)設(shè)施的安全。智能基礎(chǔ)設(shè)施管理可以在數(shù)據(jù)中心的主干和水平部分實施，也可以在高安全要求圍欄內(nèi)的連接中實施，或者兩者皆用。由于是實時的物理層連接監(jiān)控，任何意外的或者未經(jīng)授權(quán)的連接都會引起警報，確保服務(wù)能得到及時的恢復。