智能管理系統在數據中心中的應用

文｜ 莫仕商貿（上海）有限公司

隨著信息化、網絡化以及云計算在全球普及和應用的不斷發展，越來越多的企業、事業單位需要建立自己的數據中心或使用數據中心外包服務。數據中心是一整套復雜的設施，它不僅包括計算機系統和其他與之配套的設備（如通信和存儲系統等）、冗余的數據通信連接、環境控制設備、監控設備以及各種安全裝置，還包括強電、空調、安保、監控、防火監測/滅火、網絡基礎弱電設施等系統。設備集中、多功能的建筑物能容納多個服務器以及通信設備，因此數據中心有著區別于其他一般系統的特殊性及重要性。建立一個高帶寬、高密度、靈活度高、可靠性高、擴展性高且綠色節能的數據中心布線系統就顯得尤為重要。同時具有這些功能的數據中心才可以有效發揮效能和作用，使系統本身及整個數據中心可以平滑升級且持久穩定的發展。

1 數據中心對綜合布線的要求

（1）高帶寬：數據中心是網絡交換和數據存取的核心部分，承載大量的核心數據，具有資料管理功能。其數據交換量往往是一般網絡或終端用戶數據流量的數百倍甚至數千倍。考慮到數據中心的應用與發展，要求數據中心中布線系統的主干能支持萬兆光纖布線，并可以擴展到40G/100G的傳輸需求；接入層要求支持千兆的傳輸速率并能夠滿足到萬兆傳輸的需求。

（2）高可靠性：數據中心布線系統除了要考慮高帶寬方面的需求，還必須考慮布線系統的安全性和可靠性。數據中心是服務器、網絡設備和存儲設備等核心設備的互聯中心，任何一條通道或端口的故障都可能造成整個系統運行不正常甚至中斷等事故，因此數據中心布線系統的高可靠性尤為重要。除了采用一般設備冗余、數據備份外，布線系統宜采用模塊化結構，運用智能管理系統，以保證系統的高可靠性。

（3）高密度：數據中心是整個企事業單位的核心設施，對溫度、濕度以及安全防范的要求非常嚴格，除高性能的服務器、網絡設備及存儲設備以外，還配備各種高級別的配套設施，保障整個數據中心的正常運行。

（4）高擴展性：數據中心建設完成后，由于業務的需求，數據中心的配置可能需要經常升級。系統的升級往往需要布線系統做相應的改動，因此布線系統盡可能采用模塊化、系統化安裝，數據記錄清晰可查，管理人員可以快速查找和定位相應的布線數據，使升級過程能快速、便捷地完成。相比較傳統的管理方式而言，采用智能管理系統，管理人員可以快速完成更新工作。

（5）綠色節能：數據中心的日常運作要消耗大量的能源，能源成本占數據中心運營成本的比例越來越高，只有低于一半的電力用于IT負荷，而其余的電力則用于供電和散熱系統等基礎設施，通過高效率的智能管理系統可有效地提高設備的使用率，達到節能目的。

2 智能布線管理系統

智能布線管理系統是結構化布線和管理系統發展的新方向。盡管網絡管理員已經習慣紙質的布線記錄以及簡單的電子表格，但這些方法并不能實時查看網絡連接狀況。盡管簡單的網絡管理協議可以實時查看網絡業務量，但只有通過智能布線系統，網絡管理員才能全面查看布線系統完整的物理連接情況。

用戶在傳統的綜合布線系統日常使用中缺乏有效地管理手段。低效率的人工紀錄局限于網絡層的管理監控系統，網絡應用的快速增長，使網絡管理人員超負荷工作，這在大規模數據中心管理中尤為突出。

2.1 智能管理系統的三大優勢

（1）網絡安全：智能管理系統的物理層鏈路出現人為或非人為的連接錯誤或斷開時，管理員會在第一時間獲取系統報警信息，快速定位故障點，阻止網絡安全事故的發生。

（2）網絡設備的使用率：智能管理系統對系統內的資產實時監控，即時更新，管理員可以隨時查閱最新的資產報告和使用情況，合理調配設備。

（3）網絡維護的效率：智能管理系統輔助管理員進行跳線的插拔指引、設備的地圖定位、信息的自動更新、遠程網絡的管理等操作。

2.2 智能管理系統的功能與作用

智能管理系統大大加強信道管理能力及用戶體驗性能。為通過插拔連接的工作區網絡附屬設備到交換機的整個信道提供完整管理能力。智能管理系統的管理能力拓展到整個分散的數據網絡中并實現集中監測及控制，工作單可以用來管理設備的操作應用，交換機連接實現對整個信道的記錄及確認連通性。

智能管理系統獨特的對整個數據信道即時連接、變更、檢測能力實現了對整個物理層設備的可查看能力。設備連接的信息可以幫助IT經理們快速定位錯誤信息并有效恢復意外情況的管理工作。

智能管理系統同時支持直連式（單配架方式）和互連式（雙配架方式）結構，有助于進一步節約成本，為所有企業提供適用的智能管理系統高級物理層管理方案。圖1為數據中心里的傳統交叉連接架構。

采用智能管理系統前，管理員對日常跳線的管理集中在主交叉連接機柜內，跳線更改的信息通常采用電子表格進行更新記錄，這些數據的維護對人員的要求很高，容易出現人為錯誤。

如圖2所示，是采用智能管理系統進行搭建的框架，只需要用智能配線架替換一條信道中的兩個普通主配線架，管理員便可擺脫日常人工更新電子表格的工作模式。智能管理系統會自動實時更新，減少人工干預和人為錯誤。

2.3 智能配線系統

智能配線系統可以做到從HDA主配線區到EDA區的配線架端口間完整的信道監控，這項功能對于數據中心的資產管理尤為重要。在傳統模式中，網絡管理員很難清楚地了解到每一個網絡機柜內的端口使用情況，如到底有多少端口是空置的，使用中端口分別和哪些設備做了連接信息等。在智能配線系統中，這些信息可以被覆蓋，并可以快速的查看、列出報表，幫助管理員提高資產的利用率，快速統計資產信息等，如圖3所示。如果在EDA區有任何的設備變更、端口發生變化時，系統也會實時進行報警提示，自動更新端口狀態，使管理人員足不出戶，運籌帷幄。

之前提到的數據中心布線設計方案都是采用雙配線架模式，即交叉連接模式。這種模式便于跳線管理，也更好地保護了網絡有源設備，但是成本和空間的需求相應增加。所以有些項目中還是采用單配線架模式，即直接連接模式，在HDA主配線區還是采用一個配線架。在單配線架模式中，某些智能布線系統也可以運用到其中，一樣可以實現從HDA到EDA區域的完整監控功能。任何在HDA區域的交換機設備的端口插拔、銅纜物理故障或EDA區域的網絡設備端口插拔都會產生實時報警，讓管理員及時了解信息，在資產管理上這種方法同樣有效，它可以實時反映兩個區域的資產信息。單配線架模式在HDA區域的跳線插拔管理輔助上要弱于雙配線架模式的系統。設計人員如何選擇兩種方案要根據實際的需求來進行判斷。

智能配線系統的客戶端用戶界面與瀏覽器兼容，在制圖和機架顯示時具有平移/縮放和拖拉功能，輕松管理工作單及設備。智能配線系統可以同時支持32位和64位環境下最新微軟集成操作系統中工作，可通過Windows身份驗證和可選擇的集成IIS加密認證來增加操作的安全性。

智能配線系統同時還提供額外的性能及優點。如增強圖像性能，實現對包含附屬設備在內的整個數據信道多窗口觀察功能，加強搜索功能，以及新添加一個具有完善的報警、日志、工作單及資產功能的報告系統功能，這些功能為IT團隊減少網絡管理所耗時間，為企業創造更多價值。

智能管理系統解決方案是一個全面的物理層管理的解決方案，它擁有一系列特殊的性能，不僅為IT經理提供全面的可查看性和易維護性的解決方案，同時也提高網絡管理能力，增加生產效率，具體從以下幾方面進行闡述：

（1）智能配線系統能夠連續監控并繪制物理層連接設備的配置圖，包含物理連接電纜設備及相關的轉換器及網絡裝置等。

（2）智能配線系統能夠檢驗從水平線纜到工作區端口間的連通性，能夠檢測斷開的網絡或斷點，測定中斷是由于機房中哪一根損壞的跳線所致，水平電纜的中斷是否是工作區端口到終端用戶個人電腦間未連接的跳線所導致。

（3）智能配線系統能夠對整個網絡設備的實際配置與設計之間的差異做出標記。

（4）智能配線系統能夠持續監控連接到工作區端口設備是否處于通電狀態，并能夠通過配置實現自動向指定人員提供任何端口變更，如未授權的中斷或嘗試連接等行為的報警。

（5）智能配線系統針對附屬設備的事件驅動檢測能夠持續提供連接到端口所有網絡設備的信息更新。

（6）智能配線系統能夠管理工作單，包括日程安排、移動、增加和改變的記錄，并且能夠分析工作單是否正確執行。

（7）智能配線系統能夠為工程師提供跳線引導，利用在配線架上的LED顯示燈指示連接未完成工作單的端口。

3 結束語

智能配線系統應用軟件是基于客戶端/服務器的軟件程序，管理員可以通過局域網的任何一臺終端設備訪問服務器并獲取所有智能配線系統信道相關信息，實現遠程管理和虛擬化管理。客戶端不需要安裝任何軟件，只需通過瀏覽器打開智能配線系統應用軟件即可，智能配線系統應用軟件沒有對在線用戶進行限制，支持同時在線訪問。智能管理系統在數據中心的應用，可為管理員提供高效、穩定的數據服務，使日常維護工作更容易實現。