大型數據中心場地智慧DCIM+智能化集控平臺的實踐與探索

上海唐銀投資發展有限公司 劉慶國

我國IT產業與互聯網技術在飛速發展，互聯網技術已進入重組、融合、創新、不斷深入的信息化大產業發展時代。近年來全球金融證券自有大型數據中心的建設全面鋪開，很多大型數據中心已完成建設并投入使用，我國數據中心的數量和機架規模更是增長快速。據統計，2013年到2017年年底，我國在用數據中心的總體數量達1844個，機柜規模總體達到166萬個，其中大型以上規模數據中心占比較大，大型以上數據中心的機柜數量超過82.8萬，數據中心總體機柜數量占比約50%。2018年我國數據中心機柜數量規模已達204萬個，2019年數據中心機柜數量約為244.4萬個，同比增長19.69%隨著IDC業務規模的快速擴張，數據中心配套的主機服務器、存儲、網絡設備、電力設備、制冷設備、安防配套、環境監控等配套設備以及其他增值業務系統應用和硬件設備的數量也都在迅速增加，各類設備及服務應用的不斷上線，使得數據中心IT運維工作日益繁重。雖然各系統在上線時配有附帶的運維監控小軟件或者平臺，但各系統相對獨立，有重疊的功能模塊，也有缺失的監管區域，數據獨立，人肉管理，缺乏統一的管理。同時數據中心在建設過程中，工期緊張往往也導致后期很多資料草草了事，最后竣工圖紙和實際情況對不上，另外數據中心體量大，完全清楚交付也無法短期內完成，建設和運維交付的脫節或者不細致也給后期運維埋下隱患。另外在數據中心調試期間，正式啟用前，很多數據中心缺乏專業指導，對IT建設的運維統籌規劃考慮不足。很多數據中心按照專業劃分管理界面，缺乏專業間統籌，傳統的分割化管理雖然界面清晰了，但是運維工作顯得更加被動且效率較低，IDC建設成果轉化比大大下降。

同時園區生活區配套門禁、安防、訪客登記、餐廳計費、停車管理、客房管理、巡更系統、班車管理、會議室管理、充電樁、工位管理、值班管理、考勤管理等各弱電智能化系統相對獨立，沒有信息互通，很多功能冗余交叉。經濟上重復投資，體驗上員工體驗感差，管理上難度提高。同時部分園區因為合同關系，物業和安保公司為平行管理關系，部分界面不清，存在互相推諉的情況，直接影響了園區整體管理效能。也給園區整體安保質量埋下了重大隱患。

在這種背景下，各數據中心管理人員都在探索如何管理數據中心，一體化管理的需求變得更加急迫。如何借助科技的手段完善數據中心的管理，解放出管理人員來處理更加緊急和更加重要的事情，對科技管理的手段和運維管理的方式都時一個新的課題。如何借助智慧的理念，建設一套行之有效的一體化智能集控信息化管理平臺，確保IT硬件和應用服務的安全、穩定和高效的運行的同時，兼顧園區整體防控安全，并為用戶提供一個高效、舒適、便利的人性化建筑環境成為當前亟需解決的問題。本文針對該問題，本文提出了智慧DCIM+一體化管理平臺的構想，從數據中心基礎設施智慧管理、園區智慧物業、園區智慧安保、智慧數字展板四個方面對該一體化管理平臺進行詳細介紹。

智慧DCIM+一體化管理平臺的構想借助大數據、AI智能化、軟件系統集成的技術手段實現各弱電智能化系統的數據共享和互通。數據中心園區從功能屬性上一般分為生產區和生活區，生產區主要滿足數據中心生產需要，給機房模塊內的IT主機網絡等提供基礎設施環境；生活區主要滿足生產區運維人員、技術人員和配套后勤保障人員的生活及辦公需求。人員配置上生產區的主要管理人員以生產運維人員為主，生活區管理人員主要以傳統物業管理人員為主。

數據中心基礎設施智慧管理主要對數據中心場地基礎設施和IT設備等進行管理，實時監控物理設備的容量、功耗、空間和環境等信息，集成動力環境監控系統、樓宇自控系統（含冷源群控系統）、電力監控系統、智能照明系統、能耗系統、模塊視頻監控及門禁系統、巡更系統、生產區域資產管理系統、故障申報及變更管理系統等生產配套子系統。動力環境監控系統主要實現對數據中心機房環境及模塊內配套各設備和系統的集中監控和管理，主要分為直接接入和系統集成兩部分；直接計入主要是機房環境各類傳感器，系統集成主要有機房模塊各配電監控系統、機房模塊配套精密空調、加濕器、除濕器、冷通道門禁、各機房模塊內視頻監控等系統部分監控數據。樓宇自控系統（含冷源群控系統）主要對空調機組、新風機組、送排風機組、給排水系統、生活水泵、排水水泵、電梯系統、冷水主機、水泵（冷凍水泵、冷卻水泵）、冷卻塔、電動閥門（含供電和控制）、水處理設備（加藥裝置、微晶旁濾、軟水裝置）、變頻給水設備、蓄冷罐、冷卻補水裝置、定壓補水裝置、管道電伴熱、水箱、水表、市政壓力、流量、管道壓力、溫度、制冷劑泄漏傳感器（檢測類型須與冷機制冷劑相同）等設備進行遠程監測和控制。電力監控系統主要是對變電站（110KV、10KV）、柴發、油路控制系統等進行遠程監測和控制，實現400V以上配電的一體化監控和管理。能耗系統主要是對園區生產樓的所有管道水表、配電箱計量電表進行遠程數據采集和監控。數據中心基礎設施智慧管理利用物聯網技術，構建園區萬物互聯網絡，實現各子系統之間的數據共享共通。最終通過智能控制技術、AI人工智能實現輔助決策、智慧運維，從而保障數據中心運營高效、協調、可靠，確保業務連續可靠，管理成本經濟合理。

園區智慧安保主要是結合數據中心園區管理和運營服務需求，利用物聯網技術，構建園區萬物互聯網絡，通過智能控制技術、AI人工智能，云端信息服務，BIM技術，GIS地圖等實現區域內人、事、物的智能管控，聚焦智慧安防、智慧出入、智慧訪客三大基本功能解放安保人員，降低人為經驗管理，利用現代化科技技術提升技防水準確保數據中心園區的整體安全。建設全方位、全天候、高清化、智能化的安防智聯平臺，可支持辦公地滿足安全管理的需求，實現多場景多應用的智能監控，并具有對危險部位的智能分析報警應用。其中重點的監控區域有周界、出入口、服務區域、人流易集中區域、停車場等。同時系統通過對接對現有智能化系統設備，實現對人、車、物的統一管理。通過智能技術與智慧應用的結合，利用人臉識別技術，打造無感出入通行場景，提升員工整體通行體驗。同時上線基于移動端的邀約預約訪客管理模塊，解決訪客排隊登記、身份錄入、通行權限等問題，簡化訪客管理流程，提升訪客身份授權與判定效率，提升訪客拜訪體驗。同時輔以智慧化軟件，實現諸如保安對訪客人員人證對比，人員登記，人臉識別聯動歡迎屏、安保人員的智慧值班臺等功能。實現訪客及員工的無感通行，打造一個舒適、安全、快捷、高效、先進的智慧數據中心。

智慧數字展板將物理世界的實體進行數字化映像，突破虛擬與現實的管理屏障，讓管理者在物理與數字模型之間實現管理指揮的自由交互。技術上主要是通過ECC總控中心集中展示、生產模塊分控中心、安保控制中心和機房模塊入口信息發布系統、園區信息發布系統、園區入口歡迎屏的終端顯示屏幕實現關鍵信息的發布和總覽。采用城市級BIM模型底層核心技術，借助最新的3D可視化圖形技術，實現對數據中心園區范圍內的所有固定資產的虛擬仿真，以沉浸式3D模型構建整個數據中心線上云環境。ECC總控中心通過數字展板實現機房模塊各關鍵數據的可視化展示，比如容量、PUE、告警數量、運維巡檢情況、機房用電、機房用冷、機房微環境等。從運維監控人員關注的角度出發，實現核心數據和運維態勢的多維、動態、可視化，為領導現場臨場調度提供強有力的數據支撐，為領導的最終決策提供AI輔助決策選項和未來預期整體預判。同時總控中心還可以通過數字展板實時了解園區整體人數、天氣環境、訪客、空間使用、宿舍、食堂流量等情況。機房人員通過終端顯示屏了解當日任務及當前巡檢機房情況等信息。安保人員通過人流密集度、訪客身份情況、車位占用等情況做好事前準備和應急處理。建設系統智慧數字展板模塊，可幫助企業管理者掌控全局，洞察關鍵細節，整體上通過指標、數據等對數字中心園區生產樓及辦公場地的日常運營進行掌控，滿足管理者的精確化管理調度和研判應用的需求。

智慧DCIM+一體化管理平臺以客戶為中心，滿足數據中心基礎設施智慧管理、園區智慧物業、園區智慧安保的管理需要，實現數據中心園區一體化管理的自動化、智能化，降低數據中心園區的整體運行風險、提高運行效率、降低管理成本、優化資源配置、整體提升可用性。智慧DCIM+一體化管理平臺在系統的設計、建設上選擇具有通用性、成熟性、先進性及人性化的產品，在建設過程中應采用完善的架構設計、穩定的技術手段、可靠的安全控制、先進的科技成果。同時結合項目的實際狀況和未來發展需要，建設應具有前瞻性、高實用性、高靈活性和高擴展性，并且能充分考慮利用現有各系統資源，降本增效。筆者相信依據以上思路建設的數據中心，建成后的平臺必定能體現安全、高效、便捷、智能四大特點，同時符合新時代、新環境、新高度的國有金融服務數據中心的高標準要求。