淺談民航企業數據中心運行維護管理

摘要：民航企業數據中心是承載各類信息系統的載體，數據中心基礎環境安全穩定運行是民航企業日常生產運行的基礎也是民航企業信息化建設和發展的基礎，保障數據中心基礎環境安全穩定運行至關重要。本文簡單分析和描述了民航企業數據中心基礎環境運行維護管理的特點、目標并探討了相關管理方法。

關鍵詞：民航企業數據中心;數據中心基礎環境運行維護管理;設備設施管理;數據中心新技術應用

一、背景

民航企業數據中心主要為民航企業信息化建設與發展提供各類IT設備安裝部署的環境，數據中心部署的IT系統一般包括生產運行類系統比如系統運行控制系統（SOC系統）、航班地面運營指揮系統（FGOS系統），商務營銷類系統比如電子商務系統、企業管理系統及云計算、網絡安全、系統存儲等IT基礎系統。民航企業數據中心將這些先進專業的軟硬件系統集中到一起，通過合理配置UPS系統、空調系統、機柜空間等基礎環境，采集、分析和處理各類數據信息，從而為民航企業的各業務工作提供信息化支持。

二、數據中心運行維護管理的基礎與核心價值

數據中心的管理主要包括以下幾方面內容：第一，對于分散部署在各地的數據中心要有統一的管控。第二，保障數據中心長期安全穩定運行，滿足民航企業各信息系統對于高可靠運行環境的要求;第三，數據中心應適應民航企業信息系統設備的靈活部署，為上層IT架構提供永不斷供的基礎環境資源。第四，進行數據中心的持續優化與提升，提供具有高性價比的數據中心基礎資源。這四方面內容可細化為14個具體的管理項，通過對每個管理項的研究管理與實踐，全面加強對民航企業數據中心的運行維護管理能力及水平。

三、數據中心的統一管控

鑒于民航企業數據中心分散布局的特點，為保證各數據中心安全穩定運行以及數據中心設計、建設、運維的一致性，需要由一支專業的團隊對企業各數據中心進行統一的管控，具體可以從人員組織、標準規范、及管理工具三個方面著手進行管理。

（一）人員組織

為做好企業數據中心的管理，需要成立一支專業的數據中心運行維護團隊，負責數據中心的架構規劃，編制數據中心技術標準及管理規范;負責數據中心基礎設備、設施的運行保障;負責數據中心全生命周期的設計、建設與改造;組織數據中心容量管理;組織數據中心投資及預算管理;負責為企業培養輸送數據中心人才。

（二）發布統一技術標準及管理規范

為規范企業數據中心設計、建設、改造，以及后續運行維護管理，保障數據中心安全、穩定、高效運行，需要制定發布統一的數據中心建設標準及數據中心運行管理規范。制定數據中心建設標準主要圍繞數據中心設計、建設、改造過程中的各項技術指標及各相關子系統的具體要求，在符合國家相關的法律法規及相關行業標準的同時統籌兼顧民航企業自有數據中心的基礎資源及特點。建設標準可根據數據中心的重要性級別及影響范圍對各數據中心進行分類，不同級別的數據中心根據實際情況制定分級的具體建設標準。除了制定數據中心建設標準，為了規范數據中心生產運行及管理，還需要一套數據中心運行管理規范。數據中心運行管理規范建議包括：數據中心門禁管理、人員進出管理、設備進出管理、監控管理、日常值班要求、各類工作表單等內容。

（三）平臺工具的支持

為實現數據中心的整體管控，及時掌握各個數據中心的運行狀態，應建立一套覆蓋企業各個數據中心的基礎設施管理系統。數據中心基礎設施管理系統至少要包括機房基礎設施環境數據的監控、數據中心設備資產管理，容量管理等，并可通過統計自動生成各類監控數據報表、資產統計報表、事件問題報表等，還可以通過電話、短信、郵件、聲光報警等方式進行信息的通知與發布。用好數據中心基礎設施管理系統的重點是做好基礎數據的錄入，而難點是基礎數據的更新，要不斷通過對數據中心管理及運行維護人員的監督管理形成系統應用的習慣。

四、保障數據中心長期安全穩定運行

保障數據中心長期安全穩定運行是民航企業信息化發展的基礎，也是民航企業日益賴以進行正常生產與運行的基礎，因此公司數據中心的安全穩定運行至關重要。保障好數據中心長期安全穩定運行可從數據中心的前期規劃設計、施工建設，設備設施管理，機房現場運行維護，安防與監控管理，應急管理及供應商管理等幾個方面進行管理。

（一）數據中心的規劃設計與施工建設

數據中心的可靠性主要是通過前期的規劃設計和施工建設實現的。數據中心的使用部門要通過需求分析確定數據中心的設計建設等級，并根據數據中心建設等級，向數據中心設計單位提出盡量具體的技術要求。為保障數據中心高質量建設，數據中心后期運行維護團隊人員可在施工階段密切跟蹤施工情況，重點設備設施安裝調試可進行現場旁站。

（二）設備設施管理

數據中心設備、設施一般主要包括變壓器、柴油發電機組、高低壓配電柜、UPS系統、空調系統、綜合布線、照明系統、消防系統等。做好設備、設施的管理首先要做好管理分工，明確好管理職責。

1.設備、設施運行維護人員分級管理。針對UPS系統、空調系統，柴油發電機組、低壓配電、消防系統、照明系統的運行維護管理，一般情況下可采用分級運行維護管理，具體可以分三個等級管理。第一級運行維護管理為7*24小時值守人員，其主要職責為根據數據中心運行管理規范進行日常巡檢、設備監控以及信息傳遞。第二級運行維護管理人員為UPS系統、空調系統等相關專業子系統的專業技術人員。第三級運行維護管理人員一般為設備、設施原廠的技術工程師，其負責本廠設備、設施的深度檢測維修及返廠維修。

2.備品備件管理。數據中心基礎設備、設施的備品備件管理是數據中心安全穩定運行的重要保障，也是數據中心應急維修的前提，備品備件管理至關重要。建議根據數據中心基礎設備設施的運行特點梳理出容易出現故障的備品備件目錄，設立存放備品備件的專用庫房，確保出現硬件故障時能通過更換備品備件使設備快速恢復運行。

（三）機房現場運行維護

機房現場運行維護內容主要包括機房分區管理、綜合布線管理、標識標簽管理、設備上下架管理等內容。數據中心結構和布局需要有整體的設計理念，要考慮實際使用情況也需要考慮操作管理的便利。機房分區以安全性、使用便利性和可維護性為主要區分原則，機房進出口應單獨設置，做到人流、物流、維修流和參觀流分開布置，盡量避免交叉。綜合布線管理包括強電布線及弱電綜合布線。強電布線要與弱電綜合布線分開鋪設。強電布線一般可采用配電列頭柜或專用配電母線。數據中心的標識標簽主要應用于硬件設備和綜合布線的管理。標識標簽管理可提高對硬件設備和綜合布線的高效管理及靈活運用，并對系統的使用調度和故障的快速查找定位提供便利與支持。

（四）安防與監控管理

民航企業的重要數據中心需要部署7x24機房安保人員;機房安保人員需要對進出機房的人員、設備、工具、配件及進出機房的證件、手續進行嚴格的檢查。數據中心環境監控功能一般通過數據中心基礎設施管理系統加以實現。數據中心信息管理系統至少要包括機房溫濕度、UPS系統、UPS電池、空調系統、門禁系統、配電柜電量儀等機房動力環境數據的實時監控、統計、報表、通知報警，數據中心設備資產動態管理，數據中心的配電、空調系統、設備安裝空間等內容的容量管理等內容。

（五）應急管理

應急管理是數據中心安全穩定運行的有力保障之一。數據中心應急預案一般包括：人員組織、應急的啟用與關閉、應急處理流程、應急恢復流程等內容。應急處理流程應盡量做到覆蓋全面，流程清晰。應急演練是應急管理的重要組成部分，民航企業需制定詳細的年度演練計劃，演練力求真實有效，部分重大應急演練建議多部門、多專業統一聯動。

（六）供應商管理

數據中心的安全穩定運行離不開各類供應商的支持，作為民航企業，在數據中心運行維護方面往往并不專業，為保障數據中心的日常運行需要各類供應商的支持，對于一些自身數據中心運行維護團隊力量不足的民航企業，還需要聘請數據中心設備、設施的運行維護服務團隊。在供應商的選擇時，要制定好供應商選擇標準，注重供應商提供服務的能力與資質，并做好供應商合同管理和服務過程管理與評價。

五、做好數據中心的產能管理

數據中心的產能資源包括機房及機柜空間、承重、電力、制冷、綜合布線等內容。民航企業數據中心的產能管理是為適應企業信息系統設備的靈活部署，綜合成本因素，為上層IT架構提供永不斷供的基礎環境資源。數據中心的產能管理主要體現在產能保障、容量優化和IT設備部署三個方面。

（一）產能保障

首先，制定詳細的數據中心容量管理計劃，并進行定期更新。做到盡早了解服務器、存儲、網絡等IT設備進機房的近期上線計劃及中遠期規劃。如果需求部門不能及時地提供IT設備上線計劃，數據中心運行管理工程師可以通過科學的容量預測手段，構建容量評估模型，對使用需求及數據中心基礎環境容量進行分析與預測。其次，根據容量管理計劃，配置合適的機房基礎環境資源。在進行數據中心資源配置時，可根據空間、電力、制冷、綜合布線等方面性能，為計劃外的IT設備上線預留一定的容量資源。

（二）容量優化

容量優化是數據中心容量管理的重要內容。為提高數據中心容量利用率需要進行有效的容量優化。首先，建議對數據中心進行專業分區。建議綜合考慮機房及機柜空間、承重、電力、制冷、綜合布線等資源的規劃，將數據中心劃分為常規服務器區、網絡區、存儲區、小型機區等專業區域。比如在存儲區及小型機區要配置更多的配電及制冷資源，在網絡區及存儲區配置更多的光纖網絡綜合布線資源。其次，盡量減少數據中心的碎片化容量。建議有條件的數據中心可通過容量管理系統（模塊）實時掌握詳細容量信息及碎片化容量資源的分布情況。

（三）IT設備部署

數據中心IT設備上線部署應滿足標準化、靈活性、高可維護性等基本原則。IT設備上線部署應規范、整齊、美觀，保證IT設備充足的安裝空間，滿足一定的靈活性、可維護性及系統監控要求。

六、數據中心持續優化提升與運營管理

數據中心的可持續運營始終受到成本和業務需求的雙重約束，需要通過科學合理的運行維護管理做好數據中心的持續優化與提升;同時還要做好成本管控、節能減排，密切跟蹤應用新技術，為民航企業提供安全穩定的具有高性價比的數據中心基礎資源。

（一）數據中心成本管理

隨著民航企業信息化建設與發展，數據中心規模越來越大，基礎環境系統復雜，運營成本高漲。通過對數據中心設備、設施的優化管理，可以提升效率降低維護成本。很多數據中心在建成之初使用率并不高，首先建議通過整合IT設備上線資源分批啟用機房模塊，在不影響整體數據中心冗余配置級別的前提下，把IT設備集中在有限的幾個機房中，關閉閑置配電、暖通設備。第二，提升數據中心UPS、空調等基礎環境設備、設施的使用率。通過數據中心環境監控系統，梳理各個基礎環境設備、設施的運行狀態，對于使用效率低下的設備制定有針對性的措施。第三，提升數據中心的IT設備的使用效率，如通過云計算及虛擬化等技術實現以最小的軟件代價，將所有硬件資源都利用起來，達到降低成本的目的。

（二）數據中心的綠色節能

數據中心的綠色節能管理是數據中心運營管理的重要組成部分。數據中心綠色節能管理目的有三個：一是通過選用綠色環保的數據中心設備設施、裝飾裝修材料，保障人員身體安全與健康;二是通過提高能源效率，減低能源成本;三是降低二氧化碳排放量，為社會可持續發展作貢獻。解決方案如下：

1.數據中心室內環境污染控制及裝飾裝修材料選擇應嚴格按照現行國家標準《民用建筑工程室內環境污染控制》GB50325的有關規定執行，設備設施、線纜、裝修選材應選用綠色環保材料，保障在數據中心內工作的人員身體安全與健康。

2.在設計階段盡量減小數據中心樓體與室外大氣接觸的外表面積A（m2）與其所包圍的體積V（m3）的比值（形體系數），以降低能耗指標。

3.暖通系統約占整個數據中心能耗的30-45%。降低暖通系統的能耗是提高數據中心能源利用效率的最直接和最有效措施。解決方案如下：（1）應根據數據中心的規模選擇與之匹配的暖通系統類型。一般來說，對于IT負荷小于1000KW的小型數據中心，推薦采用風冷直接蒸發式精密空調系統;對于制冷負荷在1000KW至3000KW的中型型數據中心，建議綜合考慮數據中心屋面承重、冷媒配管安裝距離等建筑特點選用風冷直接蒸發式的精密空調系統或風冷冷凍水空調系統;對于制冷負荷在3000KW以上的大型數據中心，建議采用水冷冷凍水空調系統。（2）優化暖通系統的溫濕度設置。如數據中心采用冷凍水型精密空調系統，可通過提高冷凍水供水溫度的方法節能降低PUE，一般來說冷凍水供水溫度不宜超過27℃。如數據中心采用直接蒸發式精密空調的系統，可適當調高空調系統的出風溫度，保障機柜進風口溫度不超過27℃。（3）封閉機柜間冷通道或者熱通道。根據數據中心實際情況可采用封閉機柜間的冷通道或熱通道，封堵泄露，密封地板孔洞，提升地板下靜壓箱的靜壓，機柜內部安裝盲板的方式降低PUE。

（三）數據中心新技術應用

做好民航企業數據中心基礎環境運行維護，要注重相關新技術與知識，跟蹤數據中心行業發展趨勢與應用。目前數據中心行業新技術及發展趨勢包括自然冷卻技術、智能運維等。如數據中心智能運維機器人可參與到數據中心的日常巡檢中，以減輕人工巡檢的壓力。智能運維機器人可長時間不間斷地在數據中心巡邏，并能夠主動收集室內環境影像、溫濕度、設備指示燈異常，極早期煙感探測，報警聲音，遠程語音提示，自動報警等功能。合理化部署并應用智能運維機器人可大幅提升巡檢的可靠性和規范性，降低人工勞動強度、提高巡檢質量、降低運行維護成本。

作者單位：李晨輝? ? ?國航信息管理部

參? 考? 文? 獻

[1]數據中心設計規范 GB50174-2017 中國計劃出版社S/N155182.0147，2017年10月第一版.

[2]程應軍.從建筑的角度打造節能云數據中心.TechTarget中國，2012.02.20 .