数据中心基础设施管理DCIM综述

文｜杭州吾久数据机房工程研究有限公司 黄 锴

1 引言

近年来，数据中心基础设施管理作为一个特定的专有名词，在数据中心行业内被渲染和传播，并逐渐地被业内人士认识和认同。DCIM作为数据中心基础设施管理的平台与工具也将逐渐成为数据中心领域主流技术和应用方向。

2 DCIM的含义

DCIM数据中心基础设施管理是通过一整套硬件设施、传感器和特定软件的管理平台与工具，来覆盖数据中心IT关键设备（服务器、存储、网络、虚拟机）和基础设施（配电、制冷、布线、机柜）等所有关联系统的对象（安全、管理、环境），其具有进行容量规划、集中监控、准确处置、智能管理、预测模型、成本控制等管理功能，DCIM是信息技术和设施管理的综合集成。一个有效的DCIM系统将为数据中心提供相互依存的系统进行资产的实时监控和统一的管理平台，DCIM工具将提供详细的监测和测量数据中心的性能、利用率和能耗，支持其向更高效、成本效益和绿色环保的方向发展。

3 DCIM兴起与演变

当今的数据中心随着电子技术的发展，构成数据中心IT关键设备的服务器设备、存储设备、网络设备的体积减小、功能加强、热功率密度加大，使数据中心越来越趋于高密度，数据中心机房场地也趋于紧凑以及机柜呈高密装机容量，单位能耗比以往有较大的增幅。数据中心虚拟化和云计算的应用，使基础设施增加了与IT关键设备系统的动态关联性，使数据中心的部署与管理面临跨越传统基础设施管理与IT系统管理的两个层面。数据中心对绿色节能的倡导，已经成为数据中心的一项基本要求，对提高功效、能源的利用率则成为数据中心建设与运维的重要举措。数据中心可用性的确立与风险的应对，使数据中心在自动化和智能化的管理方面提出了更高的要求。

因此，在数据中心的行业中，以需求为导向、以研究为框架、以技术为基点、以整合为平台、以产品为卖点、以应用为目的，逐渐形成了DCIM ——数据中心基础设施管理的新型的、特定的概念与产品。

在DCIM之前，数据中心管理是基于数据中心“环境与设备监控的管理”和基于数据中心“IT设备系统与网络的管理”，这两者的管理架构和管理流程是独立分离的。

数据中心环境与设备监控系统，其跟踪基础设施及设备的运营状况，实现检测、监控、报警、记录等管理功能，但缺乏一些必要的功能，如有效地监测和处置相互依存的IT设备系统的动态变化，使其能相应地满足不断变化的业务和技术需求。

数据中心IT设备系统与网络的管理，又仅局限于IT设备系统的配置管理和网络路由、安全管理等功能，同样也缺乏一些必要的功能，如怎样及时有效地告知数据中心的基础设施系统使其作相应的适宜性调整。

（1）数据中心管理的新需求产生了相关的驱动与演变。

需要以全面的视角，提供数据中心基础设施更复杂的综合监测和管理工具，以使其全面的实时监控，并具有建模和管理功能，以便进行长期的容量规划，动态优化获得关键系统的性能和效率以及提高资产利用率。

在不追加数据中心基础设施投资的情况下，应对关键业务的IT应用的快速增长，提升IT应用能力，服务器虚拟化则成为流行的方法。这需要在虚拟化动态环境内，创建一个稳态的环境，在计算负载快速变化和迁移时，做出配电和散热的响应。

数据中心热密度的迅速增加，如果超出基础设施的承受能力，将导致效率的降低，并增大了超载和数据中心宕机的风险。

虚拟化应用的低效分配，可能增加功耗和集中的热密度，造成意想不到的服务器机架和局部热点，由此引起的固有风险，导致了一个需要能够弥合IT和设施之间鸿沟的综合监控系统和管理解决方案的产生。

随着时间的推移，开发同步监测和管理物理与虚拟基础设施的智能容量规划解决方案的需求在逐渐地增加。智能容量规划是为数据中心管理者将异构基础设施中的公共储存库的性能和资源利用率信息，提供实时数据的聚合和关联。使数据中心管理者能够自动化地基于服务器能力的IT应用管理，以及在数据中心物理的基础设施的条件下，优化整个数据中心基础设施的性能、可靠性和效率。

（2）数据中心管理的新需求使DCIM发生了演变。

DCIM数据中心基础设施管理是信息技术和设施管理的综合集成，主要的特性是将数据中心IT关键设备和基础设施所有关联系统的信息与管理进行整合，DCIM工具和流程将改变原有数据中心“环境与设备监控的管理”和 “IT设备系统与网络的管理”两者间的管理架构和管理流程相分离的状态，成为数据中心基础设施管理且包含IT系统作为管理驱动的主流趋势。

4 DCIM的研究状况

DCIM是数据中心行业中一个新型技术产品与应用领域，并具有特定的体系结构，技术产品的开发是基于系统的模型，并以此确定系统的整体结构、模块、关联、功能、指标、应用与适用范围。对DCIM的研究，在国际上主要由数据中心的行业研究机构及产品厂商来开展这方面的研究工作，并提出相关的DCIM定义、框架模型、主要观点等。这些DCIM框架模型的研究，为技术产品的开发与应用提出了可实施的基础和准则。

一个有效的DCIM平台将提供一个相互依存的系统与资产的实时监控和管理的统一平台，提供收集实时数据、资产可视化、建立虚拟模型、实行变更控制、进行全程管理、呈现运营报告、动态预测分析等一系列的保障业务和运营效益的措施。这些功能包括：全面地采集监测真实运行状态数据；对IT设备与基础设施的环境监控与报告；识别IT设备和基础设施之间的相互依存关系；数据中心资源与资产的配置和变更管理；可视化的物理和虚拟设备设施管理；基于模型自动化的事件应对与处置；现时与历史数据资料的可管理性；能源的实时测量、能力模型与优化配置；应对动态的IT设备与虚拟设备的变化；适宜的资产、成本、效率的预测分析与决策；统一的操作平台、工具和管理界面。

一个有效的DCIM平台将使数据中心基础设施管理达到的主要目标是：保障可用性计划及降低风险、提高资产和基础设施的利用率、综合降低能源消耗和运维成本、流程化管理满足规定的服务水平、实时自动提供管理决策信息、提高数据中心效率和效益。

5 DCIM的产品状况

在现今的DCIM国际市场上，据行业报道已经有DCIM的产品200余个。由于DCIM的产品厂商在数据中心行业中所处的主营业务的定位不同，从而形成了不同的产品阵列。

DCIM数据中心基础设施管理，是通过一整套包含硬件设施、传感器和特定软件的管理平台与工具。不同的厂商所提供的DCIM产品存在较大的差异，主要是产品功能的聚集度上所涉及的检测对象的种类、可管理的对象与范围、软件平台的功能、数据标准与通信协议、第三方的衔接、可扩展性等。尽管有些厂商产品的表现较为单一，但是由此可见DCIM是个趋势，各类产品厂商都在往这个方向发展或集成自有产品系统的管理功能。

在国内的DCIM市场上，现今可以获得采用的主要是以国际厂商的产品为主。国内原有从事机房环境与设备监控的产品厂商以及从事专业软件开发厂商或机房基础设施设备厂商，大都还没有以DCIM的理念、框架、功能来组织开发和发布其产品，尽管有些已经具有DCIM的特性，但是未见在行业内做相关的DCIM产品发布。

6 DCIM开发与应用的建议

DCIM作为一个数据中心行业新型的技术与管理的平台，在将成为行业主流趋势的状况下，国内数据中心行业内产业链中的各方需要认真地关注和参与其开发与应用，在此提出一些建议。

在政策层面上，国家有关的行业主管部门和行业技术机构，需在标准制定与产业推广上起积极的作用，组织编制DCIM的相关标准，拟定行业统一的技术规范，确定适合国情的数据中心基础设施技术与管理准则，推动DCIM技术与产品及应用的开展。

在技术层面上，需要研究机构以及产品开发厂商，对适宜国内数据中心管理特征的DCIM系统构架进行研究和制定，并以此作为技术产品的开发准则。

在产品层面上，对于DCIM平台的开发厂商，需要构建一个实际意义的数据中心基础设施管理系统，包含应具有的功能，真正使数据中心的运维管理人员从中得到效率和收益。

在市场层面上，需结合国家倡导节能和企业要求效率以及提升国内数据中心行业的整体建设与管理水平为目标，加大对DCIM作用与效益的宣传和推广。

在应用层面上，数据中心项目的建设方，需从整体上考虑数据中心DCIM的技术与管理趋势、建设与运维成本、效率与收益体现。对于数据中心工程项目的设计方，需跟踪数据中心行业的技术、产品、系统、平台、应用的发展变化，适当地选择DCIM平台为适宜的数据中心项目服务。

7 结束语

DCIM数据中心基础设施管理（平台与工具）的出现与发展，促成了数据中心中信息技术和设施管理的综合集成，无论其管理的形式、技术的方法还是管理的范畴、技术的应用，都发生实质性的变化，成为数据中心管理的主流趋势，对数据中心有效的综合管理具有积极的作用。

目前DCIM，国内的开发与应用还刚起步，跟踪国际的主流趋势，开展对国内DCIM的研究、开发、推广、应用需政府机构、研究机构、产品厂商、项目业主以及项目参与方的共同努力，并以提升国内数据中心行业的整体建设与管理水平，节能与提高效率为目的。