数据中心的智能化管理

文｜ 美国西蒙公司 陈宇通

简单的主机型数据中心经历不断的增长，已经演变成装满无数服务器、存储设备、交换机和路由器的数据中心。当我们不停往数据中心机房里添加设备并达到巅峰容量时，网络布线系统的密度和复杂程度也逐渐增加，传统的基于人工书面记录的布线管理方法已经捉襟见肘，既无法保证记录的准确性也不能高效地查找线路提供信息。布线管理成为数据中心机房的雷区，特别是投入使用一段时间后的机房，所有的跳线都不敢触碰，哪怕是终端设备已被移走或测试时临时接入的跳接线缆。

1 智能布线管理标准

智能布线管理系统发展至今已有十几年的历史，其技术和应用日渐成熟，生产厂家的解决方案已经进化到第二甚至第三代，国内企业也推出了自主开发的产品，国内外大量的成功案例也论证了此系统的实用性。国际标准组织正在积极地推动智能布线管理（AIM）的标准化建设，北美的TIA和国际ISO组织都在今年发表了相关的标准和议案。国标《电子信息系统机房设计规范》（GB 50174-2008）建议在A级机房中采用实时智能管理系统。

虽然智能布线管理系统的实现技术各有不同，但公认的基础功能包括：记录布线系统中的所有配线设备、记录与布线系统相连的网络及终端设备、监视上述两类设备的连接、当上述连接发生变化时记录在案并触发警报、便于故障查找、生成报告用于审查。除此以外，智能布线管理系统还可实现CAD图纸定位、工单流程控制、资产管理、环境监测等功能。

2 智能布线管理和ROI

提到采用智能布线管理系统，用户的第一疑问往往就是会增加多少投资成本。而只关心初期建设成本的投资方往往会被误导选用一些不健全的智能布线管理方案，可以省略了许多关键部件，使得最终的系统无法真正实现智能管理，也无法适应多变的现场使用环境。其结果是用户花了钱却只是给机柜内增加了一些灯光效果，或者是使用步骤比传统布线管理还要复杂，导致被完全弃用。

笔者一直引导用户建立正确的IT投资理念，也就是合理的IT总拥有成本和IT投资回报率。网络对于现代企业的重要性不言而喻，一旦网络故障发生宕机，将对生产力造成极大的影响，针对财富1000强企业IT经理的调查表明，每小时的宕机成本达到了10万美金（未考虑金融等特殊行业的连带损失）。我们建议用户从初始投资、服务年限中的持续支出、系统升级成本等多方面考核，根据自己的实际需要，建设合适的布线平台，规避增加隐形的成本陷阱。好的智能布线管理系统可以帮助用户远程实时监测机房内跳线空间的连接关系，预防跳接误操作，并能及时反馈人为操作故障，尽可能地降低网络连接中断对业务系统造成的宕机影响。这样一来，用户的总拥有成本非但没有增加，反而节省。

3 数据中心的智能布线管理实践

数据中心机房的配线区域包括主配线区（MDA）、中间配线区（IDA）、水平配线区（HDA）、区域配线区（ZDA）和设备配线区（EDA），如图1所示。核心、汇聚、接入层的网络交换设备分别安装在MDA、IDA和HDA的机柜内，通过交叉连接方式将这些设备与主干/水平布线系统相连，智能布线管理系统也主要实施在这些配线区。

智能布线管理系统的组成分为硬件和软件两部分。其中硬件部分包括控制器（或称管理单元）、智能（铜/光）配线架和智能（铜/光）跳线；软件采用Client/Server架构，采用通用数据库接口，支持主流的操作系统平台。

以西蒙公司的MapIT G2系统为例，硬件部分包括带有大屏幕LCD图形显示的1U控制器、带有图形化LCD和LEDs具备本地化智能处理的智能铜/光配线架、带有第9/3芯传感触针的智能铜/光跳线。图2是典型的数据中心水平智能布线系统，接入层网络交换机的端口在HDA列头柜中通过交叉连接的方式跳接到水平布线，列头柜中的两个配线架均为智能配线架，水平线缆的另一端位于安装服务器的任一EDA机柜，端接于普通的配线架，连接交换机和服务器的跳线均为普通跳线。智能配线架通过控制线路连至控制器，一个控制器可以管理120个智能配线架（通过扩展可以管理到2880个智能配线架）。安装管理软件的服务器通过以太网络访问各控制器，实现对每一个智能配线架端口的实时监测。所有在第9/3针和控制线路上传输的信号都与双绞线/光纤上传输的网络信号无关。主干布线系统的智能化管理也采用类似的拓扑结构，智能配线架一般安装于线路汇聚的MDA或IDA配线区域。

应用于数据中心的智能布线管理系统，除了最基本的对端口连接的实时监视以外，还应具备高可用、高安全、易扩展和环保节能的特性。系统应具备足够的故障冗余功能，如西蒙MapIT G2系统的双电源、双网口、双控制线路的冗余机制，使得智能管理更加可靠，基于链路侦测的传感技术和强大的数据库支持，系统即使在停电事故后也能迅速更新故障期间基础设施的连接变更。节能是保证数据中心健康运行的关键，TIA 942-A标准专门为此增加了相关章节，西蒙的MapIT G2系统的控制器具有高密度的特点（相比一般的智能配线系统可节省多达89%的机架空间）；电子元件运行温度更低，无需主动散热，降低了现场工作噪音；外形尺寸设计紧凑，控制线缆数量大大减少，使机柜内和走线通道空间最大化，增加空气流通，比一般的智能系统多节省能耗约 78%，真正做到了绿色节能。

数据中心的智能布线系统，还应支持最新的布线技术，如6A万兆铜缆布线以及基于MPO/MTP接口面向40/100G网络的光纤预连接布线。

数据中心智能布线系统中的软件，除了能管理配线和网络的设备与连接以外，还应具备I/O数据接口，能够和能源控制、环境控制和安全保护等多个系统互联互动，以实现数据中心的一体化智能管理。

4 结束语

数据中心的智能管理解决方案，能够对关键设备的连接提供实时的监控，提供所有移动、增加、更改的查找索引，为故障排除提供额外的支持。也许不是所有的环境都需要考虑这些因素，但对关键的敏感信息提供智能管理将易于故障修复，并确保物理基础设施的安全。智能基础设施管理可以在数据中心的主干和水平部分实施，也可以在高安全要求围栏内的连接中实施，或者两者皆用。由于是实时的物理层连接监控，任何意外的或者未经授权的连接都会引起警报，确保服务能得到及时的恢复。