模块化数据中心机房在市县级气象部门的应用

◆龚雪鹏 陈余明 郭江 吴劲松

（贵州省毕节市气象局 贵州 551700）

毕节市地处贵州省西北部，位于青藏高原东南侧、云贵高原东斜坡上，是贵州天气系统的上游，也是全省冰雹、暴雨和雷电等灾害性天气的主要发源地。近年来，全市气象部门坚持“防灾减灾 气象先行”的工作理念，以集约化、标准化的理念和方式，推进气象信息化支撑能力建设。

毕节市气象局信息网络中心机房（以下简称“网络机房”）于2012年建成并投入业务应用，是多源异构气象数据信息计算、交换和存储的中心，是我市气象部门开展基础业务的重要支撑。为了更好地满足

气象事业的发展需求，2018年对网络机房进行模块化升级改造[1-6]。本文总结实践过程中建设经验，希望对市县级气象部门模块化数据中心机房建设有一定借鉴意义。

1 现状分析

毕节市气象局网络机房投入业务应用以来，在市级气象装备保障部门技术人员的维护下，运行基本正常。近年来，随着我市气象事业的快速发展，对网络机房的安全可靠性、可扩展性、标准化、灵活性和可管理性都提出了越来越高的要求。

经过多年连续运行，传统机房模式存在系统总体负载率低，运行效率低，维护成本高，扩容复杂等问题愈加明显，对全市气象基础业务的正常开展造成了严重影响。已不能满足我市气象事业发展日益增长的需求，制约了为开展重大天气气象服务提供准确可靠决策数据的能力。为了进一步保障网络机房安全可靠运行，延长气象业务系统使用寿命，按照相关技术规范进行模块化数据中心机房升级建设工作。

2 方案架构与设计

毕节市气象局网络机房模块化升级方案充分考虑了实用性、可靠性、可扩展性及节能与环保性等要求，同时体现了网络机房的管理与维护、一体化等特性，采用华为FusionModule800数据中心解决方案。该方案定位为风冷场景的小型智能微模块数据中心，高度集成了机柜系统、配电系统、制冷系统、监控系统和综合布线系统等多功能模块，标准化部件，去工程化，整体交付，满足快速部署、灵活扩展的需求。

2.1 总体架构

为了达到当前国内先进性，同时又满足面向未来气象业务快速增长的发展需求，具备相应的适应能力，毕节市气象局网络机房模块化升级方案采用FusionModule800小型数据中心解决方案。DC基础设施一体柜集成配电、制冷、监控等功能模块，支持6个机柜入列，其中IT机柜5个，网络机柜1个，支持最大IT功率15kW，单柜最大功率密度7kW；采用单排250mm密闭冷通道，对基础设施适应性较强。方案布局如图1所示。

2.2 结构系统

华为FusionModule800数据中心解决方案的最大优势是一体化集成建设。通过标准化、模块化的方式，快速、均衡的解决网络机房机柜、配电、制冷及监控等问题，使其成为一个整体存在，具备高适应性的设施环境和高可用的计算环境。单模块系统组网如图2所示。

机柜系统：包括DC基础设施一体柜、IT机柜、网络柜。严格遵循技术指标，采用前后密闭风道，标准统一，规划一致，预制、预装、预调试，现场安装简单易行，对建筑平面和空间布局具备高适应性，满足快速部署的要求。

配电系统：采用市电和发电机组双路供电方式，UPS系统并联冗余。通过DC基础设施一体柜集成配电模块、UPS系统，支持分区供电。除风冷空调外，均可实现UPS系统供电。根据现有气象业务和适当展望未来发展需求，配置2台同型号、同功率机架式UPS系统并机扩展增容，具备容错性，实现多重保护，减低市电参数变化以及供电质量带来的影响。

制冷系统：采用机架式空调与密封通道结合。机架式空调采用水平送风方式，气流路径为后进前出，将终端设备后端排出的热风吸入机架式空调，经过冷却后从前端吹出，再被终端设备吸入，实现机柜内部温湿度控制。通过冷热通道的气流分隔技术，极大地提高了制冷效率，满足环保节能的要求。

监控系统：包含微模块采集器、监控部件及显示屏，实现对DC基础设施一体柜、动力环境和视频监控等信息的实时监控、状态浏览、告警管理等功能。该系统具备集中管理功能，同时通过局域网支持远程管理与维护。

3 效益分析

3.1 安全可靠性

网络机房运营成功的关键在于稳定性、可靠性。传统机房存在机柜容量、配电系统、制冷系统等一次性规划，配置无冗余易形成单点故障。模块化数据中心机房在方案设计上保持均衡，在关键设备采用硬件备份、冗余等可靠性技术，确保连续性，最大限度保障网络机房的可用性。

3.2 可扩展性

基于对未来气象业务需求的分析，规划预留容量。方案设计中，FusionModule800小型数据中心在互联层、核心层、分布层的设备都采用模块化架构设计，具有较高的端口密度，可以根据气象业务发展进行分期建设，实现无停机扩容，直至达到最佳配置状态。

3.3 可管理性

气象业务系统发展建设过程中终端设备产生大量运维管理任务和事件日志，对安全运营产生大量负担。如果缺乏有效的安全监控和管理手段，将会导致网络机房存在安全事件难发现、难定位、应急处置不及时等重大安全风险。模块化数据中心机房拥有前沿的智能管理监控系统，实现集中管理、实时监控，对稳定和提高网络设备的运行质量起到关键性作用。

4 结束语

风险管理过程中，技术与管理体系往往是割裂的，未形成有机融合。通过模块化数据中心机房的建设，实现前沿技术手段解决技术体系的有效性问题，也能有效解决管理体系落地难的问题。该方案的实施，构建持续、闭环、主动的运行体系，显著提升我市气象部门的重要业务系统和网络系统的可靠性、稳定性和使用性，维修维护成本大大降低，有力地支撑了毕节市气象防灾减灾建设。