数据中心基础设施基础和管理解决方案

数据中心基础设施是指数据中心环境中的所有物理组件。这些物理组件在数据中心的日常运营中发挥着至关重要的作用。因此，数据中心管理挑战是IT部门需要关注的紧迫问题。一方面是为了提高数据中心的能效；另一方面是实时了解数据中心的运行性能，保证其良好的工作状态，维护企业的发展。

数据中心基础设施基础

数据中心基础设施标准分为四层，每一层由不同的设施组成。它们主要包括布线系统、电力设施、冷却设施、网络基础设施、存储基础设施和计算资源。

数据中心内部大致有两种基础设施：核心组件和IT基础设施。网络基础设施、存储基础设施、计算资源属于前者，而冷却设备、电源、冗余等属于后者。

核心组件

网络、存储和计算系统是数据中心实现应用和数据共享访问的重要基础设施，为数据中心提供应用和数据的共享访问。此外，它们是数据中心的核心组件。

网络基础设施

数据中心网络基础设施是网络资源的组合，由交换机、路由器、负载平衡、分析等组成，以方便应用程序和数据的存储和处理。现代数据中心组网架构，通过全栈组网和安全虚拟化平台，支持丰富的数据服务，实现从虚拟机、容器到裸机应用的万物互联，实现集中管理和细粒度安全管控.

存储基础设施

数据中心存储是设计、实施、管理和监控数据中心存储基础设施和资源的工具、技术和流程的总称，主要是指在数据中心设施中实现数据和应用存储的设备和软件技术。这些包括硬盘驱动器、磁带驱动器和其他形式的内部和外部存储以及备份管理软件实用程序外部存储设施/解决方案。

计算资源

数据中心仪表是运行应用程序的内存和处理能力，通常由高端服务器提供。在边缘计算模型中，用于在服务器上运行应用程序的处理和内存可能是虚拟化的、物理的、分布在容器之间或分布在远程节点之间。

IT基础设施

随着数据中心对企业 IT 运营变得至关重要，保持它们高效运行同样重要。在设计数据中心基础设施时，需要对其物理环境进行评估，包括布线系统、电力系统、冷却系统，以确保数据中心物理环境的安全。

布线系统

综合布线是数据中心线缆管理的重要组成部分，支撑着整个数据中心网络的连接、互通和运行。系统通常由铜缆、光缆、连接器和布线设备组成。数据中心综合布线系统的应用具有高密度、高性能、高可靠性、快速安装、模块化、面向未来、易应用等特点。

动力系统

数据中心数字基础设施需要电力才能运行。即使是几分之一秒的中断也会导致重大影响。因此，电力基础设施是数据中心最关键的组成部分之一。数据中心电源链从变电站开始，通过构建变压器、开关、不间断电源、配电单元和远程配电盘到机架和服务器结束。

冷却系统

数据中心服务器在运行时会产生大量热量。基于这一特性，冷却对于数据中心的运行至关重要，旨在保持系统在线。每个机架本身可以保持冷却的电量限制了数据中心可以消耗的电量。一般来说，每个机架可以让数据中心以平均 5-10 kW 的冷却密度运行，但有些可能更高。

数据中心基础设施管理解决方案

由于数据中心IT设备的复杂性，其组件的可用性、可靠性和维护性需要更多关注。通过对设施和容纳设备的平衡投资，可以实现高效的数据中心运营。

能源使用监控设备

传统数据中心缺乏符合 ASHRAE 标准和收集用于计算数据中心 PUE 的测量数据所需的能源使用监测仪器和传感器。导致数据中心电力系统的监控环境较差。一种措施是在电力系统上安装能源监控组件和系统，以测量数据中心的能源效率。企业团队可以通过衡量平衡整体能源使用效率并有效监控所有其他节点的能源使用情况来实施有效的策略。

冷却设施优化

传统数据中心使用的独立机房空调机组，往往有单独的控制和设定点，导致因温度和湿度调节而过度运行。这是通过创建热通道/冷通道布局来帮助服务器实现冷却的好方法，以最大限度地增加冷空气流向设备进气口和设备机架排出的热空气。热通道或冷通道的创建可以通过添加隔板或天花板来消除冷热空气的混合。

机房空调效率提升

一体式 DX 空调可能是小型数据中心最常见的冷却设备类型。这些单元通常被描述为 CRAC 单元。然而，有几种方法可以提高采用 DX 装置的冷却系统的能效。室内 CRAC 单元有几种不同的排热选项。

• 与屋顶机组一样，添加蒸发喷雾可以提高风冷 CRAC 机组的效率。
• 可以在蒸发器盘管上游的 CRAC 单元中添加预冷水盘管。当环境条件允许冷凝器水冷却到可以为进入 CRAC 装置的空气提供直接冷却效益的程度时，冷凝器水被转移到预冷盘管。这将减少或有时消除 CRAC 单元对基于压缩机的冷却的需求。

DCIM

数据中心基础设施管理是 IT 和运营的结合，用于管理和优化组织内数据中心基础设施的性能。DCIM 工具帮助数据中心运营商监控、测量和管理数据中心相关设备和设施基础设施组件的利用率和能源消耗，有效改善数据中心建筑物与其系统之间的关系。

DCIM 支持跨越数据中心运营、设施和 IT 等组织领域的信息桥接，以最大限度地提高数据中心的利用率。数据中心运营商通过可视化服务器机房的实时温湿度状态、设备状态、功耗和空调工作负载，实现灵活高效的运营。

预防性的维护

除了上述基础设施的管理和运营解决方案外，计划外维护也是一个需要考虑的方面。计划外维护的成本通常是计划维护的 3-9 倍，主要是由于加班费、附带损坏、紧急零件和服务电话。IT 团队可以创建定期计划来对数据中心执行预防性维护。定期检查基础设施状态，及时修复和升级所需组件，可以保持内部基础设施高效运行，延长数据中心基础设施的使用寿命和整体效率。