數(shù)據(jù)中心基礎設施管理DCIM綜述

文｜杭州吾久數(shù)據(jù)機房工程研究有限公司 黃 鍇

1 引言

近年來，數(shù)據(jù)中心基礎設施管理作為一個特定的專有名詞，在數(shù)據(jù)中心行業(yè)內(nèi)被渲染和傳播，并逐漸地被業(yè)內(nèi)人士認識和認同。DCIM作為數(shù)據(jù)中心基礎設施管理的平臺與工具也將逐漸成為數(shù)據(jù)中心領域主流技術和應用方向。

2 DCIM的含義

DCIM數(shù)據(jù)中心基礎設施管理是通過一整套硬件設施、傳感器和特定軟件的管理平臺與工具，來覆蓋數(shù)據(jù)中心IT關鍵設備（服務器、存儲、網(wǎng)絡、虛擬機）和基礎設施（配電、制冷、布線、機柜）等所有關聯(lián)系統(tǒng)的對象（安全、管理、環(huán)境），其具有進行容量規(guī)劃、集中監(jiān)控、準確處置、智能管理、預測模型、成本控制等管理功能，DCIM是信息技術和設施管理的綜合集成。一個有效的DCIM系統(tǒng)將為數(shù)據(jù)中心提供相互依存的系統(tǒng)進行資產(chǎn)的實時監(jiān)控和統(tǒng)一的管理平臺，DCIM工具將提供詳細的監(jiān)測和測量數(shù)據(jù)中心的性能、利用率和能耗，支持其向更高效、成本效益和綠色環(huán)保的方向發(fā)展。

3 DCIM興起與演變

當今的數(shù)據(jù)中心隨著電子技術的發(fā)展，構成數(shù)據(jù)中心IT關鍵設備的服務器設備、存儲設備、網(wǎng)絡設備的體積減小、功能加強、熱功率密度加大，使數(shù)據(jù)中心越來越趨于高密度，數(shù)據(jù)中心機房場地也趨于緊湊以及機柜呈高密裝機容量，單位能耗比以往有較大的增幅。數(shù)據(jù)中心虛擬化和云計算的應用，使基礎設施增加了與IT關鍵設備系統(tǒng)的動態(tài)關聯(lián)性，使數(shù)據(jù)中心的部署與管理面臨跨越傳統(tǒng)基礎設施管理與IT系統(tǒng)管理的兩個層面。數(shù)據(jù)中心對綠色節(jié)能的倡導，已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心的一項基本要求，對提高功效、能源的利用率則成為數(shù)據(jù)中心建設與運維的重要舉措。數(shù)據(jù)中心可用性的確立與風險的應對，使數(shù)據(jù)中心在自動化和智能化的管理方面提出了更高的要求。

因此，在數(shù)據(jù)中心的行業(yè)中，以需求為導向、以研究為框架、以技術為基點、以整合為平臺、以產(chǎn)品為賣點、以應用為目的，逐漸形成了DCIM ——數(shù)據(jù)中心基礎設施管理的新型的、特定的概念與產(chǎn)品。

在DCIM之前，數(shù)據(jù)中心管理是基于數(shù)據(jù)中心“環(huán)境與設備監(jiān)控的管理”和基于數(shù)據(jù)中心“IT設備系統(tǒng)與網(wǎng)絡的管理”，這兩者的管理架構和管理流程是獨立分離的。

數(shù)據(jù)中心環(huán)境與設備監(jiān)控系統(tǒng)，其跟蹤基礎設施及設備的運營狀況，實現(xiàn)檢測、監(jiān)控、報警、記錄等管理功能，但缺乏一些必要的功能，如有效地監(jiān)測和處置相互依存的IT設備系統(tǒng)的動態(tài)變化，使其能相應地滿足不斷變化的業(yè)務和技術需求。

數(shù)據(jù)中心IT設備系統(tǒng)與網(wǎng)絡的管理，又僅局限于IT設備系統(tǒng)的配置管理和網(wǎng)絡路由、安全管理等功能，同樣也缺乏一些必要的功能，如怎樣及時有效地告知數(shù)據(jù)中心的基礎設施系統(tǒng)使其作相應的適宜性調整。

（1）數(shù)據(jù)中心管理的新需求產(chǎn)生了相關的驅動與演變。

需要以全面的視角，提供數(shù)據(jù)中心基礎設施更復雜的綜合監(jiān)測和管理工具，以使其全面的實時監(jiān)控，并具有建模和管理功能，以便進行長期的容量規(guī)劃，動態(tài)優(yōu)化獲得關鍵系統(tǒng)的性能和效率以及提高資產(chǎn)利用率。

在不追加數(shù)據(jù)中心基礎設施投資的情況下，應對關鍵業(yè)務的IT應用的快速增長，提升IT應用能力，服務器虛擬化則成為流行的方法。這需要在虛擬化動態(tài)環(huán)境內(nèi)，創(chuàng)建一個穩(wěn)態(tài)的環(huán)境，在計算負載快速變化和遷移時，做出配電和散熱的響應。

數(shù)據(jù)中心熱密度的迅速增加，如果超出基礎設施的承受能力，將導致效率的降低，并增大了超載和數(shù)據(jù)中心宕機的風險。

虛擬化應用的低效分配，可能增加功耗和集中的熱密度，造成意想不到的服務器機架和局部熱點，由此引起的固有風險，導致了一個需要能夠彌合IT和設施之間鴻溝的綜合監(jiān)控系統(tǒng)和管理解決方案的產(chǎn)生。

隨著時間的推移，開發(fā)同步監(jiān)測和管理物理與虛擬基礎設施的智能容量規(guī)劃解決方案的需求在逐漸地增加。智能容量規(guī)劃是為數(shù)據(jù)中心管理者將異構基礎設施中的公共儲存庫的性能和資源利用率信息，提供實時數(shù)據(jù)的聚合和關聯(lián)。使數(shù)據(jù)中心管理者能夠自動化地基于服務器能力的IT應用管理，以及在數(shù)據(jù)中心物理的基礎設施的條件下，優(yōu)化整個數(shù)據(jù)中心基礎設施的性能、可靠性和效率。

（2）數(shù)據(jù)中心管理的新需求使DCIM發(fā)生了演變。

DCIM數(shù)據(jù)中心基礎設施管理是信息技術和設施管理的綜合集成，主要的特性是將數(shù)據(jù)中心IT關鍵設備和基礎設施所有關聯(lián)系統(tǒng)的信息與管理進行整合，DCIM工具和流程將改變原有數(shù)據(jù)中心“環(huán)境與設備監(jiān)控的管理”和 “IT設備系統(tǒng)與網(wǎng)絡的管理”兩者間的管理架構和管理流程相分離的狀態(tài)，成為數(shù)據(jù)中心基礎設施管理且包含IT系統(tǒng)作為管理驅動的主流趨勢。

4 DCIM的研究狀況

DCIM是數(shù)據(jù)中心行業(yè)中一個新型技術產(chǎn)品與應用領域，并具有特定的體系結構，技術產(chǎn)品的開發(fā)是基于系統(tǒng)的模型，并以此確定系統(tǒng)的整體結構、模塊、關聯(lián)、功能、指標、應用與適用范圍。對DCIM的研究，在國際上主要由數(shù)據(jù)中心的行業(yè)研究機構及產(chǎn)品廠商來開展這方面的研究工作，并提出相關的DCIM定義、框架模型、主要觀點等。這些DCIM框架模型的研究，為技術產(chǎn)品的開發(fā)與應用提出了可實施的基礎和準則。

一個有效的DCIM平臺將提供一個相互依存的系統(tǒng)與資產(chǎn)的實時監(jiān)控和管理的統(tǒng)一平臺，提供收集實時數(shù)據(jù)、資產(chǎn)可視化、建立虛擬模型、實行變更控制、進行全程管理、呈現(xiàn)運營報告、動態(tài)預測分析等一系列的保障業(yè)務和運營效益的措施。這些功能包括：全面地采集監(jiān)測真實運行狀態(tài)數(shù)據(jù)；對IT設備與基礎設施的環(huán)境監(jiān)控與報告；識別IT設備和基礎設施之間的相互依存關系；數(shù)據(jù)中心資源與資產(chǎn)的配置和變更管理；可視化的物理和虛擬設備設施管理；基于模型自動化的事件應對與處置；現(xiàn)時與歷史數(shù)據(jù)資料的可管理性；能源的實時測量、能力模型與優(yōu)化配置；應對動態(tài)的IT設備與虛擬設備的變化；適宜的資產(chǎn)、成本、效率的預測分析與決策；統(tǒng)一的操作平臺、工具和管理界面。

一個有效的DCIM平臺將使數(shù)據(jù)中心基礎設施管理達到的主要目標是：保障可用性計劃及降低風險、提高資產(chǎn)和基礎設施的利用率、綜合降低能源消耗和運維成本、流程化管理滿足規(guī)定的服務水平、實時自動提供管理決策信息、提高數(shù)據(jù)中心效率和效益。

5 DCIM的產(chǎn)品狀況

在現(xiàn)今的DCIM國際市場上，據(jù)行業(yè)報道已經(jīng)有DCIM的產(chǎn)品200余個。由于DCIM的產(chǎn)品廠商在數(shù)據(jù)中心行業(yè)中所處的主營業(yè)務的定位不同，從而形成了不同的產(chǎn)品陣列。

DCIM數(shù)據(jù)中心基礎設施管理，是通過一整套包含硬件設施、傳感器和特定軟件的管理平臺與工具。不同的廠商所提供的DCIM產(chǎn)品存在較大的差異，主要是產(chǎn)品功能的聚集度上所涉及的檢測對象的種類、可管理的對象與范圍、軟件平臺的功能、數(shù)據(jù)標準與通信協(xié)議、第三方的銜接、可擴展性等。盡管有些廠商產(chǎn)品的表現(xiàn)較為單一，但是由此可見DCIM是個趨勢，各類產(chǎn)品廠商都在往這個方向發(fā)展或集成自有產(chǎn)品系統(tǒng)的管理功能。

在國內(nèi)的DCIM市場上，現(xiàn)今可以獲得采用的主要是以國際廠商的產(chǎn)品為主。國內(nèi)原有從事機房環(huán)境與設備監(jiān)控的產(chǎn)品廠商以及從事專業(yè)軟件開發(fā)廠商或機房基礎設施設備廠商，大都還沒有以DCIM的理念、框架、功能來組織開發(fā)和發(fā)布其產(chǎn)品，盡管有些已經(jīng)具有DCIM的特性，但是未見在行業(yè)內(nèi)做相關的DCIM產(chǎn)品發(fā)布。

6 DCIM開發(fā)與應用的建議

DCIM作為一個數(shù)據(jù)中心行業(yè)新型的技術與管理的平臺，在將成為行業(yè)主流趨勢的狀況下，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心行業(yè)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈中的各方需要認真地關注和參與其開發(fā)與應用，在此提出一些建議。

在政策層面上，國家有關的行業(yè)主管部門和行業(yè)技術機構，需在標準制定與產(chǎn)業(yè)推廣上起積極的作用，組織編制DCIM的相關標準，擬定行業(yè)統(tǒng)一的技術規(guī)范，確定適合國情的數(shù)據(jù)中心基礎設施技術與管理準則，推動DCIM技術與產(chǎn)品及應用的開展。

在技術層面上，需要研究機構以及產(chǎn)品開發(fā)廠商，對適宜國內(nèi)數(shù)據(jù)中心管理特征的DCIM系統(tǒng)構架進行研究和制定，并以此作為技術產(chǎn)品的開發(fā)準則。

在產(chǎn)品層面上，對于DCIM平臺的開發(fā)廠商，需要構建一個實際意義的數(shù)據(jù)中心基礎設施管理系統(tǒng)，包含應具有的功能，真正使數(shù)據(jù)中心的運維管理人員從中得到效率和收益。

在市場層面上，需結合國家倡導節(jié)能和企業(yè)要求效率以及提升國內(nèi)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的整體建設與管理水平為目標，加大對DCIM作用與效益的宣傳和推廣。

在應用層面上，數(shù)據(jù)中心項目的建設方，需從整體上考慮數(shù)據(jù)中心DCIM的技術與管理趨勢、建設與運維成本、效率與收益體現(xiàn)。對于數(shù)據(jù)中心工程項目的設計方，需跟蹤數(shù)據(jù)中心行業(yè)的技術、產(chǎn)品、系統(tǒng)、平臺、應用的發(fā)展變化，適當?shù)剡x擇DCIM平臺為適宜的數(shù)據(jù)中心項目服務。

7 結束語

DCIM數(shù)據(jù)中心基礎設施管理（平臺與工具）的出現(xiàn)與發(fā)展，促成了數(shù)據(jù)中心中信息技術和設施管理的綜合集成，無論其管理的形式、技術的方法還是管理的范疇、技術的應用，都發(fā)生實質性的變化，成為數(shù)據(jù)中心管理的主流趨勢，對數(shù)據(jù)中心有效的綜合管理具有積極的作用。

目前DCIM，國內(nèi)的開發(fā)與應用還剛起步，跟蹤國際的主流趨勢，開展對國內(nèi)DCIM的研究、開發(fā)、推廣、應用需政府機構、研究機構、產(chǎn)品廠商、項目業(yè)主以及項目參與方的共同努力，并以提升國內(nèi)數(shù)據(jù)中心行業(yè)的整體建設與管理水平，節(jié)能與提高效率為目的。