數(shù)據(jù)中心智能化管理的應(yīng)用與探究

王鑫

摘要：隨著信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，數(shù)據(jù)已經(jīng)呈爆炸式增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的人工管理模式已經(jīng)不能適應(yīng)大規(guī)模式的數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心管理的智能化、自動(dòng)化已經(jīng)成為必然的發(fā)展趨勢(shì)。一方面，云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了機(jī)房建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化;另一方面，人工智能、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入研究為數(shù)據(jù)中心的管理帶來(lái)了新的思路。

關(guān)鍵詞：智能化;管理;數(shù)據(jù)

1.引言

在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的時(shí)代，信息技術(shù)的應(yīng)用不斷擴(kuò)大到各行各業(yè)，在數(shù)據(jù)中心的管理中，對(duì)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化管理還在停留在初級(jí)階段。數(shù)據(jù)中心作為城市信息化的核心，管理人員肩負(fù)著保障機(jī)房穩(wěn)定運(yùn)行的重任，這不僅要求工作人員了解機(jī)房的核心架構(gòu)設(shè)計(jì)，還需要學(xué)習(xí)人工智能等前沿技術(shù)的專業(yè)知識(shí)，確保數(shù)據(jù)中心安全、可靠、高效運(yùn)行，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)機(jī)房的智能化與自動(dòng)化。

2.智能化管理現(xiàn)狀分析

數(shù)據(jù)中心的整體架構(gòu)包括機(jī)房供配電系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)與安全防范系統(tǒng)等，智能化主要體現(xiàn)在以下的方面：

目前廣泛應(yīng)用于機(jī)房供配電系統(tǒng)的有智能電源分配單元（PDU），PDU可以稱為機(jī)房的核心，為設(shè)備提供電力保障。智能PDU可以對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)各設(shè)備的電流電壓進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)與反饋，改變傳統(tǒng)人工的管理模式。根據(jù)國(guó)外學(xué)者的研究發(fā)現(xiàn)，智能PDU可以實(shí)現(xiàn)節(jié)電30%-50%，最終達(dá)到機(jī)房能耗的智能化管理。

目前，人工智能在機(jī)房消防系統(tǒng)中的典型應(yīng)用是智慧消防，它能基于物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)機(jī)房環(huán)境進(jìn)行智能研判，依托其擁有的物聯(lián)網(wǎng)采集設(shè)備，可以快速的完成數(shù)據(jù)流整合，以視頻聯(lián)動(dòng)、手機(jī)關(guān)聯(lián)等方式盡早的發(fā)現(xiàn)機(jī)房的安全隱患，實(shí)現(xiàn)消防的全程智能化、可視化。

環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)是管理人員實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理的重要手段。由傳感器設(shè)備搜集的參數(shù)信號(hào)共同為智能化管理提供數(shù)據(jù)來(lái)源，數(shù)據(jù)流經(jīng)過(guò)加工篩選生產(chǎn)出多種智能化應(yīng)用，較為的典型的包括定制化告警通知、移動(dòng)端監(jiān)控機(jī)房和歷史數(shù)據(jù)查詢分析。

機(jī)房安全防范系統(tǒng)是保障機(jī)房安全的第一道關(guān)口，它的子系統(tǒng)包括圖像監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)和防盜告警系統(tǒng)。目前，生物特征識(shí)別技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心，人臉識(shí)別系統(tǒng)通過(guò)采集人面部特征完成身份的識(shí)別。機(jī)房門禁系統(tǒng)采用的人臉識(shí)別技術(shù)充分展現(xiàn)出機(jī)房管理已由傳統(tǒng)模式發(fā)展為智能化管理模式。

3.智能化管理的發(fā)展

3.1智能可視化管理

現(xiàn)階段，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)算能力已呈現(xiàn)成倍式增長(zhǎng)，能源消耗逐漸得到管理人員的重視。2016年，谷歌公司正式宣布基于人工智能的機(jī)房制冷系統(tǒng)PUE值改善了40%。該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)主要依賴機(jī)房?jī)?nèi)上千個(gè)傳感器收集的數(shù)據(jù)，開(kāi)發(fā)人員根據(jù)歷史數(shù)據(jù)訓(xùn)練出智能化節(jié)能模型，從而調(diào)整機(jī)房的運(yùn)行模式，實(shí)現(xiàn)機(jī)房運(yùn)行的最高效率。

在此基礎(chǔ)上，國(guó)外研究提出了數(shù)據(jù)中心基本設(shè)備管理（DCIM）這一概念，DCIM的本質(zhì)屬于一種管理模式和工具。從宏觀角度分析，DCIM實(shí)現(xiàn)依托完整的設(shè)備管理工具和平臺(tái)，它可以對(duì)所有子系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的協(xié)調(diào)管理，這需要軟件系統(tǒng)與硬件設(shè)備共同接入實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的綜合管理。DCIM的關(guān)鍵在于科學(xué)管理數(shù)據(jù)中心的成本、事件處理、容量規(guī)劃和集中監(jiān)控，將信息技術(shù)和設(shè)備管理進(jìn)行融合。近幾年，國(guó)內(nèi)外大型的數(shù)據(jù)中心都成功建設(shè)了可視化管理平臺(tái)，它可以直觀的展示數(shù)據(jù)中心的設(shè)備區(qū)、運(yùn)維區(qū)、動(dòng)力空調(diào)設(shè)備和通道情況，除此之外還將子系統(tǒng)采集的機(jī)房溫濕度、設(shè)備預(yù)警等實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)加以展示。

3.2.智能巡檢機(jī)器人

智能巡檢機(jī)器人的應(yīng)用將“無(wú)人化”數(shù)據(jù)中心變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。針對(duì)數(shù)據(jù)中心等工作場(chǎng)景，開(kāi)發(fā)人員運(yùn)用路徑規(guī)劃、深度學(xué)習(xí)等多種技術(shù)研發(fā)出新型的人工智能產(chǎn)品。智能巡檢機(jī)器人可以做到安全移動(dòng)定位、計(jì)算機(jī)設(shè)備巡檢和機(jī)房環(huán)境監(jiān)測(cè)。它的應(yīng)用能夠?qū)⒐芾砣藛T從繁重的工作中解脫出來(lái)，按照程序既定的路徑和作業(yè)要求，精確的執(zhí)行工作任務(wù)，通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)完成異常狀態(tài)報(bào)警，將人工難以發(fā)現(xiàn)的隱匿性系統(tǒng)故障進(jìn)行跟蹤和預(yù)警標(biāo)記，具有工作效率高、穩(wěn)定可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。

目前，智能巡檢機(jī)器人已在部分省市金融機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)中心投入使用，上海銀行張江數(shù)據(jù)中心正式啟用了智能巡檢機(jī)器人，不僅可以對(duì)設(shè)備的狀態(tài)信息、機(jī)房環(huán)境以及機(jī)柜信息進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，還能保證實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

3.3基于RFID技術(shù)的設(shè)備資產(chǎn)管理

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)備管理在進(jìn)行盤點(diǎn)時(shí)多采用標(biāo)簽或二維碼的方式，這類管理模式存在工作效率低、錯(cuò)誤率高等缺點(diǎn)，因此不能很好的適應(yīng)大規(guī)模式的數(shù)據(jù)中心。很多大型數(shù)據(jù)中心改變傳統(tǒng)的管理模式，使用RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備定位、機(jī)柜容量分配和設(shè)備上下架的智能化管理模式。

RFID技術(shù)是射頻技術(shù)和嵌入式技術(shù)的融合，主要包括應(yīng)答器、閱讀器和軟件系統(tǒng)。隨著RFID電子便簽逐漸呈現(xiàn)多樣化趨勢(shì)，RFID技術(shù)得到了大規(guī)模的推廣使用，主要應(yīng)用在身份識(shí)別、智能交通和物流倉(cāng)儲(chǔ)管理等領(lǐng)域。國(guó)外學(xué)者John Downie等人針對(duì)數(shù)據(jù)中心光纖電纜管理場(chǎng)景，使用RFID技術(shù)解決人工管理造成的效率低、錯(cuò)誤率高等問(wèn)題，基于RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息構(gòu)建高密集的RFID標(biāo)簽陣列，具有實(shí)時(shí)跟蹤光纖電纜的功能，極大的提高了光纖線纜的管理效率。

4智能化管理存在的困難

4.1智能化管理成本高

數(shù)據(jù)中心智能化管理依賴于前沿的人工智能技術(shù)，智慧管理通常以數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方式來(lái)對(duì)進(jìn)行設(shè)備資源分配，這就需要投入大量的計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源。同時(shí)，在數(shù)據(jù)中心管理過(guò)程中往往會(huì)衍生出新的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，這就需要及時(shí)的更新管理模型，這對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)中心的管理都帶來(lái)了較大的經(jīng)費(fèi)負(fù)擔(dān)。同時(shí)，智能化管理技術(shù)的應(yīng)用需要開(kāi)展大量深入的技術(shù)培訓(xùn)，這也加大了智能管理的成本。

4.2工作人員技術(shù)水平參差不齊

數(shù)據(jù)中心的信息化程度非常高，而數(shù)據(jù)中心的管理又是一項(xiàng)涉及面廣、專業(yè)技術(shù)要求高的工作，部分?jǐn)?shù)據(jù)中心的工作人員并非是計(jì)算機(jī)等相關(guān)專業(yè)畢業(yè)，對(duì)于這類專業(yè)性較強(qiáng)且更新迭代速度較快的工作難免無(wú)法適應(yīng)節(jié)奏。同時(shí)，數(shù)據(jù)中心的工作人員類別廣泛，其中外包人員的流動(dòng)性較大，為數(shù)據(jù)中心的管理工作也帶來(lái)了困難。

總結(jié)

隨著信息化的步伐不斷加快，技術(shù)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用愈來(lái)愈大。數(shù)據(jù)中心的智能化管理打破傳統(tǒng)完全依賴人工手動(dòng)的模式，不僅可以提高數(shù)據(jù)中心設(shè)備管理的工作效率，還可以推廣智能巡檢機(jī)器人在數(shù)據(jù)中心管理中的應(yīng)用。

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