本文將研究使用和實現數據中心基礎設施管理(DCIM)的主要挑戰。

DCIM是什么?

如果你詢問數據中心行業人士，什么是數據中心基礎設施管理(DCIM)?那你可能會得到一些不同的答案。雖然DCIM有很多正式的和非正式的定義，但DCIM工具并沒有正式的分類，因此數據中心業主運營商很難區分“必須有”哪些更好的風險管理功能和效率，而這些功能是可選的，但其真正提供的價值卻很少。在市場上還有許多DCIM工具，為數據中心鏈不同的學科提供不同的重點功能。總的來說，這些工具也被稱之為DCIM。

圖1 監控管理數據中心的DCIM

圖1顯示了數據中心的主要DCIM領域，從發電機、電力室、數據大廳和IT設備，另外還配置了集安全性和一體化的樓宇管理系統(BMS)。DCIM系統可以對數據中心區域提供監控和管理服務。

DCIM的演變

在2007年綠色網格組織采用PUE度量數據中心能耗之前，數據中心的業主運營商對跟蹤數據中心的能耗很少感興趣。PUE的出現改變了組織對成本效率和社會責任的態度，而監管機構專注于數據中心的能源消耗，因此帶動了企業更多的關注。數據中心管理者可以提供更高的安全性和24×7更高的可用性，以滿足他們的客戶。通常情況下，數據中心所有者的客戶將要求他們的足跡、效率和交付成本具有更高的可視性。

圖2 PUE監測

一些早期監測PUE的BMS系統和儀表是DCIM進化的先驅。隨著時間的推移，DCIM已經演變成一個大的分類系統，不僅能監測能源消耗，還有對資產控制、容量管理等專業功能。這種進化導致其產品可以推向市場更廣泛的用戶，但系統的功能描述和潛在的好處往往令人混淆。在市場的角落里，充斥著的都是旨在管理、監控和優化能耗，以及監測PUE的傳統的BMS平臺和產品。而綜觀目前的DCIM市場作為一個整體，一個供應商的DCIM與其他廠商有所不同，這是很常見的。供應商們聲稱能提供DCIM，然而卻提供的是完全不同的產品，只是在數據中心中側重于不同的功能。

BMS系統和DCIM之間的區別

傳統DCIM的目的是幫助數據中心的業主和運營商管理和控制他們的設施。人們印象中樓宇管理系統(BMS)是DCIM的最基本的表現(見圖3)，提供了一個可以看到對數據中心的監控，報警和控制。隨著數據中心業務變得更加復雜，數據中心所有者和運營商要求提供更多的功能。

圖3 樓宇管理系統(BMS)的工作流模型

在業界已經有許多不同的模型描述了DCIM工作流(見圖4)。他們中的大多數認為大規模收集來自傳感器和儀表的數據和存儲。這個數據被用作輸入到子系統分析，如環境控制、功率和能量管理、安全性，以及IT系統。并為數據中心操作者將輸出顯示在儀表上。此輸出結果是否可以提供可操作的信息，或只是用五顏六色的計量數據表示是必須解決的問題，將更多的功能整合到DCIM系統中，并成為數據中心運營和管理使用制度。而解決這些問題對于數據中心運營商來說是提高了價值(如果有)，DCIM在這方面將會超越BMS系統平臺。

圖4 DCIM的工作流模型

目前，大多數DCIM產品難以解決這些重大問題，因此這也促使數據中心的業主對此進行投資建設(見圖5)。

圖5  數據中心業主提出的主要問題

沒有人可以準確定義描述DCIM或DCIM應該做些什么。而一個錯誤的假設是，DCIM將修復你的數據中心，因此在圖5中的第一個問題是DCIM產品在市場上的虛假陳述的問題。現實情況是，DCIM的一個最基本的功能應該是對于基礎架構的性能和需要關注的突出問題提供一個更為深刻的見解，并解決重大風險。最值得注意的是，這些領域包括數據中心是否在設計意圖實施，基礎設施的容量限制(“瓶頸點”)，資本項目的評估，確定閑置的容量，并為下一次部署的服務器分配一個合適的位置。

DCIM適合哪些組織結構?

數據中心包含兩個不同類別的專業團隊：IT人員負責在數據中心的IT設備(即服務器和網絡交換機)和基礎設施團隊負責該數據中心設施和空間。基礎設施團隊管理維護設備，而IT人員運行業務和IT設備。在數據中心的日常運營中，這兩個團隊將在管理和運營上變得越來越緊密(見圖6)。在每個不同的“實干者和管理者”的人都需要從相同的DCIM系統得到不同的信息。

圖6 數據中心設施鏈和不同團隊的職責

正如已經提到的，在設施水平的挑戰是確定現有的系統平臺，DCIM提供效益的差異。傳統的BMS系統位于圖6中的數據中心鏈設施左側，在某些情況下，可以監測數據中心的健康，并控制一些數據中心設施。

在責任鏈中，工程技術人員和/或現場操作人員對于C級的管理的功能和信息需求可能有所不同。工程技術人員可能會對企業的高水平性能指標感興趣，盡量減少運營支出，而站點級或現場操作人員將重點放在降低本地數據中心的風險，并評估資本項目的可行性。

DCIM產品正試圖解決工作流程的自動化。例如，當一個IT經理確定需要部署IT服務器，其運營和設施必須進行分配并提供適當的空間，電力和冷卻設備。DCIM的核心關系正試圖在這里解決IT和設施團隊之間的重要互動。該要求是數據中心設施人員和IT人員，以及運營商和高級管理人員之間進行雙向互動。這種協調和信息的“流”是最主要的途徑之一，精心設計和實施DCIM系統創建了一個主要的組織利益和提供投資回報(ROI)測量。

最近，DCIM供應商進行了一個ROI案例試點項目，如采用氣流遏制和/或更高的工作溫度。不用說，這些方案不一定需要DCIM，并且可以通過現有的BMS或設施來實現。

剖析DCIM的不同組成部分

BMS和DCIM之間最顯著一個的差異是輸出的可視化，而可見性是數據中心管理的第一要素。該用戶給出了一個儀表板(見圖7)，可以根據自己的要求進行定制，并顯示有意義的信息，這可能與數據中心子系統、物理資產、容量和站點警報有關。一些廠商更深入地了解其IT設備的儀表盤，而另一些廠商則更專注于機械和電氣基礎設施。

     圖7 現代DCIM復雜的儀表板

例如，一個數據中心管理人員可能更愿意看到數據大廳的平均溫度，IT負載和PUE值，而另一個管理人員可能更愿意看到的每周的能源成本指標、經營業績指標，以及數據中心最重要的幾個警報。圖8顯示了六個必須具備的DCIM功能：其中包括監控、資產管理、容量規劃(無論是設施還是空間)、分析和報告，與其他系統的集成，以及整理其他DCIM平臺數據的業務范圍管理的能力。

圖8 六個DCIM功能

投資組合的管理解決了在全球投資數據中心的本地視圖，并提供了查看數據中心資產、狀態、能源和成本性能指標的能力。最好的儀表板提供概覽或高級信息，更容易獲得“向下鉆取”到更具體的層的能力。

?監測

雖然將BMS系統可以部署監測的主要設備部件和功能，其中包括間隔、儀表配置、數據存儲，以及可能超出其能力的數據分析。管理其主要子系，一個DCIM系統必須要追溯至過去的表現，同時繼續監測正在進行操作的內在能力。這種能力需要可靠的儀表和傳感器，并以適當的磁盤空間收集、存儲和趨勢信息。其應該監控的主要子系統是電力設施、環境參數、安全性和IT領域。

電力設施監測包括詳細的電氣參數，如不同子系統功率、電壓和電流，從而使工程團隊來管理和理解配電，并且還支持容量規劃和設施擴建。環境控制包括監控所有的加、通風和空調(HVAC)子系統，包括消防、燃氣及供水系統和控制。安防監控包括人員在數據中心的活動跟蹤，包括識別。IT領域子系統應監測數據中心的空間、電力和冷卻設備，數據中心運營商和客戶服務水平的要求是不打折扣的的。許多DCIM系統提供允許讀取單個IT組件性能的跟蹤模塊，提供有關利用、能耗等數據。

大多數DCIM解決方案的一個突出弱點是理念，儀表的參數都是動態生成的，但存儲空間有限，這些數據通常會導致在一個月之后就丟棄，因為沒有可用的數據，因此不了解其較長時期的趨勢。在制定系統的設計要求時，必須考慮到數據中心信息管理與數據中心數據管理的區別，并把重點放在有用的信息與數據的收集上。

?資產管理

資產管理經常被人忽視，但卻是DCIM的一個關鍵組成部分。數據中心可能包含數千個資產，從IT設備的電源、制冷基礎設施、數據中心空間等，該過程可能涉及所有IT設備的清單，數據中心機架布局和柜U形槽的配置的模型。例如，快速定位空間中的服務器的能力，可以減少設備的維護周期，提高整體可用性。它不僅是關于定位設備，而且對設備的配置、電源、控制參數和維修間隔的詳細信息。

?容量規劃

通過DCIM在設施水平上可以洞察電氣和機械設備的利用程度。能夠在數據中心使用重要的資源是至關重要的，特別是那些特定的電源和冷卻設備。一個數據中心的所有者在設計和建造了1000千瓦的數據中心設施，并打算使用其全部的電力容量。對計量數據在這些系統的進一步分析允許變更影響分析的電力和冷卻基礎設施。在數據中心空間中，其進一步的重點必須放在IT設備的最佳位置，可以通過電力和冷卻設備的安裝評估。對于托管的數據中心提供商來說，“能力”意味產生收入，所以管理這個“庫存”是一個明顯的關鍵功能的產品。對于企業數據中心的所有者來說，無論是對未來資本密集型擴張還是對運營成本控制和規劃，管理能力同樣重要。

?分析和報告

許多DCIM產品配備分析功能(通常是對用戶隱藏的)，該采用具有一些趨勢和/或內置過去的數據，以確定數據中心設施變化的影響。雖然這些工具有助于確定數據中心宕機的能力，但輸出是很難以解釋的，并難以轉化為可操作的變更管理計劃。智能容量規劃往往會推遲對未來下一個階段或下一個數據中心的建設要求，從而節省數百萬美元。人們對于許多DCIM解決方案的誤解是，通過存儲大量數據的功耗和IT負載的增長模式，當一個特定的子系統組件是接近極限，它可以預測其利用率，信號升級或投資項目的要求。事實上，這種方法忽略了主要子系統組件的未來IT負載增長的靈敏度以及不同的環境溫度之間的復雜能量關系。

因此，其面臨的挑戰是必須高效率和及時處理龐大的數據量，并提供建議的形式和可操作的情報。這些信息必須考慮目標受眾，并經過過濾。例如，網站管理員可以對風險項目和能源消耗更感興趣，而作為最高管理層可能需要運行成本和即將到來的資本和維護項目網站的高級視圖。跟蹤“正確”的數據，并分析和轉換該數據轉換成有用的信息是至關重要的。CIM供應商應該幫助選擇DCIM系統模塊，滿足數據中心業主的需求，而不是試圖把無限的功能和模塊，或者永遠不會使用的功能添加這個系統中。例如，利用CFD來管理數據中心空間，并提供對數據大廳的影響和變化是非常有價值的。DCIM供應商的趨勢不過是解決方案附加模塊，提供某種形式的模型，而不是與獨立的CFD軟件進行組合。

?與其他系統的集成

一個明智的DCIM廠商將會意識到其DCIM的局限性。通常，DCIM產品中實施后，可能需要與現有的BMS系統集成，或者在傳感器/儀表或處理器層面進行集成。例如，數據中心管理者可能是與BMS用戶界面很好地整合，但可能發現在兩個不同的軟件平臺查看會導致混亂。管理層將在硬拷貝或電子格式時，具有多年的跟蹤和評估數據中心的性能報告。一個新的DCIM系統應該能夠在硬件和軟件水平進行系統的整合，包括連接到現有的儀表和傳感器，并能夠將現有的數據導入到鏡像數據庫。而從現有的BMS系統過渡到一個新的DCIM系統可能需要幾年的時間，而DCIM供應商團隊將是這一轉型成功的關鍵。

結論

文中強調了數據中心的業主和運營商在龐大而仍在擴大的數據中心市場選擇DCIM的挑戰。DCIM的目的成為數據中心不同學科之間的溝通橋梁，并解決IT機構在數據中心運營和管理的挑戰。

對于DCIM功能的廣泛的審查突出了監測潛在的弱點、能力管理、分析和報告功能，這是DCIM超越傳統BMS系統的關鍵的進步。選擇正確的組合，這些先進的能力是一個關鍵，以最大限度地提高投資回報率，這是最終的目標。對DCIM產品的核心分析能力的局限性和能力必須對用戶透明。在極端情況下的分析功能可以削弱處理大量數據的要求。選擇不當的系統或設計不當的系統將無法呈現與組織的業務目標保持一致的形式的可操作的輸出情報。

關鍵是要避免附加組件提供沒有價值的業務，并只為打算使用的功能支付費用。數據中心的業主應考慮確定他們想遷移到DCIM系統完成的要求，在供應商進行產品的選擇時，它們應該包括在需求定義中所有使用該系統的功能。另外，在選擇正確的系統時，考慮聘請不偏向任何特定DCIM的顧問。

最重要的是注意現實與預期之間的差距。對于現有的數據中心，遷移到一個新的DCIM系統可能需要數年時間才能完成，更長的時間才能顯示出可測量的投資回報率。關鍵是要評估供應商所提供的培訓和支持以及系統的靈活性。

編輯：Harris

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