构建高效节能IT运营环境技术的研究和应用

引言

根据IDC(Internet Data Center)提供的关于数据中心IT投入成本的调查分析报告，我们不难发现电能制冷花费和服务器管理成本已大大超过新建服务器的投入，占数据中心IT总投入成本的百分之80以上，因此构建高效节能的IT运营环境，降低IT运营管理成本，成为当前数据中心建设必须考虑的重要问题。

1、IT运营环境构建概述

通过对数据中心运行状况的研究，我们发现一个现状：数据中心运行一段时间后，其IT资产的配置与当初规划的蓝图出现巨大偏差，管理人员无法知晓当前数据中心的IT资产的配备情况，甚至于无法找个某台业务服务器，设备之间的连线与标识无符，制冷和UPS容量配备缺乏量化依据，导致数据中心的IT资产ROI（Return On Investment）大幅降低。因此，需要定期对数据中心IT资产进行梳理、整合和优化，以恢复IT资产所提供的应有的服务效能。

构建高效节能的IT运营环境有两个必要的环节，一是IT设施资产的持续优化，二是集中IT运营的部署。IT资产持续优化的目的是根据业务的需要，持续保持和优化IT资产的配置组合，使得有限的IT资产发挥最大的支撑效能；而集中IT运营的部署的目的则是通过高效、可靠、安全的IT集中管理手段，提升IT设施管理的效率，从而节省IT运营管理成本。

2、IT资产整合与优化

要实现IT资产的整合和优化，首先需要了解IT资产的现状，以及各种IT资产之间的逻辑关系，例如，业务服务器在什么位置，还有哪些空闲机架，每个机柜的用电情况等等。当拥有这些的信息后，要进行合理的IT资产优化，例如据中心由于业务需购入一台新业务服务器时，除了要尽量利用原有空闲机架空间外，还要考虑UPS的容量、制冷情况等因素，选择一个最佳的机位放置这台新的业务服务器。如果单纯依靠Excel、Visio等工具来完成IT资产的管理，由于缺乏信息的关联性和动态性，实现IT资产的组合优化视乎变得十分的复杂。

为了达到IT资产持续优化的目的，需要引入新的管理逻辑，通过构建IT资产的物理配置数据库，存储IT资产的相关数据和数据之间的关系，并通过可视化界面将IT资产进行展现。同时通过IT物理配置数据库提供的关联和分析功能，实现容量分析，用不同标识区分当前机柜的电量、承重、空间、制冷等容量状态，这些分析数据能协助我们调整当前数据中心的IT资产，达到最优的IT资产配置组合。

另一方面，随着业务扩展、变化和调整，IT资产呈现不断变化的态势，IT资产的配置变更管理成为跟踪IT资产变化的有效的方法，为了实现IT资产持续的变更管理，需要将IT资产的变更记录与IT变更规划相关联，并采用分权管理的方式，把变更管理分为变更规划、影响评估、变更执行和变更审计环节，确保IT资产变更的可规划、可评估、可执行、可审计。

因此，为发挥IT资产的最大效能，需要引入IT资产的配置管理数据库，并通过数据管理和发掘技术，实现IT资产相关信息的可视化，让我们随时了解IT资产的配置和容量情况，确保数据中心的IT资产配备一直处于一种最佳状态。

3、IT集中运营管理

构建高效节能的IT运营环境另一必要环节就是IT集中运营管理的部署，这部分与IT管理的关系十分密切。当前采用的主要IT设备运营管理方式，大体分为是网络管理和本地管理两种，这两种管理方式各有利弊，网络管理方式的优势在于能实现远程管理，但弊端在于需要依赖于业务网络、操作系统、远程管理服务的健壮性；本地管理方式正好相反。是否存在一种管理方式能结合这两种管理方式的优势呢？这就是集中带外管理的概念，通过over IP的技术，让运维管理人员通过远程的方式访问IT设备的本地管理端口，从而达到构建专用通道完成IT集中运营管理的目的。

借助集中带外管理技术引入集中IT运营管理系统的理念，通过单一控制台，实现对数据中心所有类型的IT设施统一管理，引入集中IT运营系统就是通过集中带外管理的方式实现IT设施的统一管控。集中IT运营系统既能够对PC服务器、刀片服务器、小型机、网络设备、安全设备、UPS设备、智能空调等实体设备进行远程集中管控外，还能对VMWare等虚拟系统实现统一的管理。

集中IT运营管理系统大体分为两个组成部分，集中IT运营系统平台软件和带外管理接入层硬件设备。集中IT运营系统软件是整个集中IT运营系统的核心，也是单一的访问入口，存储着所有IT管理员的帐号、及访问权限和运维审计记录。但单单依靠软件的安全是不足够的，集中IT运营系统的安全防范应该分为软件级、系统级和硬件级三个级别，只有这样做才能有效保障整个IT运营管理都在可控安全的环境进行。带外管理接入层硬件设备，根据管理设备接口类型和设备数量分为不同的型号，现在最流行的是二合一接入层设备，其特性在于既能连接网络设备又能接入服务器设备，同时，打开网络设备的管理会话并不占用设备最大的并发会话数。

由于集中IT运营系统是数据中心整体IT运营管理的核心，因此应该具备如下特性和功能：

1.应能提供管理会话共享功能，满足日常IT故障多方诊断联调的需要，可以让总部专家、IT运维人员、外部支持人员通过远程方式同时访问同一个故障设备，实现远距离快速联调，既能提高故障修复时间，又能实现远程培训。

2.集中管理平台还应具备专业的安全防范机制，来确保IT运营管理的安全可靠。除了具备独立的本地帐号认证外，还应支持外部增强认证（如RSA动态口令认证、证书认证、U-KEY等），具备细致的授权策略，能根据单个设备、单个用户、用户组或设备组来进行授权，确保每个运维人员只拥有所需的最小管理权限，另外系统还需提供精细的管理审计功能，并给出审计报告，反映运维管理人员对设备维护记录。

3.由于所有的IT运营管理都是通过集中IT运营系统来完成，因此系统的健壮性尤为关键，系统应该采用多机构建群组的系统冗余技术，群组由多台安装集中IT运营系统软件的服务器组成，各个服务器之间数据能够自动实现同步，群中任意一台服务器都可以对IT管理人员提供访问的入口，保证仅当所有的服务器同时宕机，集中IT运营系统才出现不可用的情况。

4.为构建无人值守的数据中心管理，集中IT运营系统还应提供集中电源管理的功能。集中IT运营系统通过智能PDU，将未使用的插座设定为关闭状态，当需要使用时，才远程进行打开。另外智能PDU还有一项优越的功能，就是它能实时收集IT设备的电量信息，并配合一些外置的温湿度传感器，将耗电量、环境温度和湿度信息汇总到集中IT运营系统上，并给出能耗对比分析，给出能耗的发展趋势，以及能耗效率，回过头来有助于我们对IT资产的持续优化。

4、结语

IT资产持续优化和集中IT运营管理两项技术，都是从提升IT服务效能的角度出发，为我们构建高效节能的IT运营环境。虽然从技术上分析这两项技术存在一定差异，前者主要是专注于对现有IT资产优化和整合，而后者更侧重于提高IT管理的效率，但如果整合这两项技术，在IT管理过程中引入IT资产的可视化将能发挥更大的应用效果，有助于在IT管理的过程中进行微观判断和宏观决策。