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                  數據中心機柜系統成功部署的關鍵要素分析

                  來源:機房360 作者:litao984lt編譯 更新時間:2017-12-4 10:10:58

                  摘要:隨著數據中心變得越來越復雜,對于其信息機房面積(White Space,即設置機柜的高架地板區域)的管理日漸變得越來越重要。故而您企業將必須要對貴公司數據中心機柜中的子系統是如何形成一個支持信息和通信技術(ICT)設備的系統有充分的理解。

                    隨著數據中心變得越來越復雜,對于其信息機房面積(White Space,即設置機柜的高架地板區域)的管理日漸變得越來越重要。故而您企業將必須要對貴公司數據中心機柜中的子系統是如何形成一個支持信息和通信技術(ICT)設備的系統有充分的理解。

                    在本文中,我們將為廣大讀者諸君介紹關于數據中心機柜系統的關鍵要素,并將為您展示如何選擇一款集成整合的解決方案來幫助您企業的數據中心簡化對于White Space的管理。

                    了解一套有效的機柜系統將如何為您提供簡化的White Space管理路徑,使您企業的數據中心能夠始終如一地支持、組織、管理、控制、監控和簡化您的運營。

                    隨著企業的數據中心變得越來越復雜,對White Space管理的需求也隨之增加。這個過程首先是從對于數據中心機柜(機架)的關注開始的,并逐步過渡到對于機柜中的子系統如何形成一個支持信息和通信技術(ICT)設備的系統的深入了解。

                    通過將數據中心的機柜與硬件和軟件集成整合到一款單一的平臺中,數據中心管理人員們可以真正了解到數據中心內的不同動態,從而作出明智的決策。此外,來自同一制造商的IT基礎架構、硬件和軟件的充分的集成整合消除了來自不同供應商的不同產品配對所帶來的挑戰和困惑。

                    一、架構的支持

                    一款設備機柜的根本目的是用于垂直堆疊設備。當在為你企業選擇機柜的大小時,即意味著需要讓一個被指派了特定規模大小的占地空間存儲安置一定數量的設備。這會涉及到兩大主要考慮因素:機柜占地面積和機柜的承載能力。

                    為了優化您企業數據中心的機柜系統的結構,請在選擇機柜時務必考慮以下事項。

                    更深的機柜支持適當的電源、電纜和氣流管理:機柜占地面積是機柜將使用的占地面積。機柜的容積需要比設備更深,并且包括用于氣流管理、電纜管理和配電配件的額外空間。我們推薦使用600 mm (寬)x 1200 mm(長)的服務器機柜及800 mm(寬)x 1200 mm(長)的網絡/交換機機柜。更深容積的機柜可容納更深的設備,并能夠在機柜的前方留出空間用于管理氣流,并沿機柜的側面和后部留出配電和電纜管理的空間。

                    具備高靜態額定負載的強大設計:理想情況下,當連接到建筑結構時,您數據中心的機柜應能夠容納重量至少為3000磅(1500千克)的設備。信譽良好的供應商將使用行業內的一項通用標準(如UL 2416,UL安全音頻/視頻標準,ICT設備機柜,機柜和機架系統)借助第三方的實驗室來對其機柜進行負載測試,其中包括承載超過其重量容量四倍的測試。

                    對于進行機柜級部署的數據中心站點而言:如果您企業所采用的系統集成商將設備加載到您的機柜中,然后將集成機柜部署到您的數據中心現場,則機柜需要規定的滾動負載和運輸負載,并且需要對腳輪進行額定以支持這些負載。這些值可能不同于典型的靜態負載,這是機柜連接到建筑結構時的負載。

                    對于選址地處于地震多發區域的數據中心而言:如果將機柜部署到潛在的地震活動頻發區域,則機柜需要特殊的錨定,并且可能需要額外的支撐。企業可考慮選擇采用專門為地震區設計的抗震柜。除標準負載測試外,這些機柜還需要進行振動臺測試,以確保設備的高負載。

                    二、電纜管理/路徑的組織

                    機柜應該包括用于電源和網絡纜線以及配電單元(PDU)安裝位置的具體且物理上獨立的路徑,以盡量減少對通過機柜的氣流的干擾。此外,機柜面板上的電纜開口應該密封,以減少電纜周圍的空氣損失。

                    為了優化您企業數據中心機柜系統的結構,請在選擇機柜時考慮以下事項。

                    獨立的電源和網絡纜線通路:電源和網絡纜線通路是添加到機柜的附件。使用單獨的附件來支持電源和網絡纜線通路。把它們安置在機柜里,使得它們在物理上是分開的。

                    對于服務器機柜而言:在服務器機柜中使用PDU安裝支架和環形電纜管理器,??以支持一側的PDU和另一側的網絡跳線。

                    對于網絡/交換機機柜:使用網絡機柜中的電纜管理器和綁扎支架來支持機柜前部的跳線和后部的電纜。

                    三、配電的監管和控制

                    在white space(尤其是機柜內部)中進行電源管理對于確保所有IT應用程序的可用性以及將數據中心的整體能耗降至最低是至關重要的。此外,通過高效的電源管理,您數據中心還可以通過在機架級和設備級的管理和監視電源,來提高運營效率。

                    而為了優化機柜系統中的配電,監管和控制,請在選擇智能PDU時考慮以下事項。

                    分支電路監控:為確保電力的可用性,對電力鏈路中的所有斷路器均實施監控是非常重要的。在數據中心的white space內,機架式PDU上使用了過電流保護,遠程電源板或母線槽系統。由于PDU上有多個分支電路,因此在機架PDU上監控所有分支電路是至關重要的。一般來說,盡可能靠近設備實施監控可以提供更好的報告以通知優化。

                    遠程管理(閾值報警和數據記錄):選擇一款具有智能遠程管理功能的PDU進行持續的自動監控。具備諸如能夠設置閾值以及在超過警告或臨界閾值時進行通知或發出警報的功能是至關重要的。另外,對于數據記錄進行保存,以進行分析亦非常重要。通常,樓層PDU上的分支電路與機架PDU的輸入之間存在一對一的關聯。因此,對機架式PDU的監控為這些上游動力鏈裝置提供了額外的監控分支電路電流的好處。

                    電源插座級別的監控:通過在機架PDU的電源插座處實施功耗監控有助于最大限度地減少IT設備的能耗。由此所獲得的信息可以用來識別服務器是否已經過剩或未充分利用。電源插座處所獲得的讀數還提供了其它信息,以幫助確定什么樣的服務器和應用程序最適合虛擬化,以及機架中是否有可用空間和容量,及其具體位置。

                    電源插座的切換:電源管理的另一個重要方面是能夠將電源循環到懸掛的IT設備。這是由能夠循環供電到每個單獨插座的PDU提供的。這些PDU還允許插座由機架PDU管理員控制。除非專門分配給電力設備以仔細管理電力和利用率,否則電源插座可以被關閉。

                    IP整合:數據中心網絡設備的成本可能很高。由于部署IP網絡的成本較高,因此將單個網絡連接分配給每個監控設備會降低自動收集數據的優勢。 IP整合通過提供在單個IP地址下鏈接多個PDU的能力來解決這個問題。目前市場提供具有IP合并能力的PDU,其范圍可低至8個,亦可高達32個PDU。

                    高環境溫度額定值:對于密度高于10 kW的高密度機柜,選擇具有最高環境溫度的機架PDU是至關重要的。當今市場上性能良好PDU具有高達149°F(65°C)的溫度額定值。

                    高插座密度:隨著對IT資源需求的不斷上升,更多的數據中心正在部署48U和更高的服務器機柜,以在既定的數據中心占地面積內支持更多的設備。具有(60)C13插座的高插座密度PDU允許數據中心運營人員在較高的機柜上優化他們的投資,同時仍然能夠享受智能PDU的所有功能。

                    與數據中心基礎架構管理(DCIM)軟件集成:具備分析和掌握能量使用情況和趨勢的能力可以幫助可視化模式,并找出超出邊界條件的根本原因。這說明需要將工作負載或設備遷移到另一臺機架或將未充分利用的設備淘汰。

                    四、冷卻和氣流管理

                    降低數據中心冷卻成本仍然是大多數數據中心所有者的首要任務,因此處理氣流管理是至關重要的。有效的氣流管理(遏制)策略使數據中心機柜能夠支持高密度的設備,同時帶來能源效率,并降低冷卻成本。

                    要優化機柜系統的冷卻和氣流管理,請務必在為您企業數據中心選擇氣流管理附件時考慮以下事項。

                    門穿孔和內部氣流管理:選擇門穿孔率至少為78%的機柜,以實現最大的前后氣流流通。此外,請指定機柜的氣流管理附件,以優化前后氣流。這些設備包括密封設備安裝導軌與設備頂部,底部和側面之間空間的擋板,以阻止設備周圍的空氣流入,并封閉設備之間的任何未使用的機架安裝空間。

                    與垂直排氣管道,熱通道密封遏制(HAC)或冷通道密封遏制(CAC)的兼容性:垂直排氣管道將來自服務器的熱排氣引導至吊頂上方的充氣室,并返回到冷卻單元或外部通風口,隔離柜內和室內的冷空氣。垂直排氣管道是HAC和CAC高效的機柜替代方案。最佳的空氣流量管理方法還推薦使用空氣流量管理附件,阻止了機柜下方和周圍的氣流流通,因此機柜或通道完全密封。

                    五、環境的監測

                    造成停機中斷的最常見的原因之一是由于機柜內溫度或濕度超標導致的硬件故障。相比之下,正如美國采暖、制冷與空調工程師學會(ASHRAE)所推薦的行業最佳實踐方案一樣,在white space內維持適當的溫度水平是非常重要的,因為它們與數據中心內部整體能耗密切相關。

                    根據ASHRAE 2015熱指南,所有類別的IT設備應保持在64.4-80.6°F(18-27°C)的溫度范圍內,相對濕度在40-60%的范圍內。另外,入口和出口溫度之間的差值應該在35°F(20°C)以內,并且在任何15分鐘的時間內不得超過9°F(5°C)。

                    測量每臺機架/機柜的入口和出口溫度和進口濕度,以確保其條件符合ASHRAE建議的限值,這一點非常重要。一個好的策略是在每臺機柜的前上方和后方放置溫度和濕度探頭。

                    為了優化您數據中心機柜系統的環境監測,請在選擇環境監測解決方案時考慮以下事項。

                    遠程的溫度和濕度監控:需要監控進口和出口的溫度和進口的濕度,以確保符合ASHRAE推薦的范圍,設備規格或數據中心現場規范要求。

                    上限和下限閾值和數據記錄:設置溫度和濕度的上限和下限閾值,在接近限制條件的情況下,能夠自動向技術人員發送報警。這也允許您數據中心可以根據您的操作條件為您的站點定義參數,并記錄任何越界條件以進行記錄的保存和分析。

                    與DCIM軟件集成整合:能夠分析繪制趨勢和溫度和濕度條件可以幫助可視化模式,并找出超出界限條件的根本原因。這有助于數據中心操作運營人員認識到將工作負載或設備及時遷移到另一臺機架的必要,或者表明在特定機架中的氣流管理不足。

                    六、訪問控制和保護

                    隨著更多的設備配置或安置在遠程站點,對安全性的需求變得非常關鍵。在網絡世界中,保護個人和商業數據免遭盜竊已成為一大至關重要的問題。

                    對于諸如金融和醫療保健等需要借助高度安全性敏感的數據信息進行交易的行業企業而言,必須遵守嚴格的監管和合規法規,例如醫療保健行業的醫療健康保險攜帶和責任法案(HIPAA),支付卡行業的數據安全標準(PCI DSS)和聯邦機構必須遵守的聯邦信息安全管理法案(FISMA)。 這些規定要求相關的企業組織機構必須限制對授權個人的信息設備的物理訪問。

                    因此,對機柜內IT設備的訪問進行適當的控制和管理是至關重要的。在機柜級別的聯網電子門禁解決方案將防止未經授權的物理訪問,并且將為管理員提供所有授權和未授權訪問嘗試的審計跟蹤。

                    為了優化機柜系統中的訪問控制,請在選擇訪問控制解決方案時考慮以下事項。

                    與機柜和PDU接口的無縫集成:理想情況下,電子門禁解決方案應該與智能PDU完全集成整合,因此不需要單獨的供電和聯網。一個顯示了機柜訪問和配電信息的單一Web界面大大簡化了white space的管理。

                    智能卡身份驗證:選擇可識別大多數現有員工門禁卡的解決方案,以避免耗時的編程。

                    符合監管法規的審計追蹤:最重要的是,選擇一個電子訪問控制解決方案,為您數據中心提供每次訪問嘗試的記錄,并輕松地將信息集成到PDU接口或DCIM軟件中,以便于報告。

                    與DCIM軟件集成整合:能夠記錄、跟蹤和報告每臺機柜的訪問情況,以及控制用戶對于機柜的訪問和快速管理DCIM軟件的功能是非常重要的。

                    七、優化與DCIM軟件的系統集成

                    一款簡單而強大的DCIM軟件,可以幫助您在一個屏幕上顯示機房和機柜中所有活動的趨勢,帶來簡化的white space管理概念。故而企業在采購DCIM軟件時,務必要注重簡單、實用、和易于部署。

                    為了優化數據中心機柜系統的系統集成,請在選擇DCIM軟件解決方案時考慮以下事項。

                    趨勢數據圖表:通過輕松查看趨勢和事件,您可以快速識別問題所在的區域,并優化站點容量,利用率和安全性。

                    電力容量趨勢和分析:隨著時間的推移的電力容量趨勢可以幫助您更準確地預測電力消耗情況。

                    電費chargeback退費報告:使用DCIM軟件,將各種設備的數據統一為一個簡單的報告,從而嚴格控制功耗開支。

                    故障轉移測試:測試數據中心的故障轉移功能,而無需關閉電源鏈。選擇主動提供信息的解決方案,以確認任何機柜內的故障切換功能是否受到損害。

                    按月和按設備監控功率:該功能可幫助數據中心管理人員快速識別峰值,防止潛在的電源問題,并最大限度地延長正常運行時間。利用此功能,在服務器級別進行電源監視,以確定服務器的功耗,這有助于識別未使用的服務器,以便更有效地替換更高效的設備或虛擬服務器。

                    可搜索的數據庫和易于集成性:DCIM軟件提供了出色的預配置儀表盤和報告工具,但訪問DCIM收集和存儲的數據對創建更高級的報告或其他系統集成也很重要。將來自設備的DCIM數據與來自網絡和服務器的數據或來自其他資產管理工具的數據進行組合時,可能還能夠帶來其他的洞察見解。

                    可擴展的高級功能:您數據中心基本的DCIM軟件應通過在機柜級捕獲數據來提供電源監控和管理,環境監控和訪問控制。其應該自動測量,捕獲和存儲數據,監視和報警閾值,趨勢功率和環境條件,簡化對用戶訪問權限的管理,并記錄每次訪問嘗試。還應該能夠擴展,以提供更強大的資產管理,電力鏈和連通性的映射和變化,以及工作流程管理。

                    八、簡化單一的來源

                    除了滿足上述所有技術產品要求和建議的主要功能之外,若您數據中心的解決方案提供商能夠提供以下服務,也會增加其產品的價值。

                    提供完全集成的解決方案:一款完全集成的解決方案,包括儀器和軟件,將上文所討論的所有white space管理的關鍵要素結合在一起,使整體部署和持續管理變得更加簡單和經濟。

                    實現輕松采購,并能夠作為完整的機柜解決方案提供:隨著未來出現越來越多的主機托管和遠程計算站點,使這些站點的正常運行的總體時間將變得更加關鍵。在機柜內預裝基礎設施設備,如PDU、電子門禁鎖和環境傳感器,將大大節省整個部署時間。

                    如果需要的話,允許修改產品標準:每處數據中心都是唯一的。如果您企業需要不屬于標準要約的功能,則供應商應能夠與您一起定制系統。例如,您數據中心可能需要一臺特殊的安裝支架,在機柜上進行面板修改的工作或需要專門的套件。

                    提供售前和售后服務:供應商應了解您數據中心站點的確切要求可能需要獲得現場額咨詢,以及各種情況的比較及對于監測的演示和測試。在安裝過程中,您企業可能還需要一些幫助。調試后,您可能需要訪問技術支持或進行固件更新。最后,你應該知道供應商提供的產品保修期的截止日期,及其是否包括對電力和電子產品的更換服務。

                    結論

                    當前的計算和網絡趨勢或將導致更多的設備被配置或安置在遠程站點中。優化高密度和遠程站點需要一種新的方法,以便在white space中進行適配和監控。

                    每臺機柜內的氣流管理以及white space內的冷熱空氣的分離是實現冷卻系統顯著節能的關鍵的第一步。在機柜/機架和設備級別進行監控對于確保正常運行時間和優化密度更高的數據中心站點是至關重要額。采取更精細的測量可以更好地了解設備使用不足和過度使用的情況,并有助于分析得出最大限度地利用可用容量的決策。

                    有效的機柜系統將為您提供簡化的white space管理路徑,使您數據中心能夠始終如一地支持、組織、管理、控制、監視、保護、優化和簡化操作。

                    責任編輯:DJ編輯

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