摘要:近年来,随着企业的发展与技术的革新,不断的上下架设备、变更线路,老旧数据中心由于当年数据中心布线设计的前瞻性不够、不注重维护,造成现在线缆混乱、错综复杂等运维难点问题,本文将针对以上现状提出解决方案。并结合老旧数据中心问题为新建数据中心提出建议。

关键词:数据中心 机房 综合布线 改造 数据中心布线 线路管理

2019年2月工信部、国家机关事务管理局、国家能源局制定了《关于加强绿色数据中心建设的指导意见》,重点提出了要指导数据中心建立绿色运维管理体系,科学制定运维策略,建立能源资源信息化管控系统,特别是能源资源利用效率较低的老旧数据中心。2021年4月27日北京市经信局也正式发布《北京市数据中心统筹发展实施方案(2021-2023年)》,再次强调数据中心绿色化、智能化、集约化,此方案一经提出,未来3年北京市将腾退、整改不符合要求的数据中心。因此老旧数据中心改造刻不容缓。

在数据中心的基础设施中,数量最庞大的就是线缆,但在日常工作中我们最容易疏忽的也是线缆。随着数据中心年份越久,设备线路变更越多,设备之间连接关系越复杂,疏忽线缆管理带来的问题也越来越多:大量僵尸线路、设备端口被无效占用,基础设施资源利用率低下等等,所以我认为整改线缆是老旧数据中心改造的重点项目之一。

一、老旧数据中心运维现状问题

以某数据中心为例,于2003年初投入使用,纯机房设备区300平米,约20机柜,百台服务器。数据中心采用上吊顶、下走风、下走线的方式。当时建设成为了样板工程机房,众多顶尖的业内人士参观、访问。但在十几年的运维过程中,还是不可避免地出现线路问题,主要包括以下几方面:

1. 线路错综复杂,运维工作无从下手

老旧机房现状图

在十几年的运维工作中,老旧数据中心随着技术的发展、业务需求的变更,不可避免的大量上下架新的设备、变更线路、运维工程师人员变动,作为机房现有的管理者,不清楚每根线缆的上下级连接关系,路由情况以及线路变更会影响的范围等等,甚至想“摸清”都无从下手。

老旧机房现状图

2. 排查故障时间长,运维工作效率低下

案例中机房布线采用下走线方式,虽布设了走线槽,但随着设备的增加,很多线已无法由线槽容纳,而且强、弱电都是下走线,走线混乱,大量的线缆缠绕在一起,运维工程师无法分清每根线路的情况,一旦发生故障,先梳理线路再记录、分析、翻查,最后排查处理,通常需要几个小时甚至几天的时间,大大影响我们的运维工作效率。

老旧机房现状图

3. 安全隐患

由于线缆过多,对空调下送风的效果影响愈发明显,并且机架背面线缆密密麻麻没有秩序,地板下的线缆一片狼藉,容易诱发火灾等毁灭性的事故,这无疑是由于线路引起的重大安全隐患。

4. 增加采购成本

线路杂乱不仅是增加了运维人力成本、安全隐患还增加了我们的基础设施采购成本,大量的僵尸线路无效占用设备端口,当真正有需求的时候只能购入新的设备,无形之中增加一笔不菲的运维成本开支。

二、针对老旧数据中心现状问题提出解决方案

信息自动化的时代,数据中心运维管理部分工作已经可以纳入运维自动化范围,但有些不能,对不能做到运维自动化的工作,运维工程师必须做到心中有数,才能实现高效的管理,从而降低运维成本、减少安全隐患。

无论新建还是老旧数据中心,线缆都是无源的,很显然它们就属于那类必须要“心中有数”的。

那么,面对数量如此庞大、连接关系如此错综复杂的线缆,我们如何做到“心中有数”呢?

1. 改变现有“轻管理 重实施”的运维现状

为什么我们会有大量的僵尸线路?因为我们不重视线缆管理,以至于现在的运维方式都是先实施、后记录,这样就会出现:忘记记录、记录不清晰、别人看不懂等问题,久而久之,没人管、管不好的线缆就变成了僵尸线路。

运维管理步骤示意图

我们可以通过规范流程管理,进而实现线缆管理。先勘察、设计、规划再变更,最后实施验收,就像我们的出入库流程一样规范化。

2. 利用有效得线路管理软件

比如案例中的数据中心就借助了耐威迪的NVisual,它区别于传统的DCIM软件只做到设备层级的管理,而是按照以上思路:在平台上面勘察、设计规划,确认好“要怎么变更”下发工单给实施人员,最终实现线路层级管理。

软件页面

并通过2D可视化的方式将整个数据中心建模,清晰看到每根线路的上下连接情况、路由情况、端口占用情况,面对复杂的链路可以借助它自动生成的物理链路拓扑图直观的看到每一跳的位置、情况。并且不依托与硬件产品,不需要为了实现线路管理而重新采购一批设备,可以说是适用老旧数据中心改造的不二选择。

可视化园区、建筑、楼层示意图

三、对新建数据中心的一些建议

现在数据中心建设愈发提倡“绿色化、集约化、智能化”,所以在建设规划中,任何一方面的管理都要尽可能完善,否则在不久的将来 新建的数据中心也沦为“需要整改的老旧数据中心”。

1. 规划建设阶段就应该将线路管理纳入考量

对于大型的数据中心网管、动环、监控软件已然成为“标配”,然而线路管理一直不被重视,造成线路安全隐患、排查故障率低下、资料严重缺失、信息无法共享、运维数据缺失、过分依赖资深运维工程师等问题,数据中心布线未来的高可管理性和易维护性非常重要,所以新建数据中心应当规避以上问题,重视起线缆管理,以提高设备的利用率,提高维护的效率。

2. 配套线路管理工具

市面上现有的线路管理产品分为两类:

2.1 硬件产品:电子配线架。在过去的30年中,针对线路管理的电子配线架一直备受关注,电配的优势在于可实时自动探测配线架与跳线之间的链接关系,并自动记录更新数据库,但是它需要“双配”,暂且不说它增加了故障点、占用机柜空间,只是实现两个配线架之间的连接关系自动化,却需要增加普通配线架3-4倍的采购成本,并且后续只能采购同品牌的跳线,这样是否真正的实现了“绿色化”?真正的实现“便于管理”?

2.2 软件产品:现有大多数的数据中心都是利用表格+脑补的方式记录、规划线路之间的连接关系,而软件平台首先不需要借助硬件设备,完全独立。其次利用2D可视化方式,清晰看到整个数据中心的情况,不局限于只是配线架的管理。在提升数据中心信息记录规划准确性的同时,节省了大量人力成本、采购成本及维护成本,真正的帮助运维工程师做到对数据中心每根线缆都“心中有数”。真正的实现“易维护”“绿色化”。

所以,我认为在新建数据中心规划中就应该配套线路管理软件,将线缆管理重视起来,做好数据中心布线的规划,对提高资产的利用率,延长数据中心寿命、节约投资,以及提高工作效率、工作产值奠定了夯实基础。

四、结束语

未来的运维工作一定是更加绿色化、智能化、精细化的,线路管理必定会更加严格规范,无论是老旧数据中心还是新建数据中心,运维工程师的思维都要跟随时代转变,接受新事物,学习新工具,否则将会被时代淘汰。