于 劉

（上海航空工業(yè)（集團(tuán)）有限公司，上海 200232）

大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施智能化系統(tǒng)包括水循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)和配電系統(tǒng)，這些系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用情況，直接決定大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)是否具備智能化和數(shù)字化水平?；诖?，為了能夠強(qiáng)化系統(tǒng)性能，需要對基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化升級，實(shí)現(xiàn)自主化管理和自動化監(jiān)控，滿足大型數(shù)據(jù)管理需求的同時，為規(guī)范行業(yè)系統(tǒng)和提升管理效率奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的定義和功能

1.1 定義

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，信息技術(shù)已經(jīng)滲透到各個行業(yè)當(dāng)中，各類信息和數(shù)據(jù)的飛速蔓延，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心已經(jīng)難以承擔(dān)這些重載，因此構(gòu)建了能夠處理海量信息和數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)中心，并配以完善的基礎(chǔ)設(shè)施。這些設(shè)施包括主機(jī)房、輔助區(qū)、動力支撐區(qū)以及安全保障區(qū)等。隨著技術(shù)的發(fā)展，這些基礎(chǔ)設(shè)施的功能也越來越齊全，不僅拓展了消防設(shè)施，也增加了動力站、空調(diào)機(jī)房、電池室以及柴油發(fā)電機(jī)房等，為數(shù)據(jù)信息的處理提供了堅(jiān)實(shí)且可靠的平臺和資源。

與發(fā)達(dá)國家相比，我國大數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和籌劃的時間較短，因此在技術(shù)方面存在不嫻熟的情況，必須要對其進(jìn)行必要的維護(hù)?；诖?，在維護(hù)和管理的過程中，需要做到以下幾個方面：對于機(jī)房的維護(hù)和管理，要確保計(jì)算機(jī)服務(wù)器的正常運(yùn)行以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安全有效等；對于機(jī)房監(jiān)控設(shè)備的管理，其中包括對供配電監(jiān)測系統(tǒng)的維護(hù)、對溫度環(huán)境的管理和監(jiān)測、對門禁設(shè)備系統(tǒng)的檢查和更新以及對保安系統(tǒng)的日常管理等；在對機(jī)房空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的過程中，要保障主配電箱、新風(fēng)設(shè)備和空調(diào)設(shè)備始終處于正常的運(yùn)行狀態(tài)；在對消防系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)的過程中，要合理配置滅火器控制裝置、手動警報按鈕裝置等。除了這些維護(hù)工作之外，還有個別零件的日常監(jiān)測、機(jī)柜線路的整理等，都要事無巨細(xì)，做到日常監(jiān)察，以保障基礎(chǔ)設(shè)施的穩(wěn)定性和完善性。

1.2 功能

首先，對能源過程進(jìn)行監(jiān)控。該基礎(chǔ)中心能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的分析和處理，并掌握能源實(shí)際的消耗情況。而且，還能實(shí)現(xiàn)對曲線的動態(tài)化監(jiān)控，滿足數(shù)字化系統(tǒng)建設(shè)的需要。具體來講，系統(tǒng)對每個機(jī)柜的發(fā)熱量進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測和分析，可以形成圖像化反應(yīng)，一旦出現(xiàn)高熱反應(yīng)，可以立即發(fā)出警報，從而生成故障排除裝置，消除局部發(fā)熱的情況。

其次，能對能源消耗進(jìn)行分析和管理。能源管理系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控平臺，能夠?yàn)楣芾砣藛T提供內(nèi)容不同的管理機(jī)制和平臺，并通過頁面監(jiān)控來實(shí)現(xiàn)對能源消耗情況進(jìn)行精細(xì)化管理。在這類系統(tǒng)支撐下，無論是日常的能源消耗情況還是實(shí)時的能源需求量，都能有效地監(jiān)測和清算出來，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化管理[1]。

再次，能夠?qū)χ笜?biāo)進(jìn)行分析。在系統(tǒng)中引入數(shù)據(jù)中心消耗機(jī)制和計(jì)算方法，并對每個機(jī)柜的耗電量、單位面積、照明體積等進(jìn)行有效分析，極大程度地滿足了計(jì)算要求，強(qiáng)化了數(shù)據(jù)處理以及計(jì)算質(zhì)量。

最后，能夠生成智能報表。該系統(tǒng)能夠生成各種類型數(shù)據(jù)的報表，而且報表中所展現(xiàn)的內(nèi)容不僅包括文字內(nèi)容，還有很多圖片內(nèi)容以及視頻內(nèi)容等，并且切換成餅圖和狀圖等，以曲線和折線的形式呈現(xiàn)出來。

2 促進(jìn)大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施智能化及自動化發(fā)展的措施研究

2.1 變配電系統(tǒng)智能化及自動化在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

為了能夠保障機(jī)箱系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠始終處于工作的狀態(tài)，大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)需要在其中安裝有效的防止脫機(jī)裝置，例如在電氣二次裝置中安裝智能化和自動化裝置，保障系統(tǒng)即使在脫機(jī)或者是無法正常工作的情況下，傳輸和信息內(nèi)容依然可以正常運(yùn)行，強(qiáng)化系統(tǒng)升級效率。例如，ATS有CB和PC兩種級別，前者比后者多了一個短路保護(hù)裝置。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，系統(tǒng)中需要配備專業(yè)的轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換時間，配合電流和電路的穩(wěn)定值，從而防止出現(xiàn)安全事故[2]。

2.2 空調(diào)自控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

空調(diào)系統(tǒng)的自動化裝置，能夠在很大程度上強(qiáng)化使溫度實(shí)現(xiàn)自動控制，保證空氣的清潔。例如，部分地區(qū)利用春秋冬等季節(jié)較低的氣溫，可以利用板式換熱器以及冷卻塔來實(shí)現(xiàn)制冷工作，進(jìn)而優(yōu)化空調(diào)的節(jié)能效果。同時，freecooling技術(shù)也利用了流量、壓力和溫度等全面加強(qiáng)了對空調(diào)自動裝置的控制，進(jìn)而保障空調(diào)能夠?qū)κ覂?nèi)溫度進(jìn)行控制。同時，該系統(tǒng)還能對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行加熱維護(hù)，當(dāng)壓力差達(dá)到一定范圍的時候，將冷水升溫到正常狀態(tài)，從而強(qiáng)化系統(tǒng)節(jié)能效果。

2.3 空調(diào)水智能化檢測在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

大數(shù)據(jù)中心通常采取冷卻裝置對機(jī)房冷源進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)智能化控水，因此其安全性直接影響到系統(tǒng)的安全性能。在實(shí)際應(yīng)用的過程中，空調(diào)的冷卻水系統(tǒng)會因?yàn)橥饨缬绊懸蛩囟艿轿廴旧踔潦歉g。而且在陽光的照射下也會產(chǎn)生大量微生物影響水質(zhì)。水系統(tǒng)自動檢測及自動加藥設(shè)備，通過控制，可以保證水的電導(dǎo)率在合理范圍內(nèi)，進(jìn)而保證補(bǔ)水量更精確，以實(shí)現(xiàn)接水的目的[3]。

2.4 RFID技術(shù)在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

大型數(shù)據(jù)中心中，無論是基礎(chǔ)設(shè)施還是機(jī)械化設(shè)備都相對較多，而且具有很強(qiáng)的復(fù)雜性，在鋪設(shè)初期要進(jìn)行采購安裝，然后進(jìn)行必要的養(yǎng)護(hù)和清潔管理。因此，該技術(shù)的應(yīng)用大多存在于大型企業(yè)的運(yùn)行中，例如對企業(yè)的IT設(shè)備進(jìn)行資金管理，可以實(shí)現(xiàn)便捷操作和有效應(yīng)用的特點(diǎn)，對于縮小管理成本、強(qiáng)化智能化設(shè)備管理效率來講具有重要的意義。例如將該技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域當(dāng)中，可以觸及到感知中心，進(jìn)而強(qiáng)化系統(tǒng)應(yīng)用效率。

3 大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施未來的發(fā)展趨勢研究

3.1 邊緣數(shù)據(jù)中心的連通性會大大增強(qiáng)

以IT行業(yè)為例，大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施正在推動該行業(yè)的各類資源逐漸向用戶和工業(yè)流程的方向轉(zhuǎn)移。也就是說，雖然數(shù)據(jù)流通和處理中心，仍然是大數(shù)據(jù)庫存管理和銷售管理的核心方向，但是隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的崛起以及傳感器等設(shè)備的升級等，微型數(shù)據(jù)中心以及網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的數(shù)量和質(zhì)量也會隨之上升，甚至用戶或消費(fèi)者直接通過客戶端就能到達(dá)訪問地址，更加地便捷和流暢?；诖?，為了能夠有效地順應(yīng)這些變化，大數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施必須要緊跟時代的步伐，將原有的智能化配置向微數(shù)據(jù)中心逐漸傾斜，從而實(shí)現(xiàn)快速部署分布式IT模式，以實(shí)現(xiàn)資源和工作任務(wù)的集中管理。除此之外，該行業(yè)中現(xiàn)有的遠(yuǎn)程IT位置以及網(wǎng)克羅機(jī)柜也會被重新地進(jìn)行評估和利用，只有這樣才能突出電源冷卻的關(guān)鍵屬性，進(jìn)而有效地對數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和整理。

3.2 從熱管理升級到可持續(xù)發(fā)展

從技術(shù)升級的角度來看，數(shù)據(jù)中心制冷技術(shù)，在過去的幾年當(dāng)中，變化速度比任何數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)都要快。也就是在有效降低能源成本的情況下，傳統(tǒng)的、標(biāo)榜最大冷卻的方式已經(jīng)被取代，反而是基于智能控制方法的引導(dǎo)下能夠使智能熱控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)最大限度的升級。雖然現(xiàn)如今能源效率的問題依然沒有得到妥善的解決，但是在一些特殊的地理位置上，制冷劑以及冷卻水的使用卻已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了智能化的熱管理目標(biāo)，對于推出更經(jīng)濟(jì)、高效且可靠的熱管理技術(shù)來講具有重要的鋪墊作用。

3.3 安全責(zé)任擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心管理

現(xiàn)如今，雖然大數(shù)據(jù)處理技術(shù)的加密系統(tǒng)以及一系列基礎(chǔ)設(shè)施，已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)文件或信息的高效安全存儲，但是依然不乏存在個別信息泄露的情況。依照幾年前波特蒙研究所出具的研究數(shù)據(jù)顯示，在數(shù)據(jù)中心中斷事故中，網(wǎng)絡(luò)攻擊依然居高不下。雖然互聯(lián)網(wǎng)所連接的設(shè)備數(shù)量越來越多，也能基本實(shí)現(xiàn)自動化和額智能化的管理，但是其安全管理的成本也越來越高?；诖?，數(shù)據(jù)中心以識別漏洞為主要的研究方向，對構(gòu)成設(shè)備管理的一些潛在威脅因素進(jìn)行了一一的剔除，不僅可以有效地識別基礎(chǔ)設(shè)施上的端口是否存在異常的問題，而且也極大地減小了由于黑客攻擊所造成的數(shù)據(jù)泄露等事故處理成本。

4 結(jié)束語

大數(shù)據(jù)時代的來臨，并伴隨著新工業(yè)技術(shù)的逐漸發(fā)展，大型數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施智能化及自動化管理，能夠在很大程度上促進(jìn)技術(shù)的更新，為各行各業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障?；诖耍诖笮蛿?shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的構(gòu)建中，需要依托高新技術(shù)，強(qiáng)化變配電系統(tǒng)智能化、空調(diào)自控系統(tǒng)、RFID技術(shù)在大型數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用效率，提升設(shè)備自動化效率的同時，為整個新工業(yè)行業(yè)的發(fā)展提供動力。