為資料中心度身定製智慧型基礎設施管理系統

2022-09-06 01:12:03 字數 5081 閱讀 1027

羅森伯格亞太電子****:孫慧永

前言:也許提及「智慧型基礎設施管理系統」對許多業內人員說還比較陌生,行業中絕大部分人員更熟悉也更習慣將當前市場上的產品稱為智慧型佈線系統、電子配線架等。北美新版通訊基礎設施管理標準ansi/tia-606-b將正式提出智慧型基礎設施管理系統的概念,在我們展開談智慧型基礎設施管理系統以前,我們從tia標準發展定義上可以大致了解到智慧型佈線系統的管理範圍將有的發展方向,要求系統管理的內容與範圍作進一步的提公升,對於基礎設施多方面的技術融合的要求更高。

特別是對於資料中心基礎設施的管理將有新的發展,本文將**智慧型基礎設施管理系統當前相應的技術型別,以及應用在資料中心的智慧型基礎設施管理系統的相應要求與發展方向。

傳統智慧型佈線系統的主體功能:

智慧型佈線系統產品從出現至現在已經有了近10年的發展,不同廠家所提供的軟硬體與實現方式都不盡相同,這些年來使用者在選擇產品時普遍的感覺是霧裡看花不知所措。但如果我們從總體智慧型佈線系統實現的管理功能上來提取智慧型佈線系統的管理要素,傳統智慧型佈線系統主體功能大致由以下所提及的6個方面組成:

一.電子化的高效工作單:幫助企業it人員建立標準的網路運維管理流程,對網路裝置埠移動新增和更改(mac)統一由採用軟體化介面並由電子化工作單的方式操作,使整體系統管理流程融入電子化工單內,提高管理效率。

二,圖型化操作介面:智慧型配線管理系統軟體介面採用更為直觀的圖形化介面,使it管理人員只需要登入智慧型基礎設施管理系統軟體,可以全域性瀏覽所有的被管理的元素,包括樓層平面cad圖、機櫃內部的裝置實時狀態與裝置埠占用狀態等圖形化的表達的介面,實現所見即所得的特性。

三,智慧型操作導航:智慧型配線管理系統的配線架每乙個埠帶有led燈或管理器上的lcd屏顯示,電子工作單下發任務後,相應配線架的埠以led燈不同閃動狀態或lcd上顯示埠資訊來指導管理人員現場操作。

四,網路實時監測與報警:管理器對配線架的埠進行不間斷的監測或掃瞄,根據監測過程管理軟體實時更新網路連線狀態,當有非授權的操作時如埠斷開或連線時,管理單元與配線系統現場led燈或蜂鳴器處於報警狀態,同時也會把非法操作的埠資訊與物理位置資訊實時的以郵件或簡訊的方式傳送到管理員,使網路基礎設施的安全管理更有保障。

五,實時準確的連線文件:網路管理與維護的過程中的裝置連線變更,埠新增,裝置移動(mac),智慧型配線管理系統軟體內的文件自動實時同步更新,使用者隨時檢視到的連線文件資訊都是最新的實時狀態,使it管理人員從傳統紙質文件資料人工維護既耗時又耗力的管理中解脫出來。系統自動更新連線資訊杜絕了人工書面記錄出錯的可能。

六,可實現網路遠端管理:無論管理人員身在何處,都可以通過互連線網接入系統,實現遠端的系統進行查詢、管理與操作。對於有較多分支機構的企業,可以在總部實現集中化的管理,減少人力多地部署提公升管理時效性,使各處it系統環境與管理要求完全統一。

傳統智慧型佈線系統技術主要為圍繞整體佈線系統提供管理服務,主體功能不論應用於商業樓宇還是資料中心都採用統一的型別。由於資料中心近些年來專業化程度越來越高,對於資料中心的管理出現了新的發展趨勢如高密度、快速公升級與擴充套件、模組化、綠色能耗控制等等,當智慧型佈線系統上公升到智慧型基礎設施管理系統的時候,對資料中心的應用來說,專業化程度與管理範圍需要進一步提公升。

智慧型佈線系統的主要技術模型

我們上述主要從智慧型佈線系統當前所實現的主體功能上提取的管理共性與要求,以便於大家對智慧型佈線系統要實現的要求有乙個比較清晰的認識。如果我們從當前智慧型佈線系統現有市場產品與技術實現的方式上去看,雖然智慧型佈線技術門類較多,但各種型別的技術最大的區別是資訊讀取的方式或稱為資訊感測方式不同,當前市場上主流智慧型佈線技術不外乎於以下4種感測方式:

1,鏈路技術,在普通跳線中加入另外1&2根銅線用於傳輸掃瞄訊號,插拔跳線時跳線兩端配線架埠形成訊號迴路傳給管理器,經由管理器與後台資料庫通訊作實時狀態記錄。鏈路技術中又分為埠帶led燈引導方式與埠不帶led而是採用管理器lcd引導兩種型別,相比較下led埠引導更為直觀方便。採用鏈路技術方式的智慧型佈線系統需要用雙配線架的結構,推薦採用交叉跳線管理的方式,目前在市場中的智慧型佈線系統採用鏈路技術的約佔80%左右,也是目前應用最為廣泛與成熟的智慧型佈線技術。

2,rfid技術,在普通跳線上植入rfid電子標籤,可以將相關資訊預先存入到rfid的標籤內,當帶電子標籤的跳線插入埠時,電子標籤接近埠內的接收器時,可以透過微小的無線感應訊號實時讀到資料,採用rfid用於智慧型佈線的是屬於較新的技術型,目前還沒有廣泛應用,具本應用狀況還有待進一步觀察。

3,連線點識別技術cpid,在普通跳線上植入乙個微型ic晶元,也可以預先將資訊錄入到ic晶元內,與rfid無線方式不同的是,cpid方式需要採用晶元上的金手指與埠內的額外增加的觸針接觸時讀取資料,這種技術型別也是最近新採用的技術型別,具體應用狀況也還有待進一步了解。

4,埠感應技術,採用普通跳線,在智慧型配線架的埠內已經內建了微動開關或紅外線感應裝置,當有跳線插入到埠時開關閉合或紅外感應到相應的訊號以判斷埠狀態,訊號通過管理器與伺服器資料庫通訊實時記錄形成日誌檔案,埠感應技術也是比較早出現的智慧型佈線系統應用技術之一。

以上提到的四種資訊獲取的感測技術各有特點,但從智慧型佈線系統的管理功能上來看,採用交叉連線的雙配線架結構相對更容易實現完備的智慧型佈線系統的管理功能,也才能對管理埠進行端到端的定義與實時管理,減少現場操作失誤的可能性,提高安裝的便利性,提公升管理效率。這種架構特別是對於網路拓補較為複雜的資料中心的裝置與裝置之間的連線關係,交叉配線方式可以更加容易進行有效與有序的管理,經過這些年的智慧型佈線系統技術的發展,絕大部分使用者已經認同智慧型佈線交叉配線管理的理念。

傳統網路架構資料中心智慧型基礎設施管理方式

我們所提的傳統資料中心主要以企業為滿足自身資料業務要求自建型別的資料中心,如銀行、政券、保險類的金融業,**機關以及大型企業等。相比較傳統的商業樓宇,資料中心對管理要求與本身網路重要性更高,部署智慧型基礎設施管理系統可以獲得更高的投資回報率。

傳統網路架構資料中心的網路採用tia-942型別的佈線拓補方式的構架,佈線系統絕大部分採用eor的管理方式,有明顯的區域設定,如mda(主配線區),hda(水平配線區),eda(裝置配線區)等。根據智慧型佈線管理的特點, mda與hda兩大區域按標準要求設定成交叉連線(cross connection)方式,大型資料中心在mda與hda之間設定ida(中間配線區),中間配線以光纖管理為主,mda、ida此區域宜採用智慧型光纖配線系統,同時此兩區域也會有少量用於裝置管理埠應用的銅纜,根據實際管理要求,也可增加銅智慧型配線架管理。而hda主要採用銅纜為主,此區域採用智慧型銅纜佈線系統,對於採用san fc網路配線區,同樣部署智慧型光纖配線系統。

eda通常採用互連(interconnection)方式,通常eda區域直接連線裝置,此區域通常不再設定智慧型佈線系統,但在智慧型基礎設施管理軟體裡面會將eda區域具體資訊錄入,納入到軟體管理範圍。我們大致可以根據資料中心的網路拓補制定出智慧型佈線管理的相應圖示,如下圖所示:

在傳統資料中心架構下的資料中心對於智慧型基礎設施管理系統的要求也有其自身的特點,其中有以下兩點典型的要求:

1,傳統型企業自建資料中心應用與租用託管類資料中心十分關注機櫃密度與利用率所不同,自建型資料中心相比較下更注重網路應用的安全與可靠性。部分企業出於成本思考,並不一定對所有業務實時映象備份,萬一網路中斷對其業務影響非常大。根據第三方統計報告,約有75%的網路中斷的原因來自於網路物理層,而其中20%是由於佈線系統造成的。

所以使用者對於智慧型基礎設施管理系統的選擇十分謹慎,雖然智慧型基礎設施管理系統主體功能是可以提高管理的可靠性,但由於智慧型基礎設施管理系統帶有有源裝置與器件,而有源部分目前業界大部分質保期限不超過3年。如果智慧型配線架有源器件出現故障更換時需要中斷網路,那這對於資料中心使用者來說是不可以接受的要求。傳統架構資料中心使用者可以接受智慧型基礎設施管理系統本身有故障時,僅暫時中斷智慧型基礎設施管理功能,而不影響與打擾資料中心伺服器與網路裝置之的正常資料傳輸,達到**維護與更換有源部件的要求。

所以從這方面來看,不是市場上所有的智慧型佈線系統可以滿足為類資料中心使用者的可靠性要求的。

2,企業自建資料中心使用者比較關注應用智慧型基礎設施管理系統初期工程模式匯入的便利性。許多企業如金融行業的資料中心的網路應用比較複雜,智慧型基礎設施管理系統固然在後期的運營維護中給it管理人員帶來很大的便利性,但專案完工初期將系統整合公司提交給使用者的一大堆點位報表,測試報告,平面圖紙等資訊資料,如何將這一大堆原始資料快速與便利地匯入到管理軟體這對使用者來說也是十分關注的要素之一。例如對於超過3000臺伺服器規模資料中心使用者,使用者通常希望3天內全部都可以完成資料的匯入,資料可以成批便利進入,匯入完成後可快速轉為正常運維狀態。

目前市場上部分智慧型基礎設施管理軟體對於上述規模資料中心系統匯入可能需要超過半個月的時間,這也是許多使用者所無法容忍有時放棄採用智慧型基礎設施管理系統的原因之一。對於資料中心的使用者,智慧型基礎設施管理軟體需要有針對性的功能開發以更好地適應資料中心的管理特點。

虛擬化資料中心的智慧型基礎設施管理方式

隨著雲計算的資料中心共享it資源池的應用服務模式成功的案例越來許多,資料中心虛擬化技術應用越來越廣泛,除了伺服器虛擬化外,網路裝置也開始越來越多的採用虛擬化技術,採用虛擬化技術的資料中心網路架構與傳統資料中心有較大的差異。雲計算虛擬化資料中心為降低延時,普遍採用二層網路架構,伺服器端大量採用tor的網路架構,與傳統eor不同,tor架構每個伺服器機櫃單獨配置接入層交換機,使得tia942中定義的hda與eda融合在了一起。如下圖為虛擬化資料中心的其中一種胖樹型的架構作為舉例:

****:tia942-a-1標準草案

雲計算資料中心規模通常較大,相比傳統架構的資料中心,單個機櫃的伺服器密度部署更高。根據筆者了解,有些雲計算資料中心採用定製化的伺服器,單個機櫃達到40-80臺伺服器,每個伺服器機櫃內配置接入層交換機,接入層交換機配置在機櫃頂部,機櫃內部伺服器端口直接採用跳線與接入層交換機互連。與傳統資料中心的網路架構不同,在mda或ida區域將由多台互連交換機替代核心交換機,而每台互連交換機與所有的接入層交換機相連線,這將導致在mda區域匯集大量的光纖配線,而且連線關係與結構十分複雜。

從上述的胖樹型虛擬化資料中心中可以看到,接入層採用跳線直連的方式連線到接入層交換,資料中心佈線中的hda已經不再存在,智慧型基礎裝置管理系統硬體裝置在此處同樣可以省略,因為以機櫃為單位的內部的線纜連線關係不再複雜。有些模組化資料中心採用以機櫃為單位的生產線定製模式,出廠時已經在機櫃內連線完成。從這方面來分析,虛擬化資料中心接入層的網路基本可以省去智慧型基礎設施管理系統的硬體管理,但此處還是可以通過智慧型基礎設施管理系統的軟體系統對內部連線線纜相應的標識進行有效管理。

而在接入層的上一層網路互連交換那一層,此類資料中心與傳統資料中心不同的是將會有數量巨大的光纖進行匯集管理,根據機房規劃的不同,通常佈線管理設定在ida或mda,而且此處的光連線關係比傳統資料中心更加複雜。智慧型基礎設施管理系統在此處十分有必要進行管理,智慧型配線光纖配線系統將大量部署於此處。

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