數(shù)據(jù)中心運(yùn)營是指用于運(yùn)營數(shù)據(jù)中心設(shè)施的系統(tǒng)、流程和工作流。這些操作包括幾個方面：

• 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)、維護(hù)和采購
• IT系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)與安全
• 持續(xù)的數(shù)據(jù)中心管理，包括數(shù)據(jù)中心組織的合規(guī)性、審計(jì)和會計(jì)

在本文中，讓我們看看數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營，包括運(yùn)行和支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的核心組件。

數(shù)據(jù)中心的工作原理

包括AWS、谷歌和微軟在內(nèi)的大型云供應(yīng)商運(yùn)營著遍布全球的數(shù)據(jù)中心設(shè)施，為數(shù)百萬商業(yè)組織和互聯(lián)網(wǎng)消費(fèi)者提供基于云的計(jì)算服務(wù)。2021 年全球 IT 數(shù)據(jù)中心支出已達(dá)到1960 億美元。全球有超過 700 個超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心在運(yùn)行。

隨著2020 年全球互聯(lián)網(wǎng)流量增長40% ，互聯(lián)網(wǎng)用戶數(shù)量翻了一番，互聯(lián)網(wǎng)流量以每年 30% 的速度增長。在家工作的商業(yè)實(shí)踐和視頻流服務(wù)的流行極大地促進(jìn)了對高可用性數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的需求增加。導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心高能耗的其他因素包括：

• 機(jī)器學(xué)習(xí)訓(xùn)練和推理
• 比特幣和其他加密貨幣挖礦

這些服務(wù)以服務(wù)水平協(xié)議(SLA)中規(guī)定的特定性能和依賴水平交付給最終用戶。此外，這些數(shù)據(jù)中心設(shè)施的運(yùn)行符合嚴(yán)格的全球法規(guī)，例如 ISO/IEC 27001、GDPR、HIPAA 和 SOC 2 等。

數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的組成部分

為了實(shí)現(xiàn)這些不同的目標(biāo)，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心運(yùn)營涵蓋以下關(guān)鍵支柱：

• 物理組件
• 物聯(lián)網(wǎng)、連接系統(tǒng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動控制
• 標(biāo)準(zhǔn)和流程工作流

讓我們來看看每個支柱。

物理數(shù)據(jù)中心組件

物理設(shè)計(jì)方面對于管理高度依賴的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營至關(guān)重要。一些最高效的數(shù)據(jù)中心位于低溫地理區(qū)域，安全可靠，不受自然和人為災(zāi)難事件的影響，隨時可以使用公用事業(yè)和緊急服務(wù)。

數(shù)據(jù)中心的常見物理元素包括：

• 設(shè)施。可高效使用公用事業(yè)和緊急服務(wù)的建筑空間。由于數(shù)據(jù)中心是一些最耗能的建筑設(shè)施，因此該架構(gòu)針對空間和環(huán)境控制進(jìn)行了優(yōu)化。選擇特定濕度和低溫區(qū)域的自然冷卻來抵消數(shù)據(jù)中心組件冷卻所需的能源消耗。數(shù)據(jù)中心約占全球電力需求的 1%，約為 250 TWh。
• 核心組件。這包括向大型客戶群提供計(jì)算服務(wù)所需的標(biāo)準(zhǔn) IT 設(shè)備和軟件。其中包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、機(jī)架等基礎(chǔ)設(shè)施、HVAC 和電氣系統(tǒng)，以及其他計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施資源。
• 支持基礎(chǔ)設(shè)施。這包括空間的物理安全、HVAC 冷卻、發(fā)電機(jī)和電池組等不間斷電源 (UPS)、公用事業(yè)服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施。獲得緊急服務(wù)對于維持?jǐn)?shù)據(jù)中心的運(yùn)營至關(guān)重要。
• 運(yùn)營人員。支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的工作人員，其中可以包括本地員工以及致力于管理和維護(hù)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營以滿足定義的性能、安全性和合規(guī)性標(biāo)準(zhǔn)的場外團(tuán)隊(duì)。

物聯(lián)網(wǎng)、連接系統(tǒng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動控制

現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心高度依賴于連接設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)，這些連接設(shè)備傳遞有關(guān)數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的幾個關(guān)鍵屬性的信息。這些不僅限于計(jì)算性能和網(wǎng)絡(luò)安全，還包括設(shè)施在以下方面的整體性能：

• 冷卻
• 能源消耗
• 氣流
• 可靠性
• 費(fèi)用

數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理 (DCIM) 解決方案集成了物聯(lián)網(wǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)，以捕獲來自設(shè)施和數(shù)據(jù)中心組件的相關(guān)信息日志。這些技術(shù)使用復(fù)雜的算法和分析功能來：

• 數(shù)據(jù)中心性能報(bào)告
• 優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運(yùn)營各個方面的決策指南
• 針對服務(wù)器上運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)流量和軟件應(yīng)用程序管理 IT 網(wǎng)絡(luò)物理層的工作流程更改

因此，計(jì)算資源的供應(yīng)針對不斷變化的需求和網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行了優(yōu)化。

為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，DCIM 還物理跟蹤由 RFID 芯片標(biāo)記的 IT 環(huán)境的每個組件。因此，DCIM 提供了所有組件當(dāng)前狀態(tài)的整體儀表板視圖，并幫助工程師相應(yīng)地管理流程工作流。

標(biāo)準(zhǔn)和流程工作流

很大一部分?jǐn)?shù)據(jù)中心優(yōu)化發(fā)生在邏輯層面。管理信息流、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、工程和業(yè)務(wù)實(shí)踐以及端到端數(shù)據(jù)中心生命周期程序的運(yùn)營工作流管理著數(shù)據(jù)中心設(shè)施的有效性。

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和組織——包括勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室、綠色網(wǎng)格、開放計(jì)算項(xiàng)目、ITI 和 TBM 委員會——提供了管理數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的指南。這些指南涵蓋數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的端到端生命周期，包括：

• 設(shè)計(jì)和部署
• 管理和故障排除
• 數(shù)據(jù)中心組件的退役

美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院 (NIST) 等組織提供有關(guān)信息系統(tǒng)和 IT 環(huán)境設(shè)計(jì)架構(gòu)的指南。

為客戶價(jià)值優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運(yùn)營

基于云的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的最后一個元素對應(yīng)于交付給最終用戶的 IT 服務(wù)。數(shù)據(jù)中心組織可以采用ITIL 4等工具來集成多種服務(wù)管理運(yùn)營模型，從而幫助組織優(yōu)化 IT 運(yùn)營以實(shí)現(xiàn)最大的業(yè)務(wù)價(jià)值。