胡璇 林克全 黎炼 梅永坚

摘要 随着互联网的快速发展，信息技术已渗透到企业生产、经营和管理等环节，有效提高了企业运营效率和效益，数据中心的职责也随着信息技术发展而变化，已从计算中心转变成信息中心，正向服务中心转变。因此，数据中心建设不仅要考虑基础设施建设，还需要建立一套有效的技术体系，支撑数据中心的运营和管理，提高数据中心的运维、管理、安全和服务水平。

【关键词】IT服务 IDC机房 数据中心 服务中心

1 引言

随着互联网+的创新浪潮，信息技术对企业生产和管理的促进作用越发明显，但对数据中心（IDC）硬件、软件和管理也提出新的挑战。传统数据中心面临种种发展瓶颈，主要体现在机房空间不足、硬件设备不足、设备性能落后、运营管理杂乱、运行监控不及时、扩容不灵活、容灾能力差、运维成本高等一系列难题。随着云计算、大数据、物联网、移动应用和人工智能方面的企业应用不断普及，传统数据中心的建运模式难以支撑大型企业新一轮的信息化建设和运营管理。

传统的数据中心建设更多被定义为一项建筑工程，负责盖房子、综合布线、安装服务器和存储。而现代大型数据中心建设是一个系统工程，不仅要有高标准的建筑工程，更需要有一系列的机电设施建工程，包括供电系统、制冷系统、安防系统、网络架构、IT监控系统、IT服务管理系统、备品备件管理系统、供应商管理系统、访问权限管理系统、业务需求管理系统和自动化运维系统，满足高可用、高并发、高性能、高灵活性、高安全性、高服务标准、可持续优化的要求。

本文以数据中心建设为背景，提出以模块化、智能化、敏捷化为特征，以运营管理高度集约化、精细化、自动化为指导，以基础设备更加规模化、标准化、智能化为要求，以数据中心建设低成本、多元化、重服务为目标的研究方向，从容量体系、能耗体系、运维体系、安全体系四个维度展开研究和实践。

2 数据中心发展阶段

数据中心是在各类硬件、软件基础设施的基础上，结合不同的需求，具有信息化需求归集、系统建设、系统运维、业务支撑、业务协同、数据处理、数据存储、数据共享、数據备份、网络通信、网络安全监控、信息服务支持等职能。数据中心的职能演变是跟随信息技术的发展历程，从数据中心职能演变的角度进行划分，数据中心经历了四个发展阶段，即存储中心、计算中心、信息中心和服务中心阶段。

2.1 存储中心阶段

20世纪60年代，我国信息化建设步伐刚刚起步，企业开始尝试采用信息技术辅助企业管理，为了更好推进企业信息化建设，存储中心应运而生。初期的存储中心职能单一，仅仅负责机房建设和管理、计算机采购和维护。该阶段计算机主要是单片机、DOS操作系统，由于IT设备、人才的稀决与昂贵，只有小部分企业有实力建立起存储中心。存储中心的主要功能是将企业重要的档案数据通过计算机实现数字化转变和数据归集、存储、共享、备份等功能。所提供的服务一般是数据录入、查询服务。

2.2 计算中心阶段

20世纪80年代，随着信息技术的快速发展，局域网、个人计算机和办公软件开始有所应用，企业员工可通过计算机去编辑文档，进行数据录入、计算和存储，并且通过内部网络进行传输和共享。同时也出现了打印机、扫描器、传真机等IT设备，大大促进企业办公效率。计算阶段的

2.3 信息中心阶段

20世纪90年代，随着信息网络、操作系统、办公软件发展，IT技术开展应用于企业管理中，大范围开展数据处理及业务应用，信息中心的职能有了较大的扩展。MIS（管理信息系统）、Call Center（呼叫中心）、CRM（客户关系管理）、ERP（企业资源计划管理）、EAM（企业设备资产管理）等套装软件开始普及，数据中心开始承担系统实施和运维工作，为业务提供可靠的信息化支撑。数据运算、存储和管理能力大大提升。在该阶段，信息中心的重要性逐渐显现，对电信、金融、电商等行业而言，信息中心己成为重要的业务支撑部门。

2.4 服务中心阶段

21世纪以来，IT技术的快速发展，互联网对企业生产、管理、运营模式的大幅度改变，公司运营对网络、应用系统和数据的依赖度越来越高。对数据中心的可用性、可靠性、服务水平要求更高，IT服务管理逐渐成为一种标准化的工作。并借助IT技术实现企业定制化的应用系统研发、系统集中监控、自动化运维管理、数据质量监控和数据治理，不断提升公司的信息化支撑力度，以服务的方式向企业内其他部门、其他企业或公众提供IT服务。在服务中心阶段，服务中心并不是一个成本部门，而是公司业务增长的推动部门，通过业务的数字化转型，实现业务创新和快整增长，为公司带来更多价值。

3 传统数据中心面临的问题

3.1 稳定支撑业务的挑战

电网运营关系国计民生，电网企业的IT运维突发性的设备故障、网络故障、外部攻击、自然灾难等事件，都有可能对电网业务造成重大影响，甚至引起公众不安、上级问责和企业倒闭，如何确保应用系统的连续可用、运行稳定和容灾能力，是信息中心基础职能。

3.2 降低建运成本的挑战

企业信息化程度越来越高，建立起大量的应用系统支撑企业生产、管理、运营等工作，应用系统部署需要大量的服务器（运行环境、测试环境、容灾环境等），但并不是所有服务器资料都能得到充分利用。例如运行环境，业务量并不是直线分布的，不同时间段，业务量差异较大，但是部署架构需要以最大估算值进行配置，空闭时就会有大量服务器闲置。大量的服务器采购为信息中心建设带来较大的成本，而且随着X86设备替代小型机，换来的是设备数量急剧增加，运维成本也在膨胀。如何降低IT总体运营成本，如何提高IT的投资回报，是摆在决策者面前的重要课题和当务之急。

3.3 灵活应对变化的挑战

随着电网企业的深化改革和数字化转型，企业信息化需求将会越来越多，一段时间内变化更加频繁。信息中心需要从业务、应用、数据和技术架构层面进行统筹规划，设计较为业务职能明确、应用松耦合、技术兼容、数据统一的企业架构，以灵活应对不断变化的业务需求，为企业变更提供更及时的信息化支撑，减少变革对公司运营的影响。

3.4 提升运维效率的挑战

目前的数据中心与以往相比，IT设备种类和规模更为庞大，技术架构、应用系统、数据格式更加多样，专业分工更加细化。传统的数据中心运营管理方式效率和专业化程度不高，己无法适应企业对数据中心规范性、可靠性、可用性、经济性和服务性的要求。因此，当务之急是如何借鉴国际上成熟的理论、标准和实践经验，进一步改进和提高运维效率，以达到专业化信息中心运营管理水平。

3.5 评估工作绩效的挑战

目前的数据中心建设已成为提升企业核心竞争力的关键因素，但是由于缺乏有效的绩效评估，使到数据中心建设不断投入大量资金和不间断的系统维护升级，增加企业运营成本。随着企业对绩效管理的提升，企业决策者们通过对数据中心全生命周期战略绩效的评估，全面深化认知企业IT绩效对于数据中心建设起着重要作用，企业决策者们要通过促进企业的业务实现数据中心建设的绩效评估。因此，数据中心建设绩效评估不仅是财务数据评估，还应当从建设过程、技术创新、服务质量、客户满意度以及短期效益和长期效益多个层面进行全面评估，以及从数据中心可持续发展的角度分析信息化建设对企业运营的战略影响。

3.6 节能能耗与空间管理的挑战

随着移动互联网、物联网、云计算、大数据、人工智能等数据业务需求不断增长以及IT技术迅速发展，企业服务器数量和存储以及网络设备不断增加，数据中心机房的设备密集度不断提高，使到企业数据中心在能耗和散热等能源管理、空间管理面临巨大压力。由于能耗监控管理不完善，数据中心整体耗电巨大，数据中心的成本随着能源和散热成本而提高。因此，数据中心的能耗与空间管理问题变得无法忽视，甚至成为制约行业发展的因素。

4 大型数据中心的技术体系

本文主要研究先进数据中心的容量技术体系、能耗技术体系、运维技术体系和安全技术体系，以其所应该具备的内容、特点、指标、关键技术、数据分析、成熟度评估模型为研究方向，并开展相关研究课题。

4.1 容量技术体系

容量技术体系以电力容量、制冷容量、空间容量、计算容量、存储容量、设备容量和业务容量为研究内容，研究出先进数据中心容量设计、容量规划、容量预测和容量扩充的管理方法和技术支撑，实现数据中心容量合理建设、使用和运维的体系研究。

在研究方向上，包括但不限于以下内容：

（1）利用当今成熟的空间管理、超融合等技术提高机房容积率和数据中心计算能力;

（2）利用资产配置管理、多维数据采集和统计方案，结合AR、VR、三维成像等可视化技术，实现全面展示机房的总体容量利用率和剩余情况;

（3）运用大数据挖掘和预测分析等技术，实现资源精准投入，从而大幅度提升资源利用率。

4.2 能耗技术体系

给出先进数据中心在能耗技术上所应该具备的内容和特点、具體指标、研究方向及关键技术列表，给出合理的关键技术成熟度评估、关键技术的应用建议、关键技术的研究建议及待开展研究课题列表。

在研究方向上，包括但不限于以下内容：

（1）供配电技术方向包括集中与分布式供电、高频UPS、高压直流和智能配电等;

（2）先进制冷技术方向包括风水冷技术和热通道管控技术;

（3）低耗设备技术方向包括定制化服务器和基于移动芯片的聚合服务器;

（4）协同降耗技术方向包括智能温度协同管理和基于业务量智能扩容管理;

4.3 运维技术体系

运维技术体系以高效运维规范，智能机器人、软件定义及超融合、敏捷开发及服务、云计算和大数据开发运维技术为研究内容。

主要研究先进数据中心在传统领域、大数据领域和云计算领域，如何形成先进的运维体系、规范、制度和流程，并利用人工智能技术、传感技术和云服务技术等当今先进成熟的物联网技术，在数据中心监控、巡维、自动化和敏捷开发等领域的具体实践。

4.4 安全技术体系

研究在先进数据中心安全管理组织、基础环境安全和信息技术安全的制定和实施，确保数据中心的信息安全、技术安全和物理安全等内容。主要讨论先进数据中心安全管理框架，日常安保管理制度，互联网、云计算、大数据等安全策略，开展数据安全、灾备、多活部署的业务连续性技术方面的研究课题。

5 结论

综上所述，大型数据中心的技术体系是指导企业数据中心建设、管理、运维和运营工作的技术体系，结合云计算、大数据、物联网、移动应用、人工智能、区块链、AR/VR等技术，明确智能IDC的内容、特点和技术研究方向，实现数据中心的移动化、自动化、智能化，提高IT服务精益管理水平和用户体验，为企业生产、经营和管理提供可靠的、高效的、灵活的信息技术支撑。

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