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数据中心建设与管理指南前言数据中心是信息化社会的IT基础设施,作为机构信息系统的运行中心、测试中心和灾备中心,承担着机构的核心业务运营、信息资源服务、关键业务计算、数据存储和备份,以及确保业务连续性等重要任务。数据中心是一个系统工程。在多年的探索和实践的过程中,我们积累了丰富的数据中心建设和管理经验,逐步形成了完整的科学体系。本书从数据中心的六个基本要素和数据中心全生命周期的角度出发,详细阐述了企业级数据中心从建设规划到运维管理的全过程,涉及数据中心可持续发展能力、绿色节能新技术、建设管理、运维管理、成本分析、灾难恢复与业务连续性,以及企业级数据中心的评价体系等多方面内容.可以说,对于开展数据中心相关工作而言,本书具有较强的指导性和可操作性。本书主要由以下10个部分组成:1.数据中心发展现状及趋势:介绍了国内外数据中心的现状和困扰,新一代数据中心的发展趋势。2.数据中心可持续发展能力:阐述了影响数据中心可持续发展能力的基本因素,提出了数据中心全生命周期的概念,并将此概念贯穿于数据中心的设计理念之中。3.数据中心规划:从数据中心的业务定位、规模大小和选址原则等不同的角度出发,阐述了数据中心的规划思想和通用准则。4。数据中心的节能:讨论了数据中心的能耗分布,数据中心能耗指标,并阐述了数据中心的节能目标和节能技术方案及案例。5。数据中心建设管理:介绍了数据中心设计管理思想,数据中心工程建设管理,同时,对数据中心建设施工方法与验收等问题进行了深入探讨和分析。6。数据中心专业化运维:介绍了数据中心运维管理思想和数据中心运维管理框架,讨论了数据中心运维管理成熟度的评估,以及数据中心运维管理能力的提升方法.7.数据中心成本分析:介绍了新建数据中心或改建数据中心其一次性投入的成本构成,以及数据中心全生命周期长期运营的成本分析与案例.8.数据中心建设模式分析:介绍了数据中心建设模式选择的主要要素和数据中心建设模式的比较。9.数据中心与信息系统灾难恢复:讲述了数据中心灾难恢复概念及意义,数据中心的灾难恢复策略,灾备中心对数据中心的特殊要求,以及灾难恢复国家和行业标准规范.10。企业级数据中心评价体系:讲述了企业级数据中心评价基本原则和方法论.第1章 数据中心发展现状及趋势1。1国内数据中心现状1。1。1。信息化推动中国数据中心快速发展信息化社会的根本特征,在于社会的生产、生活等各领域的活动,广泛通过网络化的信息系统来实现.各种社会活动能否正常开展,取决于相应的信息系统能否连续运行和有关数据是否真实完整。就我国当前的实际状况而言,社会活动的一些领域如果离开信息化手段,已不能正常运转.很多重要行业,信息化手段也成为其提高生产、管理、质量和效益的必备手段.我国已逐步步入信息化社会。随着信息化社会的发展,机构的信息资源整合在加速,由此引发的数据中心需求在不断增长,我们看到数据中心已成为机构信息系统的物理载体和核心资源。从20世纪末开始,国内金融、电信、税务、海关等行业纷纷将数据进行整合。目前,数据集中已经成为国内电子政务、企业信息化建设的主流趋势。数据集中是管理集约化的必然要求,是企业优化业务流程的必要手段.数据中心建设已成为数据集中趋势下的必然产物.数据中心是一个庞大的系统工程,它承担着计算、存储、应用等职能,数据中心将成为信息化建设的新热点和核心内容。据计世资讯的调查,基于630个样本,国内真正建设成为数据中心的占14.4,目前正在建设的有12,大部分在规划阶段和没有建设计划.数据中心的投资规模,达到100万元人民币至500万元人民币的有34,500万元人民币至1000万元人民币的有11。7,2000万元人民币以上的有9。6。数据中心在我们国家的大规模建设刚刚起步,同时以很高的速度在增长.目前国内每年数据中心投入的增长率在20以上。在中国数据中心行业结构方面,电信、金融行业数据中心的建设较早,投入较大,应用相对成熟,目前这两大行业数据中心建设投入占据了50%以上的份额。2008年,在金融、电信、政府、企业等行业数据集中化管理的带动下,中国数据中心建设进一步加快,数据中心建设进入一个快速发展阶段。随着信息技术的发展,近年来,无论是芯片、架构、系统还是软件都取得了很大进步,刀片系统、多核技术、虚拟化应用、冷却技术、智能管理软件等新技术层出不穷,对传统数据中心应用和管理带来极大地冲击;另一方面企业业务模式也发生了极大变革,急需建设新一代数据中心来适应这一变化。赛迪顾问认为:展望未来5年的中国数据中心市场,中国经济环境的良好走向、IT应用建设的不断深入、产品技术的发展,以及市场日趋理智竞争等,都将使得中国下一代数据中心市场释放出新的活力。预计到2013年,中国下一代数据中心市场规模将超过977亿元人民币,2009至2013年的复合增长率将会达到24。5。1。1.2.现有数据中心存在的问题数据中心作为机构信息系统的运行中心、测试中心和灾备中心,承担着机构的核心业务运营、信息资源服务、关键业务计算、数据存储和备份,以及确保业务连续性等重要任务。机构对数据中心的依赖性日渐加强,然而现实情况并不尽如人意,现有的数据中心普遍存在以下问题.1。数据中心的可靠性和可用性不足数据大集中在节约整体成本、提高IT效率的同时,也对数据中心的可靠性和可用性提出了更高的需求。如果核心数据中心发生瘫痪,将造成机构的业务停顿,企业对数据中心基础设施和运行维护的要求更高。近几年,银行、保险、证券、民航等行业相继出现了一些数据中心故障,造成了很大的社会影响和经济损失,很多数据中心的可靠性和可用性令人担忧。即使是灾备建设做得较好的电信、银行等行业,目前也只有少数企业初步实现了应用层面的灾难备份策略,极少数企业真正实施过业务连续性计划的演练。整体来看,绝大多数企业在重大灾难面前对于快速实现灾难恢复和业务连续性计划缺乏具体的措施和对策。2.数据中心的可持续发展能力严重不足随着IT技术的高速发展,新一代高密度服务器和存储设备不断涌现。伴随着业务扩展和信息化程度的提高,如今的数据中心已不再只是支持某些单一的应用或是日常的数据存储和计算功能,而是要为整个业务运营系统的正常运行提供支撑和服务。机构IT技术和业务发展对数据中心基础设施的等级标准和服务能力提出了更高的要求。Gartner公司预计,在未来的五年里,全球最大的1000家企业中,70以上不得不对数据中心进行重大改造。目前,大多数机构数据中心无法做到资源的灵活分配,而在资源共享、提高设备利用率等方面也不能完全实现.据统计,近半数以上的数据中心超过20的服务器处于闲置状态或利用率极低.造成这种状况的根本原因是,传统的数据中心通常构建在各种独立的信息技术之上,各个系统之间无法相互通信.同时由于资源无法共享,致使服务器和存储系统的性能无法得到充分的利用。3.数据中心的专业化运维管理水平不高目前的数据中心与以往相比,规模更为庞大,结构也更加复杂.传统的数据中心运维管理水平普遍较低、专业化程度不高,显然已无法适应机构对数据中心合规性、可用性、经济性和服务性的要求,严重影响到数据中心的生命周期。根据调查结果显示,绝大部分企业的数据中心管理都遭遇到了相当大的问题。引入IT服务管理国际标准(如ITIL信息技术基础架构库等),并初步实施的机构只占极小的比例.多数机构的数据中心管理表现一般,整体架构存在缺陷,效率低下。因此,如何改进和提高现有的管理手段以达到专业化运维管理水平,借助国际上成熟的理论和标准进一步加强风险控制成为当务之急。4。数据中心的能耗成本居高不下目前,数据中心的能耗成本居高不下,并呈现急速上升之势。造成这种局面的因素有很多,例如服务器的利用率不高,数据中心的供电系统设计不合理等.国内不少数据中心的电力成本每年超过了千万元。2007年我国IT产品的总耗电约为300亿500亿千瓦时,几乎相当于三峡电站一年的发电总量。根据麦肯锡公司2008年最新研究表明,2007年全球数据中心的能源费用总额为86亿美元,预计2010年能源费用的总额将达到115亿美元。“绿色节能”已成为数据中心的主要诉求。5.数据中心的绩效评估困难到目前为止,数据中心建设作为提升机构核心竞争力的手段已被更多的企业决策者们所认同,但是绩效评估现状多少有些令人沮丧。少则千万、多则上亿元的资金投入并没有在财务绩效方面有显著的改善和提升,有些企业反而陷入了无休止的系统维护升级和资金被迫不断投入的窘境之中。数据中心全生命周期战略绩效的评估是让企业决策者们能够全面、准确地认识企业IT绩效的关键所在.企业的IT建设最终是通过对企业业务的促进来实现其绩效评估的,因此,数据中心的绩效评估不仅重视财务数据的评估,还应当从过程、创新、用户满意度以及短期和长期效益等多个层面进行全面评估,并且从数据中心可持续发展的角度来分析IT建设对机构运营的战略影响。1.2数据中心发展趋势1。2.1.数据中心业务发展历程从业务功能上划分,在数据中心基础设施的基础上,结合不同的应用需求,具有数据处理、灾难备份、网络服务、开发测试、用户支持等功能。从数据中心功能变迁进化的角度,数据中心经历了三种形态的发展,即计算中心、信息中心和服务中心。1.计算中心,即数据存储和简单计算阶段,出现于20世纪60年代最初,数据中心通常被称为计算中心,在称为“机房”的空间中放置一个或多个服务器,其主要功能是数据存储(或称:数据存放)和简单计算,存储数据的介质主要有磁鼓、磁带和磁盘。其主要特点是:功能单一,仅仅用于数据或电子文档的集中存放和管理。这一阶段的“机房”缺乏建设标准;采用稳压器供电,缺乏供电安全措施;采用风道送风,无精密的温湿度控制系统。IT设备普遍使用16位以下微型计算机或计算能力百万次量级的大中型或小型计算机.需要说明的是,在此阶段,某些特殊领域“机房的设备设施已超越“数据存储和简单计算”阶段。例如,核武器研制、航天器研制等领域。2.信息中心,即数据处理及业务应用阶段,出现于20世纪80年代该阶段数据中心大多被称为“信息中心”。其功能有了较大的扩展,数据存储能力大幅提高;基于网络通信技术和数据开发利用技术的MIS(管理信息系统)、CallCenter(呼叫中心)、MRP(制造资源计划管理系统)、CRM(客户关系管理系统)、ERP(企业资源计划管理系统)等应用系统开始普及,数据中心开始承担核心计算、数据存储备份和业务支撑等功能,以满足机构业务发展的需要。数据中心的可用性有较大的提高。在该阶段,数据中心的重要性逐渐显现,对某些行业(如金融行业)而言,数据中心已成为必不可少的业务支撑平台。这一阶段的“机房有了针对性的标准和规范;供电系统也在不断完善,引入并大量使用UPS;开始配备综合监控系统;数据中心制冷从集中冷却逐步发展到大量采用恒温恒湿的专用空调;采用新风系统和机房正压防尘.计算机的计算能力达到千亿次量级,并逐渐小型化,服务器成为数据中心设备主体;网络设备进入数据中心并大量应用,多台服务器联网使用。3。服务中心,即服务性数据中心阶段,出现于21世纪初随着信息化建设的不断深入,机构对信息系统和数据完整性的依赖程度越来越高。机构对数据中心的可用性和服务性的要求更高,IT服务管理成为一种标准化的工作,并借助IT技术实现集中的自动化管理;同时IT绩效成为IT服务管理工作的一部分,IT服务质量成为关注重点。在这个阶段,数据中心不仅是成本中心,更是机构信息化的服务中心。该阶段数据中心除承担核心计算、数据存储及备份外,开始承担机构的核心业务运营支撑、信息资源服务及业务连续性管理等功能.1。2.2。新一代数据中心的发
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