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西门子中国:数据中心大业炼成记

更新:2015-04-21 10:18    来源:泛普软件 · xiaona
文章来源:泛普软件

随着IT对业务的支持作用越来越举足轻重,数据中心建设日益成为企业关注的核心问题。为西门子中国提供IT支持并志在向外部市场发展IT外包服务的西门子(中国)IT解决方案和服务集团(简称SIS中国),则把可持续性IT作为自己的事业来追求,这使得其在数据中心的建设运维方面一直倾力投入并不断追求卓越。2008年4月投入使用的新建数据中心,便是这一追求和理念的完美体现。

9月16日,经过提前申请,记者终于得以进入位于望京的西门子中国新建数据中心进行参观,并对负责数据中心建设的SIS中国相关管理人员进行了采访。其间,SIS中国数据中心建设、运维、管理之精细让记者不由心生感叹:原来数据中心这一方看似枯燥的天地可以经营得如此出色和完美!仅通过一个数字就可让您粗略地看出其运营效率之高:这一500平米的新建机房和改作备份功能的旧机房承担着西门子集团在中国90%业务的IT支持服务!

那么,SIS中国是如何做到这一点的呢?

绿色节能开始的地方:规划和设计

运筹帷幄,方能决胜千里。建设绿色节能的数据中心,规划、设计是第一要务。从机房建设的目标一直到土建、布局、设备采购,无一不和规划、设计相关。正是由于绿色节能这一原则贯穿了机房规划、设计、建设和运维的整个生命周期,才使SIS中国绿色数据中心的目标真正得以实现。

SIS早在规划新的数据中心之初,就定好了大计:满足西门子在中国长期业务发展的需求。SIS中国全球运营部桌面与服务器运维部总经理李晓艺告诉记者,由于西门子中国业务发展很快,数据中心开始筹建时就确立了分批建设、分步投入的策略,即无论是数据中心选择、址还是设备选型方面,都要能够满足业务的长期发展,避免初始阶段投资过大。

李晓艺说,为了实现这一目标,在整个办公大楼土建阶段,西门子就考虑到了数据中心区域的防水、承重、层高以及未来的扩展问题。目前第一期工程在大楼的一层,面积为500平米;同时,在二层也留出了相同的面积和空间,供将来扩展之用。“数据中心前期设计规划非常重要,因为一旦建成改造起来就很困难。”

根据李晓艺的介绍,新建数据中心设计的主要原则之一是在机房的布局、通风、制冷、供电等方面都要达到能耗的最大节省。比如,整个机房完全与外界环境隔离,不仅没有窗户,而且所有管道的进出口进行了封堵,以免导致热量损失。他们所请的第三方设计公司是德国一家经验丰富的数据中心设计公司,采用了先进的流体力学数据中心计算模型,通过模拟空间通风制冷情况来实现冷热气流的合理组织,以实现节能的目标。

另一个重要的节能办法是,建立独立的热分区,即改变把所有设备放在一个区域里的传统做法,通过差异化分析,根据不同设备对环境温度的不同要求把其放在不同的制冷分区,提供不同的制冷。“比如,UPS的主机和电池对环境温度要求不一样——主机容忍的温度上下限更宽泛一些,电池对温度更敏感,因此我们把它们放在独立的分区里,分别配备不同的空调。”

根据记者的了解,目前国内一般数据中心的地板下高度在30~60厘米左右,而SIS的地板下高度足足有1米。此外,除了强电以外,数据线缆全部采用上走线方式。“这既防止了地板下障碍物阻塞冷气的流动,并为未来转换到水冷方式预留出管道空间。”李晓艺介绍说,目前考虑到水冷技术尚未完全成熟,SIS仍然选择了风冷方式为数据中心制冷。“当然,之所以能把地板架设这么高,也因为数据中心机房本身的净高就比较高。我们的数据中心净高为4.8米,一般机房只有3米左右。”

为了提高制冷效率,SIS中国还为高密度的刀片服务器定制了专门的机柜。记者在机房内部看到了数个比一般机柜体积大很多的刀片机柜,其四周完全密封,下方用地板支架支撑,从下面送上来的冷风效率非常高且没有浪费。“我们选用了当前最先进的定制地板和地板支架。它的优点是节省空间,自重很轻,支撑大的Unix设备和存储设备没有任何问题。” SIS中国副总裁,中国区全球运营总经理刘辉解释说。

与此同时,SIS中国数据中心还专门定制了“free-cooling” 新风系统,利用它在冬天把室外冷空气抽进机房,过滤后用于机房降温。同时通过它让机房保持正压,把外界的尘土完全挡在外面,以此来保护电子设备免受灰尘之害。

此外,在机房和IT设备的选择上,SIS中国还非常看重长期的运营成本,特别强调新购设备的能耗指标。比如,机房照明全部选用节能灯具;要求IT设备提供商必须提供设备平均能耗指标,并以此作为采购的重要决策依据。李晓艺说,在最近采购刀片服务器的过程中,SIS中国就要求几个主流厂商的报价中提供设备功耗,然后自己内部做计算和分析,估算3~5年内的长期功耗水准。“我们不是简单地选择便宜的产品,而是选择TCO最优的产品。”

通过采取种种节能降耗的措施,SIS中国数据中心的PUE值(电源使用效率)达到1.8~1.9,而传统数据中心PUE值则一般在2.5~3之间。

从绿色IT到可持续性IT

绿色IT只是SIS中国的起点,却不是终点。西门子IT解决方案和服务集团率先提出了可持续性IT的理念,旨在保护日益稀少的自然资源的同时保持公司的利润增长。其真正目标是通过革新数据中心的设计和运营,实现IT的可持续发展,进而确保企业的长期竞争力。整合、虚拟化和自动化则成为实现这一核心目标的重要手段,因为它们使得数据中心设备能耗和数量得以减少、运营的效率和安全性却大幅度提高。

SIS中国拥有近500名员工,其中北京数据中心运维人员只有8人,却管理着全国100多个地点的600多台服务器,为整个西门子中国分布在60多个地区的数万名员工提供IT服务。

“西门子在中国的业务比较分散,不断收购和兼并的许多合资公司分散在全国各地,导致机房也很分散,我们通过各种优化措施尽可能将数据整合到北京的数据中心。”李晓艺介绍说,整合后各个地方数据中心被降级使用,只存储非常必要的本地信息,其他应用则通过网络访问北京的数据中心,这样也带来了成本上的节约。

SIS中国应用虚拟化技术也起步很早。李晓艺说,虚拟化产品刚出来的时候,他们内部就做了一些测试,现在已完全应用于生产。虚拟化不仅提高计算机硬件资源利用率,也给用户带来了许多好处,目前,SIS中国数据中心所有新的业务都优先考虑用虚拟化方式交付,虚拟机已占到服务器的20~30%,这使得交付时间大大缩短,成本也相应得到降低。

李晓艺透露,在最近所做的一个案例中,通过使用刀片服务器和虚拟化,使服务器数量减少了30%。

当然,也不是所有的应用都适用虚拟化技术。李晓艺说,对于I/O读写非常密集的应用,要事先做非常详细的评估,否则如果强制从物理机迁移到虚拟机,性能方面可能会受到很大的影响。为此,他提醒说,使用虚拟化技术之前,要评仔细估应用的类型,以免不能满足用户的需求。

而在数据中心安全运维方面,以自动化手段为核心的主动能源管理方式则起到了举足轻重的作用。据李晓艺介绍,数据中心机房采用机房环境监控系统和西门子楼宇安防系统解决方案,把机房所有关键参数,如UPS及电池、空调、新风系统工作参数、机房内关键点温湿度指标,以及防火、防水、摄像、门禁、红外入侵监测等信号收集起来,集中到一个统一平台上进行远程监控。在非工作时间,报警信息则通过统一平台以短消息的方式发送到值班人员手机上。并且,报警信息采取闭环控制管理,即事件相关处理责任人采取处理措施时要有反馈信息,如果系统在规定时间内没有收到事件响应信息,报警信息还会自动发给上一级人员,直到有人来处理为止。

在参观SIS中国数据中心的远程监控室时,记者发现,大屏幕的监控界面上能看到西门子中国所有IT设施的工作状况。只要在地图上轻轻一点,某一数据中心的实时图像和性能参数及管理负责人就会立刻显示在大屏幕上。刘辉告诉记者,为了保证监控的实时畅通,他们采用的是两家电信公司的专线来传输各地的监控数据,以避免单点故障。

“自动化管理系统使CIO对数据中心的管理发生了本质的变化,如果说其他企业的IT问题大多是由用户发现,SIS中国运营团队则通过自动监控系统,在用户感知到问题或系统服务中断之前就可以做出反应,将问题提前解决掉。”刘辉这样评价SIS中国数据中心的可持续运营优势。

用ITIL挑起管理大梁

如果说IT自动化是实现数据中心高效管理的工具,那么ITIL(IT基础架构库)则进行了制度上的保证。在西门子流程严谨的文化氛围下,SIS中国通过对ITIL的充分运用,使得数据中心的运维管理章法得当、步履稳健,从而在经济衰颓的大环境下对西门子中国业务起到了强身健体的作用。

据刘辉介绍,从2002年开始,根据SIS总部的要求,SIS中国在运营管理过程中逐步实行了ITIL服务管理标准,并在2005年通过了BS15000(IT服务管理)认证。“ITIL给我们带来的优势是实现了IT生产的标准化,它能够保证IT运营服务达到很高的一致性。”

例如,基于ITIL流程中的事件管理和问题管理,使得任何一个突发事件出现后,在知识库里都可以很快找到标准的解决方案。这样既大大提高了解决问题的速度,也防范了人员流动带来的经验缺失问题。李晓艺说,在他2002年进人SIS中国的时候,整个SIS运营团队不到50人,服务的用户数不到2000人,现在用户则达到几万人,负责运维的人员却没有增加很多。在这种情况下,“如果不用ITIL,IT运维团队就会整天忙着救火。实施ITIL,保证了任何事情都有章可循,使得IT在非常复杂的环境下能够满足客户需求并降低成本。”

在基于ITIL的资产管理系统中,管理人员可以看到服务器、网络设备和机房设备的细节情况,“甚至机房里的每一根线缆,都可以找到对应的参数。”而通过基于ITIL的容量管理系统,管理人员不仅可以看到目前服务器的运行状态、维保情况、硬盘、操作系统状况等,还可以直接在平台上实时计算出来服务器、存储的性能状况,发现瓶颈和问题所在,从而进行分析、优化和调用。“资产管理系统和容量管理系统让CIO看到了所有的资产状况,从而轻而易举地做到资源优化。”刘辉说道。

由于ITIL是如此重要,刘辉透露,在SIS中国,每个相关人员都必须经过ITIL培训,超过60%的人通过了ITIL认证。而通过认证的结果是,原来四个人做的活现在只需要两个人或者一个人就可以完成。所以,西门子中国整体华业务每年增长17%以上,IT成本却并不是线性增长。事实上,IT服务的单位价格每年都在下降。

高效的数据中心管理运营使SIS中国在支持西门子中国业务的同时,还有能力提供包括其他国家在内的IT服务外包。比如,目前SIS中国就为某欧洲知名电信公司提供多达100多个国家以上的网络运营,以及微软MSN数据中心的现场运维服务。刘辉表示,未来SIS中国还将为国内用户提供中文界面的IT外包服务。

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