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

• 數(shù)據(jù)中心基礎設施的建設、維護和采購
• IT系統(tǒng)架構設計與安全
• 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、審計和會計

在本文中，讓我們看看數(shù)據(jù)中心的運營，包括運行和支持數(shù)據(jù)中心的核心組件。

數(shù)據(jù)中心的工作原理

包括AWS、谷歌和微軟在內的大型云供應商運營著遍布全球的數(shù)據(jù)中心設施，為數(shù)百萬商業(yè)組織和互聯(lián)網(wǎng)消費者提供基于云的計算服務。2021 年全球 IT 數(shù)據(jù)中心支出已達到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)實踐和視頻流服務的流行極大地促進了對高可用性數(shù)據(jù)中心運營的需求增加。導致數(shù)據(jù)中心高能耗的其他因素包括：

• 機器學習訓練和推理
• 比特幣和其他加密貨幣挖礦

這些服務以服務水平協(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)中心設施的運行符合嚴格的全球法規(guī)，例如 ISO/IEC 27001、GDPR、HIPAA 和 SOC 2 等。

數(shù)據(jù)中心運營的組成部分

為了實現(xiàn)這些不同的目標，現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心運營涵蓋以下關鍵支柱：

• 物理組件
• 物聯(lián)網(wǎng)、連接系統(tǒng)和數(shù)據(jù)驅動控制
• 標準和流程工作流

讓我們來看看每個支柱。

物理數(shù)據(jù)中心組件

物理設計方面對于管理高度依賴的數(shù)據(jù)中心運營至關重要。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，不受自然和人為災難事件的影響，隨時可以使用公用事業(yè)和緊急服務。

數(shù)據(jù)中心的常見物理元素包括：

• 設施。可高效使用公用事業(yè)和緊急服務的建筑空間。由于數(shù)據(jù)中心是一些最耗能的建筑設施，因此該架構針對空間和環(huán)境控制進行了優(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算服務所需的標準 IT 設備和軟件。其中包括服務器、網(wǎng)絡設備、機架等基礎設施、HVAC 和電氣系統(tǒng)，以及其他計算基礎設施資源。
• 支持基礎設施。這包括空間的物理安全、HVAC 冷卻、發(fā)電機和電池組等不間斷電源 (UPS)、公用事業(yè)服務基礎設施。獲得緊急服務對于維持數(shù)據(jù)中心的運營至關重要。
• 運營人員。支持數(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數(shù)據(jù)中心運營以滿足定義的性能、安全性和合規(guī)性標準的場外團隊。

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

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

• 冷卻
• 能源消耗
• 氣流
• 可靠性
• 費用

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

• 數(shù)據(jù)中心性能報告
• 優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運營各個方面的決策指南
• 針對服務器上運行的網(wǎng)絡流量和軟件應用程序管理 IT 網(wǎng)絡物理層的工作流程更改

因此，計算資源的供應針對不斷變化的需求和網(wǎng)絡流量進行了優(yōu)化。

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

標準和流程工作流

很大一部分數(shù)據(jù)中心優(yōu)化發(fā)生在邏輯層面。管理信息流、系統(tǒng)設計、工程和業(yè)務實踐以及端到端數(shù)據(jù)中心生命周期程序的運營工作流管理著數(shù)據(jù)中心設施的有效性。

行業(yè)標準和組織——包括勞倫斯伯克利國家實驗室、綠色網(wǎng)格、開放計算項目、ITI 和 TBM 委員會——提供了管理數(shù)據(jù)中心運營的指南。這些指南涵蓋數(shù)據(jù)中心運營的端到端生命周期，包括：

• 設計和部署
• 管理和故障排除
• 數(shù)據(jù)中心組件的退役

美國國家標準與技術研究院 (NIST) 等組織提供有關信息系統(tǒng)和 IT 環(huán)境設計架構的指南。

為客戶價值優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運營

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