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为什么要掌握数据中心结构图?

数据中心的机房经常碰到这样的事:服务器蓝屏或者死机的时候,因为服务器通常没有设置重启的按钮,厂商人员经常无法直接重启服务器,这时候数据中心机房的结构图就尤为重要。

绘制数据中心机房的结构图通常是一个费力不讨好的任务。在日常情况下,管理员其实很少看结构图,所以经常导致的后果就是结构图在需要的时候就重新绘制一份,但这样会导致效率低下和结构图的信息缺失。

数据中心机房的结构图结合配线和机架和各种硬件,有结构图甚至包括制冷设备,进出风口等等。学习如何正确地创建结构图耗时甚巨,但它是一个有价值的技能。

要制作机房结构图,首先要了解自己所涉及的机房的基础设施,数量多少,分布位置等等。下面简单说一下制作结构图需要注意的地方。

数据中心的结构图都包含了什么?

最基本的结构图是基于数据中心的机架和内部设备的图示。这里面包括物理服务器,所有的通信设备,如交换机和路由器,UPS电源装置,备份设备(磁带机)和任何其他数据中心的硬件设备。(如下图)

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进一步的结构图有着更多的细节,这些细节更体现了结构图的价值。包括通信线路,和各个网络段的设备连接,还有多路径冗余、不同级的交换机连接线路。如果需要重新规划服务器的路径,这样一份详细的结构图将帮助方便的去规划。如果没有一个清晰的结构图,你可能会在升级网络端口的时候不小心将多个网络接口配置在同一个交换机组,这样导致的后果就是网络风暴和网络回路。


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数据中心的机房经常碰到这样的事:服务器蓝屏或者死机的时候,因为服务器通常没有设置重启的按钮,厂...

企业是否担心依靠第三方在线服务提供商存储其业务数据?那么需要了解如何为内部部署数据中心设置自己的服务器机房。

网络机房搬迁的实施与经验

随着当今数据量的激增,越来越多的企业,尤其是像互联网行业这类的大型企业来说,建设一个数据中心对于自身业务的快速推动起到了至关重要的作用,而数据中心的基建步骤当中对日后实际运维也起到了关键作用,对于任何一个细节、任何一部分规划都有可能导致意想不到的问题和困难。

1.接入层形态—End-Of-Row

将IT设备进行内部部署,并建立专用的内部部署服务器可能会让小型企业望而却步,特别是考虑到最近的重点是在线服务。此外,旨在帮助倾向于承担中大型企业安装的资源,这可能不一定适用于为分支机构或小企业设立小型服务器机房甚至机柜。

 

对于一个数据中心来说,在建设方面去进行好坏优劣的评判,一般都需要从何入手,都需要哪些标准呢?对于服务器机架的数量、尺寸的考量;每个机架的平均功率;数据中心的选址等等等等,这些都是参量一个数据中心好坏的重要指标。

这传统的布线方式,在数据中心的机房中服务器机柜都是成排的摆放,每排服务器机柜的最边缘摆放1到2个网络设备机柜。

虽然对基本知识有一些了解,但为小型商业网络设置自己的服务器空间不一定是一个晦涩难懂的过程。下面是一些入门技巧。

一、 背景

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所有的服务器是一种比较机柜的上部安装有配线架,这些配线架直通每排机柜最边端的网络机柜上的配线架。网络机柜中安装接入交换机,服务器通过机柜中的配线架接入到网络机柜中的交换机。

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——随着企业发展会涉及办公、生产场所的新建、搬迁或机房改建等多种情况,这其中网络机房迁移就是一项非常重要的工作,涉及多类不同设备,包含单位核心数据、诸多核心资产等,可以说机房的迁移是一项细致而精密工程。

数据中心的等级规划

这种布局通常用在服务器机柜中的服务器密度不是很高的情况。比如说,服务器都是IBM的2U、4U的小型机,一个机柜42U,也就摆放6-12台左右。

1、采用专用的机架安装设备

——2012年我担任某大型企业机房搬迁项目的顾问时就遇到过机房搬迁的咨询项目,此次新机房的建设完全按照IDC机房建设标准实施。由于目前缺乏可借鉴的经验,策划人员在机房规划布局、动力系统安装、网络布线、防雷系统安装、KVM(远程控制系统)选购等关键环节上反复论证,咨询了行业内外众多专家,克服了重重困难,于2012年年底基本完成机房建设工作。机房建设全部竣工以后,机房的搬迁工作即成为信息中心的重要工作之一。

数据中心的等级规划其实最为重要,它决定了一个数据中心在冗余和电源分配等诸多方面的规划,对于一个Tier2级数据中心来说,部署“N+1”架构的电源和冷却设备的冗余是足够的。然而,对于一个Tier3级的数据中心设施,通常都会包括“N+1”冷却设备冗余,具有双供电2N电源冗余,以及独立的双路配电机架。所以我们说,一个数据中心等级规划是至关重要的。

当前大部分机房都按这种方式布线,这种布线的主要问题是从各机柜到列头柜需要铺设大量的铜缆,尤其是从离列头柜最远端的服务器机柜,会拉出一大捆网线。因此对Eod of roW还有一种改进的方法叫做middle of row。也就是在一排服务器机柜的中间摆放1-2个网络机柜,这样的布局可方便网线的铺设和维护。

小型企业在构建机房之初,在桌面或机架上堆叠服务器硬件和网络设备,这是很平常的事。虽然这样的部署成本较低,但随着公司的发展,这些堆叠的设备总是会陷入难以控制的混乱之中。暴露的IT设备也完全可以用来进行物理上的篡改,对于诸如咖啡溢出、灰尘甚至工人被电线绊倒的事故来说,这是一个定时炸弹。

——机房搬迁工程复杂,不仅要把200多台网络设备安全迁移到新机房,而且要求网络系统的迁移和集中存储系统的迁移必须安全平稳,不能过长时间影响生产应用。同时此次搬迁规模大、难度高,没有任何可以借鉴的经验。

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然而,机架安装设备是专门为妥善安装这种类型的硬件而设计的。虽然这些专用机架设备的价格往往比非机架式设备的价格更高,但更加容易管理的价格远远高于成本溢价。此外,设计用于安装在服务器机架上的机架和机柜被广泛使用,而这些机架设备可以根据需要与非机架式安装设备一起工作。

——经过多次沟通能感受到该公司信息主管对机房搬迁工作非常重视,并成立专门项目组,总体负责网络机房搬迁工作,并根据搬迁工作的特点制定了各部门的工作职责。与此同时,为保证搬迁的平稳、可靠,确定了“分批搬迁、平稳过渡”的总体搬迁方针。经过反复论证、数次讨论,制定了详细的搬迁方案。

服务器机架的数量和尺寸

这是比较传统的布线方式。

2、采用通用的服务器机架

——为保证搬迁工作的万无一失,各系统在制定了周详的迁移方案的同时还分别制定了应急回退方案,确保在搬迁过程中出现异常问题时可以及时恢复生产。2012年7月,在正式申请立项后,并提交了机房搬迁方案。10月分别进行了测试服务器、测试终端及部分非重要服务器的二次小范围搬迁工作,既对机房基础环境进行了验证,同时也积累了大量宝贵的搬迁经验。

在数据中心当中,机架的数量和尺寸直接影响数据中心的建设空间,机架的数量决定数据中心的空间需求。传统的IT机架的尺寸为600x1000mm(宽x深),而一个空间为100平方米的机房可以容纳大约50个机架。当然机架也有其他的尺寸,而知道机架的尺寸和机架的数量,就很容易估测你的数据中心所需的空间。

网线直接从服务器拉到汇聚/接入交换机,这种方式面临着服务器群接入密度的挑战:

中小企业在采用服务器机架之前,首先需要很好地了解其基本特性。服务器机架根据机架设备的高度单位进行衡量,通常用简写的“U.”来表示。一个机架单元的高度为1.75英寸(44.45mm),而兼容的设备以“U.”的倍数测量。网络交换机的高度通常为1U至2U,服务器的高度范围为1U至4U,刀片服务器的高度可以在5U至10U以上。

二、 准备充分,实施顺利

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从最远端机架到列头柜的距离比较远,网线拉的比较长;

同样考虑到服务器机架的宽度和深度,前者通常被认为是19英寸,而深度通常为600mm到1000mm.一些服务器机架配有可调节的后支架,尽管大多数机架安装服务器都配备了可调整的安装套件,但只要服务器的深度足够,就可以使用。

——机房搬迁的前期准备工作基本就绪之后,集团公司召开了搬迁领导小组会议,确定涉及生产环境的网络设备、综合前置、通用网关、集中存储等200多台设备的正式搬迁工作于12月15日开始。考虑到网络环境的调整和集中存储与各个应用服务器之间复杂的系统关系,为了减少搬迁风险,信息中心对搬迁的设备进行了细致的分析研究,最终按照“网络先行,应用平稳,主备分开”的原则,设备分为三个批次进行搬迁。

机架平均的功率和密度

每排机柜的数量由于列头柜上接入交换机的端口密度限制而有限制。

如今,最常见的商品服务器机架可能是四柱机架,旨在可以部署19英寸规格的服务器和IT设备。典型的全高机架为42U;半高机架为24U.当然也存在其他选项,其包括5U至20U的桌面版本(这些测量与机架的外部尺寸无关,根据设计而有所不同),其可选的脚轮可以方便机架移动。

——在正式发出通知后,于12月16日下班后,搬迁工作如期开始。第一批搬迁工作于次日凌晨1:20顺利结束;12月17日,第二批搬迁工作由于涉及线路割接和存储系统(磁盘阵列)的搬迁,持续10个小时之久,由于涉及体积较大的磁带库的搬迁,搬迁过程非常复杂,新旧机房采取搭架吊装的方式进行;第三批搬迁于12月19日进行,涉及多台SUN服务器和IBM小型机等以及服务器的数TB的生产环境的数据迁移,持续时间近8个小时;工作组成员放弃了很多节假日休息,克服了重重困难,在保障正常生产运行的同时,完成了大到方案制定、人员组织分工、技术准备,小到每台设备尺寸测量、定位,相关工具准备等庞杂的工作。正是在所有参与人员的共同努力下,新机房的搬迁工作顺利完成,未出现断网情况,未出现任何生产事故。

在设计数据中心的电源容量时,应该根据平均功率密度,而不是在最大额定电源,这是很重要的。机架的平均功率密度乘以机架的数量才是数据中心的最大IT负载量。然后,再加上数据中心的电源系统,冷却系统和交换机和存储设备等设施的功率。

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对于空间受限的位置,采取的两个替代方案是开放框架或小型壁挂式机柜。但是请注意,开放架架可能具有特殊的安装要求,例如将螺栓固定在地板上,而壁挂式机柜可能不适合安装于比网络交换机或仅几台服务器更重的负载。

三、系统整体搬迁**方案与实施**

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3、隔离服务器以减少噪音

前提条件:

为了避免产生昂贵的成本,并充分利用电力系统,使数据中心具有大小合适的电源和空间,采用模块化策略是明智的,可以降低成本,而不必牺牲未来扩展的灵活性。

特点:

没有为服务器设备提供专门空间的组织需要考虑其噪声管理。只要有可能,构建一个分隔的房间是有必要的。除了基本上抑制或甚至消除服务器设备噪音外,还可以为其服务器设备提供空间,并且保护IT设备免受偶然的盗窃或篡改。

——新址工作区必须是装修完整,空调、照明配套,特别是主机房应摆设好相应机柜、机架,并配有准确可靠的强弱电布线设施。

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比较典型的应用是在机架是交换机做接入;

在小型企业中,除了将其机架放置在房间的角落或IT部门之外,强烈推荐使用具有防音性能良好的机架。由于机架上有通气孔,不可能完全隔音,因此需要对这些机架的降噪性能进行测量。它们的工作效果是将设备产生的噪音与机架本身设备的整体降噪能力结合而成的。

现有设备分布情况:

数据中心选址

网线在机房建设的时候就铺好了;

4、采取散热措施并安装空调

——本次机房搬迁涉及的设备主要有:90多台IBM、HP服务器,5个盘柜,多台HP UPS,90多台路由及交换设备,3台代理服务器(包括硬件代理)以及数台网管工作站等。

这点也是至关重要的,因为数据中心的选址日后将会直接影响到实际运行的效果,在冷却措施方面,其中包括水冷机组,机械制冷空调,自然空气冷却、间接空气冷却,绝热冷却等,这些都是为了数据中心设施实现其更低的PUE目标。

每个服务器机柜6-12服务器。每个服务器机柜4-6KW。每个网络机柜10-20KW;

如果中小型企业计划部署的是几个网络交换机和五端口网络连接存储(NAS)系统,那么可能不需要担心冷却疸。而如果部署更多的服务器,中型不间断电源和更大的NAS系统,而其热量开始快速增加。毫无疑问,高温可以大大缩短设备寿命,并常常导致莫名其妙的崩溃或停机。

搬迁工作步骤:

数据中心建设误区梳理

每台交换机上有多个VLAN/子网;

可以将机架的热负载与服务器设备的热输出进行比较,但通常情况下测量机架内部温度的方法是足够的。保持设备冷却不会与企业的服务器机架的散热能力隔离;它也直接受到机架外的环境温度的影响。这就是为什么在服务器机房需安装精密空调的原因。

总体原则:搬运网络设备优先搬运服务器,然后再搬运终端设备如PC

先确定设备规格型号甚至生产厂家,然后根据设备选择或修改设计方案。

数据中心的接入交换机设备数量少,管理维护方便;

一个经常被忽视的问题是,在办公大数的企业机房在办公时间之外的中央空调可能会处于停机状态。在这种情况下,企业将需要一个独立的空调机组,不受大楼的中央空调单元的限制,该设备通常在一定时间后关闭。在理想情况下,企业应该在房间内安装两个独立的服务器机架,并在断路器上进行冗余。这也允许他们定期交替维修。

1). 绘制图纸,详细对比搬迁前后的情况;提前规划各个机柜、各个网络设备的摆放位置,还要事先量好机器的具体尺寸,对所有设备进行编号,并填入登记表中之后到现场规划机器的具体摆放位置,力争最合理、最充分地利用机房的有效空间。此处需要注意的问题:如果需要扩展机柜,则提前将综合布线的数据信息点打在配线架上,这样,等把交换机路由器等网络设备搬迁过来,安装好跳线,则网络就可以正常使用。

整个系统按最高等级冗余容错系统设计,但是空调制冷设备却是单路径供电。

端口可扩展性较差。

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