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如何充分利用数据中心网络机柜

时间:2023-03-19 22:19:26 科技观察

现如今,不同企业数据中心所使用的网络机柜(networkclosets)虽然形状大小各异,但本质上是数据中心不可或缺的一部分,并且作为数据中心而存在所有关键任务操作和处理环境的重要组成部分,因此数据中心经理和操作员必须对其进行有效的组织、保护和管理。企业IT专业人员负责保持技术基础架构的运行,即使IT资源有限且复杂性不断增加。通过选择合适的服务器机架和电源基础设施,并使用相应的管理硬件和软件,组织可以保持业务正常运行。在本文中,我们将简要介绍保持IT设备运行的相关建议,并讨论如何有效地管理、组织和运营网络机柜以节省时间、金钱并避免与现有数据中心运营发生冲突。空间和设备构成风险。图1:数据中心网络机柜数据中心网络机柜:相同的组件,不同的用途无论是在中小型企业还是在大型企业中,组成数据中心典型网络机柜的组件通常都是相同的。本质上,网络机柜包括四个主要元素:网络交换机、服务器、存储设备以及相关的虚拟化和管理软件。第五个元素是集成服务器机架和配电元素。一个网络机柜与另一个网络机柜的区别在于它的基本目的。对于较小的组织,网络机柜可以充当中央计算中心,包含运行业务所需的所有网络、存储和计算能力。在较大的组织中,网络机柜通常与其他设备一起运行,即以服务器机房或数据中心的形式提供与集中式计算中心的连接。在实践中,大型企业组织通常依靠网络机柜提供通往中央服务器机房的网关,然后将信息路由到数据中心进行存储。在构建新的网络机柜或评估现有机柜时,我们建议组织最好考虑三个基本目的:组织、保护和管理。组织鉴于网络机柜对运维要求的严格限制,在数据中心运营过程中对相关设备进行合理的组织规划对于企业数据中心的高效运行和持续维护至关重要。数据中心运营经理可以添加到网络机柜的组织设备包括露天服务器机架(两柱式或四柱式型号)、附件架、电缆设备机柜和抗扭电源线扣(应力消除条)和用于组织和管理气流的电缆管理选项。双立柱开放式框架设计的设备架在网络机柜中最为常见,但对于更深、更重的设备,应考虑使用四立柱可调节深度的设备架。标准服务器机架通常为84英寸高,但如果数据中心的运营空间非常宝贵,则更大(96英寸)的服务器机架可能更有利于最大限度地利用运营空间。重要的是使用EIA/ECA310E兼容机架进行19"或23"机架安装,以帮助确保统一性和易于安装。此外,机架导轨上带有永久冲压机架安装单元(RMU)标记的机架可使设备安装更快、更高效。最后但同样重要的是:注意设备机架的承重能力。我们建议设备机架承载至少1,000磅(454千克)的静态重量,以确保为企业数据中心昂贵的数据通信服务器、网络交换机等提供稳定的支持环境。虽然机架设计很重要,但在安装网络机柜时保持服务器、交换机和存储设备的安全也很重要。为了帮助维护和简化故障排除,机架区域应避免数据、电源和网络电缆杂乱无章。因此,实施线缆管理至关重要。垂直电缆管理器应放置在每个机架的末端。我们建议为每个机架中的每24根跳线使用一个水平(1RMU)电缆管理器,??为每48根跳线使用一个(2RMU)水平电缆管理器。适当的电缆支撑对于确保最佳性能和促进高效修改以及网络布线系统的添加至关重要。保护可靠性、持续正常运行时间和效率对于企业数据中心的网络机柜至关重要,这就是为什么对数据中心的相关设备实施集中保护可以帮助节省时间、金钱并避免一些常见事件的发生。风险的原因。数据中心保护解决方案包括不间断电源系统(UPS),可在市电出现故障时提供应急电源;机架配电单元(PDU)和可热插拔的维护侧如果UPS连接到UPS,则可以直接将电源切换到设备以进行维护或更换UPS。如果需要冗余,则应提供自动转换开关(ATS),以便在发生电源故障时自动将电源从主电源切换到辅助电源。通过使用智能机架PDU通过监控和管理插座电源来保护机架内的设备,可以进一步增强保护。通过集成UPS和智能机架PDU的管理软件,IT专业人员可以从连接到网络服务器的任何计算机查看和控制操作环境。如果需要延长运行时间,可以向UPS添加额外的电池模块。规划数据中心网络机柜和保护设备的管理组织可以提高数据中心的运营效率和可靠性,但真正优化网络机柜需要实施有效的管理功能。通过使用合适的硬件和软件管理产品,数据中心的IT人员可以有效地管理网络环境。管理软件可以在UPS和PDU级别为智能PDU提供远程主动管理功能,直至插座级别。管理硬件包括插座级电流和功率测量仪器以及温度和湿度探头。这些仪表和探测器可以监控数据中心的运行环境,并在功率或温度波动超过普遍接受的容差时通知IT运营经理。有效管理虽然根据企业组织规模的不同,不同企业使用网络机柜的目的会有一定的差异,但对机柜内资产进行高效有效管理的需求是普遍的。对于小型企业组织,所有计算能力都包含在一个机柜中;对于大型企业组织,如果网络机柜出现任何问题,可能会危及对企业网络和关键任务应用程序的访问。.在这两种情况下,网络机柜的有效管理对于企业的持续运营至关重要。学习如何有效管理网络机柜的基础之一是在粒度级别监控和管理设备。UPS级别的监控和管理使网络管理员能够密切关注整个机架的功率和功耗。对于拥有多个网络机柜的大型企业组织,远程监控和管理功能提供了网络环境的全面视图。通过软件智能管理电源可以帮助管理员在停电发生时做出有效响应。智能机架PDU允许IT专业人员在插座级别监视和控制电流和功率计——这两者都是保持数据中心高效运行所必需的。此外,还需要能够通过远程温度和湿度监测来测量操作环境的状况。从集中位置远程管理操作环境条件对于已添加网络机柜以增强或扩展其现有操作环境的组织而言尤为重要。通过将UPS和机架PDU与管理软件集成,IT专业人员可以从连接到网络服务器的任何计算机查看和控制操作环境。例如,一所典型的大学可能在整个校园的各个建筑物中都有网络机柜。许多网络机柜被转换为最初并非为计算而设计的空间的情况并不少见。从温度和湿度的角度来看,这样的环境是不利的;在网络机柜空间无需额外冷却的情况下,实施远程管理将有助于避免设备运行过热的风险。为网络机柜实施备份对于大型企业组织尤为重要;作为通往服务器机房或数据中心的网关,中断可能导致企业电子邮件系统等关键任务应用程序无法访问。迁移和关闭虚拟机(VM)的能力也很重要。在断电的情况下,关键虚拟机可以保持在线,而那些运行非必要应用程序的虚拟机可以自动关闭。此过程称为卸载,是有效虚拟机迁移的关键组成部分。通过关闭不太重要的虚拟机以减少所需的工作负载,管理员可以为更重要的应用程序保留和延长电池电量。为有效执行减载,我们建议将UPS管理软件集成到虚拟化平台中,这样可以在不危及关键任务IT运营的情况下有效地提供这些功能。最大限度地延长机架正常运行时间并提高可靠性虽然监控和管理基础设施对于有效的网络管理无疑是至关重要的,但仅靠这些措施还不足以优化网络机柜的运营。网络管理员还必须考虑有效的机柜管理——对电缆和电源实施有效的管理方法,以适当地控制和维护机柜的运行环境。实施正确的电缆管理解决方案可以通过增加气流和轻松添加或更换机柜硬件来节省时间和金钱。它还可以防止因意外/无意拔下电源线而导致硬件故障的风险。电缆管理采用不同的颜色编码,并与垂直和水平电缆组织器、电缆线轴和插头插座固定装置一起使用,使网络管理员能够保持正确的电缆连接并简化问题解决。通过使用垂直和侧面电缆管理通道进行高效的电缆管理可以增加网络机柜中的气流;它还简化了对机架进行任何移动、添加和更改的复杂性,减少了由于环境温度问题或电缆意外移动而导致故障的可能性。具有IEC插头固定功能的机架PDU可防止插头意外拔出,并可大大提高可靠性。实施电缆管理最佳实践的关键是能够组织电缆——例如蓝色数据电缆规范——以改进故障排除、消除混淆并减少不同类型电缆之间的干扰。使用分隔器,可以将电源线和网络电缆存储在一个整理器中,同时仍然保持电缆性能。除了电缆管理,电源是机架管理的另一个组成部分,这就是UPS和PDU发挥作用的地方。为确保最大的正常运行时间和更高的可靠性,网络机柜最好包含冗余UPS和PDU,以保护主设备和冗余设备的电源。但是,并不是所有的网络机柜都需要完全冗余保护;通过将UPS与PDU混合搭配,数据中心经理可以设计适合其网络机柜需求的保护级别。通常,有三个级别的保护:图2:带有IEC插座夹的机架PDU可降低插头松动并导致服务器关闭的风险。级别1:单个UPS和PDU设备。实现无冗余的基本配电。级别2:一台UPS和两台PDU。称为冗余分配。级别3:两个UPS和两个PDU。称为完全冗余或2N架构。寻找其他保护选项?考虑ATS和旁路开关开关的维护。为了保护单线设备,ATS将特别有用,因为它可以通过一个或两个电源为机架中的设备保持冗余配电。当出现问题时,ATS将电力从主要来源转移到次要来源,并在主要来源恢复时将其转移回来。此外,维护旁路开关可能非常有效。维护旁路开关通过将UPS周围的公用电源路由到PDU来提高机架的电源可用性。如果UPS需要维护或更换,维护旁路开关允许电源直接切换到网络机柜设备,无需在任何维修或维护过程中关闭设备。需要额外的运行时间来备份?对于具有严格服务级别协议的组织,扩展电池模块应该是确保停电期间更长正常运行时间或确保在虚拟化环境中有足够时间迁移数据的选项。理想情况下,专门与UPS配对的扩展电池模块可确保无故障安装,同时提供可靠的备用解决方案。总之,在为网络机柜选择机架和电源管理及分配解决方案时,重要的是要考虑与投资回报(ROI)相关的所有方面。选择不通过节省时间、金钱和规避风险来创造价值的UPS和PDU选项,从长远来看将显着阻碍企业数据中心的效率和有效性。因此,为了做出最合适的选择,重要的是要考虑以下影响整体ROI的相关因素:实施机架的组织规划-确保设备安全且就位,以优化维护所花费的时间和金钱,以及任何相关的未来机架组织计划。额定功率-请注意电源功率的测量值,因为它显示的是实际功率。网卡-确定UPS价格是否包括网卡。插座——确保UPS和PDU设备有足够的插座来容纳服务器和其他网络机柜设备的电源线。输入插头-一些UPS和PDU设备有一个适合标准墙上插座的输入插头。如果没有,您可能需要安排电工来安装新的墙上插座。电池——考虑额外电池组的成本,以及维修UPS电池的成本和频率。软件——确保UPS和PDU软件可以与现有的虚拟化管理软件集成。用户界面-直观的LCD有助于简化故障排除并节省维护成本。安装硬件-要将UPS安装在双立柱机架中,请找到随附的安装硬件。另外一定要注意PDU安装的安装支架要求。维护旁路–购买此开关可让IT设备在UPS出现故障时继续运行,从而节省资金并避免风险。电压——从能源利用的角度来看,208伏UPS的成本低于标准120伏UPS,因此请务必预先考虑数据中心长期运行所需的正确电压。质保-留意设备质保期内的相关注意事项,是否包含电池质保。结论无论组织数据中心的规模如何,网络机柜都是保持业务运行的重要元素。凭借可靠性和冗余性,企业可以为其网络机柜配备合适的硬件和软件,以最大限度地延长正常运行时间、提高效率并降低运营成本。实现这些目标有助于推动最高的投资回报。通过选择具有组织、保护和管理功能的机架和设备,网络机柜可以提供企业业务在当今计算环境中所需的可靠性和性能。