1、中共中央黨校函授學院2007級本科班畢業論文論文題目 數據中心的運維與管理學員姓名于慶友專業工商管理學 號 361001072500091指導老師 中共中央黨校函授學院中央國家機關分院論文提要數據中心是企業的信息業務系統與數據資源進行集中、 集成、共享、分析的場地、工具、流程等的有機組合。從應 用層面看，包括信息業務系統、基于數據倉庫的分析系統； 從數據層面看，包括操作型數據和分析型數據以及數據與數 據的集成/整合流程；從基礎設施層面看，包括機房的物理結 構、服務器、網絡、存儲、供配電系統、制冷系統、環境 監控和整體IT運行維護服務。隨著信息產業的深入開展，投資建設的大量數據中心步 入應用維護

2、階段，持續可靠提供應用服務的風險已經凸顯， 數據中心運維日益成為主管信息化部門關注的重點。結合理 論研究，立足實踐，從數據中心運維現狀、面臨的挑戰、企 業內外的最佳實踐、數據中心運維發展趨勢和應重點考慮的 因素等角度進行了觀點闡述。數據中心的運維和管理20世紀90年代以來，中國石油集團公司投入了近千億 元的巨資進行信息化建設。通過近20年來的持續建設，特別是“洲際大廈、東直門大廈、石油勘探院”等較大型數據 中心機房的階段化建設，中國石油集團公司信息化建設已經 取得了初步成效。集團內部公文流轉、 行政審批、費稅征繳、 信息公開、信息統計與分析等大量集團核心業務越來越依賴 信息化。各級領導部門對信

3、息化的依存度大幅增加，業務部 門對信息服務的需求日趨迫切。到目前為止，投資建設的大 量信息系統已進入應用維護階段，持續可靠提供應用服務的 風險已經凸顯。長期以來，中國石油集團公司各級數據中心 的投入，主要用于解決從無到有的基礎設施和系統的建設， 忽視了系統建設完成以后的運行維護。數據中心工作沿用建 設方式的管理思路與目前發展階段已不相適應，粗放型的外 包管理與中國石油集團公司業務風險防范要求不相適應。這 將對集團公司業務構成嚴峻挑戰。結合對多家企業數據中心運維管理體系的研究和咨詢 實踐經驗，就中國石油集團公司各級數據中心運維的現狀和 發展趨勢總結如下。一、中國石油集團公司數據中心運維現狀中國石

4、油集團公司信息化建設的歷史可以追溯到20世紀90年代初期，至今大體上經歷了3個重要的發展階段，即20世紀90年代的起步階段、進入 21世紀后的重點推進 階段和現在的加速發展階段。近年來，集團公司十分重視信 息化建設，把加快信息化建設作為實施資源、市場和國際化 戰略，提高生產經營管理水平、促進業務流程優化、加強內 部控制、提高決策質量和效率的重要手段。2006年初，集團公司總經理辦公會議專題研究信息化工作，審定“十一五”計劃，9月份召開了集團公司信息化工作會議，全面部署了“十一五”信息化建設的主要任務。十一五”期間集團公司信息化建設的總體目標是：基本建成支持中國石油業務發展 的網絡暢通、安全可靠

5、、統一集成、先進實用的信息系統平 臺，信息化建設整體水平繼續保持國內領先、逐步接近國際 先進水平，初步實現中國石油從傳統企業向數字化、網絡化 企業的轉變。到目前為止，投資建設的大量信息系統已進入 應用維護階段，信息化的發展正處在由建設向運維轉型的時 期。F面，我們從信息化工作管理體系、信息系統基礎架構、以及運維系統三個層面分析中國石油信息化運維現狀1. 管理體系中國石油已經建立了統一的信息管理機構，在總部設立 了統一的信息管理部和信息技術服務中心，分別負責全集團 的信息管理和總部的信息技術服務工作，以加強統一管理和 協調。中國石油信息管理機構總體架構如圖1-1所示:圖1-1 :中國石油信息管理

6、機構總體框架中國石油建立了覆蓋各級組織的信息管理與技術服務 組織體系，有的單位設立了專門的信息管理與服務部門，有 的單位將信息管理職能歸屬在其他職能部門下，少數有條件 的單位還把信息管理與服務職能分離。集團總部信息部門與 所屬單位信息部門是業務歸口管理的關系。中國石油已經建立起一支具有一定規模的信息化建設 隊伍，擁有了一批技術人才，能基本滿足現有系統和網絡的 運行維護等工作。2. 管理制度中國石油確立了“統一、成熟、實用、兼容、高效”的 十字方針來統籌集團公司的信息化建設，其中“統一”又進 一步細化為“統一規劃、統一標準、統一設計、統一投資、 統一建設、統一管理” 。3. 基礎架構中國石油信息

7、建設和完善了覆蓋集團公司總部、地區公 司及其所屬單位的三級網絡架構，分別是中國石油廣域網、 地區公司 / 專業公司企業主干網以及局域網， 并實現了因特網 接入，為集團公司信息化建設打下了堅實的基礎。二. 數據中心領域發展趨勢1. 國際上數據中心發展趨勢目前國際上數據中心的建設和運營總體來說呈現出以 下趨勢：(1) . 數據中心整合出于 IT 成本過高、復雜性過大、 資源利用率過低等原因， 目前幾乎所有類型的公司都在嘗試將 IT 資源進行整合和集 中，這其中就包括數據中心的整合。 因為集中化的 IT 環境更 便于管理和控制，也更符合法規要求。具體來講，將分散的 IT 資源整合到少數幾個 IT 數

8、據中心，然后重點在網絡、冗 余、計算、存儲和管理等幾個方面加強這些集中式數據中心 的能力。這一趨勢對很多 IT 技術和應用產生巨大影響。 如數據和 應用將越來越多地通過廣域網傳遞給遠程用戶，由此對廣域 網架構和管理產生了影響。并且，通過 Web 、客戶機 - 服務 器協議來提供集中化的應用將成為一種標準，因為這樣更加 便于管理及更新，或通過安裝補丁來防御安全隱患。(2) . 采用新技術應對高增長雖然多數公司都在嘗試將資源整合到更少的數據中心 中，但對數據中心資源的要求致使服務器和存儲的數量大幅 增長。據美國網絡世界雜志的一項研究，美國公司服務 器的年平均增長率為 11% ，存儲的平均增長率高達

9、 22% 。 存儲的增長遠遠超過服務器的增長， 并且對 IT 部門造成更大 的壓力。同時，由于 IT 預算常常得不到相應的增加， 結果是 預算往往僅用來購買服務器、存儲，及用于管理服務器的工 具和系統，公司的服務器數量在增加，但維護和管理運營費 用卻沒有增加。快速的增長給數據中心在環境控制、電源與 致冷、空間管理等方面造成了巨大的壓力。此外，在多數情 況下，不動產成本上的因素限制了 IT 占地面積的擴展 （服務 器機柜占用的地面空間） 。因此，各公司都力求在低密度機 架和發熱量及功耗極高的高密度機架之間尋求一種平衡。為了應付未來的需求和業務擴展，多數公司將現有的服 務器整合到虛擬機中（運行在單

10、個物理服務器上的多個虛擬 服務器），從而提高物理資源的利用率，解決應用增長所帶 來的需求。在不需要大幅增長預算和人力的情況下，管理好這種快 速的增長，是目前面臨的嚴峻挑戰。虛擬化可在一定程度上 控制這種增長，但虛擬化還會增加管理和自動化工具的要 求。只有借助于自動化和更高的效率，來實現以較少的資源 管理更多的設施的目標。（3）. 提高可用性各種業務在提高可用性這一方面不斷提出新的要求。大 部分企業通過改善現有數據中心，或構建新設施整合現有數 據中心的方式，來建立互為備份的數據中心架構，保證業務 連續性。例如，在美國，鑒于卡特里娜颶風所造成的巨大影 響，人們重新審視了潛在災害可能波及的范圍，所以

11、這些數 據中心通常相互距離在 200 英里以上， 這樣能確保企業災難 恢復的能力，保證業務連續運營。(4) . 提高運作效率多數公司均致力于數據中心的管理和運作，以削減成 本、提高效率， 使 IT 支出與業務需求和服務要求更加協調一 致。在 “IT 作為一種服務 ”的新文化中，數據中心將作為業務 服務交付中心重新展現在 IT 用戶的面前。 業務服務在更大的 范圍內采用治理和服務交付標準 (例如 ITIL )。只有少數企業 在整體上正式實施了這些標準，但即使是部分的實施也可為 企業帶來益處，如改變管理實踐，最終提高數據中心的可用 性并降低運作成本。案例分析HP 公司實施數據中心整合HP公司在實施

12、數據中心整合前，在全球有85個數據中心，經過整合，在奧斯汀、亞特蘭大和休斯敦3個區域，每個區域內建立 2個同城數據中心。 2個數據中心之間相距 10-25 英里，并具備高可用性、災難恢復和保障業務連續性 的能力。整合后的數據中心使用了水冷機柜、刀片服務器、 新一代 SAN 存儲等新技術；降低了大量的運維成本。國際石油公司實施數據中心整合加拿大石油公司由 17 個數據中心整合為 4 個。皇家殼 牌石油公司也通過不斷地整合集中 IT 資源，來降低 IT 運營 成本。到 2006 年，總共通過整合減少超過 2000 臺服務器 和 7750 個應用系統，僅基礎設施的成本降低就達到 3 億 5 千萬美金

13、。并且在降低成本的同時， IT 的可靠性和可管理性 大大增強。三、國內外的數據中心運維管理的最佳實踐1. 國外最佳實踐從 20 世紀 80 年代開始， 國外部分政府便開始探尋數據 中心運維中的最佳實踐，逐漸形成了成體系的一系列方法 論。下面重點介紹 IT 運維（服務）管理全球最佳實踐 ITIL 和國際標準 ISO20000 。.ITILIT 運維（服務）管理全球最佳實踐ITIL （ InformationTechnology Infrastructure Library ，IT 基礎設施庫） ，是 20 世紀 80 年代由英國政府為提升政府 IT 運維管理水平和 解決“ IT 服務質量不佳”總

14、結各政府單位和先進 企業 IT 運維 管理的最佳實踐而形成的。 ITIL 為政府單位和企業提供了一 個客觀、 嚴謹、可量化的標準和規范， 組織的 IT 部門和最終 用戶可以根據自己的能力、需求定義以及所要求的不同服務 水平，參考 ITIL 來規劃和制定其 IT 基礎架構及服務管理， 從而確保 IT 運維管理能為組織的業務運作提供更好的支持。ITIL 是管理科學在信息技術中的應用，是一種基于流程 的方法。它把英國各個行業在 IT 管理方面的最佳實踐歸納起 來變成規范， 旨在提高 IT 資源的利用率和服務質量。 它的開 發并不是基于理論，而是根據“最佳實踐” ，即“被用戶廣 泛認可的、有效的做事方

15、式” 。 ITIL 從復雜的 IT 管理活動中 梳理出各組織所共有的最佳實踐（如事件管理、問題管理、 變更管理、配置管理、服務水平管理、可用性管理等） ，然 后將這些流程規范化、標準化；明確定義各個流程的目標、 范圍、職能和責任、 成本 和效益、 規劃和實施過程、 主要活動、 主要角色、關鍵成功因素、績效評價指標以及其他流程的相 互關系等。 ITIL 描述了創建相關規范所需考慮的事項、計劃 和措施。.IS020000ISO20000 由國際標準化組織（ ISO ）和國際電工委員 會（IEC）于2005年12月共同發布，成為第一個IT運維（服 務） 管理領域的國際標準 體系。它源自英國國家標準

16、BS15000。2001年，英國標準協會（BSI）在國際IT服務 管理論壇（ it SMF ）年會上正式發布了以 ITIL 為基礎的 IT 服務管理英國國家標準 BS15000 。 BS15000 是世界上第一 個針對 IT 服務管理的國家標準。 它提出了一系列相對獨立又 彼此相互關聯的服務管理所需要的管理流程。2. 中國石油集團內部最佳實踐中國石油集團信息服務中心在運維工作中通過借鑒 ITIL 和 ISO20000 ，結合自身實際，構建了具有中國石油集團特 色的 IT 運維管理體系， 取得了不錯的成效。 以下為中國石油 集團內部的實踐案例。（1）. 中國石油集團信息服務中心集團公司、 股份公

17、司信息技術服務中心 （以下簡稱中心） 作為集團公司、股份公司信息技術服務單位，主要負責集團 公司、股份公司信息系統建設、運行維護等信息技術支持服 務工作。為了適應業務發展對信息技術支撐手段提出的要求，確 保 IT 基礎設施和業務應用系統的安全、可靠運行，中心于 2008 年開始引入 IT 服務管理（ ITSM ）理念和 IT 運維（服 務）管理國際最佳實踐（ ITIL ），開展 IT 運維管理體系的建 設工作。中石油 IT 運維管理體系建設具有以下特點： 高標準， 嚴要求，以 IT 運維（服務）管理國際標準 ISO20000 為指 導，實現了事業單位企業化管理的 IT 運維管理創新模式。通過

18、IT 運維管理體系的建設，中心在 IT 運行維護方面 都取得了顯著的成效，實現了集中統一的運維管理模式；并 于今年初通過了 ISO20000 國際標準認證。（2）. 中國石油勘探開發研究院中國石油勘探開發研究院 （RIPED ）是中國石油面向全球石油天然氣勘探開發的綜合性研究機構，主要肩負全球油氣業務發展戰略規劃研究、油氣勘探重大應用基礎理論與技術研發、全球油氣業務技術支持與生產技術服務、全球油氣勘探開發新項目評價、技術引進與技術培訓、技術信息監測 與情報收集分析等職能，綜合科研實力在國內石油上游研究 領域處于領先地位。中國石油勘探開發研究院計算機應用技術研究所在規 范管理集團總部和本院的數據

19、中心外,還肩負著中國石油股份公司的數據中心機房 （洲際大廈機房 ）的運維管理任務 ;在實 際運行中 ,不斷總結經驗 ;經過管理人員對機房運維費用認真 分析，發現可以通過調整取費標準和技術改造；就可節省大 量的運維費用。具體工作如下：1.自 2001 年股份公司機房入駐洲際大廈以來，根據協 商，辦公和機房的電費一直按 0.80 元/ 度支付；洲際大廈銀 泉物業公司提出，根據（京發改 2006 1013 號）文件通 知，結合北京市電力公司實際收費情況及我公司實際用電規 律，擬從 2007 年 2 月 1 日起，將電價收費標準調整至 1.0001 元/ 度。2.總裁辦咨詢了有關部門，并對洲際大廈 2

20、006 年向北 京電力公司實際支付的全年電費情況進行了測算 , 最后，經 與物業公司協商，決定在 2007 年按 0.90 元/ 度支付。3.2007 年 8 月信息管理部在二層新建了一個數據中心 機房, 隨著加油站系統和 ERP 項目的上線，設備越來越多； 在中國石油股份公司總的用電比例中，占的比例越來越大； 如按洲際大廈目前的電費交付，對中石油不利。經過調研和 計算我們認為中石油日常辦公和數據中心機房用電應分別 計算付費。洲際大廈二層和七層機房為中國石油股份有限公司的數據中心機房， 是每天 24 小時，全年 365 天不間斷的運行。 不能按以前洲際大廈電價收費的計算方式收費， 應安裝峰 谷

21、分時計量的電度表，按如下的計算公式結果收費： 電價組成根據北京電力公司用電客戶電費交費單1.峰段電價：1.137 (元/ 千瓦時）2.谷段電價：0.2806（元 /千瓦時）3.平段電價：0.6962（元 /千瓦時）4.尖峰電價：1.244 (元/ 千瓦時）5. 城市公用事業附加單價： 0.041 （元 /千瓦時）6. 三峽單價： 0.007 （元/ 千瓦時）7. 庫區單價： 0.0083 （元 /千瓦時） 洲際大廈數據中心機房的電價應按峰谷分時計量不同 取費標準收費1. （ 1-7 ，10-12 月）洲際大廈二層和七層機房應按如下的計算公式結果收費 :（峰段+谷段+平段）+ 3 +城市公用事業

22、附加費+三峽 單價+庫區單價=X （元/千瓦時）即：（1.137 + 0.2806+0.6962）+3 + 0.041 + 0.007 +0.0083 = 0.7609 （元 /千瓦時）2. （ 79）月電價 組成為：（尖峰+谷段+平段） +3+城市公用事業附加費+三峽 單價+庫區單價=X （元/千瓦時）即：（1.244 +0.2806 +0.6962 ）+3+0.041 +0.007 + 0.0083 = 0.7965 （元 /千瓦時）3. 以全年 12 個月加全平均計算為：（0.7609 X9 個月+ 0.7965 X3 個月）+12 = 0.7698 （元 / 千瓦時）（6.848+2.

23、389）+12 = 0.7698 （元 / 千瓦時）此數據中心機房每小時功耗 800 千瓦時，約每年的功耗為：800千瓦時X 24H X365天=7008000 千瓦時如按洲際大廈銀泉物業公司的新電價收費標準調整至1.0001 元/度計算，將繳納約：7008000 千瓦時X 1.0001元/度=7008000 元人民幣而我們在加裝了峰谷分時計量的電度表后，只繳納約：7008000 千瓦時X 0.7698 元/度=53947584 元人民幣項目組只支出了一萬余元費用，更換了峰谷分時計量 電度表，調整了電費的取費標準；僅此一項改造每年就可為 中石油信息系統節省一百多萬元人民幣的運維費用。所以數據中

24、心的運維管理人員必須要理論聯系實際，為 企業的信息化建設做出貢獻。四、 數據中心運維發展趨勢和應重點考慮的因素 隨著數據中心運維工作重要性的日益凸顯，筆者認為數 據中心運維管理必然從粗放管理走向科學管理， 從“重建設、 輕維護，重技術、輕管理”走向“建設與維護并重，技術與 管理并重”。當前，數據中心工作的重點已從大規模網絡、 平臺、業務系統的建設轉向以深化應用、提升應用效益為主 要特征的“運行維護”階段。運行維護的重要性一點不亞于 建設的重要性，甚至重要性更高，沿用建設時期的管理思路 和管理方法與現階段的管理需求已不相適應。為了更好地發 揮數據中心的效益， “用好”數據中心非常關鍵，而數據中

25、心運維管理是“用好”數據中心的重要保障。1. 建立綠色數據中心(1) 采用虛擬化技術利用虛擬化技術可將應用系統在計算和存儲等方面的 需求進行虛擬化， 對資源進行統一分配布署， 大大提高 IT 設 施的利用率和可管理性。虛擬化技術包括虛擬服務器環境 (VSE)、分區技術(硬件分區、軟件分區、資源分區)、高可 用性技術（集群、災難恢復） 、按用付費（即時增容、資源 租用），利用虛擬機 （VM） 實現應用的快速部署和遷移等。（2） 數據中心的節能減排未來的數據中心在環境控制、電源與致冷、空間管理等 方面要優化設計，為降低能耗大型數據中心機房應使用水冷 自由節能型機房空調 ,優化室內的氣流組織設計，

26、采用冷熱通 道、間隔布置、架空地板下送風方式，使機房具有較好的制 冷效果。采用模擬應用軟件對機房環境進行模擬分析，優化 機房設備布置。采用先進的機房管理系統，對機房的溫度、 濕度、漏水、防火、負荷變化等進行多層次機房監控，注重 預警功能。2. 如何完善數據中心運維管理體系未來數據中心行動計劃要建立運行、維護管理制度，從 中國石油集團層面規劃了數據中心運維工作的方向。但如何 確保運維工作安全、穩定、快捷，是各級信息化領導所關心 的。要提升運維工作的科學化、規范化、專業化水平，需要 系統地建立數據中心運維管理體系。IT 運維管理體系涵蓋管理目標、組織管理模式、制度規范體系、技術支撐體系等4個層面的

27、內容 管理目標層。 IT 運維管理體系的建立要面向業務，以 業務需求和目標為出發點， 制定 IT 運維管理的愿景、 目標（長 期和短期目標） 和策略。 在目標層面， 確保 IT 與業務的融合 組織模式層。基于 IT運維管理目標，建立科學的IT運維管理機制。 結合組織的實際， 將 IT 服務相關的全部活動 進行統一決策與規劃， 確定和規范 IT 運維管理體系運行的管 理方式和與之相配套的組織機構設置， 形成集中統一的 IT 運 維管理機制， 合理配置 IT 運維管理資源， 實現對客戶的端到 端服務。 制度規范層。依據管理模式，從管理角度制定用來規范 IT 運維和服務工作的準則，建立 IT 運維管理過程中各個 參與要素（人、流程、工具）的管理制度與工作流程，建立 考核評價體系，規范運維費用，實現精細化管理。