数字孪生、AR和VR如何改进数据中心设计

数据中心基础设施管理(DCIM)已存在多年，它在许多数据中心被广泛使用，但还没有普遍使用，由于两个因素，这种情况正在改变：数字化的概念正在普及，IT与运营技术(OT)系统(如建筑管理系统(BMS)和电源管理工具)的集成程度越来越高。

本文介绍了数据中心中一些越来越受欢迎的工具。

数据中心基础设施管理

数据中心基础设施管理(DCIM)已存在多年，它在许多数据中心被广泛使用，但还没有普遍使用，由于两个因素，这种情况正在改变：数字化的概念正在普及，IT与运营技术(OT)系统(如建筑管理系统(BMS)和电源管理工具)的集成程度越来越高。

ServerFarm InCommand是利用DCIM弥合IT和OT之间差距的几个数据中心管理即服务(DMaaS)平台之一，它的软件从大量传感器和AI支持的应用程序收集数据，以监控基础设施，从而将跨设备和系统的数据聚合到一个门户中。

它可以筛选数以千计的警报，并向数据中心经理提供汇总的见解。例如，一个数据中心在一个月内产生了90000个警报。ServerFarm将此归结为108个警报，需要某种形式的人工干预。

但从这样的工具中获得的收益需要一些基础工作。以一家美国半导体制造商为例，其大型数据中心即将达到产能。该公司制定了增加两个新设施的计划，以跟上需求。在开始之前，它使用服务器场管理的DCIM服务来审查其数据中心运营的现有状态，以及审查故障转移要求，并运行了几个与其扩展计划相关的假设容量方案。

作为该项目的一部分，技术人员清点了700个机柜和10000台设备，以创建准确的记录，并上传到InCommand门户网站。这对于创建所有资产的制造商、型号和所有者以及每个系统和设备的所有电力、布线和位置细节的全面数字记录是必要的。通过进行这项准备工作，可以第一次查询和搜索所有基础设施元素。

数据中心人员可以动态生成机架配置，并模拟不同的功率负载和阈值，以确定最佳的设备布置方式，从而最大限度地提高效率。

在这种情况下，回报远远超过了麻烦。该公司意识到，如果对现有设施进行重新配置，并引入更新、更密集、更节能的设备，它可以与现有设施相处得很好。因此，它不再需要新的设施来增加运力。这为企业节省了数千万美元的避免建设成本。

Serverfield的CTO齐夫·卡特里尔说：“我们正在IT管道的每个阶段注入自动化、效率和可持续性。”

数字孪生

数字孪生经常用于能源、石油和天然气行业，在这些领域，他们提供发电厂和炼油厂的实时虚拟副本。现在，数字孪生正在向数据中心进军。

像Cadence这样的公司，其6Sigma数字孪生提供数据中心的3D虚拟副本，模拟它们在电力、冷却和IT系统和组件中的物理行为。例如，经理可以使用数字孪生兄弟来模拟对数据中心的重大计划更改，以了解它是如何工作的，它如何影响成本，并在触及一台设备之前发现新方法中任何不可预见的挑战。

花旗集团前数据中心规划副总裁克里斯蒂安·帕斯特拉纳表示：“我们已经采取措施，开始规划IT迁移和其他一些举措，如技术更新和高密度模拟部署。”“我们想先看看变革的表现如何。”

计算流体力学

随着数据中心密度的增加、电费飙升和冷却需求的增加，计算流体动力学(CFD)正变得越来越重要。

CFD为数据中心经理提供了一种方法，以查看其设备的冷却情况，并隔离空气和冷却流的任何热点或低效区域。它利用数值分析来分析流体力学和传热学，作为设计验证、故障排除和调试的一部分。

一些数据中心经理在施工前使用CFD来预测气流组织对热性能的影响。这使他们能够提前重新定位设备和重新配置流水线，以实现更高的效率。数据中心设计人员还可以使用CFD对各种IT布局进行建模，以找到最佳选项。

AR

AR耳机、眼镜和护目镜可用于数据中心设计、新设备的定位、监控操作、设备的维护和维护、远程管理以及员工培训和见习。

AR眼镜实时显示正在查看的数据中心设备及其规格、任何未完成的工单和相关指标。Incepum基于微软HoloLens 2 AR耳机提供了一款名为HoloInventory的产品。它无需打开机架门即可显示机架内容，跟踪资源或端口之间的连接，并帮助经验不足的技术人员找到组件和设备的位置。它与DCIM软件集成。

“工程师和技术人员可以在HoloLens 2中进行准确而高效的免提工作，因为相关信息可以在HoloLens 2中可视化，而不必写下任何内容或在其他位置打开程序，”Incepum内容经理道恩·哈比扬说。“由于缺乏熟练的技术人员和数据中心专家，因此需要这样的工具。”

启用AR的模拟可以提供逼真、身临其境的培训体验，使技术人员能够练习和提高技能，而不会有损坏数据中心的风险。在培训期间，数据中心的新技术人员可以通过复杂的维护程序一步一步地得到指导，直到他们自己掌握了在没有帮助的情况下如何做到这一点。

另一款AR产品XYZ Reality Atom耳机和AR系统是为数据中心建设和设计而创建的。它向现场查看器显示三维设计模型，以验证是否符合施工图。该软件还包含健康和安全风险评估，以帮助用户避免潜在的危险。

从AI到AR，数据中心在设计和维护方面得到了技术上的推动，甚至在建立数据中心之前，企业就可以使用这些工具来直观地了解如何最大限度地在数据中心的建设中节省资金并实现环境、社会和治理(ESG)目标。数据中心建成后，这些工具将继续为培训、持续优化和安全提供价值。