重庆农商行：绿色数据中心的建设和智能化升级

来源：2022年第六届农村中小金融机构科技创新优秀案例评选

获奖单位：重庆农商行

荣获奖项：基础设施创新优秀案例

一、项目背景

在数字化转型大背景下，重庆农商行确立了“零售立行、科技兴行、人才强行”发展战略，同时积极响应国家构建绿色金融体系的号召，制定了绿色发展规划。因此，建设绿色智能数据中心，夯实底层科技支撑，保障数字化运营与创新，是本行数字化转型升级的重要举措。

另一方面，随着银行业务规模和数据量的持续增长，传统数据中心存在能源使用效率低下，设备利用率不高，人工运维操作多、速度慢、易出错等痛点，无法满足数据中心绿色节能要求，阻碍银行智能化发展。

因此为了打造更为绿色节能、高效智能的数据中心，充分利用数据价值为金融服务保驾护航，在广泛汲取国内外同业成功经验的同时，结合自身科技发展，重庆农村商业银行启动和实施了绿色智能数据中心项目。

二、项目方案

通过本项目的建设，重庆农商行对自建数据中心进行了绿色化、智能化转型升级，建成了全行统一的智能数据底座，主要项目方案包括以下几个方面。

一是设计选用能耗低，绿色环保，自动化水平高，运行可靠的动力设备，以节省能耗。通过合理的工艺布置，采用冷、热通道分隔的模式，辅以湿膜加湿技术，根据室外气候和室内负荷变化，自动调节冷热量，达到很好的节能效果。

二是采用动力环境监控系统，实现对硬件设备的可视化能耗数据分析。通过实时管控设备运行状态及能耗状态，实现日常巡检和管理作业的自动化和智能化，提高数据中心运维效率。

三是引入虚拟化IaaS私有云平台，将全行计算和存储能力纳入资源池，逐步实现多中心平台的统一互联、跨中心资源的统一利用、去中心设备的统一监控，打破了服务器物理隔离限制，做到按需分配，极大地提高服务器利用率。

四是建设智能运维系统，采用机器学习算法，对业务系统进行动态监测、自动伸缩、智能预警、根因分析乃至异常自愈，实现高效自动地预防、发现、处理异常，因而大幅降低系统故障率，提高运营效率。

三、创新点

（1）多措并举，深挖节能潜质

重庆农商行绿色数据中心是该行倾力打造“赤道银行”绿色环保理念、深耕绿色金融领域的绿色金融名片，以“绿色、环保、节能、高效”为目标，开展数据中心各项工作，通过绿色设计、节能设施设备、优化工作状态和节能运维措施，尽可能提高数据中心能源使用效率，主要体现在以下几个方面。

一是优化传统冷热通道见成效。该数据中心模块机房采用冷、热通道分隔的模式，避免冷热不均，局部地区过冷浪费能源，防止排出热空气回流至机柜设备进风口，封闭冷通道更提高了热通道回风温度，即相对提高冷通道送风温度、空调供回水温度、冷机效率达到节能的目的。

二是先进高效能源利用。该数据中心选用一级能效风冷螺杆式冷冻机组，采用非CFC制冷剂，环保安全符合ASHRAE15Ⅰ级环保安全要求。冷却水使用闭式循环系统，节约生产用水。同时在循环水泵入口过滤器的前后设置压力表，将数据接入监控系统。通过及时清理杂物减少系统阻力，降低循环水泵的耗电量。

三是辅助节能措施也有大作为。机房采用湿膜加湿，湿膜加湿不仅能耗低，而且能使空气通过后降低温度，有很好的节能效果。同时空调系统采用智能化控制，新风系统设计自动控制系统，根据室外气候和室内负荷变化,自动调节冷热量,以节省能源。

四是自适应启停无需人工值守。采用空调室外机冷雾降温技术，在室外温度高于35度时启动喷水装置利用水雾降温，可以实现节电15-25%的效果。同时，数据中心照明系统电源开关采用感应开关，在无人员进出时45秒后灯自动关闭,可节省机房照明用电98%。

图1 数据中心参观通道

（2）互联互通，全景化硬件监控

依托动力环境监控系统，充分利用自动控制技术、新型传感技术、计算机网络技术，24小时全面实时监控机房内动力设备、环境等的相关参数。具体来说，该监控系统可对机房UPS系统、进线配电系统、精密空调系统等设备的运行情况进行实时监测并在大屏以各维度图表进行可视化展示；对机房温度、湿度、漏水等环境参量进行实时监测，并能够检测故障并告警；对动环设备进行遥控和调节，从而实现机房的无人或少人值守。另外，该系统还集成了高低压配电系统监控子机、柴油发电机系统监控、精密列头柜系统监控、UPS及电池监控、UPS输入、输出柜监控、精密空调系统监控（包括设备、湿膜加湿机、管道、阀门、漏水报警等）、新风机系统监控、消防系统监控、智能PDU系统监控等内容，使得数据中心硬件运维工作变得统一而高效。

另外，该动力环境监控系统不仅能够与安防系统内各子系统集成，还能与行内的智能运维系统对接，实现硬件智能运维管理。一是基于UPS数据分析实施UPS精细管理，可手工轮巡即手动调整开启台数，也可自动轮巡，即根据负载率，自动控制功率模块的启停。二是空调精密管理，实时计算空调过滤器脏堵率，降低水管路阻力，保障送风精度。同时PID自动调节风机转速，及时响应机房温度，提高安全性，解放人力。

图2 全景式硬件监控

四、技术实现特点及优势

（1）引入虚拟化IaaS私有云平台

虚拟化通过解决数据中心中服务器利用率不高的问题来实现节能。传统数据中心中大多数服务器的利用率只有5%～15%。因而服务器最大能源的60%常常被闲置浪费。研究表明，将服务器的利用率提高到50%时，能源使用量只会增加不到5%，而提高利用率的最佳方式就是虚拟化。

重庆农商行绿色智能数据中心通过引入虚拟化IaaS私有云平台，解决了软件版本发布部署及资源申请次数增多、软件架构过于庞大和复杂使得手工部署的难度明显上升等运维痛点，也进一步提升了数据中心服务器利用率，从整体上降低了数据中心的能耗和运维成本。

具体而言，虚拟化IaaS私有云平台可将多台物理服务器资源整合，形成计算、存储、网络融合资源池。借助融合资源池，根据业务需要分层次地划分并分配 CPU 、内存、存储及网络资源，可按照不同的业务部门（多租户）灵活划分资源池，并结合不同业务系统逻辑、应用关联性及安全要求进行安全域划分和隔离。主要功能包括云监控管理定制与部署、云监控管理及自助服务门户、云基础架构的管理等。其中，云基础架构管理是数据中心虚拟化的核心。其包括服务目录、服务蓝图、自助申请流程和自动部署管理、集成统一监控管理平台、资源总览、IaaS云平台安全加固等功能，实现了数据中心整体的运维管理自动化，减轻对能源、机房空间、人工操作的依赖，为开发及业务部门提供动态的、稳定的IT基础资源环境。据测算，虚拟化IaaS私有云平台的实施可以把服务器的平均利用率从15-20%提高到80-90%，并将近一半的管理系统在非工作时间自动关闭，减少了超过30%的负载。

（2）建设数据中心智能运维能力

通过智能运维系统的建设，建立了全行统一的、全面完整的、自动化、智能化运维平台，解决了传统运维系统人工干预多、监控手段单一、无法适应技术快速迭代等关键问题。通过定义22个运维能力中心，实现了日志统一管理与查询、应用程序自动化部署、自动化变更、交易监测、智能预警、运维工具箱等多种运维场景。该系统打通了以往各个系统运维信息孤岛，提供机器学习引擎，整合数据中心的软硬件数据，构建全行统一的智能数据湖，极大地提高了数据中心运维效率。

引入大数据和人工智能技术，从海量监控数据和复杂的 IT 软硬件中学习和总结规律，自动、准确、快速地发现异常、定位故障和预测风险，由此建立智能运维体系。该体系主要是围绕质量保障、成本管理和效率提升这三种基本运维场景，逐步构建多样化智能运维场景。在质量保障方面，细分为异常检测、故障诊断、故障预测和故障自愈等基本场景；在成本管理方面，细分为指标监控、异常检测、资源优化、容量规划和性能优化等基本场景；在效率提升方面，分为智能预测、智能变更、智能问答和智能决策等基本场景。同时该系统和动力环境监控系统通过统一的API接口交互，使得智能运维的能力扩展到数据中心硬件层面。通过不断的数据积累和机器学习模型训练，目前已能在精密空调和UPS自动控制功率等场景实现智能最优决策，之后还将继续扩大应用场景。

五、项目过程管理

项目各阶段的实施周期。

绿色数据中心（硬件）：2017年6月-2018年10月完成建设，至今仍在持续绿色智能化改造和能效优化；

绿色数据中心（监控系统）：2018年5月-2019年12月完成上线，至今仍在持续完善系统功能及丰富应用场景；

智能运维系统：2020年12月-2021年12月完成上线，至今仍在持续丰富平台应用场景；

虚拟化IaaS私有云平台：2021年7月-2021年10月。

六、运营情况

绿色智能数据中心的建成对重庆农商行近300个信息系统的安全稳定运行，提供了强有力的保障，达到了预期效果。其持续进行的智能化升级更是很大程度地解放了运维人员的双手和双眼，提高了运维的效率，实现了“稳、准、易”的目标。运行至今，没有出现任何影响系统运行的重大事件，充分保障了银行的业务连续性。

七、项目成效

绿色智能数据中心的落地和持续优化，筑牢了重庆农商行金融科技发展的根基，取得了突出成效。项目获评中国计算机用户协会“2018年度数据中心项目实施样板工程”，并已通过国家质量认证中心颁发的增强级A级认证，入选2020年度国家绿色数据中心名单，成为新一代数据中心机房建设及优化的成功范例。

图3 数据中心外景图

八、经验总结

随着大数据的应用和金融科技的不断发展，数据中心规模和需求日益增大。因此，重庆农商行对数据中心的绿色化、智能化升级也在持续演进。一是基于服务化和能力开放的理念，建立无代码或低代码开发平台，将API服务封装为业务组件，实现运维场景灵活编排和敏捷交付；二是融合多场景计算资源，如建设CPU和GPU联合的资源池以及建设开展面向边缘计算场景的FPGA等计算的资源池；三是基于人工智能技术，继续优化硬件如制冷系统的智能运维、节能措施。

在今后，重庆农商行会再接再厉，大力发展绿色金融助推绿色发展，积极跟进数据中心各项先进节能技术，助力重庆建设“山清水秀美丽之地”。

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