三維全景技術在機房管理平臺中的應用

王建賓+楊連營

摘 要 本文介紹了基于三維全景技術的機房管理系統的總體設計方案和系統功能，并介紹了實際應用。使用面向瀏覽器的成熟3D全景圖形技術，實現對數據中心機房及所有管理對象的虛擬仿真，以完全3D全景模式構建整個數據中心機房環境，并可與各類管理系統對接，是數據中心管理、監控、展示的集中3D管理平臺。

【關鍵詞】三維 全景 機房 可視化

1 引言

隨著信息化業務的飛速發展，IT設備規模也越來越龐大而復雜，為保障IT系統的正常運行，計算機機房針對各類核心設備（如：路由器、交換機、服務器、UPS等）已完成了管理系統的基礎建設，關注各類管理對象的數據采集、異常報警，并取得了良好的監控效果。在建設過程中，比較缺乏從統一可視化的角度，整合監控數據，構建整合的三維可視化管理平臺。目前管理系統的操作方式和使用界面在易用性、友好性方面有待進一步提升。

當前機房管理信息系統主要關注于機房環境、機房管控、程序監控進程監控等，但是沒有一個能夠實時三維展示機房具體情況的信息管理系統。而目前機房建設過程中都嚴重依賴于外包廠家進行系統集成，絕大多數機房管理員和信息系統管理人員都不清楚具體的機房內部情況：如機型、接線情況等，因此迫切需要一個能夠實時全景展現機房信息的管理系統，使得人未入機房，但是能夠全景漫游，看到機房的三維展示信息。

借鑒先進數據中心可視化監控管理的理念，結合實際情況，引入業界領先的前端工具平臺，構建直觀易用、功能完備、體系統一的新一代三維可視化管理平臺，根據當前現狀，結合智能機房管理需求，加大對機房的掌控力度，尤其是加大機房管理人員對機房的掌控力度，不應該僅僅停留在監視運行環境上。因此，應用夠實時全景展現機房信息的管理系統，使得人未入機房，但是能夠全景漫游，看到機房的具體內部情況的一種適用于智能機房管理的三維全景管理系統。

2 應用目標

針對機房的日常運維管理，能夠充分利用最新的計算機圖形技術，基于三維全景虛擬現實的最佳表現形式建立IT管理的可視化平臺。可視化平臺是統一IT管理系統的數據展現平臺，也是重要的信息交互和獲取界面，更是IT運維管理走向可視化管理的重要基礎。

通過三維全景技術實現對數據中心的真實展現，能夠實現基于三維環境對數據中心、機柜和各類設備的管理功能，構建數據中心環境、設備和管理信息的可視化平臺，集成現有的數據中心環境監控系統、網絡監控系統和主機監控系統，實現所有資產對象的管理及相關監控信息整合展示，讓相關管理人員清晰直觀的掌握IT運營中的有效信息，實現透明化與可視化的管理。可視化管理能讓IT的資產配置信息和運行狀況更加直觀，使復雜的IT信息變得易于表達、理解和傳播，從而消除IT運營過程中不同角色之間的認知偏差和監管盲區，實現管理的透明化，更進而有效提升資產管理與監控管理的效率，真正實現一個立體式、可視化的新一代數據中心運行管理系統。

3 解決方案

可視化管理平臺采用三維全景建模通過專業的設備拍攝全景圖片，提供簡單可行的三維全景展示環境，借助相應的計算機技術可以實現全方位互動展示。目前在設備運行實況展示、企業宣傳、遠程運維、現場業績考核等方面有較多的應用。

以三維全景圖像為基礎，通過可視化手段展示信通機房或信通機房的虛擬現實技術，借助相應的計算機技術可以實現全方位的互動展示，基于全景圖片的場景快速建模技術和電氣設備信息可視化結合起來，在三維全景的環境中，實現信通機房場景圖像的精準展示，并提供設備數據信息和圖像資料。

實現了全景技術和遠程運維管理技術結合的方式在信通機房可視化領域的應用，配合視點切換的方式，可以如親臨其境地對信通機房場景及設備進行查看，在對接設備通訊的情況下，通過信息總線進行實時通信的方式，可以提示信通機房設備運行狀態，進行運維管理，并可擴展VR系統；減少現場的巡檢和管理，明細設備維護臺賬，實況結合。

三維全景管理平臺的建立，可以為地區管理者，提供一套實時管理維護平臺，系統可以對接實時的設備通訊管理數據，對各個信通機房點提供可視化工具，可以集中分析對比各站點運行實況，通過信通機房攝像頭，人臉識別攝像頭，提供實況補充；更高級的管理者可以準確的，通過全景平臺查看真實現場運維實況，而不是通過圖紙，照片來局部反應運行情況。有利于管理單位規范現場，作業，更深層次的細節管理。

3.1 三維全景技術簡介

三維全景技術（Panoralna）是目前全球范圍內迅速發展并逐步流行的一種視覺新技術。三維全景又稱全景圖像，全景圖像（PanoramaS）是基于靜態圖像的虛擬現實技術中最具特色的概念，是空間中一個視點對周圍環境的360°的視圖，也可以理解為以點為中心的具有一定高度的圓柱形的平面，平面外部的景物投影在這個平面上。三維全景是用數碼相機拍攝的一組照片拼接成一個全景圖像，用戶可以通過鼠標上下左右旋轉來選擇自己的視角，任意放大和縮小，如親臨現場般環視、斜視、俯瞰和仰視。

3.2 三維全景可視化

以三維全景形式展現數據中心機房所在建筑、機房布局、設備及網絡鏈路，實現三維全景場景中設備及網絡鏈路的可視化管理。實現以機柜為單位的數據中心機房容量管理，并與主機監控、網管監控和日志監控系統集成，實現對設備性能、告警的實時監控。

3.3 設備信息可視化

可采用Excel導入方式，將各個機柜及機柜內設備的基本配置信息納入可視化平臺，通過任何物理可見的設備就可查找到相關的配置信息，通過任何一條配置信息也可以查找到相關設備，完成資產配置可視化。

3.3.1 信息查詢

支持在3D可視化環境中通過鼠標點擊操作實現對設備臺帳信息的直觀查詢。

3.3.2 機柜搜索、定位

通過輸入機柜模糊查詢條件檢索機柜，系統在當前視圖范圍內列出符合條件的機柜名列表。根據用戶選擇的機柜進行定位，未被選擇的機柜以虛化表示。機柜模糊查詢的條件包括此機柜所有資產信息屬性名稱。

3.3.3 設備搜索、定位

通過輸入設備模糊查詢條件，系統在當前視圖范圍內列出符合條件的設備ID列表，并根據選擇的設備進行設備定位，未被選擇的設備以虛化表示。設備模糊查詢的條件包括此設備所有資產信息屬性名稱。

3.3.4 設備位置跟蹤

當上架設備物理位置發生變化時，在3D場景中自動變更設備物理位置。

3.3.5 設備信息管理

支持基于現場實際機柜布局和已有設備臺賬數據自動生成機房3D場景。在相關場景中，機柜間的位置關系、設備在機柜中的位置與實際中的布局一致。

3.3.6 設備端口管理

以3D可視環境中直觀展現實現配線架，和設備前后面板、端口占用情況的直觀展現和信息查詢。

3.4 配線可視化

3.4.1 按設備連接查看

查看一個設備的所有對外的網絡連接，包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。

3.4.2 按線路連接查看

查看一條網絡鏈路的所有跳線信息，包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。

3.4.3 設備端口管理

以3D可視環境中直觀展現實現配線架和設備前后面板和端口占用情況的直觀展現和信息查詢。

3.5 監控可視化

數據中心機房現有多個監控子系統，包括網管監控、主機監控和日志監控等。所有監控系統協同運行，相互補充，共同監控著數據中心機房的各項指標，為數據中心機房全天候的安全運行保駕護航。但是各個監控子系統之間相互獨立，在發生故障時無法有效綜合各方面的告警情況，幫助故障的分析處理，大大降低故障排除效率，所以需要一個統一的監控平臺對多個監控子系統進行良好整合集成。各類監控數據可以用圖層的方式進行疊加顯示。

與網管監控系統、主機監控系統進行集成展示：以便在可視化平臺上實時展示設備的告警信息，能查看設備CPU、內存等使用信息。

設備性能監控信息展示：通過3D視圖展示設備監控到的性能數據信息；

設備告警監控信息展示：要求機房的所有告警信息在機房3D展示界面上實時展示。

與日志監控系統集成展示：能在設備上實時展示設備的日志信息。

設備日志信息監控展示：通過三維視圖的展示設備監控到的日志數據信息；

日志告警監控展示：要求機房的所有告警信息在機房三維展示界面上實時展示。

3.6 第三方系統集成

可視化管理平臺通過與IT網管系統、IT主機監控系統等第三方系統進行有效集成，主要實現以下的功能：

3.6.1 告警事件的統一展現

能夠以設備對象編號為唯一標識，有效整合IT網管系統、IT主機監控系統等第三方系統的告警事件，為運維人員提供一個統一的告警監控管理界面。

3.6.2 各系統監控數據的統一集成展示

可視化管理平臺需要以設備對象編號為唯一標識，把現有的IT網管系統、IT主機監控系統等第三方系統的監控信息，實現以設備對象為基礎的監控信息集成展示。

作者簡介

王建賓（1982-），男，河北省保定市人。大學本科學歷。現為國網銅陵供電公司信息通信分公司中級工程師。研究方向為電力系統信息通信建設及安全管理工作。

作者單位

國網銅陵供電公司信息通信分公司 安徽省銅陵市 244100