數據中心電源與環境監控管理系統的運用與探討

王永強

（中國人民解放軍31106部隊，江蘇 南京210016）

0 引 言

隨著信息技術的不斷進步，數據中心電源與環境監控管理系統可利用先進的設施設備和監控軟件，監控管理數據中心系統和設備。以完善數據中心系統的運行為目標，不斷修訂監控管理方案；利用數據中心環境系統進行信息綜合管控，盡可能避免出現安全事故；應用多種故障報警系統區分故障應用源頭，實現對信息的綜合處理。由于國內目前沒有專業性監控管理系統的應用標準，硬件配置缺乏依據，因此需要從多個方面綜合分析系統內容。

1 數據中心電源與環境監控管理系統概述

1.1 監控的各項參數內容

數據中心電源與環境監控中主要需要注意場地環境、電源環境以及場地安全等。需要實時監測數據中心電源所處環境的溫濕度參數、空氣質量參數漏水狀況以及空調和新風設備狀況等，做好對空調和風機的手動管理，確保機房系統設施設備的安全運行[1]。電源環境的監控是指有系統地實時記錄周邊區域的電源參數、回路開關以及電源運行狀態的數據，確保機房用電設施設備的穩定化。場地環境的監控是指實時監測機房的空氣質量參數、溫濕度參數、漏水狀況、新風設備狀況、空調、消防設施狀況以及燈光照明等實施，并可以手動或自動控制新風機、空調以及燈光等實施，從而保障機房系統設備在比較安全和穩定的場地環境中運行。場地安全主要是指利用門禁管理、人體探測、視頻監控以及消防監控等手段，保障機房場地的安全[2]。

1.2 監控系統的特點

1.2.1 監控設備采用模塊化結構

我國監控系統設備的軟硬件都采用模塊化結構，應用TCP/IP和OPC接口，以增進系統的安全性和維護性為目的，利用網絡互聯功能實現數據信息的實時處理[3]。其中，系統不同軟硬件模塊之間相互獨立，系統設備的熱插拔和主設備倒換功能可應用于其他功能設備，當其他零部件出現損壞需要替換時，不會影響系統運行。

1.2.2 系統硬件之間存在電氣隔離

監控設備大多數使用多線輪詢技術，根據設備的自動操作分配線程，以實現負載均衡。將監控設備的通信間隔控制在5 s內，可實現對數據刷新功能的實時管控，確保可快速接收到設備運行中的數據警告信息。采用電氣隔離方式可確保系統軟硬件不受監控對象運行狀態的影響，可對系統維護和管理人員進行權限歸屬，區分和限制各級人員對系統的訪問及操作，明確系統應用的安全性與合規性。系統應預留多個外接口，使得上級管控平臺可實時獲取監控數據和報警信息[4]。

1.2.3 系統操作簡便

環境管理系統大多數采用模塊化結構，配比靈活多樣的多級組網，目標是降低擴展成本。在設備前端嵌入Limux監控服務器，可以完成實時監控，并可以實現遠程監控。監控內容可在同一信息平臺中獲取，系統存在統一的監控頁面，可在中心對機房進行遠程集中式管理，以便后續的軟件升級與維護。出現意外事故時，各個系統監控設施設備可按照規定進行系統內容的重啟，傳輸多樣化的信息數據，保證系統軟件可自動接收到完整且準確的數據[5]。

1.2.4 系統功能的多樣化

國內的數據中心電源與環境監控設備系統具有多種功能，如報警、遠程瀏覽以及遠程監控等。在智能化技術不斷進步的過程中，可將系統頁面維護成統一的樣態，使得系統可在Windows、Unix以及Linux等操作系統上實時查看所獲取的數據信息和監控界面，從而實現對象的遠程監控且信息明確。實踐中，改進系統操作界面可使系統應用狀態與實際情況更加貼合。

1.3 監控系統的作用

1.3.1 有利于獲取精確化的數據信息

在數據中心電源與環境管理系統的應用過程中，可通過系統的數據庫信息預測周邊環境情況。系統所管理的數據信息主要為監控設備的實時數據和歷史數據，依據多種參量（如電壓值、電流值以及功率等）的變化情況自主生成多種數據報表，實現對周邊數據中心環境設施設備的內容備份。為確保數據的精確性，需要綜合設定軟件參數，使得環境設備中的監控對象、系統運行參數之間的狀態、報表事件以及運行平臺數據庫等被安全傳輸，并通過Socket和SNMP trap方式通知系統平臺。設備存在的標準化接口，可將其與門禁、安防以及視頻等系統對接，使得不同接口都包括報警數據接口和監控數據接口，從而確保系統管控過程中的報表管理、事件集中管理、知識庫管理以及資產管理等功能的實現。

1.3.2 有利于明確周邊環境的實際狀態

在數據中心電源與環境管理系統的應用過程中，機房環境設施設備出現較為明顯的故障時，管理信息平臺可依據報警應用系統的應用情況完善信息系統頁面，將其自主轉換到報警設施設備的運行狀態頁面，實現對報警情況的直觀性評價，使其做出最大化的管控說明。明確報警信息設備事件的報警級別，采用更高端的報警方式，如窗口報警、聲光報警以及短信報警等，使得報警信息一旦觸碰即可實現無限次播放事件。在多次告警停頓時間確定后進行靈活設置，增添報警事件查詢功能，準確獲取報警時間、地點以及設備內容等信息。此外，選擇多樣化的查詢方式，以明確周邊環境的實際狀態。

1.3.3 有利于聯合子系統之間的數據

在數據中心電源與環境管理系統的應用過程中，可依據采集的信息數據和數據庫內容進行數值確定和比對。如果采集的數據與原先確定的取值存在差異，那么可能會觸發所對應的應用系統，實現機體的聯動處理。目前，信息系統存在圖像化和動態圖形組合功能，可依據圖形化的邏輯動態組合功能聯動管理界面的處理方式。在軟件平臺和硬件平臺上，可配置一些事件觸發條件。一旦機械設備滿足事件觸發條件，系統就會自動執行某些操作。例如，當電源裝置安裝地區發生火警時，監控系統可自動對機房內部的其他設備進行遠程停機處理，同時將燈光照明、門禁系統以及其他系統的數據功能進行組合條件限定，從而實現對參數特點的自動化管理。在不同信息系統的內部，可依據獲取的數據信息出示報表內容。用戶根據需求定制報表內容，將報表通過Excel表格導出或下載，從而盡可能增加用戶對子系統數據內容的明確與認知。報表可分為內部工作報表和對外發布報表，可按照時間段設定報表內容[6]。

2 數據中心電源與環境監控管理系統運用分析

2.1 強電子系統應用

在實際的工程應用中，數據中心電源與環境監控系統主要包括計算機網絡、監控主機、智能模塊、信號處理模塊、協議轉換模塊、智能設備以及多設備驅動卡等。為了強化系統功能，用戶可以按照需求選擇智能電話語音卡、配置多媒體聲卡以及超級視頻卡等設備。在數據中心電源與環境管理系統的應用過程中，當電源進入系統后，需要利用UPS處理電壓和電流，使得電壓和電流處于一種波動幅度小且穩定的狀態，同時接入相應的監控系統實時跟蹤電壓電流的變動情況。如果強電子系統中的電源不穩定，那么一旦發生打雷等意外情況，很容易會導致跳閘、停電以及其他情況。強電子系統應用過程中，軟件平臺大多數應用中文界面，通過圖形化設計和電子地圖功能，將GIF和Flash等軟件控件插入圖形界面，使界面處于清晰化的結構模式。利用國內流行的樹狀結構，清晰展現初設備的運行狀態和實時參數，可確保直接在界面上點擊子系統內部的任意監控設備，使設備進入運行狀態界面。

2.2 UPS狀態監控子系統應用

在數據中心電源與環境管理系統的應用過程中，良好的運行環境可確保數據中心設施設備的穩定性。另外，電源供應需具備持續性。在監控中加入UPS狀態監控子系統軸，可將重要的參數信息保存到監控中心。查詢運行狀態曲線圖，方便管理員了解UPS的運行情況。若子系統主界面上存在多種功能模塊的設置訪問按鈕，則可通過點擊按鈕進入各個功能模塊，實現對分組監控設備的清晰化和針對性監控。管理員點擊主界面功能鍵時，畫面可自動切換到設備運行狀態圖。如果設施設備存在報警或者異常狀態，那么監控設備界面將自動彈出系統運作知識數據庫，給予管理人員相應的操作提示。應用該狀態下的監控子系統，可快速準確地獲取相關的數據信息。

2.3 漏水監測子系統應用

在數據中心電源與環境管理系統的應用過程中，水對于密閉的機房來說是潛在的風險隱患。由于水大多數都隱藏在地板下，因此如果不打開地板很難了解該地區是否存在地面出水現象。進水口、冷水口以及排水管都是漏水情況的根源，因此必須應用漏水監控子系統實時監控周邊環境。一旦發生漏水情況，需第一時間啟動報警系統，通過電話、短信以及聲光報警等模式上報給管控人員。此外，需做好定期或不定期的排查及清潔工作，避免系統出現錯報、漏報情況。

3 結 論

綜上所述，現階段國家越來越重視數據中心電源與環境監控系統的運用情況。為了進一步提升數據中心電源與環境監管工作，需要根據實際情況應用多種監控子系統，選用新技術和新方法提升數據中心電源與環境系統的應用效率，實時監管周邊環境狀態，構建高效的系統事故處理平臺，從而促進系統綜合發展。