基于數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)機房管控與實現(xiàn)

劉凱

國網(wǎng)山東省電力公司聊城供電公司 山東聊城 252000

數(shù)據(jù)機房管理包括對機房設(shè)備網(wǎng)絡(luò)線路的全面監(jiān)控、服務(wù)器和各種硬件設(shè)備的運行狀況的日常檢測以及操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用系統(tǒng)使用情況和性能的檢測。數(shù)據(jù)機房管理數(shù)據(jù)機房設(shè)備日常檢查包括定期對主要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的檢測，巡檢網(wǎng)絡(luò)日志和服務(wù)器運行狀況記錄。定期使用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視器對服務(wù)器、軟件、網(wǎng)絡(luò)漏洞進行掃描檢測、分析，對于一些黑客入侵或者非常規(guī)操作進行有效跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)異常并進行處理，降低安全隱患發(fā)生的概率。

1 數(shù)字孿生技術(shù)的定義

數(shù)字孿生（DigitalTwin）又稱為信息鏡像模型、Cyber-Physical System（CPS）。是在人工智能技術(shù)、計算機技術(shù)以及虛擬技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的一種全新的數(shù)據(jù)處理模式。通過建立模型實現(xiàn)對物理對象的虛擬映射，監(jiān)控物理對象在虛擬模擬中的變化，診斷基于人工智能的多維數(shù)據(jù)復(fù)雜處理與異常分析，并預(yù)測潛在風(fēng)險，合理有效的規(guī)劃或?qū)ο嚓P(guān)設(shè)備進行維護[1]。數(shù)字孿生技術(shù)應(yīng)用如下圖1所示：

圖1 數(shù)字孿生技術(shù)示意圖

數(shù)字孿生的核心技術(shù)包括：傳感器技術(shù)、數(shù)據(jù)的集成以及分析、促動器等。傳感器主要負(fù)責(zé)發(fā)送信號提供生產(chǎn)運營的環(huán)境數(shù)據(jù)信息，數(shù)字孿生可以通過捕捉信號獲取與生產(chǎn)流程相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，包括生產(chǎn)過程中的物料清單、企業(yè)系統(tǒng)以及設(shè)計規(guī)范等。借助數(shù)字孿生技術(shù)對獲取的信息進行模擬分析，進而對未來進行合理預(yù)估、提供預(yù)警，并進行有效改善。數(shù)字孿生技術(shù)能夠識別復(fù)雜層面或者偏離理想狀態(tài)的異常情況；如果要確定應(yīng)當(dāng)采取行動，則數(shù)字孿生將在人工干預(yù)的情況下通過促動器展開實際行動，確保問題得到有效改善。

2 數(shù)字孿生技術(shù)在數(shù)據(jù)機房管控中的應(yīng)用

數(shù)字孿生技術(shù)是信息化時代，數(shù)據(jù)處理的一種全新的形式。利用大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行數(shù)據(jù)模擬，能夠通過實時連接、映射以及分析，真實的反饋物理對象的相關(guān)數(shù)據(jù)信息。數(shù)字孿生技術(shù)可以通過虛擬實體表征物理對象實時運行狀態(tài)，實現(xiàn)了在虛擬世界對實體的仿真分析，可以幫助企業(yè)實現(xiàn)優(yōu)化管理。將該技術(shù)應(yīng)用于數(shù)據(jù)機房管理當(dāng)中，可以有效提升數(shù)據(jù)機房的信息化管理，需要結(jié)合機房管理的整體要求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心運行的可靠性、靈活性和低成本性[2]。

基于數(shù)字孿生技術(shù)的數(shù)據(jù)機房管控技術(shù)有效錄用數(shù)據(jù)分析和算法模擬技術(shù)對數(shù)據(jù)機房設(shè)備運行狀況進行動態(tài)分析和監(jiān)控，對數(shù)據(jù)機房網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的運行、應(yīng)用、維護等資料進行建檔，并進行檔案保存。對數(shù)據(jù)機房的設(shè)備的統(tǒng)一管理，包括計算機、服務(wù)器及其相關(guān)硬件設(shè)備的文件與資料保存完整，并建立相應(yīng)的文檔，做到資料齊全、存放安全。數(shù)字孿生技術(shù)在數(shù)據(jù)機房管控中的應(yīng)用可以更加全面的對機房設(shè)備進行策略，進行科學(xué)分析并預(yù)測設(shè)備的運行狀態(tài)，確保機房具備完整的數(shù)字化能力。數(shù)字孿生可以通過網(wǎng)絡(luò)和大數(shù)據(jù)平臺，通過采集有限的物理傳感器指標(biāo)的直接數(shù)據(jù)，并借助大數(shù)據(jù)庫，通過物理模型分析并推測出一些原本無法直接測量的指標(biāo)。

信息采集包括數(shù)據(jù)機房系統(tǒng)狀態(tài)、可用性、開機運行時間、負(fù)載、能耗、報警日志、傳感器讀數(shù)指標(biāo)以及各管理對象的屬性、位置、變更和關(guān)聯(lián)信息的輸入接口等。智能解析完成對輸入信息的智能解析，包括篩選、歸一化和整理。事件處理對解析后的各類信息進行關(guān)聯(lián)關(guān)系注入、索引存儲和報警提醒規(guī)則的自動匹配等。此外，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字孿生技術(shù)逐漸融入到各種工業(yè)設(shè)備的管理當(dāng)中，在數(shù)據(jù)機房管理中運用數(shù)字孿生技術(shù)可以讓管理員更好的了解數(shù)據(jù)機房的設(shè)備運行狀態(tài)。管理員對服務(wù)器、軟件以及網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備進行嚴(yán)格保密管理，規(guī)范管理。監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)流，從中檢測出攻擊的行為并進行及時隔離和預(yù)警，及時做好防護[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、虛擬技術(shù)、人工智能技術(shù)已經(jīng)深入到各行各業(yè)。本文首先介紹了數(shù)字孿生技術(shù)的主要特點，然后就基于數(shù)字孿生的數(shù)據(jù)機房管理控制技術(shù)進行深入分析，通過數(shù)字孿生技術(shù)可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)機房實時監(jiān)控，對于機房的數(shù)據(jù)信息進行有效防控，為機房的安全運行提供有力保障。