數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)維管理的設(shè)計(jì)與討論

張嘉平

(北京國(guó)安電氣有限責(zé)任公司，北京 100093)

1 數(shù)據(jù)中心智能化建設(shè)與運(yùn)維的背景及現(xiàn)狀

數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理從技術(shù)角度通常分為三個(gè)階段。

(1)第一階段：人工管理階段

這個(gè)階段是指數(shù)據(jù)中心的整體運(yùn)維管理全部依靠人工處理，人工記錄運(yùn)維管理日志還有數(shù)據(jù)中心中各種表格及文檔的存儲(chǔ)。運(yùn)維管理的方式主要依靠人工手動(dòng)書寫記錄和儲(chǔ)存，是一種相對(duì)古老和原始化的運(yùn)維管理方式。

(2)第二階段：平臺(tái)化管理階段

這個(gè)階段又被稱為流程化管理階段，是指數(shù)據(jù)中心在運(yùn)維過(guò)程中，逐步擺脫人工手動(dòng)處理的方式，是依靠建筑智能化各子系統(tǒng)軟件平臺(tái)上的規(guī)范化操作，整個(gè)過(guò)程中依據(jù)一定的操作流程進(jìn)行系統(tǒng)化運(yùn)維管理，這種流程化的平臺(tái)操作方式能夠充分實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)房資源的統(tǒng)一調(diào)配，也更加方便數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一化、集中性管理，在運(yùn)維管理日志、機(jī)房表格和機(jī)房文檔的整理效率也有極大提升，保障高效率的同時(shí)又可降低出錯(cuò)的概率。

相對(duì)人工管理階段來(lái)說(shuō)，平臺(tái)化管理階段已經(jīng)是數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理方式的一個(gè)大跨越。

(3)第三個(gè)階段：自動(dòng)化管理階段

該階段又被稱為智慧運(yùn)維管理階段，是一種依靠自動(dòng)化、智能化為主要運(yùn)維手段的數(shù)據(jù)中心管理方式，如果說(shuō)平臺(tái)化管理階段仍然屬于半人工管理的范疇，那么智慧運(yùn)維管理階段可以說(shuō)是人工輔助智慧化平臺(tái)的階段，大部分人工操作已經(jīng)由大數(shù)據(jù)及人工智能所替代。

2 數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)維管理設(shè)計(jì)

當(dāng)前的數(shù)據(jù)中心智能化發(fā)展背景正如上文所提到的，還處于起步階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)的研發(fā)深度還有待強(qiáng)化，自動(dòng)化、智能化的數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)維管理模式還在逐步摸索的過(guò)程中，模式框架以及管理體系構(gòu)建都停留在理論階段，對(duì)于實(shí)際落地實(shí)行還有很長(zhǎng)的路要走。

數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)維管理模式的有效構(gòu)建離不開人工智能、物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器人等技術(shù)手段的研發(fā)進(jìn)化，這些技術(shù)手段的成熟與否直接決定數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)維管理模式的落地施行效果，只有技術(shù)成熟才能大大增加智慧運(yùn)維模式落地的可能性。對(duì)于數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)維管理策略，首先要進(jìn)行需求挖掘，有需求才能有生產(chǎn)，數(shù)據(jù)中心的管理人員可以依靠在日常管理工作中挖掘需求，尋找人工管理的每個(gè)環(huán)節(jié)可以被人工智能替代的部分。

數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)維管理的發(fā)展趨勢(shì)可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析。

2.1 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的設(shè)備資產(chǎn)管理

數(shù)據(jù)中心設(shè)備數(shù)量種類繁多，傳統(tǒng)的資產(chǎn)管理系統(tǒng)會(huì)給每個(gè)設(shè)備貼上以條形碼和二維碼為主要形式的標(biāo)識(shí)，這樣的做法有利于在工作中可以準(zhǔn)確識(shí)別每臺(tái)設(shè)備的身份功效，但仍舊過(guò)分依賴于人，無(wú)法做到對(duì)設(shè)備的實(shí)時(shí)管理。而利用基于iBeacon的電子標(biāo)簽，可以準(zhǔn)確識(shí)別每臺(tái)設(shè)備的身份，傳統(tǒng)的資源管理系統(tǒng)在這個(gè)過(guò)程實(shí)施時(shí)需要以人工的方式對(duì)這些具有標(biāo)志的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)更新，并對(duì)設(shè)備狀態(tài)和信息進(jìn)行記錄，但物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)依靠智能巡檢技術(shù)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行日常巡檢和管理，實(shí)現(xiàn)脫離人工管理手段。iBeacon技術(shù)在識(shí)別過(guò)程中可以完全實(shí)現(xiàn)零接觸，當(dāng)設(shè)備貼好標(biāo)簽投入機(jī)房使用時(shí)，智能巡檢設(shè)備就可以對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)芯片進(jìn)行識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)房設(shè)備設(shè)施的智慧管理。

2.2 數(shù)字孿生技術(shù)與智能布線管理系統(tǒng)的結(jié)合

智能布線管理系統(tǒng)，是用來(lái)管理綜合布線的硬件和軟件的系統(tǒng)，通俗稱為電子配線架系統(tǒng)或者智能配線架系統(tǒng)。系統(tǒng)前端通過(guò)安裝在綜合布線配線架端口內(nèi)的傳感設(shè)備，將端口的連接狀態(tài)采集到區(qū)域監(jiān)控單元，一個(gè)區(qū)域監(jiān)控單元通過(guò)監(jiān)控連接到其的配線架的端口通斷情況，進(jìn)而監(jiān)控到該區(qū)域中連接IP設(shè)備的情況。

智慧運(yùn)維管理平臺(tái)通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)和各弱電間內(nèi)的監(jiān)控單元通訊同步，將所有的連接狀態(tài)信息匯總起來(lái)建立對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)(CMDB)，并在圖形化的用戶界面利用數(shù)字孿生技術(shù)實(shí)時(shí)呈現(xiàn)出來(lái)，使管理者對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)一目了然，免去管理者手工維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的復(fù)雜性。另外，平臺(tái)可以向區(qū)域監(jiān)控單元發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)操作指令以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)流程化的操作，避免人為誤操作的發(fā)生。

通過(guò)智能基礎(chǔ)設(shè)施建立智能基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)，軟硬件平臺(tái)工作在物理層和網(wǎng)絡(luò)層。與網(wǎng)管軟件不同，網(wǎng)管軟件工作在網(wǎng)絡(luò)層，雖然可以向網(wǎng)管員反饋邏輯鏈路的故障，但不能確定故障的物理位置，而智能基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)可以做到這一點(diǎn)。該系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確、方便、圖形化地提供綜合布線系統(tǒng)端到端的鏈路連接情況，并且實(shí)時(shí)監(jiān)控其狀態(tài)，提供電子化流程操作，自動(dòng)更新和記錄所有的信息到數(shù)據(jù)庫(kù)中，節(jié)省維護(hù)操作的復(fù)雜性，提高維護(hù)的效能。

2.3 智能巡檢機(jī)器人

信息技術(shù)的高速發(fā)展，使得數(shù)據(jù)中心的數(shù)量和規(guī)模隨著數(shù)據(jù)量的增多而擴(kuò)大，人工管理模式已經(jīng)不適應(yīng)當(dāng)前數(shù)據(jù)中心的發(fā)展趨勢(shì)，而智能機(jī)器人技術(shù)的研發(fā)正在逐漸幫助運(yùn)維方走出這個(gè)困境。例如，其可以輔助人工在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行日常巡檢工作，減少人工勞動(dòng)強(qiáng)度；具有可見光與紅外視頻圖像采集功能，工作人員可通過(guò)上位機(jī)軟件操作智能巡檢機(jī)器人移動(dòng)到指定位置、控制云臺(tái)自由轉(zhuǎn)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)近距離地觀察拍攝目標(biāo)物體，將監(jiān)控范圍覆蓋到盲區(qū)；機(jī)器人可拍攝出現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備高清圖像和紅外熱成像，并將采集到的信息經(jīng)無(wú)線局域網(wǎng)實(shí)時(shí)傳輸?shù)街骺厥遥谥骺厥业墓ぷ魅藛T便可根據(jù)圖像判斷出現(xiàn)場(chǎng)各種設(shè)備是否安全。當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)備有異常情況，工作人員可在第一時(shí)間查清問題原因，并采取相應(yīng)措施。另外，智能機(jī)器人還可搭載氣體檢測(cè)儀、溫濕度傳感器、交互式實(shí)時(shí)對(duì)講平臺(tái)等設(shè)備，對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)溫度、濕度環(huán)境、設(shè)備工作狀態(tài)、設(shè)備運(yùn)行溫度、空氣含氧(O2)量濃度、環(huán)境空氣煙霧顆粒物(PM2.5，PM50，煙霧)以及有毒與可燃?xì)怏w(CO，H2S，CH4)濃度大小進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在巡檢中通過(guò)將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)傳遞到管理平臺(tái)，經(jīng)由大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，從而達(dá)到故障風(fēng)險(xiǎn)預(yù)估的效果，亦可輔助消防系統(tǒng)做到消防的早期預(yù)警。

2.4 利用AR技術(shù)進(jìn)行安全防范

AR實(shí)景地圖用于以最直觀方式展示機(jī)房實(shí)景。其特點(diǎn)為可以有效地提升視頻監(jiān)控的管理和使用效率，幫助管理人員快速、實(shí)時(shí)了解機(jī)房實(shí)況。該技術(shù)的核心能力為對(duì)指定區(qū)域內(nèi)的所有監(jiān)控點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)一管理，通過(guò)視頻快捷調(diào)度，明確區(qū)域內(nèi)的監(jiān)控資源和監(jiān)控范圍，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控的直觀、可視化的呈現(xiàn)。系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)部署，并配合WEB客戶端完成部分預(yù)配置功能，它通過(guò)將視頻監(jiān)控資源以AR標(biāo)簽疊加在地圖上，實(shí)現(xiàn)位置信息與實(shí)時(shí)畫面的同步，能夠即時(shí)呈現(xiàn)指定區(qū)域的監(jiān)控視頻。圖1所示為AR監(jiān)控示意圖。

圖1 AR監(jiān)控示意圖

結(jié)合視頻監(jiān)控系統(tǒng)及人臉識(shí)別、行為分析等技術(shù)，當(dāng)有未授權(quán)的訪問者進(jìn)入或發(fā)現(xiàn)偷盜行為時(shí)，告警事件可即時(shí)呈現(xiàn)告警信息定位、現(xiàn)場(chǎng)視頻、抓拍時(shí)間等數(shù)據(jù)，并通過(guò)標(biāo)簽以畫中畫方式的“預(yù)警聯(lián)動(dòng)、人臉聯(lián)動(dòng)”，進(jìn)行實(shí)景指揮、目標(biāo)布控和追蹤，有利于快速響應(yīng)緊急事件。

3 結(jié)束語(yǔ)