高校機房監控與可視化系統部署與應用研究

刁小俊

摘要：隨著信息技術的廣泛應用，高校機房管理與監控變得愈發關鍵。然而，傳統的管理方式存在諸如信息孤島、數據交互難、監控不足等問題。文章以高校機房為核心，設計了RIA技術驅動的監控系統，采用客戶端架構和組件來實現機房參數的采集、處理和可視化呈現；利用二維和三維建模技術，直觀展示機房設備和環境信息，以簡化操作與監控。研究旨在實現機房設備與業務系統的一體化管理，實時監控與智能運維，從而提升整體管理水平，并解決傳統方式存在的瓶頸問題。

關鍵詞：高校機房；動態機房監控系統；富客戶端應用技術；數據采集與處理；建模技術；視頻監控

中圖分類號：TP277;TN92? 文獻標志碼：A

0 引言

隨著信息技術的迅速發展，高校機房監控與可視化系統的部署與應用成為高校信息化建設的重要議題。高校機房作為信息技術基礎設施的核心組成部分，其正常運行和有效管理對于支持教學、科研和行政工作至關重要。然而，傳統的機房管理方式存在諸如信息孤島、數據交互難、監控不足等問題，已經無法滿足高校信息化發展需求［1］。因此，開發一種基于現代技術手段的高效、可靠的機房監控與可視化系統勢在必行。

本研究旨在將富客戶端應用技術（RIA）應用在高校機房監控系統建設中，以實現機房設備和業務系統的統一管理、實時監控和智能化運維。通過此系統的部署與應用，有望提升高校機房管理的效率和安全性，為高校信息化建設注入新的活力。

1 當前系統狀況分析

傳統的高校機房管理往往采用獨立的管理系統和工具，從而導致信息孤島問題。不同系統之間缺乏有效的數據交互和共享機制，使得機房管理人員無法全面了解機房設備和系統的狀態［2］。當前高校機房的監控手段主要依賴人工巡檢和傳統監控設備，無法實現對機房設備和環境的實時監控和預警，這使得對機房故障和安全風險的響應速度較慢，增加了機房管理的風險。傳統的機房管理方式往往需要大量的人力和物力投入，包括設備巡檢、數據收集、故障處理等。這不僅增加了管理的復雜性，還提高了運維成本，限制了機房管理的效率和可持續發展［3-4］。

2 系統架構及設計

2.1 系統架構

富客戶端應用（Rich Interface Applications，RIA）是一種將桌面應用程序的交互用戶體驗與Web應用的部署靈活性和成本優勢相結合的網絡應用程序。與傳統HTML頁面相比，RIA在客戶端運行，能夠提供豐富交互體驗；同時RIA支持離線工作，確保連續性和可靠性，特別適用于高校機房管理環境。

在設計動態機房監控系統時，設計過程需要考慮系統的整體架構，包括各個組件的功能和相互關系。動態機房監控系統的基于RIA技術系統架構設計如圖1所示。

2.1.1 客戶端架構

（1）建模單元用于構建機房的二維模型和三維模型，將參數數據和告警數據在模型中進行標識和展示。

（2）視頻處理單元負責對機房攝像頭采集的視頻數據進行處理和分析，提供實時監控視頻的顯示和控制功能。

（3）切換單元連接告警單元、建模單元和視頻處理單元，根據需要切換顯示的內容。

（4）顯示單元根據切換單元的切換操作，以視圖方式顯示監控信息，包括告警信息、機房模型或實時監控視頻。

（5）數據采集與處理單元負責采集各個機房中的參數數據，并進行處理和分析。該單元根據采集到的數據判斷機房環境設備或業務系統是否發生故障，并發送相應的告警數據。

2.1.2 服務器端架構

（1）數據中心服務器用于保存實時的參數數據和告警數據，提供數據的存儲和管理功能。

（2）告警單元接收來自數據采集與處理單元的告警數據，進行告警處理。

（3）數據庫管理系統用于管理和存儲機房參數數據和告警數據。

2.1.3 設備和傳感器

（1）采集服務器和攝像頭：在每個機房中設置采集服務器和攝像頭，用于采集環境設備和業務系統的參數數據和實時視頻。

（2）傳感器：多個傳感器用于對機房的環境設備和業務系統的參數進行采集，將采集到的數據發送給數據采集與處理模塊。

2.2 數據采集與處理模塊設計

數據采集與處理模塊是動態機房監控系統中的核心組件，負責采集機房的參數數據，并進行處理和分析。

2.2.1 參數數據采集

每個機房中都設置有采集服務器，該服務器連接多個傳感器，用于采集環境設備和業務系統的參數數據。傳感器負責將采集點的設備運行狀態和環境信息轉換為電信號，并將電信號傳送給采集服務器。傳感器可以采集溫度、濕度、水浸狀態等參數數據。

2.2.2 數據處理與分析

采集服務器接收傳感器發送的參數數據，并進行實時接收和處理。采集服務器對接收到的參數數據進行解析，提取關鍵信息，如設備狀態、溫度值等。解析后的參數數據存儲到數據庫中，以便后續查詢和分析。通過對參數數據的分析和比對，數據處理模塊可以判斷機房環境設備或業務系統是否發生故障。當發現機房設備或系統故障時，數據采集與處理模塊生成相應的告警數據，并發送給告警單元進行處理。

2.2.3 數據傳輸

采集服務器將實時的參數數據和告警數據傳輸到數據中心服務器，確保數據的及時性和準確性。采集服務器具備異常處理機制，能夠處理網絡中斷或數據傳輸錯誤等異常情況，并及時進行重傳或錯誤處理。

2.3 建模技術應用模塊設計

建模技術應用模塊在動態機房監控系統中起到了重要的作用，它使用富客戶端應用技術和建模技術來實現對機房的二維模型和三維模型的建立和展示。

2.3.1 二維建模模塊

二維建模模塊采用FLEX技術來實現二維機房模型的建立和展示。建模單元從數據中心服務器接收到的參數數據和告警數據進行集成和處理。二維機房模型根據參數數據和告警數據，對機房中的設備進行標識，如溫度、濕度、水浸狀態等。將標識后的設備參數數據以及整個機房的溫度和濕度在二維模型中進行展示，同時顯示數據的采集時間。

2.3.2 三維建模模塊

三維建模模塊采用Unity3D技術來實現三維機房模型的建立和展示。建模單元將從數據中心服務器接收到的參數數據和告警數據進行集成和處理。在三維機房模型中，三維建模模塊對機房中的設備進行立體模擬顯示，以便更直觀地觀察設備的狀態。三維建模模塊將設備參數數據以及整個機房的溫度和濕度在三維模型中進行展示，同時顯示數據的采集時間。

建模技術應用模塊利用富客戶端應用技術和建模技術，實現了對機房的二維模型和三維模型的建立和展示。通過集成參數數據和告警數據，模塊能夠在模型上對機房中的設備進行標識和展示，包括溫度、濕度、水浸狀態等信息。這樣的展示方式能夠使機房管理人員更直觀地了解機房的狀態，并及時發現異常情況。建模技術應用模塊為動態機房監控系統提供了可視化的監控界面，提升了系統的易用性和操作效率。

2.4 視頻監控模塊設計

視頻監控模塊通過攝像頭采集機房的實時影像，并將其傳輸和處理后展示在客戶端上。

2.4.1 攝像頭設置

系統在各個自動化機房中設置攝像頭，實時拍攝機房的視頻影像。攝像頭通過網絡連接到采集服務器，將視頻數據傳輸到數據中心服務器。

2.4.2 視頻數據處理

采集服務器使用ARM處理器內置的流媒體軟件對實時圖像進行處理，如壓縮、編碼等。處理后的視頻數據通過以太網絡接口傳送到數據中心服務器。

2.4.3 客戶端視頻處理

客戶端中的視頻處理單元接收從數據中心服務器傳輸過來的視頻數據，并對接收到的視頻數據進行解碼和處理，以便在客戶端上進行顯示和操作。處理后的視頻數據可以進行放大、縮小、拍照、錄像等控制操作。

2.4.4 視頻展示

客戶端的顯示單元根據用戶的操作，將處理后的視頻數據在監控界面上進行實時顯示。用戶可以通過富客戶端應用的視圖方式觀看機房的實時監控視頻。視頻展示界面支持對視頻的放大、縮小等控制，以便更好地觀察機房的細節。

視頻監控模塊利用攝像頭和網絡技術實現了對機房的實時視頻監控。攝像頭將機房的影像通過網絡傳輸到數據中心服務器，然后經過處理和傳輸到客戶端。客戶端的視頻處理單元對接收到的視頻數據進行解碼和處理，最終在顯示單元上展示給用戶。這樣的設計使得機房管理人員可以方便地通過富客戶端實時監控機房的情況，以及進行必要的操作和控制。視頻監控模塊增強了動態機房監控系統的全面性和實時性，為機房管理提供了更可靠的信息基礎。

3 結語

本文設計的機房監控系統通過攝像頭采集機房的實時影像和設備、環境數據，并經過數據采集、處理和傳輸，最終在客戶端上展示給用戶。系統利用攝像頭、傳感器和網絡技術實現了對機房的實時可視化監控，為機房管理人員提供了方便的遠程監控和操作手段。通過富客戶端應用的視圖方式，用戶可以實時觀察機房的情況，并進行必要的放大、縮小、拍照和錄像等操作。

本設計有助于增強動態機房監控系統的實時性和全面性。它為機房管理人員提供了更準確和及時的信息，使其能夠及時響應和處理機房中出現的問題。同時，該系統的部署和實施也提高了高校機房管理的效率和安全性，使高校機房設備和業務系統得到更好的保護和管理。

參考文獻

［1］王福增.校園機房信息管理系統分析［J］.電子技術，2022（8）：188-189.

［2］陳龍華.高校機房在實踐教學中應用管理技術探究［J］.數字通信世界，2022（5）：194-196.

［3］黃開業，張紅濤，劉華均，等.基于微服務架構的運行監控集中管理平臺［J］.中國交通信息化，2022（12）：39-43，100.

［4］魏巍巍.基于HTML5的Web富客戶端網頁設計方法［J］.產業與科技論壇，2019（3）：63-64.

（編輯 沈 強）

Deployment and application research of university data center monitoring and visualization systems

DIAO? Xiaojun

（Nanjing Institute of Information Technology， Nanjing 210023， China）

Abstract： With the widespread application of information technology， the management and monitoring of university data centers have become increasingly crucial. However， traditional management methods suffer from issues such as information silos， data exchange difficulties， and insufficient monitoring. This study focuses on university data centers and designs a monitoring system driven by Rich Internet Application （RIA） technology. It employs client-side architecture and components to collect， process， and visualize data center parameters. Utilizing 2D and 3D modeling techniques， it provides intuitive displays of equipment and environmental information to simplify operations and monitoring. The research aims to achieve integrated management of data center equipment and business systems， real-time monitoring， and intelligent operation and maintenance， thereby enhancing overall management capabilities and addressing bottlenecks associated with traditional approaches.

Key words： university computer rooms; dynamic computer room monitoring systems; ria; data acquisition processing; modeling technology; video monitoring