劉俊龍，馬宇晴，王雁軍

（中國移動通信集團(tuán)內(nèi)蒙古有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010010）

0 引 言

近年來，隨著移動IDC業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展，數(shù)據(jù)中心規(guī)模體量隨之增長，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理（Data Center Infrastructure Management，DCIM）提供的基礎(chǔ)設(shè)施管理功能難以滿足運(yùn)維人員的實(shí)際需求。在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中并不能完全解決企業(yè)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施和數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的需求，存在功能單一、智能化程度不足以及運(yùn)營管理能力薄弱等問題，導(dǎo)致管理不暢，效率低下。數(shù)據(jù)中心急需部署一套集集中化管理、一體化呈現(xiàn)、智能化分析以及流程化控制等功能于一體的數(shù)據(jù)中心管理支撐系統(tǒng)，大幅降低人工干預(yù)，排除人為失誤并節(jié)能降耗[1]。

1 數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)DCIM存在問題

1.1 數(shù)據(jù)中心智能化運(yùn)維現(xiàn)狀

目前，數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理依賴一套DCIM系統(tǒng)，DCIM提供數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施一體化監(jiān)控管理，包括動力、環(huán)境、安防、IT設(shè)備以及BA系統(tǒng)等的一體化監(jiān)控，是運(yùn)維人員維護(hù)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的管理工具。數(shù)據(jù)中心是多種信息系統(tǒng)的綜合體，有大量來自于其他領(lǐng)域的新型設(shè)備，種類繁多，接口標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，運(yùn)維難度較大，同時(shí)增加了風(fēng)險(xiǎn)防患的壓力[2,3]。

1.2 DCIM系統(tǒng)的缺陷

DCIM系統(tǒng)在基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備管理方面展現(xiàn)了很大的優(yōu)勢，但是流程管理是其嚴(yán)重短板，難以滿足當(dāng)前動環(huán)維護(hù)人員的實(shí)際運(yùn)維需求。在智能運(yùn)維更是空白，缺乏大數(shù)據(jù)智能分析，無法對數(shù)據(jù)中心的綠色運(yùn)維給出合理的建議與規(guī)劃，不利于數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，具體如下。

1.2.1 DCIM系統(tǒng)缺乏完善的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維流程管理功能

隨著數(shù)據(jù)中心的不斷壯大和發(fā)展，單一的基礎(chǔ)設(shè)施管理功能已經(jīng)難以滿足其智能運(yùn)維的需求。大量故障處理、日常巡檢以及客戶探勘等亟待由原本的紙質(zhì)化管理轉(zhuǎn)為電子化管理。DCIM雖然在基礎(chǔ)設(shè)施管理方面的能力不容小覷，但是缺乏智能化的流程管理功能。

1.2.2 DCIM缺乏數(shù)據(jù)分析能力

節(jié)能降耗和降本增效是數(shù)據(jù)中心一直遵循的宗旨。通過對基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的監(jiān)控信息進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析，尋找到數(shù)據(jù)中心的最優(yōu)運(yùn)行模式成為目前數(shù)據(jù)中心的迫切需求。然而，DCIM只具備單純的監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)功能，并不具備智能分析的能力，運(yùn)維人員只能通過自己的經(jīng)驗(yàn)來判斷如何在保證設(shè)備正常運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，不利于數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行，難以實(shí)現(xiàn)綠色運(yùn)維[4]。

此外，不論是線上數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)，還是線下設(shè)備運(yùn)維都面臨著許多難題，且隨時(shí)會有分析、變更、擴(kuò)容以及統(tǒng)計(jì)的需求。

2 數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)整體方案

數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維管理的需求是實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備的系統(tǒng)一體化管理，進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測和實(shí)時(shí)告警，并且通過智能化分析指導(dǎo)運(yùn)營工作。為了解決DCIM平臺在運(yùn)維流程管理及數(shù)據(jù)智能分析等方面的問題，本文提出了面向未來的數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)，由DCIM、DCOM以及DMaaS共3層功能架構(gòu)組成。數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)示意如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)架構(gòu)示意圖

數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)在傳統(tǒng)DCIM系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了DCOM和DMaaS功能模塊，提出大型數(shù)據(jù)中心智能化運(yùn)維管理思路。數(shù)據(jù)中心需要統(tǒng)一的平臺實(shí)現(xiàn)對基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的管理，實(shí)時(shí)監(jiān)控物理設(shè)備的容量、性能、功耗、環(huán)境以及巡檢等信息，實(shí)現(xiàn)專業(yè)網(wǎng)管之間互相適配管理、數(shù)據(jù)共享以及統(tǒng)一分析，從而保障數(shù)據(jù)中心高效運(yùn)營，確保業(yè)務(wù)連續(xù)，管理成本合理。3種系統(tǒng)的功能融合是基于大數(shù)據(jù)和云計(jì)算基礎(chǔ)上的功能互補(bǔ)和價(jià)值轉(zhuǎn)移，能夠?qū)崿F(xiàn)服務(wù)架構(gòu)的精準(zhǔn)度提升，對于業(yè)務(wù)處理的針對性加強(qiáng)，同時(shí)提升基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維效率，降低能耗，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模復(fù)雜的大數(shù)據(jù)計(jì)算，了解用戶業(yè)務(wù)需求，從而提供有效的服務(wù)策略和方案[5-7]。

3 數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理系統(tǒng)DCOM模塊

3.1 DCOM系統(tǒng)介紹

數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理系統(tǒng)DCOM是一種面向運(yùn)維團(tuán)隊(duì)管理的數(shù)據(jù)監(jiān)控平臺，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化管理及考核流程。因其具備突出的數(shù)據(jù)整理能力，因此能夠?qū)崿F(xiàn)整合監(jiān)控。

DCOM系統(tǒng)主要包括資源資產(chǎn)及運(yùn)維管理實(shí)務(wù)的整合，內(nèi)置表單布局設(shè)計(jì)工具，采用表格字段屬性綁定與表格設(shè)計(jì)分離的模式，用戶可以像使用Excel一樣快速設(shè)計(jì)自己想要的表格樣式。數(shù)據(jù)整理功能實(shí)現(xiàn)的前提是通過特色化的流程管理工具實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化管理，提升運(yùn)維效率，減少運(yùn)維人員和維護(hù)成本，注重保障數(shù)據(jù)中心的合規(guī)性、靈活性、可用性、經(jīng)濟(jì)性以及服務(wù)性。極大降低了運(yùn)維的難度和復(fù)雜度，減少了運(yùn)維成本，節(jié)約了人力成本，同時(shí)也適應(yīng)了未來數(shù)據(jù)中心精細(xì)化、智能化以及無人化運(yùn)維的趨勢。

3.2 DCOM在運(yùn)維管理中的優(yōu)勢

3.2.1 DCOM系統(tǒng)具備豐富的運(yùn)維管理功能

DCOM模塊上可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理、運(yùn)維事務(wù)質(zhì)量管理、資源管理以及運(yùn)營管理等。搭建DCOM系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了人管系統(tǒng)到系統(tǒng)管人的轉(zhuǎn)變，精準(zhǔn)的故障定位，精細(xì)化的流程指導(dǎo)，降低運(yùn)維難度和復(fù)雜度。

3.2.2 可滿足不同數(shù)據(jù)中心的流程管理需求

系統(tǒng)提供簡單易用的在線表單與流程設(shè)計(jì)工具，可快速響應(yīng)用戶管理需求，無需二次開發(fā)。圖形化展示流程進(jìn)度，方便用戶實(shí)時(shí)追蹤當(dāng)前業(yè)務(wù)進(jìn)展，提高運(yùn)維管理效率。

4 數(shù)據(jù)中心管理即服務(wù)平臺DMaaS模塊

4.1 DMaaS模塊介紹

數(shù)據(jù)中心管理即服務(wù)DMaaS，是一項(xiàng)基于云計(jì)算的遠(yuǎn)程監(jiān)控服務(wù)，統(tǒng)計(jì)分析全量數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)更好地預(yù)測設(shè)備故障或容量不足，并檢測低效率運(yùn)行狀態(tài)。DMaaS系統(tǒng)面向運(yùn)營生態(tài)及客戶服務(wù)，基于多個(gè)DCIM與DCOM的數(shù)據(jù)樣本，整合資源平臺和客戶關(guān)系平臺數(shù)據(jù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心運(yùn)營生態(tài)服務(wù)、設(shè)備大數(shù)據(jù)分析服務(wù)以及客戶業(yè)務(wù)分析服務(wù)，注重運(yùn)營投資回報(bào)與客戶體驗(yàn)保障[8]。

DMaaS平臺基于負(fù)載均衡技術(shù)、虛擬化部署以及集群管理架構(gòu)，通過DCIM及DCOM提供的海量數(shù)據(jù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備資源分析、客戶資源分析以及運(yùn)營管理支撐服務(wù)等功能。

4.1.1 具備豐富的設(shè)備資源分析服務(wù)

DMaaS提供設(shè)備資源數(shù)據(jù)分析，關(guān)注設(shè)備資源分布并為數(shù)據(jù)中心運(yùn)維人員提供統(tǒng)籌規(guī)劃參考。數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)分析，關(guān)注整體能效方案，提供節(jié)能優(yōu)化依據(jù)。設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性分析，關(guān)注設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，幫助運(yùn)維人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在故障。設(shè)備組件穩(wěn)定性分析，關(guān)注設(shè)備故障原因，為數(shù)據(jù)中心提供故障預(yù)防依據(jù)。供應(yīng)商服務(wù)質(zhì)量分析，可多維度進(jìn)行分析，提升供應(yīng)商服務(wù)品質(zhì)。

4.1.2 具備豐富的客戶資源分析服務(wù)

可實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)服務(wù)接口，提供基于數(shù)據(jù)通信框架的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控信息接口，以供客戶實(shí)時(shí)讀取所租用機(jī)房區(qū)域相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)?？蛻糍Y源分析服務(wù)，統(tǒng)計(jì)客戶租用的機(jī)架、帶寬以及IP等資源信息，分析客戶需求的變化趨勢。市場需求趨勢分析服務(wù)，按客戶類型或規(guī)模統(tǒng)計(jì)機(jī)架、帶寬以及IP等資源的需求變化趨勢?？蛻糍Y源服務(wù)報(bào)告，綜合客戶的運(yùn)行環(huán)境數(shù)據(jù)、資源數(shù)據(jù)以及匿名化處理的市場需求，以服務(wù)報(bào)告的形式定期推送給客戶。

4.1.3 具備豐富的運(yùn)營管理支撐服務(wù)

DMaaS立足于運(yùn)維體系與團(tuán)隊(duì)建設(shè)的重要性，從人員管理、運(yùn)維支撐、應(yīng)急管理、設(shè)備物料管理以及知識共享等方面為數(shù)據(jù)中心運(yùn)維的規(guī)范化管理提供支撐，結(jié)合考核管理實(shí)現(xiàn)對各數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理工作進(jìn)行系統(tǒng)地計(jì)劃、組織、追蹤與落實(shí)[9]。

4.1.4 運(yùn)維生態(tài)鏈服務(wù)

DMaaS運(yùn)維生態(tài)鏈服務(wù)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享、優(yōu)化運(yùn)營管理、提升客戶體驗(yàn)以及合作共贏。數(shù)據(jù)共享過程是從海量的數(shù)據(jù)中篩選出有價(jià)值的信息，脫敏后共享給合作商，為運(yùn)維團(tuán)隊(duì)和運(yùn)營管理提供參考。設(shè)備大數(shù)據(jù)服務(wù)能夠?qū)υO(shè)備效率、設(shè)備故障率、平均設(shè)備故障響應(yīng)時(shí)長以及平均故障處理時(shí)長進(jìn)行監(jiān)控預(yù)測。此外，客戶服務(wù)方面能夠?qū)崿F(xiàn)各項(xiàng)實(shí)時(shí)監(jiān)控推送服務(wù)，包括基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控信息推送、IT監(jiān)控信息推送以及視頻畫面推送，同時(shí)具有資源報(bào)告分析、基礎(chǔ)設(shè)施資源分析、網(wǎng)絡(luò)資源分析、運(yùn)行報(bào)告分析、基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行分析以及網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)分析等分析功能。借助DMaaS的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析能力，指導(dǎo)數(shù)據(jù)中心智慧運(yùn)營。

5 數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)效果分析

5.1 一體化運(yùn)維方案降本增效

運(yùn)維管理的關(guān)鍵是對基礎(chǔ)設(shè)施全生命周期的管理，對數(shù)據(jù)中心內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施日常運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、對比以及挖掘。基于智能運(yùn)維系統(tǒng)整合分散的運(yùn)維管理功能，提高告警信息的主動性和及時(shí)性，同時(shí)也避免了部署時(shí)的各種問題，降低了運(yùn)維系統(tǒng)部署成本。不僅提升了運(yùn)維管理效率，提升了數(shù)據(jù)運(yùn)營安全性、便捷性以及高效性，而且也節(jié)約了設(shè)備能耗，為綠色機(jī)房的實(shí)現(xiàn)提供了強(qiáng)勁的動力，符合未來數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理智能化和生態(tài)化趨勢。

5.2 預(yù)測性維護(hù)防患未然

基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)維中事故和故障發(fā)生將會對系統(tǒng)產(chǎn)生重大影響，因此對于數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施故障的精準(zhǔn)預(yù)測和防護(hù)將是數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。DMaaS功能的接入，可以對數(shù)據(jù)中心低下的效率和有限的容量形成緩解效應(yīng)，匯總的數(shù)據(jù)能夠被機(jī)器學(xué)習(xí)選擇和加入，這也體現(xiàn)出DMaaS卓越的增值服務(wù)功能，能夠?qū)⒒谠朴?jì)算的運(yùn)維與運(yùn)營結(jié)合起來，以便更好地支撐市場發(fā)展[10]。

5.3 面向未來運(yùn)維友好高效

基于DCIM和DCOM的DMaaS大型數(shù)據(jù)中心智能化運(yùn)維管理系統(tǒng)，是面向未來的運(yùn)維管理解決方案，不僅實(shí)現(xiàn)了功能模塊的增減擴(kuò)容，還實(shí)現(xiàn)了信息呈現(xiàn)方式的易懂性和人性化。同時(shí)多了對管理者和使用者的人性化關(guān)照，減少人員工作，減少因管理復(fù)雜化帶來的專業(yè)知識缺陷的暴露，節(jié)省了企業(yè)運(yùn)維管理成本等。

以基于該系統(tǒng)的機(jī)架容量管理為例，通過DMaaS系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)容量預(yù)警反饋和最佳擴(kuò)容方案的輸出。定義容量管理預(yù)警機(jī)制，根據(jù)PDU負(fù)載峰值容量比進(jìn)行分級管理（黃、橙以及紅3色預(yù)警）?，F(xiàn)場電源插座（Power Distribution Unit，PDU）均為2N配置，2N表示兩個(gè)PDU插座。設(shè)2N系統(tǒng)PDU負(fù)載峰值容量比為ε，峰值容量預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，計(jì)算ε的公式如下：

表1 峰值容量預(yù)警標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)某機(jī)架所承載的服務(wù)器總?cè)萘吭较迺r(shí)，上報(bào)超限告警，提醒運(yùn)維管理部門反饋相關(guān)情況至業(yè)務(wù)部門要求客戶進(jìn)行擴(kuò)容，并給出兼顧裝機(jī)率和低能耗的最佳擴(kuò)容方案?？蛻艚拥酵ㄖ蟀才艑I(yè)人員核實(shí)擴(kuò)容，通過該系統(tǒng)的實(shí)時(shí)反饋避免了容量超限后可能引發(fā)的火災(zāi)隱患，同時(shí)要求客戶擴(kuò)容為企業(yè)增收提供幫助，也在擴(kuò)容的同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)房運(yùn)行的節(jié)能降耗。

6 結(jié) 論

數(shù)據(jù)中心智能運(yùn)維系統(tǒng)大大提高了人員管理效率，為了減少IT企業(yè)的運(yùn)營成本，基于云的聚合平臺解決方案體現(xiàn)出更大的應(yīng)用價(jià)值。它能夠服務(wù)于設(shè)備管理，為企業(yè)客戶營造更加便捷的服務(wù)環(huán)境。對于企業(yè)來講，由于對設(shè)備的安全性、兼容性以及簡便性有較高需求且要求管理平臺能夠進(jìn)行智能控制和整合，而云服務(wù)對于運(yùn)營商和客戶而言可以實(shí)現(xiàn)功能的雙向滿足，因此云服務(wù)必然成為電信運(yùn)營上的最有利選擇。借助聚合性平臺的解決方案，實(shí)現(xiàn)電信運(yùn)營商對所有設(shè)備的管理，能夠?yàn)槠髽I(yè)和客戶提供各種服務(wù)，還能夠分析客戶業(yè)務(wù)，給出解決方案，從而實(shí)現(xiàn)電信運(yùn)營商與客戶的雙贏。