國(guó)網(wǎng)湖北電力有限公司 萬(wàn) 磊 余 飛

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用為不同領(lǐng)域提供了相應(yīng)的條件，其中電力行業(yè)的數(shù)據(jù)中心作為重要的部分，企業(yè)應(yīng)對(duì)數(shù)據(jù)充分利用，可借助大數(shù)據(jù)技術(shù)來(lái)提升自身的競(jìng)爭(zhēng)力。在電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理中可建立數(shù)據(jù)平臺(tái)，對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理，使運(yùn)維管理得到技術(shù)支持，可挖掘到數(shù)據(jù)的價(jià)值，為企業(yè)的運(yùn)行及管理等提供相應(yīng)的依據(jù)。因此，應(yīng)對(duì)大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用下的電力數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理進(jìn)行分析，采取有效的手段來(lái)加強(qiáng)管理效果，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理內(nèi)容

電力數(shù)據(jù)中心作為電力企業(yè)計(jì)算服務(wù)的提供中心，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的運(yùn)算、交換及存儲(chǔ)，并且運(yùn)用了先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及存儲(chǔ)技術(shù)，承載網(wǎng)絡(luò)大部分服務(wù)請(qǐng)求及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)量，可使企業(yè)業(yè)務(wù)體系運(yùn)行提供服務(wù)及平臺(tái)。在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，數(shù)據(jù)中心傳統(tǒng)運(yùn)維模式可適應(yīng)目前的數(shù)據(jù)管理要求，在數(shù)據(jù)中心生命周期中運(yùn)維管理作為重要的部分，數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理是對(duì)信息系統(tǒng)服務(wù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)、控制及組織，數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性及服務(wù)型管理。在電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理中涉及的內(nèi)容更加廣泛，其中包括了環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備以及員工、密碼等數(shù)據(jù)管理，而在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用下，數(shù)據(jù)中心作為數(shù)據(jù)及信息高度化集成的場(chǎng)所，數(shù)據(jù)承載性要求隨之提高。

在數(shù)據(jù)量大幅度增加的趨勢(shì)下，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維模式及運(yùn)行方式都無(wú)法滿足當(dāng)前的管理需求，運(yùn)維設(shè)備、數(shù)據(jù)運(yùn)維效率與市場(chǎng)法需求之間不匹配。同時(shí)，在電力數(shù)據(jù)運(yùn)維管理中人員的能力存在差異，運(yùn)維管理時(shí)效性會(huì)受到影響。因此，為了使當(dāng)前的電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理效率得到提升，數(shù)據(jù)中心需要對(duì)數(shù)據(jù)運(yùn)維管理手段進(jìn)行創(chuàng)新，開(kāi)發(fā)及有效應(yīng)用運(yùn)維技術(shù)。通過(guò)對(duì)運(yùn)維管理體系的優(yōu)化，發(fā)揮出運(yùn)維管理的作用，可推動(dòng)電力行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展。

2 電力數(shù)據(jù)中心管理平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1 平臺(tái)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)

以電力數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)，建立相應(yīng)的平臺(tái)體系，其中包括源數(shù)據(jù)層、數(shù)據(jù)采集層、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層以及應(yīng)用服務(wù)層、用戶層[1]。用戶層屬于數(shù)據(jù)運(yùn)行管理平臺(tái)中的用戶，能夠進(jìn)行操作應(yīng)用。應(yīng)用服務(wù)層是數(shù)據(jù)運(yùn)行管理平臺(tái)所在的位置，能夠呈現(xiàn)出各類監(jiān)控目標(biāo)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理。數(shù)據(jù)采集層是使源數(shù)據(jù)加工成為其中的指標(biāo)，并且對(duì)其進(jìn)行采集。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層是指標(biāo)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的位置。源數(shù)據(jù)層是數(shù)據(jù)運(yùn)行管理中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)集合，其中包括了子數(shù)據(jù)，在平臺(tái)中發(fā)揮了核心作用，比如資產(chǎn)清單等，還包括了大數(shù)據(jù)平臺(tái)的指標(biāo)數(shù)據(jù)，比如平臺(tái)CPU及存儲(chǔ)使用量等。其中，涉及組件作業(yè)運(yùn)行信息數(shù)據(jù)，比如workflow調(diào)度工具的信息以及數(shù)據(jù)同步工具的信息等。

2.2 平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)

在電力數(shù)據(jù)中心需建立可視化平臺(tái)，其中包括展示層、應(yīng)用層以及模型層、基礎(chǔ)層。展示層前端框架使用Vue2.6.10、ElementUI2.13.2、Echarts4.8.0。應(yīng)用層框架使用SpringBoot2.2.4、Mybatis3.3.1、Mybatis3.3.1以及Druid1.1.13，將短信告警服務(wù)集成，并且使用AOP技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)日志服務(wù)，應(yīng)用層可通過(guò)各類業(yè)務(wù)邏輯來(lái)形成，并且將框架的接口方式明確，可使用戶實(shí)際的業(yè)務(wù)功能完成。在模型層中使用UDM建模思想來(lái)開(kāi)展數(shù)據(jù)建模。在基礎(chǔ)層中結(jié)合UDM模型來(lái)進(jìn)行應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交互。

2.3 平臺(tái)功能模塊設(shè)計(jì)

為了使電力數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)運(yùn)維管理的功能更加全面，并且實(shí)現(xiàn)可視化管理目標(biāo)，應(yīng)對(duì)功能模塊進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。模塊中有多個(gè)部分的監(jiān)控體系，可滿足監(jiān)控各方面需求，比如數(shù)據(jù)中心展示、應(yīng)用監(jiān)控、數(shù)據(jù)監(jiān)控及專項(xiàng)監(jiān)控、租戶監(jiān)控模塊以及平臺(tái)監(jiān)控模塊。在各個(gè)模塊中包括了以下功能，一是數(shù)據(jù)中心顯示模塊，該部分可滿足可視化管理需求，使人員了解數(shù)據(jù)中心的情況，比如接入數(shù)據(jù)源、接入作業(yè)、數(shù)據(jù)服務(wù)接口等。二是應(yīng)用監(jiān)控模塊，該模塊可通過(guò)圖形形式等來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)中心的指標(biāo)進(jìn)行呈現(xiàn)，也可顯示出其他的指標(biāo)。三是數(shù)據(jù)監(jiān)控模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)、指標(biāo)以及接入表數(shù)量等呈現(xiàn)，以了解各項(xiàng)數(shù)據(jù)的實(shí)際情況。四是作業(yè)監(jiān)控模塊，可展示出作業(yè)運(yùn)行的匯總指標(biāo)、異常作業(yè)處理等。五是專項(xiàng)監(jiān)控模塊，可展示元數(shù)據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)。六是運(yùn)維管理模塊，可進(jìn)行用戶管理、調(diào)度管理、菜單管理、角色管理及日志管理等。

系統(tǒng)可借助采集設(shè)備來(lái)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并且開(kāi)展二進(jìn)制預(yù)處理，接下來(lái)對(duì)處理完成的數(shù)據(jù)文件進(jìn)行傳輸，為數(shù)據(jù)平臺(tái)及自動(dòng)化平臺(tái)的計(jì)量運(yùn)行提供數(shù)據(jù)條件?？赏ㄟ^(guò)估算及數(shù)據(jù)分析獲得指標(biāo)傳輸給各個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)分析及配網(wǎng)決策分析、大客戶管理分析等。用戶在應(yīng)用中可結(jié)合業(yè)務(wù)系統(tǒng)來(lái)監(jiān)控業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并且根據(jù)不同的時(shí)間下的運(yùn)行情況進(jìn)行查看。同時(shí)，可使用點(diǎn)擊功能來(lái)對(duì)所需要獲取信息的業(yè)務(wù)中的詳細(xì)情況展示出來(lái)，或者對(duì)接入工具的信息進(jìn)行獲取，使信息的查看更加高效，也可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的呈現(xiàn)更加全面可靠。

3 大數(shù)據(jù)時(shí)代下電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理應(yīng)用的技術(shù)

3.1 虛擬化技術(shù)

虛擬化在大數(shù)據(jù)技術(shù)中的重要基礎(chǔ)，可為電力數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維管理提供有效的技術(shù)支持，可借助虛擬化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力數(shù)據(jù)資源的整合，加強(qiáng)電力數(shù)據(jù)中心電力系統(tǒng)服務(wù)的效果。在虛擬化技術(shù)應(yīng)用中主要包括了以下內(nèi)容。

3.1.1 服務(wù)器虛擬化

計(jì)算機(jī)中包括了不同結(jié)構(gòu)，可運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)，為了加強(qiáng)服務(wù)系統(tǒng)的虛擬化作用，應(yīng)采取有效的技術(shù)條件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的虛擬監(jiān)控，并且使數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行需求得到滿足，加強(qiáng)系統(tǒng)操作的抽象性。在電力系統(tǒng)運(yùn)行中工作人員應(yīng)使用虛擬機(jī)來(lái)進(jìn)行操作，以實(shí)現(xiàn)對(duì)電力數(shù)據(jù)資源的配置。

3.1.2 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

電力數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行及維護(hù)管理都需要數(shù)據(jù)處理的支持，應(yīng)明確電力系統(tǒng)運(yùn)行的要求，使數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行水平提升。結(jié)合傳統(tǒng)的系統(tǒng)情況來(lái)分析，其中采用的主要處理方式為二層網(wǎng)絡(luò)，而在電力數(shù)據(jù)處理中會(huì)產(chǎn)生資源浪費(fèi)的問(wèn)題，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)堵塞。主要是為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的獨(dú)立處理，然而這使電力數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜。為了改善該問(wèn)題，電力數(shù)據(jù)中心可使網(wǎng)絡(luò)及業(yè)務(wù)更加獨(dú)立，考慮到電力數(shù)據(jù)的數(shù)量多的特點(diǎn)，通過(guò)對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬化的實(shí)現(xiàn)可使網(wǎng)絡(luò)分層虛擬，在不改變本來(lái)的設(shè)計(jì)形式的情況下達(dá)到網(wǎng)絡(luò)虛擬化處理的目的，可使電力數(shù)據(jù)的處理效果加強(qiáng)，以更好地滿足電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)行需求[2]。

3.1.3 存儲(chǔ)虛擬化

電力數(shù)據(jù)增多會(huì)使電力數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)的要求提高，當(dāng)電力數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)增多，會(huì)使數(shù)據(jù)庫(kù)的管理維護(hù)難度增加，還會(huì)使數(shù)據(jù)管理及維護(hù)的費(fèi)用超出電力系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行的成本。大數(shù)據(jù)技術(shù)支持下的電力數(shù)據(jù)中心可進(jìn)行存儲(chǔ)虛擬化，使用一個(gè)統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)磁盤(pán)，將存儲(chǔ)設(shè)備物理特點(diǎn)忽略而突出邏輯特點(diǎn)。電力系統(tǒng)用戶進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)應(yīng)創(chuàng)建虛擬存儲(chǔ)體系，并且對(duì)其進(jìn)行空間劃分，獲得相應(yīng)的虛擬空間。在存儲(chǔ)設(shè)備出現(xiàn)后不需使電力設(shè)備停止，而是將設(shè)備融入虛擬系統(tǒng)的內(nèi)部，在該方式下可使用戶與設(shè)備之間建立聯(lián)系，并且使存儲(chǔ)設(shè)備的運(yùn)行發(fā)揮出有效的作用，加強(qiáng)管理效果。在存儲(chǔ)虛擬化系統(tǒng)中電力數(shù)據(jù)處理是一種重要的技術(shù)，電力數(shù)據(jù)信息比較多，同時(shí)存在著重復(fù)的情況，一般當(dāng)電力數(shù)據(jù)有重復(fù)性，會(huì)使占據(jù)空間變大，應(yīng)借助云計(jì)算功能來(lái)進(jìn)行處理，去除其中的重復(fù)數(shù)據(jù)，使電力數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)化，同時(shí)避免電力數(shù)據(jù)缺失引起的影響。

3.1.4 應(yīng)用虛擬化

可借助虛擬化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的虛擬化，經(jīng)過(guò)對(duì)程序的優(yōu)化后來(lái)進(jìn)行邏輯分析。電力用戶可對(duì)虛擬服務(wù)器進(jìn)行訪問(wèn)，并且使用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行運(yùn)行，在服務(wù)器的支持下提供相應(yīng)的空間，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的優(yōu)化目標(biāo)，并且使過(guò)程傳輸?shù)娇蛻舳藘?nèi)部，用戶可在客戶端獲得良好的體驗(yàn)，不會(huì)感受到電力數(shù)據(jù)傳輸?shù)膹?fù)雜性，并且使系統(tǒng)應(yīng)用符合實(shí)際要求，為用戶的訪問(wèn)提供有效的支持。計(jì)算機(jī)用戶端出現(xiàn)變化的情況下，不會(huì)使應(yīng)用程序自身的安全性發(fā)生變化。在應(yīng)用中不需要使用較多的程序來(lái)維持其運(yùn)行效果，也會(huì)在計(jì)算機(jī)設(shè)備影響下出現(xiàn)問(wèn)題，保證了使用的舒適性，并且使電力數(shù)據(jù)的處理更加高效。因此，應(yīng)用虛擬化技術(shù)的應(yīng)用可為電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理提供良好的條件。

3.2 分布式計(jì)算技術(shù)

可使用分布式計(jì)算技術(shù)，將應(yīng)用分解成小的部分，分配給多臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)處理，使計(jì)算時(shí)間縮短，提升了計(jì)算的效率。其中包括以下兩部分，一是LTS分布式任務(wù)調(diào)度，建立分布式任務(wù)調(diào)度框架，其中各節(jié)點(diǎn)無(wú)狀態(tài)，可部署多個(gè)，以實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡，以提高負(fù)載量水平，框架自身有著較好的容錯(cuò)能力。二是Zookeeper分布式應(yīng)用協(xié)調(diào)，作為一種分布式的開(kāi)源分布式應(yīng)用程序協(xié)調(diào)服務(wù)，可為分布式應(yīng)用提供一致性服務(wù)，功能包括配置維護(hù)、域名服務(wù)、分布式同步等。可向集群組提交計(jì)算任務(wù)，在任務(wù)比較大時(shí)，可配置所有集群組來(lái)進(jìn)行計(jì)算，也可根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)模來(lái)估算任務(wù)及集群組處理的配制關(guān)系。根據(jù)分析的結(jié)果，以Mycat進(jìn)行數(shù)據(jù)路由，可實(shí)現(xiàn)不同類型數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)，以加強(qiáng)海量數(shù)據(jù)分析及存儲(chǔ)的效果。

圖1 基于LTS+Zookeeper的分布式分析框架

3.3 自動(dòng)化技術(shù)

在大數(shù)據(jù)背景下，電力數(shù)據(jù)中心可處理大量電力數(shù)據(jù)資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理處理及配置，傳統(tǒng)的電力數(shù)據(jù)資源操作無(wú)法滿足新的數(shù)據(jù)處理需求，可應(yīng)用云計(jì)算電力數(shù)據(jù)中心來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電力數(shù)據(jù)資源的全面處理。自動(dòng)化技術(shù)在其中的應(yīng)用發(fā)揮了有效作用，可作為電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)行的技術(shù)基礎(chǔ)，也為運(yùn)維管理系統(tǒng)的建設(shè)具備了相應(yīng)的條件。

一是設(shè)備管理的自動(dòng)化，在電力系統(tǒng)管理中應(yīng)有效利用自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管控，使用相應(yīng)的軟件來(lái)完善該體系，并且對(duì)數(shù)據(jù)資源進(jìn)行高效化處理，不會(huì)對(duì)用戶的使用產(chǎn)生影響。在自動(dòng)化技術(shù)的支持下可使電力數(shù)據(jù)中心的監(jiān)控效果加強(qiáng)，為設(shè)備的運(yùn)行管理提供支持，同時(shí)可在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題后進(jìn)行自動(dòng)化處理。通過(guò)設(shè)備的自動(dòng)化管理可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)對(duì)軟件差異自動(dòng)化調(diào)整，使操作具有標(biāo)準(zhǔn)化特點(diǎn)。

二是資源管理自動(dòng)化，在電力數(shù)據(jù)中心電力數(shù)據(jù)資源配置可通過(guò)自動(dòng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，使電力數(shù)據(jù)資源得到統(tǒng)一調(diào)度，也可結(jié)合電力系統(tǒng)的要求來(lái)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)過(guò)程的優(yōu)化，并且使電力數(shù)據(jù)資源配置具有智能化特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)計(jì)費(fèi)功能。

三是應(yīng)用管理的自動(dòng)化，借助大數(shù)據(jù)電力數(shù)據(jù)中心可進(jìn)行電力數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)化處理，以滿足業(yè)務(wù)運(yùn)行的需求，并且根據(jù)平臺(tái)電力數(shù)據(jù)信息來(lái)實(shí)施自動(dòng)化應(yīng)用管理，可使人工的參與減少，提升了業(yè)務(wù)處理的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)運(yùn)維管理的實(shí)際效果。

4 加強(qiáng)電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理效果的措施

提升管理人員自身的綜合素養(yǎng)。為了加強(qiáng)電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理效果，應(yīng)使管理人員明確自身的職責(zé)，重視對(duì)人才的培養(yǎng)，應(yīng)結(jié)合先進(jìn)的管理理念來(lái)開(kāi)展工作。企業(yè)需要全面開(kāi)展運(yùn)維管理人員培訓(xùn)，使其掌握豐富的知識(shí)，并且能夠在實(shí)際工作進(jìn)行運(yùn)用?？山Y(jié)合工作的情況來(lái)制定管理計(jì)劃，使管理發(fā)揮出有效的作用。在培訓(xùn)過(guò)程中可通過(guò)業(yè)務(wù)培訓(xùn)及研究報(bào)告等形式來(lái)實(shí)施，并且進(jìn)行人員考核，掌握其技術(shù)能力情況，對(duì)培訓(xùn)內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，以加強(qiáng)培訓(xùn)的效果。還需使管理人員自身具備良好的職業(yè)素養(yǎng)，使其重視運(yùn)維管理工作，能夠根據(jù)各項(xiàng)要求來(lái)有效完成工作，提升工作質(zhì)量。

在技術(shù)應(yīng)用水平提高的趨勢(shì)下，企業(yè)的電力數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理也應(yīng)得到優(yōu)化。運(yùn)用大數(shù)據(jù)等技術(shù)為我國(guó)的電力行業(yè)數(shù)據(jù)中心運(yùn)維管理提供良好的條件，可配合虛擬化技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)施創(chuàng)新，并且提升管理人員自身的綜合素養(yǎng)，加強(qiáng)人員的信息化意識(shí)及設(shè)施建設(shè)，提升運(yùn)維管理水平。