数据中心3D智慧管理系统

By 小七 | 2017-11-08 17:50      来源:桂林力拓信息科技有限公司       点击:

1项目背景

随着社会信息化的发展,各企业提供的信息化管理、娱乐、社交等工具越来越多,日产生数据量也越来越大,随着大数据分析、数据挖掘以及人工智能等技术的发展,各大企业对自己的数据越来越重视,并作为重要的宝贵财富进行存储。而数据中心作为信息化数据存储的核心,国家各大企业在IDC机房投产的面积也是逐年扩大,据统计,2012年中国IDC机房实际投产面积达到189.9万平方米,而到2014年实际投产面积达到255.6万平方米,到去年2016年实际投产面积已经达到325.4万平方米,而这些数据现在还在逐年扩大。因此,如何降低数据中心运营成本、如何提高信息化管理能力以及如何提高能源和运维效率将成为数据中心的主要工作要求。

而目前数据中心归纳起来,主要存在资产管理、动环控制管理以及环境安全管理这三大方面的问题。资产管理方面,主要表现在无机房设备群控策略,难以使整个系统高效运行,缺乏空间规划以及资产自动化管理工具,在日常维护方面,缺乏资产的查询、定位、导航可视化经营工具;动环控制管理方面主要表现在机房各子系统众多而且孤立,运维协同性差,这直接导致安全预警机制分散不统一,无法实现联动预警;在环境安全管理方面,机房环境缺乏立体数据信息,对机房温度无法精确到点的程度,缺乏热动力学智能预测系统;这机房面的问题可能导致机房高负荷运维、低投入产出比、高耗能,严重可能导致铛机事故。

2产品介绍

2.1系统概述

数据中心3D智慧管理系统是由浙江永拓信息科技有限公司基于自主研发的3D可视化物联网基础支撑性工具拓展为解决数据中心管理规模越来越庞大;管理工具越来越多样化;管理信息和管理数据越来越海量化的精细化、专业化、自动化管理要求。系统以3D可视化作为重要管理手段,对数据中心资产设备,资源设备运行状况等进行全面监控和管理,包括基础设备监控和基础设备管理两大功能模块。通过采集设备、传输设备和管理设备等,将数据中心机房内分散的多种专业监控系统、资产管理系统、运维流程管理系统融合在构建数据中心的3D全息图景中;建立统一监控、统一预警、统一资产管理以及统一空间规划,并提供规范化的系统管理流程;改变监控、数据孤岛现象,并保障机房运维过程有据可依;

以三维模式呈现数据中心机房整体结构、设备分布情况,提供鸟瞰、漫游、自动巡检等多种演示方式,满足多样化展示需求。

2.2系统架构


 

3D可视管理系统功能架构图

本解决方案通过构建一个基于物理数据中心的虚拟3D可视化数据中心为基础。实现3个主要功能模块:动环监控系统、资产管理系统、环境节能系统、运维流程管理系统,未来可以拓展实现更多应用。

2.3 3D可视化系统

作为系统的基础,主要提供权限管理,数据接口,模型管理等核心功能和各数据视图的展示。

  核心功能:

▇ 3D引擎:提供驱动图形显示的核心3D组件。

▇ 图形接口:提供将其它3D工具创建的模具进行整理导入接口。

▇ 场景编辑器:提供高灵活度场景编辑,用户可自由添加3D场景资产资源。

▇ 模型管理:提供内置的产品模型库管理。

▇ 权限管理:提供用户、角色与权限管理的功能。

▇ 数据接口:提供将其它系统或格式的数据导入或对接的接口。

▇ 环境展示:提供院区、建筑外观与内部结构的3D展示功能。

▇ 资产展示:提供资产设备的3D展示功能,包括配置信息展示,准确定位资产位置信息,自动盘点资产数量,实时监测设备的异动情况。

▇ 管线展示:提供链路的3D展示功能,包括链路以及端口信息。

▇ 容量展示:提供U位、能耗、载重等数据可视化功能。

▇ 监控展示:对数据中心机房内的配电柜、空调、UPS等从环境监控、安防监控到网管和应用监控,同时保存记录各监控系统历史数据,提供统一监控管理以及历史数据报表统计与分析。

▇ 告警展示:可以将所有设备异动情况,第三方平台告警信息集中展示,提供统一预计机制。

▇ 任务管理:日常运维流程提供规范化操作依据,包括设备上架、下架、迁出/迁入、维修、盘点任务机制。

▇ 盘点管理:规范化机房日常管理过程,提供可以资产、告警、任务盘点管理以及报表管理,实现数据永久记录。

▇ 客户管理:对客户信息和客户资产进行统一维护管理。

3、详细功能模块介绍

3.1系统基础配置管理

1)系统提供可视化配置功能,可以对操作菜单、按钮、监控面板、图层选项、3D场景角度进行调整,并可根据用户偏好设置3D效果。如,设置模型加载方式(全量加载或缓释加载)、设置3D操作灵敏度、设置初始化时摄影机位置和视点、设置功能按钮显示或隐藏、设置logo图标、设置功耗/空间/承重的区间颜色、设置告警级别的颜色、设置告警图标的大小等。以上功能均可通过软件配置操作实现调整,不需代码开发。

2)可对设备类型、设备场景进行添加配置管理

3)可以架式设备、非架式设备、门禁、摄像头设备类型自定义添加/删除资产字段

3.2多场景管理

系统支持新建多场景工程管理,实现异地数据中心统一平台呈现,管理人员无需再为查看异地监控运行状态而切换或者登陆新的系统,其次系统提供场景到设备到运维功能的权限分级管理,以实现运维人员各司其责;多个场景于一个系统,实现各地实际场景项目整体把控。

 

数据中心3D智慧管理系统 - lt3d - 创业者
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3.3场景编辑器

数据中心场景编辑器是由永拓科技自主研发的3D可视化物联网基础支撑性工具,可提供一整套3D场景建设到3D可视化管理和运维的解决方案,系统为管理人员提供有自定义绘制、修改户型结构;添加、删除资产;编辑、修改监控连接对象以及监控属性表现样式,为数据中心实际工程管理提供高灵活性。实现项目资源重利用以及快速实现场景仿真以及直观化快速部署。

 

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3.4设备索引

   用户可以通过设备索引直接的查看整个管理系统中所有园区资产以及设备情况,并可一目了然其所属楼层及房间,点击可实现视角定位到相应层级设备。 
 


 

3.5设备搜索

用户可根据实际查找要求输入检索名称、检索位置以及可自定义添加检索条件,如管理员、品牌等实现可视化查找定位。
 

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3.6空间查找

用户可根据自身需求输入需要查找空间u 位数、选择搜索U位的空间位置、输入设备所需功率以及设备所需承重即可查找机房内符合查询条件的机柜空间。

3.7资产可视化管理

资产管理系统提供3D可视的运维管理模式,在运维管理过程中,实现虚拟场景与物理实际场景一一对应,让数据中心的资产和配置管理变得更加直观易用;可以快速搜索、定位目标设备,便捷的查询设备信息、设备安装应用信息、设备归属信息、设备运维信息以及相关运行手册,运维人员无需频繁进出机房便可清晰掌握数据中心的资产状况,提升信息查询和管理效率;用户可以单击任何一个资产设备查看该设备的资产情况,查看到端口链路情况。

资产可视化管理提供标准化接口,能够与第三方资产管理系统实现无缝对接,也可与资产自动化监控管理设备对接,实现数据中心资产的自动化管理,通过部署RFID标签和读卡器,实现资产的自动化管理,资产信息增、删、改,实现资产统计查询等。部署的RFID硬件使用有源无线的解决方案,可以快速方便的进行部署。
 

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(硬件实现U级单位的资产变更自动检测,硬件采用电源供电,无线数据传输)

3.8线路可视化

管线可视化以三维可视化手段,梳理数据中心日益密集的电气管道与网络线路,更加直观的掌握数据中心管线分布及走线情况,从而快速排除及修复管线类故障,提高管线管理水平和故障解决效率。
 


 

3.9监控可视化管理

本系统通过与机房相应监控子系统实现数据连接,包括UPS、配电柜、漏水检测、烟感、红外探测、摄像头部署、精密空调、各类环境指数、门禁出入记录等实现设备数据集成化展现,并存储和显示在3D可视化系统中,可以对接环境节能系统的环境传感器,实现温湿度和冷热气流,气压的监控,并提供数据统计、分析和预警等,实时查看设备性能数据,实现整个机房全局3D一屏把控,统一的预警机制,以让运维人员能够及时了解到整个机房电力情况、暖通情况、室内云图、人员信息以及环境实时监控状态,为运维人员提供动力环境的整体把控提供直观依据。
 

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统一预警机制
 

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UPS详细运行界面(部分动环管理页面)
 

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3.10盘点管理

系统系统包括资产盘点、任务盘点以及告警盘点功能。资产盘点为机房日常资产管理维护提供规范化管理流程,为机房实际管理过程中线上管理以及线下排查相结合,为资产数据提供永久性记录保障;任务盘点让管理员可以统计查看机房每个时间段的任务派遣情况以及完成情况;告警盘点让管理人员可针对单个机房、设备类型、时间局域等条件组合统计查看机房实际运维过程中发生的告警情况。
 

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3.11任务管理

任务管理系统为管理人员提供日常机房协作实现规划化任务管理机制,其中包括盘点任务、上架任务、下架任务、停机任务以及维修任务,管理员之间通过任务派遣的方式,处理人员接收任务后去执行相关任务,执行完成后通过线上平台确认,以此记录机房中心各个设备运维过程的历史轨迹。 
 

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3.12客户管理

客户管理包括客户信息维护管理以及客户资产统计管理,通过客户管理,我们可以及时了解每个资产归属客户的客户信息以及联系方式,同时可以统计查看数据中心中每个客户所拥有资产的详细报表。
 


 

DCIM(数据中心基础设施监控管理)系统将分散的多种信息和数据进行深度整合,利用3D技术构建数据中心的全息图景,提高信息的可读性和交互效率,以最大限度降低降低数据中心运营成本、提高信息化管理能力、提高运维管理效率,让数据中心管理人员看到更多,理解更多,掌控更多

4、节能管理系统

4.1系统概述

通过三维可视化机房模型,准确形象地描述机房物理概况。显示数据中心重要性能指标,一目了然地反映数据中心的主机、空调和能源系统运行和能耗情况的能源利用率 (PUE) 、气流分布系数 (RTI) 、机柜冷却系数 (RCI) 等。


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可以实时查看二维及三维流场模拟效果,将温度、湿度、风速、能耗等数据生动地呈现在系统画面上。如下图所示,数据中心机柜的过热点及过冷点在三维温度场中一览无余,用户迅速了解机房运行状况,准确锁定问题所在,可以立即采取行动。


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系统还提供历史数据及表格,为管理人员提供运行记录和建议,保证能源系统的正常和优化运行。并对数据进行智能分析判断,根据需要发出提醒和报警。系统自动处理分析数据,从包含 40 种类型的报警信息数据库中确定当前系统可能存在的警惕状况。在警告信息界面,会给出管理人员问题产生原因和解决方案建议,大大方便了故障的诊断和及时处理。

4.2系统架构


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4.3数据采集系统

数据采集精确到机柜内不同设备层的温度、湿度和风速,气压,PM2.5 等的环境数据采集及能耗和其他数据的接收;

4.4数据分析处理系统

通过改良型 CFD 模拟软件对实时采集数据进行处理分析,通过我们创新的专利方法实现数据的分析处理,生成一个实时的连续的机房三维温度场、湿度场和能耗场图像;

4.5空调群控系统

通过本地监视器对系统直观显示。另外我们创新的方法合理控制空调系统,消除机房局部热点,优化气流组织,实现高效制冷和精确送风,并防止无辜过度冷却;

4.6云存储

将数据和分析结果进行云存储。通过云平台进行数据共享,让运维人员随时随地都能关注数据中心运行状况和历史记录。

4.7功能特点

1) 提供数据中心全天候7x24小时的环境安全监控;

2) 提供完整的机柜进风和回风的精密温湿度监控、记录和报警;

3) 安装便捷,无需布线或中断数据服务;

4) 对托管设备进行无接触式监控;

5) 免维护,无需外接电源,无需连接客户的设备或网络;

6) 基于3R(Reliable, Redundant, Resilient)标准,保证数据安全;

7) 提供完全的内网服务器架构方案,防止数据泄露;

8) 延长设备使用周期,保护数据中心的投资;

9) 完备的安全监控系统,提供认证数据记录,保证数据安全;

10) 提供数据访问用户权限认证,用户权限达到机柜级权限认证;

11) 数据无线传输安全加密;

12) 降低机房人工巡逻和维护的时间成本和人力成本

13) 提供大数据分析平台,可以按季度产生各类报表,包括按机柜生成环境

4.8能源管理

 提供全天候24小时无人精密监控机柜进风口和机柜内每台关键IT设备的回风的精密温湿度(上,中,下和/或关键服务器的出风口)。避免了通常的广域回风通道温度监控所成在的一个重大缺点,从而浪费了大量的风机和冷冻水所消耗的电力。根据数据中心的耗电分析,每升高回风温度一度即可节省冷却耗电10%左右。如升高回风温度二度,即可节省冷却耗电20%左右。采用了多通道无线传感器,我们可将传感器安放在每个关键的IT设备回风口做最精密的即时监控和空调的即时控制,从而避免了不必要的将回风温度控制在一个较低的设置。使用此项服务后可将回风温度设在28摄氏度至30摄氏度,从而减少空调耗能15%-25%。

 由于同一机柜中不同设备的功耗相差极大,同一机柜中不同位置的回风温度也会产生很大的差别,经常可高达10度以上。监控回风道温度并无法有效的防止某一台服务器长期或偶发性短期过热。服务器的长期或偶发性短期过热可严重的影响其使用寿命和可靠性,并可能引发服务器停机或损坏原始数据。系统提供积极的停机预防机制,可以极大的减少数据中心的数据损失率。机柜精准监控同时有效的延长了IT设备和空调设备的使用周期,保护了数据中心的投资。


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