機房智能系統的設計與應用

武 翔

（貴州省體育彩票管理中心，貴陽 550002）

近年來，隨著通信技術的不斷發展和需求，數據中心建設領域取得了巨大的突破，新型的模塊化數據中心能夠改善傳統機房建設中存在的工程復雜、建設周期長、能耗高、管理效率低、運維體驗較差等方面的問題。在模塊化智能機房推廣普及的同時，傳統機房的運維也趨于精細化、智能化、規范化，在機房類型多樣、運維要求提升的現狀下，智能系統的設計與應用變得尤為重要。

1 機房智能系統方案設計

機房智能系統的主要功能是保障機房及配套設備的持續穩定運行，主要由工業計算機網絡以及工業控制系統構成，其中包含了傳感器、控制器等多種設備，可以對機房的網絡、電源、環境等多個方面的內容進行全面自動監控。下圖為機房智能系統的一般結構。

圖1 機房智能系統結構

機房智能系統建設是一個覆蓋面十分廣泛的系統性工程，實現了對機房設備運控的高度整合和統一管理，也實現了設備功能的開發利用，不僅有效的節省人力物力資源的投入，同時也大幅度的提升了機房運維管理水平。因此在進行機房智能系統設計的過程中，必須遵循一定的原則：第一，實用性，即系統方案設計必須符合當前階段機房運行的需求。第二，可靠性，機房系統方案設計必須滿足其各項業務應用的要求，在部分關鍵核心設備處應該采取冗余設計。第三，安全性，機房設計所使用的各類材料必須符合我國法律法規的要求，同時加強安全管理技術的應用。第四，先進性。即在機房系統設計中應盡量選擇先進成熟的技術，提高機房系統的使用壽命，避免頻繁升級導致成本增加。第五，規范性，系統建設施工必須符合行業相關規范標準。第六，可拓展性。現代計算機技術的一個顯著特點就是更新周期短，因此在進行系統設計時必須留出一定的升級改造空間，為機房智能系統未來的拓展調整提供便利。

基于上述原則，在數據中心機房建設工程中，采用了新一代的模塊化數據中心進行規劃建設時，需要通過合理的調配將冷通道內機架、制冷、配電、安防、監控以及消防系統等基礎設施的智能運控整合到同一框架內，針對模塊化機房的產品特點，提供更加集成化、智能化的系統規劃設計。同時，可根據項目具體需求，可充分利用“云計算”、“云儲存”技術，提升系統數據的分析和存儲能力，為今后的業務擴展和需求，提供數據和網絡基礎。

2 機房智能系統的實現

機房智能系統主要有兩個重點部分，分別是現場控制傳感器和管理平臺。其中控制傳感器主要用于相關設備及運行環境監控，其作用是將現場采集到的各類信號傳輸到管理平臺和監控中心，通過平臺的管理軟件對各類信號進行歸集和分析處理，實現對機房系統運行情況的實時體現。下文將對機房智能系統的各部分分別進行闡述。

2.1 智能監控管理系統

機房智能監控管理系統包含了多個功能模塊，其在運行的過程中，通過各環節采集的實施數據信息對機房各系統運行情況的數據進行匯總和分析，進而判斷機房當前的運行狀態。監控軟件系統會以固定的周期對各監控系統設備或環境進行數據獲取，一旦環境、網絡、電源等系統出現問題，監控平臺可通過短信、App等渠道將故障信息第一時間推送至管理人員，以便及時進行故障處理。除此之外，系統還應支持遠程監控功能，管理人員應實現監控平臺遠程訪問，在節假日或無人值守的情況下，管理平臺應實現機房監控數據信息定時推送功能，方便管理人員對機房系統運行情況的動態掌握。

機房智能監控系統應采用分層式架構，可以分為數據采集層、數據運算和信息處理層以及管理平臺層。其中數據采集層負責對機房設備以及各項運行參數信息進行實時采集，數據運算和信息處理層主要負責對上述信息進行運算和處理，管理平臺層負責運維和業務管理操作以及信息推送等前端功能。

2.2 網絡監控

網絡環境是機房運行中需要重點監控的一個方面，具體是通過監控主機中安裝的網絡監測程序對網絡狀況進行實時監控。在具體運行的過程中，監控主機和交換機之間通過RS232串口線進行連接。監控主機上的監控程序模擬線路會以特定的頻率ping隨機地址，若是遇到地址不通的情況，就會即時將相關信息傳輸到監控程序，觸發系統告警。

2.3 電源監控

電力供應是數據中心機房運行的基礎保障，一般來說，機房的供配電系統通常包括發電機、UPS、配電屏、PDU等部件。其中UPS可以為機房提供不間斷供電的保障，通過發電機及蓄電池的電力儲備可以保障停電狀態下機房的正常供電。機房電源監控通常采用的是UPS廠商開發的監控軟件，廠商根據自身設備的性能和結構進行科學有效的監控。通常做法是將安裝監控軟件的電腦或服務器與UPS通過串口進行連接，通過監控平臺軟件將UPS狀態信息的輸出，顯示UPS的相關參數信息和運行狀態，同時還能實現對UPS狀態的控制，方便管理人員運維監控。在監控軟件運行的過程中，為了保障其安全性，建議設置系統管理員密碼，這樣可以有效的防止外部攻擊和無關人員誤操作。除了基本的日常監控功能外，用戶還可以通過監控軟件進行電池的維護。如安排日常對電池進行自動放電等。機房智能系統管理中心可以對監控軟件的日志信息進行讀取，同時監控軟件還可以自主將相關信息傳送到管理中心。

2.4 機房環境監測

機房環境條件對于各類設備運行情況的影響較大，因此針對溫度、濕度等環境參數的監控十分必要。通過智能監控系統可以對每個溫度和濕度傳感器的上限和下限分別進行設置，一旦檢測到的數值超出設定范圍，就會向管理中心發送警報。監控軟件可以采用USB溫度濕度計軟件，這種軟件所采集到的數據可以支持多種格式，因此儲存較為方便，且能夠和許多第三方程序兼容。建議采取專業智能系統監控平臺，將各環節的監控集成。同時安裝智能遙控器，可以在機房濕度或是溫度超出合理范圍時，自動控制開啟空調或是除濕機。其中智能監控系統可以通過RS485接口，對精密空調參數進行采集，同時實現遠程控制空調開關機或是進行參數設置。需要注意的是，機房環境根據地區的不同所安裝的濕度控制設備也存在一定的差異。例如，在南方等濕度偏高的地區，建議進行除濕設備智能化控制，而在北方濕度偏低的地區，建議進行加濕設備智能化控制。

3 結束語

綜上所述，機房智能系統的設計和實現能夠為現代化數據中心機房的穩定運行提供可靠的保障，在系統設計中，除了要考慮到機房業務需求外，還需重視其擴展性、經濟性等方面的問題。