一種基于機器人的IDC資源自動識別方法

林偉藝

摘要：分析中國互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）資源維護的痛點，提出一種基于機器人的資源自動識別思路;從技術角度分析如何把傳統(tǒng)的資源維護手段和人工智能相結(jié)合，重點闡述借助機器人來實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心資源識別自動化的詳細步驟，為運營商互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心智能化運維提供參考。

關鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心;IDC;資源識別;機器人;人工智能

中圖分類號：TP249? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）23-0163-02

Abstract： This paper analyzes the sore point of resource preservation in the internet data center（IDC）， and puts forward an IDC resource automatic identification view based on robots. It technically analyzed how to combine traditional methods and Artificial Intelligence for resource preservation and focus on the detailed steps that how to use robots to achieve IDC resource automatic identification. And finally， show the base reference for the IDC intelligent operation.

Key words： internet data center; IDC; resource identification; robot; artificial intelligence

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（Internet Data Center，簡稱IDC）主要為企業(yè)、政府，個人等客戶提供服務器托管，機柜、帶寬、IP等資源租賃及相關增值方面的全方位服務，是服務于公共商業(yè)化網(wǎng)絡數(shù)據(jù)“機房”[1]。隨著大數(shù)據(jù)和云計算應用的快速發(fā)展，IT基礎設備呈爆發(fā)式增長，將會催生IDC 數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展期，引領其向多元化、智能化、自動化、規(guī)?；c標準化的道路發(fā)展[2]，行業(yè)進入了新一輪的擴張期，年均增長率接近40%[3]，導致傳統(tǒng)的IDC機房運維模式顯得越來越舉步維艱。究其問題癥結(jié)，主要在于傳統(tǒng)的機房運維大部分采用人工管理模式，包括機房進出、巡視，設備巡檢，隨工監(jiān)督，資源管理等。這種人工管理模式普遍存在成本高，周期長，效率低，可靠性差、準確率無法保證等問題。特別是資源管理，由于用戶托管的設備種類多，范圍廣，變更頻率高，IDC維護人員每天需多次往返機房記錄資源變化信息后再錄入到系統(tǒng)。由于受維護人員的責任心、工作經(jīng)驗、技能水平的影響，存在漏看、錯看的可能性[4]。這樣就容易造成資源與實際不符，嚴重影響了IDC的運營發(fā)展。因此，本文從IDC資源入手，提出了一種基于機器人的IDC資源自動識別思路，并給出具體方案及實現(xiàn)方法，旨在為IDC維護的轉(zhuǎn)型提供借鑒。

2 IDC資源及識別概述

2.1 IDC資源簡介

簡單地說，IDC就是指大型機房，它是通信運營商利用其機房設備，通信網(wǎng)絡及其配套設備建立的標準化的電信專業(yè)級機房環(huán)境，為企事業(yè)單位，政府機構(gòu)或個人提供服務器托管，資源租用業(yè)務以及相關增值等方面的全方位服務[5]。其對于電信行業(yè)的發(fā)展也愈發(fā)重要，既是收入增長的來源，又是未來運營商加快網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型、開展數(shù)字服務的基礎[6]。IDC資源管理的效率是業(yè)務發(fā)展和運營的基礎，涉及空間資源（機房/機架/機位）、IP資源、帶寬資源、存儲、設備等，以及業(yè)務信息包括設備資源信息、設備用戶信息、設備存放信息、設備端口信息等[7]。其中，由通信運營商提供動環(huán)、網(wǎng)絡，線路設備及自有服務器等一般是用來為托管用戶提供配套服務。這些資源一旦建設并投入使用，改動的概率比較小，資源維護相對簡單，因此本文不涉及這部分資源的識別。本文主要探討是用戶托管設備的資源識別，包括托管設備所在機房，機柜，托管設備的IP，U位，U數(shù)等資源信息。由于IDC機房每天都有不同用戶進出機房維護，導致設備資源更新頻率高，范圍廣，變化快，維護難度大，對IDC的運維提出了較高的要求。因此提出利用機器人來實現(xiàn)這部分資源的自動識別，不僅大量節(jié)省人力成本，實現(xiàn)降本增效，而且提高了運營商IDC整體服務水平。

在IDC標準機房內(nèi)， U位通常是指機柜內(nèi)的具體位置，U數(shù)是指托管設備的高度，而且標準的機柜兩邊都會有相應U位刻度，方便記錄機柜高度和服務器在機柜的具體位置。如圖1所示，服務器02資源如下：

名稱：SER-02;U位：10-14U;U數(shù)：2;IP：192.168.0.2;所在機柜：IDF01-02。

2.2資源識別幾點說明

1） 在IDC機房中，托管設備主要有三種類型，服務器，交換機和路由器，在本文識別方法中分別用SER，SW及RT來標識。

2） 在同一個機柜中存在多臺同類型的設備可用序號順序標識，如SER-01，SER-02……

3） 事先在每臺設備前面板左上角和右下角做標識，用來作為托管設備所處U位識別依據(jù)，參考圖2。

4） 出于安全考慮，有些IDC機房不允許在設備貼IP標簽;在識別過程中IP就判斷為空。

5） 當有些機柜U位刻度無法滿足機器人直接識別時，可在機柜兩側(cè)位置上貼上U位標簽做輔助標識。當機器人一次無法拍全一個機柜時，可借助該輔助標簽進行分段拍照。具體參考圖2。

3 資源識別

3.1方案架構(gòu)

近年來，隨著數(shù)字多媒體、移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云存儲以及智能制造技術的不斷突破，人工智能技術發(fā)展迅猛，已經(jīng)能逐漸代替或輔助人類完成復雜的任務，開始廣泛應用于人們生產(chǎn)生活的各個領域，為人們帶來了極大的便利[8]。因此，本文設計了一種利用機器人來實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中心資源的自動識別。

基于機器人的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心資源識別系統(tǒng)架構(gòu)包含三部分：1）智能機器人;2）管理平臺;3）終端，包括PC及移動終端（PAD、手機等）。

（1） 機器人：集成攝像頭等，利用尋址算法自動導航至機房各個機柜進行拍照，通過互聯(lián)網(wǎng)上傳至管理平臺識別處理。

（2） 管理平臺：主要是系統(tǒng)后臺服務器，用來對上傳的圖片進行識別加工處理，同時把識別后的數(shù)據(jù)通過PC或移動終端展示給IDC維護人員。

（3） PC或移動終端：用來展示識別后的資源數(shù)據(jù)，輸出各種分析報告及可視化視圖。

3.2 資源識別實現(xiàn)

第一步：機房地圖建模

機房地圖即機器人在機房行走的路線圖。目前市面上通過掃描機房自動建立機房地圖的機器人比較少。一般是人為操控機器人在機房掃描打點建立地圖，每個打點即為一個坐標點，由這些坐標點連成的線就是機器人行走的路線圖。

機房地圖建模中，主要是在需要掃描拍照的機柜前打點，作為坐標點的位置信息，每個坐標點對應一個機柜，該坐標點下機器人的定點拍照就視為對應機柜的設備拍照。因此，機器人定點拍照與機柜編號形成了一一對應關系。

第二步：機器人拍照上傳

完成機房地圖建模后，機器人在坐標點的幫助下，利用尋址算法自動導航到達指定機柜，通過攝像頭對機柜設備拍照。如一次無法完成整個機柜的拍照時，可借助機柜U位輔助標簽來分段拍照。拍照完成后，借助網(wǎng)絡傳送到管理平臺進行圖像識別。在機器人拍照中，要把機柜內(nèi)的設備全部拍完整，同時又不能把相鄰的機柜設備也拍進去，防止圖像識別時造成干擾，因此機房建模時打點和機器人拍照控制就顯得特別重要。

第三步：圖像識別整理

在圖像識別過程中，設備的U位和U數(shù)的識別是一個難點。當管理平臺收到機器人上傳的照片后，先借助機柜U位刻度標識對機柜按照U位進行切割，然后利用識別算法識別出設備標簽信息，包括所在的U位，IP，設備名稱。擁有相同名稱的標簽即為同一臺設備，兩張標簽的U位即為該設備在機柜中的U位信息，利用上下兩張標簽的U位差就可判斷出設備的U數(shù)，這樣就可以得出該設備的資源信息。

每個坐標點對應每個機柜，因此該坐標點下識別出來的設備即視為都在該機柜的資源信息，如上圖RT-01識別后的資源數(shù)據(jù)即為：

服務器名稱：RT-01;U位：16-21U;U數(shù)：21-16+1=6U;所在機柜：IDF01-02

4 結(jié)束語

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，各種新技術，新概念，新思維持續(xù)涌現(xiàn)，大量的技術創(chuàng)新應用到IDC與云計算領域并助其快速發(fā)展。本文借助機房智能化運維思維，引入智能機器人，通過機房建模、導航技術、圖像識別技術，利用機器視覺，無須人工往返機房即可實現(xiàn)IDC機房設備信息的自動采集和資源識別，縮短了資源采集、錄入、更新及檢查時間，提高了系統(tǒng)資源準確率。充分利用人工智能帶來的優(yōu)勢，為IDC機房智能化運維提供參考。

參考文獻：

[1] 葉國超.IDC機房建設中項目管理應用分析研究[J].數(shù)字通信世界，2019（4）：170，176.

[2] 張偉，宋瑩，阮利，等.面向Internet數(shù)據(jù)中心的資源管理[J].軟件學報，2012，23（2）：179-199.

[3] 陳靜，李銳.IDC互聯(lián)網(wǎng)化運維模式實現(xiàn)方式[J].通信企業(yè)管理，2019（4）：58-63.

[4] 張正培，陳慶，陸君杰，等.數(shù)據(jù)中心機房智能巡檢機器人的設計探究[J].中國金融電腦，2017（2）：48-55.

[5] 錢瓊芬，李春林，張小慶，等.云數(shù)據(jù)中心虛擬資源管理研究綜述[J].計算機應用研究，2012，29（7）：2411-2415，2421.

[6] 葛良，陳瑛，劉玲，等.基于IDC數(shù)據(jù)中心應用層分析手段的研究[J].電信技術，2019（5）：5-7，13.

[7] 鄭卓文，葉青，任忠惠.一種IDC機房資源管理系統(tǒng)設計方案[J].信息通信，2017，30（12）：210-211.

[8] 蘇若祺.人工智能的發(fā)展及應用現(xiàn)狀綜述[J].電子世界，2018（3）：84，86.

【通聯(lián)編輯：唐一東】