計算機終端遠程運維技術研究

肖建超

(廊坊職業技術學院，河北 廊坊 065001)

0 引言

智能制造是基于新時期信息技術與制造技術融合，貫穿于生產、設計、服務等多個制造活動環節，具有自主感知、自主學習、自主決策以及自主適應等功能的新型生產方式。智能制造作為新型產業變革方向，是制造行業融入數字化、智能化、網絡化時代的主要形式，能夠加快我國制造行業轉型，促使制造企業的業務范圍不斷拓展。智能制造生產促使制造企業使用的計算機設備增多，制造企業需要日常維護的計算機設備也隨之增多，在智能制造體系下，制造企業需要重視計算機的運維，并以計算機終端遠程運維技術的方式強化智能制造體系中各項計算機設備控制。

1 計算機終端遠程運維面臨的問題

計算機終端遠程運維面臨的問題有5個：(1)大型企業內部擁有大量的計算機終端，而且位置分散，需要建立遠程運維體系。(2)企業內網具有一定的封閉性，設立準入機制，防止其他終端惡意接入。(3)公司因為內部網絡信息安全，采用了物理隔離技術，無法利用網絡系統中的手動修正功能，企業內部計算機系統需構建統一的修正系統。(4)公司必須構建企業內部安全防御系統，以保障公司對內互聯網的安全性，并完成公司對內互聯網總體的安全保護[1]。(5)杜絕公司員工私自利用網絡下載系統軟件，并設置源頭未知的APP，埋下內網的隱患，完善軟件系統設備管理，為公司員工創造安全可靠的系統軟件加載途徑。

2 計算機終端遠程運維的功能設計

計算機本身的操作性能較好，且在桌面管理功能的輔助下，各項計算機功能都被顯示到桌面當中，受到操作人員的管理操作。在對計算機進行日常維護過程中，維護人員需要密切關注計算機的硬盤狀態、軟件狀態，了解計算機的系統補丁是否缺失，檢測計算機是否受到木馬病毒的攻擊[2]。但是，現代企業普遍使用計算機設備辦公，在需要日常維護的設備逐漸增多情況下，維護人員的工作量驟增。因此，需要借助計算機終端遠程運維技術，對企業的各個計算機設備進行遠程管理。此時遠程終端運維的功能需求如下：(1)桌子管理軟件應擁有良好的兼容性能力，可以對種類繁多的電腦桌子實行集成管理工作[3]。(2)運維人員通過桌面軟件，可以查看局域網內電腦桌面的狀態，同時也可以判斷該電腦的情況。(3)完成監控臺與微機終端用戶的聯系，從監控臺通過給負責管理的微機終端用戶傳送補丁、應用軟件及其安全措施等。(4)通過制作專門的微機終端用戶管理報告，向運維部門報告負責管理微機終端工作的詳細情況[4]。

3 工業場景下計算機終端遠程運維技術的具體應用

3.1 工業場景下計算機終端遠程運維技術架構

智能制造的理念與運維技術的發展處于接近同步狀態，傳統制造行業采用現場狀態檢測的方式，計算機設備的故障檢測也需要運維人員到達現場進行計算機網絡狀態檢查或者是軟硬件設備的檢查[5]。而在信息時代，云計算技術和大數據技術均被運用到制造領域，并且形成了智能制造的概念，運維技術也因此形成了終端遠程運維形式，將故障診斷、網絡檢查、狀態檢測、設備預測等多種形式集中起來，此時的遠程運維技術形成了如圖1所示的架構。

圖1 終端遠程運維技術的應用架構

從工業場景來看，在終端遠程運維技術應用過程中，需要先考慮到對象層的設備狀態，了解對象層設備的具體數量以及設備的具體參數。因為在對象層監測期間，會形成大量的監測數據，此時終端遠程運維技術所形成的監測系統不僅需要保證數據傳輸的穩定性和可靠性，也對數據的時效性提出更高要求[6]。云計算技術與終端遠程運維技術結合，改變傳統分布式監測診斷模式的數據不穩定問題，提高數據的收集效率和計算效率，而云計算技術中的邊緣計算方式更是對于數據時效性要求發揮出重要作用[7]。

3.2 云端

云端是終端遠程運維技術的最頂層架構，其所承擔的是遠程運維技術的數據處理工作，如圖1所示。云端將從對象層獲取的監測數據整理出來并分析，構建關于計算機設備的壽命預測模型以及故障模型，以此來判斷設備的預測性維護操作和故障診斷操作。云端將終端遠程運維技術系統中的故障診斷、狀態檢測、預測維護以及設備管理等功能總結起來，為用戶提供可視化后的結果，此時終端遠程運維技術的操作人員可以登錄到手機端、PC端或者是平板端，訪問該系統[8]。

基于云端的遠程運維模式是未來的發展方向。(1)云計算能力強大。云端的計算能力有目共睹，工業現場數據量大。若是針對單個或部分系統實施的遠程運維服務，則企業可以利用自建的數據中心或前文所介紹的邊緣層實現運維服務目的。(2)云端系統的信息渠道較廣。但遠程運維服務系統中的故障診斷和可預見性管理服務則完全依賴于資料源，因此必須提供足夠多的信息以支持建模。對于常規的運維業務技術只能夠檢測常發故障，對單一、偶發故障由于數據容量不足很難進行檢測。云端服務器的信息源可能是不同領域，不同平臺，不同行業的信息，資料容量更加全面，分析與判斷更加精確[9]。(3)通用性強。云端平臺不僅僅針對一種設備提供服務，在大數據的支持下，同一個平臺可針對不同的設備提供服務，相對傳統的運維系統更為靈活。

3.3 傳輸層

傳輸層指的是將工業和云端設備相連的互聯網，利用互聯網、移動網或專用互聯網將工業的數據到云端。對遠程運維與管理系統建設來說，在網絡傳輸層上應該按照實際狀況選用最合適的網絡平臺。因為中國對互聯網數據傳輸的品質、安全性、速度等都有完整的中國國家標準/國際行業標準，且中國目前的網絡服務基本都由三大運營商供應，許多企業都忽視了網絡安全要素[10]。據統計，截至2018年，在中國工程領域中暴露于網絡上的VxWorks系統的計算機已經達到了15 000多臺，而當中出現無補丁或是補丁更新不及時的計算機達到了30%。所有操作系統都面臨著信息泄露、遭到黑客攻擊等的問題。

3.4 邊緣層

邊界層是鏈接工業場景與上層云端的層次，承載著設備連接、信息收集、協商適配、數據緩存、信息清洗、信息處理等工作功能。在非企業場所的遠程運維體系中，邊界層也不是必需的，所有邊界層的工作功能都可在云端完成。不過在大部分工業場合中都必須設置邊界層。這是因為相比于邊界層，云端計算存在以下劣勢[11]。

(1)實時性較差。云計算的數據處理率受干擾原因較多，主要包括上網寬帶、運算任務數量、要求的相關環節等。盡管中國現在正在大力發展如5G等國際領先的互聯網技術，不過總的來說，中國目前的網絡帶寬水平還不能承載更復雜的產業環境。比如，前文中提及的鋼鐵、發電等傳統產業的資料流量過大，使用云計算技術就很難滿足實際需求。

(2)比較依賴網絡環境。部分工程現場的環境惡劣，例如偏遠山地、隧道等特殊場景下很難有完善的網絡環境實現數據傳輸。

(3)網絡傳輸經濟成本較高。由于目前中國國內的互聯網運營商大多按照數據流量來收費，因此過高的傳輸速度和流量將會為企業帶來更高的生產成本。可以通過邊界層技術來處理上述問題。因為邊界層通常位于工業現場，可以在大數據產生側迅速地響應需求，同時降低了對網絡依賴性，從而實現了在工業現場較少時延高安全性的特點。

3.5 對象層

對象層是遠程管理運維信息技術的基石，是遠程管理運維信息的源頭。利用傳感器可以對對象系統實施“狀況檢測”獲得各種技術參數，即時傳輸至上層。對象層為遠程運維信息系統基本構成要素，承載遠程運維信息技術中“狀況檢測”的主要功能。整個遠程運維服務都是建立在狀態監控上的。一旦無法準確地獲得數據，整個遠程運維服務就無法啟動[12]。鑒于工業生產現場的復雜多樣，各個企業設置對象層所應考慮的因素也多種多樣。

4 結語

隨著中國智慧制造戰略的持續深入，依托云端的遠程管理運維科技也將是中國未來管理運維科技的主要發展方向。比較目前的遠程管理運維科技，依托云端的遠程管理運維將具備運算力強大、檢測與預警力強、適用范圍廣等優點。但是，要想真正全面運用于制造業場景，還尚有不少工作要做，如對當前的制造業環境進行改革、完善網絡安全管理系統、完善平臺及自身能力等。但可以預料的是，隨著上述問題的逐步破解，該科技將成為中國智慧制造業總體技術中不可分割的關鍵部分。