基于ITIL與物聯網的開放型IT運維云服務平臺的研究

趙海洋 時延鵬

摘? 要：大數據時代的到來，使得幾乎所有信息都變成了“0”“1”這樣的二進制代碼。面對物聯網信息中心信息量的爆炸式增長，物聯網企業在虛擬化云計算技術的刺激下，將基于運維的IT云服務平臺作為支撐企業業務運營的技術保障。文章以開放型ITIL框架作為平臺的基礎構架，探討了J2EE環境下物聯網IT運維云服務平臺的設計與優化，網絡化實踐應用表明，該平臺運行穩定，符合物聯網的運維服務需求。

關鍵詞：ITIL;物聯網;大數據;IT運維;云計算

中圖分類號：TN929.5? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2022）01-0160-04

Abstract： With the advent of the era of big data， almost all information has become binary codes such as “0” and “1”. In the face of the explosive growth of the amount of information in the Internet of things information center， stimulated by virtual cloud computing technology， Internet of things enterprises take the IT cloud service platform based on operation and maintenance as the technical guarantee to support enterprise business operation. Taking the open ITIL framework as the basic framework of the platform， this paper discusses the design and optimization of the IT operation and maintenance cloud service platform of the Internet of things under the J2EE environment. The networked practical application shows that the platform runs stably and meets the operation and maintenance service requirements of the Internet of things.

Keywords： ITIL; Internet of things; big data; IT operation and maintenance; cloud computing

0? 引? 言

信息化時代的IT以自身的服務模式，得到產業技術部門的廣泛關注[1]。隨著科技的進步，很多企業結合采用物聯網技術和IT運維服務平臺來提高企業自身的運維管理能力[2]。同時，為了滿足大數據的管理需求，在IT運維管理中融入萬維網和虛擬云服務的技術內容，并結合ITIL架構技術，設計具有時代特征的物聯網IT運維服務平臺，旨在使物聯網IT運維服務向主動化、自動化方向轉變，提升物聯網IT運維云服務的標準規范，進而提高整個物聯網系統的管理應用水平。

1? ITIL與物聯網的概念

1.1 物聯網概念簡述

“物聯網”一詞來源于華盛頓的一次演講，并于1995年在《未來之路》一書中被比爾·蓋茨提及。2005年，隨著“物聯網”時代的到來，“物聯網”逐漸滲透到人們日常生活的方方面面[3]?；赗FID技術，在無線數據網絡通信技術的基礎上，以公式推導的方式，對物聯網概念展開分析：

（1）物聯網=物+聯網。

（2）物=處理器+傳感器+動作器。

（3）聯網=數據傳輸+服務器+用戶端。

由此，可推導出物聯網的概念模型，即通過終端采集數據，將數據傳輸到服務器，服務器對數據進行存儲和處理，并將數據顯示給用戶，這就是物聯網技術最簡捷、最核心的操作流程[4]。物聯網技術能夠讓世界上的萬物通過技術支撐實現互聯互通[5]，也能夠促使各個行業在RFID和無線傳輸技術的支撐下，實現精準定位與遠程智慧監控功能[6]。因此，針對我國物聯網管理的特點，展開IT監控平臺全覆蓋管理。從不同產業化企業的自適應性角度出發，展開可視化物聯網IT運維管理平臺的設計與研究，將大數據時代的云計算技術融入物聯網IT運維管理是符合時代需求，也是具有劃時代意義的。

1.2? 基于ITIL框架的物聯網IT運維服務核心流程設計

ITIL是由英國CCTA創建的一系列IT服務管理框架，旨在提高不同產業結構部門IT服務的質量[7]。在當前ITIL的核心架構融合大量IT實踐的情況下，該架構的應用，能夠為不同企業的IT運維管理帶來更好的服務質量標準和更長久的服務生命周期。ITIL主要針對IT服務展開職能管理，作為IT服務端與用戶之間的聯系點[8]，ITIL從事件管理、問題管理、配置管理、發布管理和服務管理等多個角度出發，展開框架設計研究，采用內置ITIL的方式實現問題評估、調查原因、制定解決方案及解決問題等，物聯網IT運維管理的核心流程部分設計如圖1所示。

從圖1中可以看出，內置的ITIL框架通過對事件管理模塊、問題管理模塊和變更模塊相關功能流程的設計與結構嫁接，實現了IT運維管理系統的可視化，同時利用數據庫和網絡系統，實現大數據化IT運維服務平臺的云控制，大大提高了物聯網的運維管理速度，縮短了軟件執行周期。在ITIL技術的支撐下，利用物聯網IT運維服務可視化平臺，可以實現物聯網日常IT運維工作的流程化、開放化及規范化管理，并在大數據云計算的基礎上，提升物聯網IT運維管理服務的質量和效率。

2? IT運維管理云服務平臺架構設計

2.1? 平臺的設計目標分析

在物聯網IT運維云服務管理平臺的建設過程中，需要以ITIL作為核心架構模型，以內置的形式進行平臺功能的劃分和設置。平臺的設計目標包括以下4個方面：

（1）針對ITIL的框架服務理念，展開系統的整體設計，并以模塊化的形式將整個運維管理云服務平臺劃分為5大子系統，從而進一步明確物聯網IT運維管理的工作流程，實現物聯網的網絡化云服務管理。

（2）在物聯網技術的支撐下，實現物聯網數據信息的實時云傳輸，并能夠通過IT運維管理下設備的運行狀態和相關參數，以信號或閾值的方式，在可視化云平臺上實現預警提示和處理方案提示。

（3）在云計算的設計與優化過程中，實現物聯網IT運維服務平臺的線上網絡化運維管理，并以移動終端遠程控制的方式，實現物聯網跨平臺、跨空間接派單以及運維事件預警、跟蹤、報修與數據信息反饋等。

（4）實現網絡鏈路管理與外圍設備管理的對接，以全程閉環管理的方式，實現基于云平臺的數據信息采集、定位、查詢與處理統計，實現物聯網數據管理的自控性目標。

2.2? 物聯網IT運維管理云服務平臺架構設計

在ITIL框架內置管理的基礎上，將整個運維管理云平臺劃分為5大子系統，使得物聯網的IT運維管理根據功能的不同，劃分給不同的子系統，每個子系統根據自身的功能定義，展開代碼設計與功能實現，完成相應的云服務管理。其中，物聯網IT運維管理云服務平臺架構結構圖如圖2所示。

下面介紹物聯網IT運維管理云服務平臺各功能模塊及其特點：

（1）物聯網集中監控子系統功能模塊。該子系統的設計是為了完成IT基礎設施的設備環境集中監管，其對應的監管設備包括網絡設備、存儲管理設備、安全管理設備、虛擬云業務資源設備、網絡TCP/IP服務設備，實現數據庫對一系列IT數據化信息資源的直接監控與管理，并通過J2EE開發平臺的應用，實現整個子系統的可視化展現，進而方便其與物聯網第三方IT運維管理平臺的集成與合作。

（2）物聯網資產配置子系統功能模塊。該子系統的設計是為了實現IT資產設施臺帳的建立與統一管理，采用業務建模的方式，通過軟件平臺的搭建，使得用戶可以應用該子系統功能模塊完成資產設備的調和、變更與基于IT環境的控制配置管理。

（3）物聯網操作審計子系統功能模塊。該子系統的設計是為了實現審計資源賬號的分配與合理授權，這里的審計資源設備主要是指物聯網的網絡設備、網絡云平臺服務器、運維管理數據庫等。同時，該子系統基于物聯網IT運維特點，實時監控物聯網內部設備并對它們進行可視化管理，最大限度地滿足物聯網IT運維的內控要求，及時有效地針對問題給出告警提示，進而防范由于錯誤操作或設備管控不良而產生的物聯網運營風險。

（4）物聯網流程管理子系統功能模塊。該子系統的設計是為了實現規范化與標準化的運維服務流程，通過物聯網技術與服務流程（即針對ITIL在事件、問題、變更管理等實踐管理中的內核設計流程），完善知識庫的大數據建設，實現云平臺下物聯網數據信息的知識共享，提高物聯網云服務效率，進而在數據查找與查詢方面，提高用戶的信息需求滿意度。

（5）物聯網集成展現子系統功能模塊。該子系統的設計是為了實現物聯網IT運維管理的一鍵式統一運維，實現數據化物聯網IT運維云平臺的權限分配與報表管理。在該子系統模塊的管理下，需要確保云平臺下多類運維管理人員角色劃分的正確性，按照系統功能，將運維管理人員劃分為三個層級，并且在層級管理模式下實現基于大數據網絡的物聯網IT運維管理，不同層級的管理人員可通過可視化云平臺的操作窗口，遠程實時完成物聯網的IT運維管理。

3? 物聯網IT運維管理云服務平臺設計與實現

3.1? 物聯網集中監控子系統功能模塊的邏輯架構研究

物聯網集中監控子系統功能模塊由統一事件管理平臺和統一性能管理平臺兩大數據平臺組成，這兩個平臺在基于Oracle的性能管理數據庫的支持下，實現對物聯網IT運維管理外圍基礎設施的性能測評與告警提示，并在數據總線的鏈接下，實現對多類不同應用管理模塊的實時監測與遠程云端控制。該子系統的邏輯架構如圖3所示。

從圖3中可以看出，物聯網集中監控子系統功能模塊需要實現基于Web的告警，監控物聯網IT運維管理可視化平臺，并以直觀的形式呈現在最終用戶告警平臺上，并可以利用Java程序代碼，對告警進行生命周期編碼與設計。其中，告警warning的確認、刪除、取消等操作過程以面向對象的編碼方式進行，方便用戶進行可視化的告警判斷與告警數據信息管控，幫助IT運維人員在科學有效的平臺管理下，應對及處理告警實踐。

其中，告警提示的Java語言實現圖像監控采集的部分源代碼為：

private Robot robot=null;

private Rectangle rect=null;

publicImageProvider（）throws AWTException{

rect=new Rectangle（Toolkit.getDefaultToolkit（）.getScreenSize（））;

robot=new Robot（）;}

publicBufferedImageCopyScreen（）{

bufferedImage image==robot.createScreenCapture（rect）;

return image;}

在針對物聯網企業IT運維24×7小時的實時監測管理下，一旦運維管理云服務平臺發現運行故障（或到達告警閾值），系統管理平臺就會在大數據云平臺下，根據預先配置的告警動作策略，通知不同級別的運維人員，進行實時對應的IT運維管理與部件檢測。

3.2? 物聯網資產配置子系統功能模塊的設計與實現

物聯網資產配置子系統功能模塊（簡稱為CMDB），是連接物聯網IT運維技術與管理的關鍵數據整合層。物聯網資產配置子系統功能模塊的可視化管理云服務平臺屬性關系，如表1所示。

在物聯網資產配置子系統功能模塊中，提供多樣化的CMDB配置方法，按照模塊劃分的形式將配置項的變更審核分為3種功能不同的審核模式：

（1）核心審核模式。實現物聯網核心業務的IT運維配置項信息配置與信息數據變更審核。在具體的操作過程中，由管理員用戶選中可視化平臺的待審核記錄（配置項或變更項），然后由IT運維管理云服務平臺自動生成配置（或變更）審批工單，投入審批程序中進行審核。

（2）簡單審核模式。實現物聯網常規業務的IT運維配置項信息配置管理，由具有權限的管理員執行審核及操作記錄，該操作主要針對非核心物聯網業務進行。

（3）自動審核。實現物聯網不重要信息業務的IT運維配置項信息配置管理，適用于變更頻繁且重要性不高的物聯網IT運維管理配置信息，能夠在保證物聯網數據云處理準確、合法的前提下，減少物聯網管理人員人工審核的工作量。

3.3? 物聯網操作審計子系統功能模塊的設計

按照模塊化的劃分方式，物聯網操作審計子系統可以劃分為功能模塊管理內容和統一賬號管理機制兩部分，通過對模塊的分級管理與劃分，展開該子模塊的具體設計：

（1）物聯網操作審計子系統功能模塊管理內容劃分。該子系統功能模塊的管理內容主要包含兩個方面：1）集中管理功能。根據物聯網數據中心運維個體化特點，對物聯網IT運維管理服務平臺實施統一安裝部署與集中管理;2）基于物聯網的管理人員統一密碼身份認證。在設置身份認證功能模塊時，采用多種身份認證的方式，為不同工作人員設置不同的認證模塊，并將相關模塊集中到一個大模塊之下，使得所有IT運維人員都能夠在同一個運維入口登錄運維軟件。

（2）物聯網管理人員的統一賬號“六權分立”角色管理。系統內置6種不同的運維員角色，實現了物聯網IT運維管理上的多權分立。在統一身份認證的管理機制下，6種不同的運維員角色負責不同的管理工作，且不同的運維員之間有著彼此牽制的作用。其中，超級運維員是本IT運維服務平臺的最高權限管理者，他可以完成系統配置、用戶管理、權限分配、審計等任務;權限、資產、審計、密碼運維員能夠完成用戶、授權管理的增刪改查，用戶、設備關聯與授權，物聯網資產添加編輯，物聯網審計、聯網賬號、密碼管理等任務;普通運維用戶擁有物聯網IT運維平臺的訪問權限以及對與自身相關數據信息的修改權限。具體權限的劃分如表2所示。

3.4? 物聯網流程管理子系統功能模塊的設計

鑒于流程管理子系統是日常IT運維以及對外服務接口的平臺，因此基于ITIL管理框架結構進行設計，并且在設計過程中，通過可視化的BPM流程引擎實現流程定義、角色權限、跟蹤控制、審計與統計等功能。設計中，在流程管理子系統的模塊中內置了ITIL事件、問題、變更、發布、配置等功能模塊，涵蓋巡檢作業、運行值班、值班日志等實用功能。

3.5? 物聯網集成展現子系統報表設計功能模塊的設計

在該模塊的設計中，為系統內置靈活易用的報表設計器，并利用數據倉庫作為報表開發的數據源。該模塊采用了與Excel相似的操作界面，支持HTML、PDF、EXCEL、WORD等不同文本的上傳和下載。其中，物聯網IT運維管理服務云平臺報表可視化管理界面如圖4所示。

3.6? 物聯網IT運維管理服務云平臺應用部署

物聯網IT運維管理服務云平臺通過監控和運維管理模式的靈活組合，采用“分布式監控、集中運維管理”相結合的管理模式，能夠滿足物聯網的IT運維管理需求，其具體的部署方式為“信息中心—分中心的專網部署”。

4? 結? 論

物聯網的發展離不開網絡開放化的IT運維管理，基于ITIL的IT運維云服務平臺能夠在統一賬號“三權分立”管理的基礎上，實現物聯網設備的IT運維實時控制，并能夠在大數據的基礎上，以云技術作為運維知識庫，提高物聯網工作人員的技術管理能力，進而提高運維部門的遠程云平臺管理能力和工作效率。

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作者簡介：趙海洋（1981—），男，滿族，遼寧桓仁人，講師，碩士研究生，研究方向：網絡技術及大數據處理;時延鵬（1975—），男，漢族，遼寧凌源人，副教授，碩士研究生，研究方向：計算機應用技術及物聯網通信數據處理。