王建賓+楊連營

摘 要 本文介紹了基于三維全景技術(shù)的機(jī)房管理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案和系統(tǒng)功能，并介紹了實(shí)際應(yīng)用。使用面向?yàn)g覽器的成熟3D全景圖形技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心機(jī)房及所有管理對(duì)象的虛擬仿真，以完全3D全景模式構(gòu)建整個(gè)數(shù)據(jù)中心機(jī)房環(huán)境，并可與各類管理系統(tǒng)對(duì)接，是數(shù)據(jù)中心管理、監(jiān)控、展示的集中3D管理平臺(tái)。

【關(guān)鍵詞】三維 全景 機(jī)房 可視化

1 引言

隨著信息化業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，IT設(shè)備規(guī)模也越來越龐大而復(fù)雜，為保障IT系統(tǒng)的正常運(yùn)行，計(jì)算機(jī)機(jī)房針對(duì)各類核心設(shè)備（如：路由器、交換機(jī)、服務(wù)器、UPS等）已完成了管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)建設(shè)，關(guān)注各類管理對(duì)象的數(shù)據(jù)采集、異常報(bào)警，并取得了良好的監(jiān)控效果。在建設(shè)過程中，比較缺乏從統(tǒng)一可視化的角度，整合監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，構(gòu)建整合的三維可視化管理平臺(tái)。目前管理系統(tǒng)的操作方式和使用界面在易用性、友好性方面有待進(jìn)一步提升。

當(dāng)前機(jī)房管理信息系統(tǒng)主要關(guān)注于機(jī)房環(huán)境、機(jī)房管控、程序監(jiān)控進(jìn)程監(jiān)控等，但是沒有一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)三維展示機(jī)房具體情況的信息管理系統(tǒng)。而目前機(jī)房建設(shè)過程中都嚴(yán)重依賴于外包廠家進(jìn)行系統(tǒng)集成，絕大多數(shù)機(jī)房管理員和信息系統(tǒng)管理人員都不清楚具體的機(jī)房內(nèi)部情況：如機(jī)型、接線情況等，因此迫切需要一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)全景展現(xiàn)機(jī)房信息的管理系統(tǒng)，使得人未入機(jī)房，但是能夠全景漫游，看到機(jī)房的三維展示信息。

借鑒先進(jìn)數(shù)據(jù)中心可視化監(jiān)控管理的理念，結(jié)合實(shí)際情況，引入業(yè)界領(lǐng)先的前端工具平臺(tái)，構(gòu)建直觀易用、功能完備、體系統(tǒng)一的新一代三維可視化管理平臺(tái)，根據(jù)當(dāng)前現(xiàn)狀，結(jié)合智能機(jī)房管理需求，加大對(duì)機(jī)房的掌控力度，尤其是加大機(jī)房管理人員對(duì)機(jī)房的掌控力度，不應(yīng)該僅僅停留在監(jiān)視運(yùn)行環(huán)境上。因此，應(yīng)用夠?qū)崟r(shí)全景展現(xiàn)機(jī)房信息的管理系統(tǒng)，使得人未入機(jī)房，但是能夠全景漫游，看到機(jī)房的具體內(nèi)部情況的一種適用于智能機(jī)房管理的三維全景管理系統(tǒng)。

2 應(yīng)用目標(biāo)

針對(duì)機(jī)房的日常運(yùn)維管理，能夠充分利用最新的計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)，基于三維全景虛擬現(xiàn)實(shí)的最佳表現(xiàn)形式建立IT管理的可視化平臺(tái)?？梢暬脚_(tái)是統(tǒng)一IT管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)展現(xiàn)平臺(tái)，也是重要的信息交互和獲取界面，更是IT運(yùn)維管理走向可視化管理的重要基礎(chǔ)。

通過三維全景技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心的真實(shí)展現(xiàn)，能夠?qū)崿F(xiàn)基于三維環(huán)境對(duì)數(shù)據(jù)中心、機(jī)柜和各類設(shè)備的管理功能，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心環(huán)境、設(shè)備和管理信息的可視化平臺(tái)，集成現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)和主機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)所有資產(chǎn)對(duì)象的管理及相關(guān)監(jiān)控信息整合展示，讓相關(guān)管理人員清晰直觀的掌握IT運(yùn)營中的有效信息，實(shí)現(xiàn)透明化與可視化的管理?？梢暬芾砟茏孖T的資產(chǎn)配置信息和運(yùn)行狀況更加直觀，使復(fù)雜的IT信息變得易于表達(dá)、理解和傳播，從而消除IT運(yùn)營過程中不同角色之間的認(rèn)知偏差和監(jiān)管盲區(qū)，實(shí)現(xiàn)管理的透明化，更進(jìn)而有效提升資產(chǎn)管理與監(jiān)控管理的效率，真正實(shí)現(xiàn)一個(gè)立體式、可視化的新一代數(shù)據(jù)中心運(yùn)行管理系統(tǒng)。

3 解決方案

可視化管理平臺(tái)采用三維全景建模通過專業(yè)的設(shè)備拍攝全景圖片，提供簡(jiǎn)單可行的三維全景展示環(huán)境，借助相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全方位互動(dòng)展示。目前在設(shè)備運(yùn)行實(shí)況展示、企業(yè)宣傳、遠(yuǎn)程運(yùn)維、現(xiàn)場(chǎng)業(yè)績考核等方面有較多的應(yīng)用。

以三維全景圖像為基礎(chǔ)，通過可視化手段展示信通機(jī)房或信通機(jī)房的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，借助相應(yīng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)全方位的互動(dòng)展示，基于全景圖片的場(chǎng)景快速建模技術(shù)和電氣設(shè)備信息可視化結(jié)合起來，在三維全景的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)信通機(jī)房場(chǎng)景圖像的精準(zhǔn)展示，并提供設(shè)備數(shù)據(jù)信息和圖像資料。

實(shí)現(xiàn)了全景技術(shù)和遠(yuǎn)程運(yùn)維管理技術(shù)結(jié)合的方式在信通機(jī)房可視化領(lǐng)域的應(yīng)用，配合視點(diǎn)切換的方式，可以如親臨其境地對(duì)信通機(jī)房場(chǎng)景及設(shè)備進(jìn)行查看，在對(duì)接設(shè)備通訊的情況下，通過信息總線進(jìn)行實(shí)時(shí)通信的方式，可以提示信通機(jī)房設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行運(yùn)維管理，并可擴(kuò)展VR系統(tǒng)；減少現(xiàn)場(chǎng)的巡檢和管理，明細(xì)設(shè)備維護(hù)臺(tái)賬，實(shí)況結(jié)合。

三維全景管理平臺(tái)的建立，可以為地區(qū)管理者，提供一套實(shí)時(shí)管理維護(hù)平臺(tái)，系統(tǒng)可以對(duì)接實(shí)時(shí)的設(shè)備通訊管理數(shù)據(jù)，對(duì)各個(gè)信通機(jī)房點(diǎn)提供可視化工具，可以集中分析對(duì)比各站點(diǎn)運(yùn)行實(shí)況，通過信通機(jī)房攝像頭，人臉識(shí)別攝像頭，提供實(shí)況補(bǔ)充；更高級(jí)的管理者可以準(zhǔn)確的，通過全景平臺(tái)查看真實(shí)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維實(shí)況，而不是通過圖紙，照片來局部反應(yīng)運(yùn)行情況。有利于管理單位規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)，作業(yè)，更深層次的細(xì)節(jié)管理。

3.1 三維全景技術(shù)簡(jiǎn)介

三維全景技術(shù)（Panoralna）是目前全球范圍內(nèi)迅速發(fā)展并逐步流行的一種視覺新技術(shù)。三維全景又稱全景圖像，全景圖像（PanoramaS）是基于靜態(tài)圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中最具特色的概念，是空間中一個(gè)視點(diǎn)對(duì)周圍環(huán)境的360°的視圖，也可以理解為以點(diǎn)為中心的具有一定高度的圓柱形的平面，平面外部的景物投影在這個(gè)平面上。三維全景是用數(shù)碼相機(jī)拍攝的一組照片拼接成一個(gè)全景圖像，用戶可以通過鼠標(biāo)上下左右旋轉(zhuǎn)來選擇自己的視角，任意放大和縮小，如親臨現(xiàn)場(chǎng)般環(huán)視、斜視、俯瞰和仰視。

3.2 三維全景可視化

以三維全景形式展現(xiàn)數(shù)據(jù)中心機(jī)房所在建筑、機(jī)房布局、設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)鏈路，實(shí)現(xiàn)三維全景場(chǎng)景中設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)鏈路的可視化管理。實(shí)現(xiàn)以機(jī)柜為單位的數(shù)據(jù)中心機(jī)房容量管理，并與主機(jī)監(jiān)控、網(wǎng)管監(jiān)控和日志監(jiān)控系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備性能、告警的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

3.3 設(shè)備信息可視化

可采用Excel導(dǎo)入方式，將各個(gè)機(jī)柜及機(jī)柜內(nèi)設(shè)備的基本配置信息納入可視化平臺(tái)，通過任何物理可見的設(shè)備就可查找到相關(guān)的配置信息，通過任何一條配置信息也可以查找到相關(guān)設(shè)備，完成資產(chǎn)配置可視化。

3.3.1 信息查詢

支持在3D可視化環(huán)境中通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊操作實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備臺(tái)帳信息的直觀查詢。

3.3.2 機(jī)柜搜索、定位

通過輸入機(jī)柜模糊查詢條件檢索機(jī)柜，系統(tǒng)在當(dāng)前視圖范圍內(nèi)列出符合條件的機(jī)柜名列表。根據(jù)用戶選擇的機(jī)柜進(jìn)行定位，未被選擇的機(jī)柜以虛化表示。機(jī)柜模糊查詢的條件包括此機(jī)柜所有資產(chǎn)信息屬性名稱。

3.3.3 設(shè)備搜索、定位

通過輸入設(shè)備模糊查詢條件，系統(tǒng)在當(dāng)前視圖范圍內(nèi)列出符合條件的設(shè)備ID列表，并根據(jù)選擇的設(shè)備進(jìn)行設(shè)備定位，未被選擇的設(shè)備以虛化表示。設(shè)備模糊查詢的條件包括此設(shè)備所有資產(chǎn)信息屬性名稱。

3.3.4 設(shè)備位置跟蹤

當(dāng)上架設(shè)備物理位置發(fā)生變化時(shí)，在3D場(chǎng)景中自動(dòng)變更設(shè)備物理位置。

3.3.5 設(shè)備信息管理

支持基于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際機(jī)柜布局和已有設(shè)備臺(tái)賬數(shù)據(jù)自動(dòng)生成機(jī)房3D場(chǎng)景。在相關(guān)場(chǎng)景中，機(jī)柜間的位置關(guān)系、設(shè)備在機(jī)柜中的位置與實(shí)際中的布局一致。

3.3.6 設(shè)備端口管理

以3D可視環(huán)境中直觀展現(xiàn)實(shí)現(xiàn)配線架，和設(shè)備前后面板、端口占用情況的直觀展現(xiàn)和信息查詢。

3.4 配線可視化

3.4.1 按設(shè)備連接查看

查看一個(gè)設(shè)備的所有對(duì)外的網(wǎng)絡(luò)連接，包括經(jīng)過的每一個(gè)中間設(shè)備的每一個(gè)端口信息。

3.4.2 按線路連接查看

查看一條網(wǎng)絡(luò)鏈路的所有跳線信息，包括經(jīng)過的每一個(gè)中間設(shè)備的每一個(gè)端口信息。

3.4.3 設(shè)備端口管理

以3D可視環(huán)境中直觀展現(xiàn)實(shí)現(xiàn)配線架和設(shè)備前后面板和端口占用情況的直觀展現(xiàn)和信息查詢。

3.5 監(jiān)控可視化

數(shù)據(jù)中心機(jī)房現(xiàn)有多個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)，包括網(wǎng)管監(jiān)控、主機(jī)監(jiān)控和日志監(jiān)控等。所有監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同運(yùn)行，相互補(bǔ)充，共同監(jiān)控著數(shù)據(jù)中心機(jī)房的各項(xiàng)指標(biāo)，為數(shù)據(jù)中心機(jī)房全天候的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。但是各個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，在發(fā)生故障時(shí)無法有效綜合各方面的告警情況，幫助故障的分析處理，大大降低故障排除效率，所以需要一個(gè)統(tǒng)一的監(jiān)控平臺(tái)對(duì)多個(gè)監(jiān)控子系統(tǒng)進(jìn)行良好整合集成。各類監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)可以用圖層的方式進(jìn)行疊加顯示。

與網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)、主機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行集成展示：以便在可視化平臺(tái)上實(shí)時(shí)展示設(shè)備的告警信息，能查看設(shè)備CPU、內(nèi)存等使用信息。

設(shè)備性能監(jiān)控信息展示：通過3D視圖展示設(shè)備監(jiān)控到的性能數(shù)據(jù)信息；

設(shè)備告警監(jiān)控信息展示：要求機(jī)房的所有告警信息在機(jī)房3D展示界面上實(shí)時(shí)展示。

與日志監(jiān)控系統(tǒng)集成展示：能在設(shè)備上實(shí)時(shí)展示設(shè)備的日志信息。

設(shè)備日志信息監(jiān)控展示：通過三維視圖的展示設(shè)備監(jiān)控到的日志數(shù)據(jù)信息；

日志告警監(jiān)控展示：要求機(jī)房的所有告警信息在機(jī)房三維展示界面上實(shí)時(shí)展示。

3.6 第三方系統(tǒng)集成

可視化管理平臺(tái)通過與IT網(wǎng)管系統(tǒng)、IT主機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)進(jìn)行有效集成，主要實(shí)現(xiàn)以下的功能：

3.6.1 告警事件的統(tǒng)一展現(xiàn)

能夠以設(shè)備對(duì)象編號(hào)為唯一標(biāo)識(shí)，有效整合IT網(wǎng)管系統(tǒng)、IT主機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)的告警事件，為運(yùn)維人員提供一個(gè)統(tǒng)一的告警監(jiān)控管理界面。

3.6.2 各系統(tǒng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的統(tǒng)一集成展示

可視化管理平臺(tái)需要以設(shè)備對(duì)象編號(hào)為唯一標(biāo)識(shí)，把現(xiàn)有的IT網(wǎng)管系統(tǒng)、IT主機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)的監(jiān)控信息，實(shí)現(xiàn)以設(shè)備對(duì)象為基礎(chǔ)的監(jiān)控信息集成展示。

作者簡(jiǎn)介

王建賓（1982-），男，河北省保定市人。大學(xué)本科學(xué)歷?，F(xiàn)為國網(wǎng)銅陵供電公司信息通信分公司中級(jí)工程師。研究方向?yàn)殡娏ο到y(tǒng)信息通信建設(shè)及安全管理工作。

作者單位

國網(wǎng)銅陵供電公司信息通信分公司 安徽省銅陵市 244100