一、引言
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展和數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速推進,各類組織對數(shù)據(jù)中心和ICT機房的依賴程度日益加深。這些機房作為數(shù)據(jù)存儲、處理、傳輸?shù)年P(guān)鍵節(jié)點,其穩(wěn)定性、安全性和效率直接影響到業(yè)務(wù)的連續(xù)性和客戶滿意度。但隨著機房規(guī)模的不斷擴大和復雜度的增加,傳統(tǒng)的機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控方式已難以滿足現(xiàn)代IT環(huán)境的需求。
現(xiàn)代ICT機房內(nèi)集成大量的硬件設(shè)備設(shè)施,包括服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、電源系統(tǒng)等,這些設(shè)備來自不同的廠商,遵循不同的通信協(xié)議和標準,導致監(jiān)控系統(tǒng)的集成難度加大,難以實現(xiàn)全面的監(jiān)控和管理。同時,為滿足現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)的全面互聯(lián),需要通過優(yōu)化通信協(xié)議、實現(xiàn)監(jiān)控內(nèi)容的精細化管理、提升網(wǎng)絡(luò)可靠性等措施,構(gòu)建一個高效、智能、安全的監(jiān)控體系,才能為機房的穩(wěn)定運行提供有力保障。
二、ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)
(一)網(wǎng)絡(luò)層級架構(gòu)解析
當前,國內(nèi)ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)主要都是由多層次監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)層級和系統(tǒng)間接口共同構(gòu)成的。其網(wǎng)絡(luò)層級架構(gòu)被劃分為四大關(guān)鍵層次,每一層次均承載著獨特的功能與職責,共同支撐著整個監(jiān)控體系的高效運作,具體如圖1所示。
1.基礎(chǔ)監(jiān)測單元(SU):作為整個監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的最前端觸角,SU單元扮演著至關(guān)重要的角色。它不僅負責實時采集、深度分析、精確篩選及全面統(tǒng)計各類聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的監(jiān)測數(shù)據(jù),還承擔著將這些關(guān)鍵信息有效傳遞給上級監(jiān)測節(jié)點的任務(wù),確保數(shù)據(jù)的準確性和時效性,為整個監(jiān)控體系提供堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
2.觀測站(SS):SS作為輔助工具,其設(shè)計初衷在于為運維人員提供直觀、易懂的設(shè)備運行與維護狀況視圖。通過高度集成的顯示界面和智能分析功能,SS幫助運維團隊迅速把握設(shè)備狀態(tài),及時響應(yīng)潛在問題,從而優(yōu)化維護流程,提升運維效率。
3.區(qū)域監(jiān)控中心:這一層級是地方性的監(jiān)控樞紐,通常采用人工值守與自動化監(jiān)測相結(jié)合的方式運作。它覆蓋市級、省級或IDC數(shù)據(jù)中心等重要區(qū)域,由專業(yè)團隊負責,能夠針對區(qū)域內(nèi)ICT基礎(chǔ)設(shè)施進行精細化的監(jiān)控與管理。區(qū)域監(jiān)控中心的存在,有效加強了地方層面的監(jiān)控能力,確保對本地資源的快速響應(yīng)和有效調(diào)度。
4.全國監(jiān)控中心(SC):作為整個監(jiān)控體系的頂層設(shè)計與管理機構(gòu),SC代表集團或行業(yè)最高層面對下屬子系統(tǒng)的全面監(jiān)控與統(tǒng)籌管理。通過SC,高層管理者能夠?qū)崿F(xiàn)對全國范圍內(nèi)ICT基礎(chǔ)設(shè)施運行狀態(tài)的宏觀把握與深度分析,為戰(zhàn)略決策提供有力支持。同時,隨著各商業(yè)機構(gòu)紛紛建立自己的監(jiān)測中心,SC也促進跨機構(gòu)、跨行業(yè)的信息共享與協(xié)同作戰(zhàn)能力,共同推動ICT行業(yè)的健康發(fā)展。
(二)系統(tǒng)接口設(shè)計與互聯(lián)機制
在ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的復雜架構(gòu)中,系統(tǒng)接口作為各組件間溝通的橋梁,其設(shè)計與互聯(lián)機制至關(guān)重要。以下是關(guān)于系統(tǒng)接口的幾個關(guān)鍵方面的詳細闡述:
1.監(jiān)測組件間接口(A接口):這是不同監(jiān)測組件之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的通信接口,確保監(jiān)測組件與空調(diào)設(shè)備等被監(jiān)測對象之間的順暢通信。監(jiān)測信息通過這些精心設(shè)計的通信序列被高效地傳遞至基礎(chǔ)監(jiān)測單元。作為信息處理的中心節(jié)點,基礎(chǔ)監(jiān)測單元則對接收到的數(shù)據(jù)進行處理與分析。此類接口通常由監(jiān)測儀器制造商根據(jù)行業(yè)標準定制,廣泛應(yīng)用于各類監(jiān)控項目中,是監(jiān)控系統(tǒng)投資的重要組成部分。
2.跨層級監(jiān)測接口(B接口):這一接口連接監(jiān)測裝置或監(jiān)測系統(tǒng)與更高層級的監(jiān)測中心,也被稱為“外部數(shù)據(jù)訪問協(xié)議”。它代表監(jiān)測機構(gòu)對接口標準的自主制定與獨特性,旨在打破行業(yè)壟斷,促進不同廠商設(shè)備間的互操作性和替代性。隨著“混聯(lián)網(wǎng)絡(luò)”概念的興起,電信企業(yè)正致力于構(gòu)建更加開放、兼容的監(jiān)測體系,以支持多樣化的設(shè)備接入。
3.網(wǎng)絡(luò)鏈接協(xié)議接口(C接口):C接口是監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的關(guān)鍵組成部分,被稱為“NetLinkProtocol”,負責在多個監(jiān)測設(shè)備聯(lián)網(wǎng)或接入國家監(jiān)測中心時提供統(tǒng)一的通信規(guī)范。它確保監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的整體性和穩(wěn)定性,使得各監(jiān)測點能夠無縫對接,共同構(gòu)建起強大的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。
4.網(wǎng)絡(luò)管理接口(D接口):D接口專注于網(wǎng)絡(luò)管理與其他網(wǎng)絡(luò)管理之間的交互,是實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)運維自動化的重要基礎(chǔ)。它允許網(wǎng)絡(luò)管理員通過統(tǒng)一的接口對跨域的網(wǎng)絡(luò)資源進行配置、監(jiān)控和故障排查,提高網(wǎng)絡(luò)管理的效率和準確性。
5.電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)接口(E接口):在涉及電網(wǎng)監(jiān)測的系統(tǒng)中,E接口作為連接監(jiān)控中心(如自動控制系統(tǒng)、高壓配電監(jiān)測系統(tǒng)等)與電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的關(guān)鍵界面,采用特定的“子系統(tǒng)五聯(lián)協(xié)議”。這一接口的設(shè)計確保電網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠準確、實時地獲取來自各子系統(tǒng)的監(jiān)測數(shù)據(jù),為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行提供有力保障。
值得注意的是,A、B、C接口主要服務(wù)于監(jiān)測體系內(nèi)部,旨在促進監(jiān)測體系的標準化、規(guī)范化,提高系統(tǒng)的可控性和可靠性。而D、E等接口則更多地關(guān)注于監(jiān)控系統(tǒng)與其他系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通,通常采用更加廣泛適用的接口規(guī)范,以滿足跨系統(tǒng)、跨平臺的數(shù)據(jù)交換需求。
三、基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)的關(guān)鍵問題
在構(gòu)建以微型計算機為核心的ICT機房機群監(jiān)控體系過程中,一系列互聯(lián)問題凸顯,主要包括監(jiān)控內(nèi)容的差異化、監(jiān)控接口的非標準化,以及監(jiān)控信號編碼的私有化等。這些問題直接影響監(jiān)控設(shè)備間的有效通信與數(shù)據(jù)共享,進而威脅到整個監(jiān)控系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率。
(一)監(jiān)控內(nèi)容
在ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)中,監(jiān)控內(nèi)容呈現(xiàn)出高度的多樣性和差異性。這包括但不限于電力轉(zhuǎn)換器、計算機環(huán)境、各類功率轉(zhuǎn)換器、后備電池、門禁系統(tǒng)以及影像監(jiān)控等多個方面。尤其是,智能化設(shè)備如開關(guān)電源和UPS的監(jiān)控內(nèi)容,直接依賴于其內(nèi)置的監(jiān)控模塊A,這導致不同設(shè)備間的監(jiān)控數(shù)據(jù)格式、內(nèi)容乃至處理方式都存在顯著差異。即便對于同一設(shè)備、同一品種的儀器,其監(jiān)控資料與方式也可能因廠商差異而有所不同。
鑒于監(jiān)控內(nèi)容的復雜性,對維修過程中重要環(huán)節(jié)的實時監(jiān)控顯得尤為重要。過度監(jiān)控不僅可能增加系統(tǒng)的維護成本,還可能因海量監(jiān)控信息的產(chǎn)生而干擾對關(guān)鍵問題的判斷。因此,在構(gòu)建監(jiān)控系統(tǒng)時,必須審慎選擇監(jiān)控點,避免不必要的重復監(jiān)控,主要可從以下幾方面人手:
1.監(jiān)管場所與監(jiān)控點的合理選擇:以UPS系統(tǒng)為例,應(yīng)全面考慮監(jiān)管場所的布局,避免對UPS控制箱、交流配電箱等具有緊密供應(yīng)邏輯關(guān)系的設(shè)備進行重復監(jiān)控。這既能有效控制項目成本,又能減少冗余信息的產(chǎn)生。
2.監(jiān)控節(jié)點的精簡:對于包含大量監(jiān)控節(jié)點的設(shè)備,如UPS,應(yīng)深入分析監(jiān)控信息的種類和數(shù)量,去除不必要的監(jiān)控節(jié)點,僅保留對系統(tǒng)運行至關(guān)重要的監(jiān)控信息。這不僅有助于減輕維護人員的工作負擔,而且還能提高監(jiān)控效率。
3.分層監(jiān)控策略的制定:根據(jù)電網(wǎng)運營和管理的實際需求,制定分層監(jiān)控策略。在設(shè)備層面,應(yīng)實現(xiàn)全面監(jiān)控,以便獲取詳盡數(shù)據(jù);而在企業(yè)層面,則更注重監(jiān)控的簡潔性和直觀性,以便于快速響應(yīng)和處理重大事故。
因此,針對監(jiān)控內(nèi)容的多樣性和差異性,通過合理選擇監(jiān)控點、精簡監(jiān)控節(jié)點以及制定分層監(jiān)控策略等措施,可以有效提升監(jiān)控系統(tǒng)的效率、可靠性和經(jīng)濟性。
(二)B接口:互聯(lián)核心與擴展需求
B接口作為連接各監(jiān)控/采集設(shè)備與監(jiān)控中心的橋梁,不僅是監(jiān)控系統(tǒng)初期構(gòu)建時不可或缺的通信協(xié)議,更因其高度的設(shè)備-中心耦合性而亟須進一步擴展與優(yōu)化。自2015年起,國內(nèi)電信巨頭紛紛推出相關(guān)標準,逐步推動監(jiān)測工作的去中心化進程,為B接口的廣泛應(yīng)用奠定了堅實基礎(chǔ)[2]。
B接口功能強大,涵蓋監(jiān)控、脫機管理、登錄驗證、邏輯參數(shù)配置、定期報告生成及上報等多項關(guān)鍵能力。尤為重要的是,為保障網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的順暢與高效,各監(jiān)測節(jié)點均采用獨特的編碼體系,其中通信企業(yè)普遍采用的B消息命令格式,通過12個消息類別與25條具體命令,構(gòu)建起監(jiān)控設(shè)備間復雜而有序的通信交互機制。
為進一步標準化這一流程,通信服務(wù)監(jiān)測站引入詳盡的編碼表(如表1所示),不僅實現(xiàn)了省、區(qū)、臺、樓、戶、機等各層級的統(tǒng)一代碼管理,還構(gòu)建了一套專有的、全面的代碼體系。
在此體系中,設(shè)備類型通過特定編碼如“2A1”標識不中斷供電設(shè)備,信號級別則通過“1”至“6”的數(shù)字序列來區(qū)分遙測值、告警信息等不同類型的信號。這種精細化的編碼方式,使得信號狀態(tài)如“UPS(鐵塔)A相位高電平”能夠準確地以“2A1210204”這樣的代碼表示,進一步增強了系統(tǒng)的可讀性和可操作性。
值得注意的是,當單個設(shè)備內(nèi)集成多個監(jiān)測設(shè)備而僅需關(guān)注特定的監(jiān)測信息時(如UPS),系統(tǒng)能夠智能地生成如“2A1210204001”這樣的復合編碼,以精確指向特定設(shè)備的特定參數(shù)[3。
2018年國內(nèi)某運營商在國內(nèi)率先開展B接口測試項目,成功打破該領(lǐng)域的技術(shù)壟斷,使得相關(guān)儀器設(shè)備的投資成本降低約 3 0 % 。目前,各大通信企業(yè)均已廣泛采用B接口標準,并在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集層面構(gòu)建完善可靠的數(shù)據(jù)編碼系統(tǒng)。這一舉措極大地促進不同廠商設(shè)備之間的互聯(lián)互通與相互替換,不僅實現(xiàn)了資源的高效共享,還有效降低了項目整體成本,為ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的長遠發(fā)展注人新的活力。
(三)C接口:強化監(jiān)控通信與標準化的挑戰(zhàn)與進展
在ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)的廣闊圖景中,C接口作為連接各監(jiān)測裝置與中心的關(guān)鍵樞紐,承載著遙信、遙測、告警、遠程控制及監(jiān)測裝置配置等多重任務(wù)。盡管每個監(jiān)測裝置及其B接口各具特色,但C接口卻以其獨特的角色,確保監(jiān)控信息的順暢流通與高效處理。
然而,在基礎(chǔ)監(jiān)控體系的建設(shè)過程中,項目繁多與C接口應(yīng)用的非普遍性(部分監(jiān)控裝置未采用C語言)成為本課題研究的一大挑戰(zhàn)。這一現(xiàn)狀不僅增加了系統(tǒng)集成的復雜性,也對監(jiān)控數(shù)據(jù)的全面性和實時性提出了更高要求。
自2019年起,國內(nèi)電信運營巨頭紛紛加速C網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)進程,此舉雖顯著提升了網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控的可靠性、穩(wěn)定性和準確性,但同時也暴露出了監(jiān)測節(jié)點在復雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中易出現(xiàn)的丟包、誤報、漏報等問題,直接影響監(jiān)控系統(tǒng)的整體檢測精度。
面對這一挑戰(zhàn),國內(nèi)運營商自2020年起積極行動,著手制定監(jiān)測系統(tǒng)C接口的企業(yè)規(guī)范。通過構(gòu)建基于上層SC(ServiceCenter,服務(wù)中心)與底層SC的“客戶-服務(wù)器(C/S)”架構(gòu),不僅實現(xiàn)了用戶登錄、實時數(shù)據(jù)獲取、報警信息推送等核心功能,還賦予了底層監(jiān)測中心更大的靈活性,可根據(jù)實際需求將信息上傳至更高級別的監(jiān)測中心,或通過查詢機制向上層報告信息。這一創(chuàng)新架構(gòu)不僅優(yōu)化了數(shù)據(jù)交換流程,還提升了監(jiān)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度與決策能力。
值得一提的是,當前國際通信領(lǐng)域正積極推動C接口的標準化工作,這一趨勢無疑將加速各類監(jiān)測設(shè)備之間的互聯(lián)互通,促進監(jiān)控技術(shù)的全球融合與發(fā)展。對于ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)而言,C接口的標準化將為其帶來前所未有的機遇與挑戰(zhàn),推動系統(tǒng)向更加智能化、集成化、高效化的方向邁進。
四、結(jié)束語
綜上所述,通過深入探討ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)的關(guān)鍵問題后可以發(fā)現(xiàn),無論是B接口、C接口的優(yōu)化與標準化,還是監(jiān)控內(nèi)容的精細化管理與網(wǎng)絡(luò)可靠性的提升,都是推動監(jiān)控系統(tǒng)向更高水平發(fā)展的關(guān)鍵所在。監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)、維護與升級需要持續(xù)性推進,這樣才能確保監(jiān)控系統(tǒng)適應(yīng)新技術(shù)的發(fā)展、滿足新業(yè)務(wù)的需求。
作者單位:童話四川廣元應(yīng)急管理部消防救援局昆明訓練總隊
參考文獻
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[2]邢殿輝,李向東,管振強,等.ICT機房基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控系統(tǒng)互聯(lián)關(guān)鍵問題研究[J].郵電設(shè)計技術(shù),2023,(06):85-88.
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