三維全景技術在機房管理平臺中的應用

王建賓+楊連營

摘 要 本文介紹了基于三維全景技術的機房管理系統(tǒng)的總體設計方案和系統(tǒng)功能，并介紹了實際應用。使用面向瀏覽器的成熟3D全景圖形技術，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心機房及所有管理對象的虛擬仿真，以完全3D全景模式構建整個數(shù)據(jù)中心機房環(huán)境，并可與各類管理系統(tǒng)對接，是數(shù)據(jù)中心管理、監(jiān)控、展示的集中3D管理平臺。

【關鍵詞】三維 全景 機房 可視化

1 引言

隨著信息化業(yè)務的飛速發(fā)展，IT設備規(guī)模也越來越龐大而復雜，為保障IT系統(tǒng)的正常運行，計算機機房針對各類核心設備（如：路由器、交換機、服務器、UPS等）已完成了管理系統(tǒng)的基礎建設，關注各類管理對象的數(shù)據(jù)采集、異常報警，并取得了良好的監(jiān)控效果。在建設過程中，比較缺乏從統(tǒng)一可視化的角度，整合監(jiān)控數(shù)據(jù)，構建整合的三維可視化管理平臺。目前管理系統(tǒng)的操作方式和使用界面在易用性、友好性方面有待進一步提升。

當前機房管理信息系統(tǒng)主要關注于機房環(huán)境、機房管控、程序監(jiān)控進程監(jiān)控等，但是沒有一個能夠實時三維展示機房具體情況的信息管理系統(tǒng)。而目前機房建設過程中都嚴重依賴于外包廠家進行系統(tǒng)集成，絕大多數(shù)機房管理員和信息系統(tǒng)管理人員都不清楚具體的機房內(nèi)部情況：如機型、接線情況等，因此迫切需要一個能夠實時全景展現(xiàn)機房信息的管理系統(tǒng)，使得人未入機房，但是能夠全景漫游，看到機房的三維展示信息。

借鑒先進數(shù)據(jù)中心可視化監(jiān)控管理的理念，結合實際情況，引入業(yè)界領先的前端工具平臺，構建直觀易用、功能完備、體系統(tǒng)一的新一代三維可視化管理平臺，根據(jù)當前現(xiàn)狀，結合智能機房管理需求，加大對機房的掌控力度，尤其是加大機房管理人員對機房的掌控力度，不應該僅僅停留在監(jiān)視運行環(huán)境上。因此，應用夠實時全景展現(xiàn)機房信息的管理系統(tǒng)，使得人未入機房，但是能夠全景漫游，看到機房的具體內(nèi)部情況的一種適用于智能機房管理的三維全景管理系統(tǒng)。

2 應用目標

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

通過三維全景技術實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心的真實展現(xiàn)，能夠實現(xiàn)基于三維環(huán)境對數(shù)據(jù)中心、機柜和各類設備的管理功能，構建數(shù)據(jù)中心環(huán)境、設備和管理信息的可視化平臺，集成現(xiàn)有的數(shù)據(jù)中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)和主機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)所有資產(chǎn)對象的管理及相關監(jiān)控信息整合展示，讓相關管理人員清晰直觀的掌握IT運營中的有效信息，實現(xiàn)透明化與可視化的管理?？梢暬芾砟茏孖T的資產(chǎn)配置信息和運行狀況更加直觀，使復雜的IT信息變得易于表達、理解和傳播，從而消除IT運營過程中不同角色之間的認知偏差和監(jiān)管盲區(qū)，實現(xiàn)管理的透明化，更進而有效提升資產(chǎn)管理與監(jiān)控管理的效率，真正實現(xiàn)一個立體式、可視化的新一代數(shù)據(jù)中心運行管理系統(tǒng)。

3 解決方案

可視化管理平臺采用三維全景建模通過專業(yè)的設備拍攝全景圖片，提供簡單可行的三維全景展示環(huán)境，借助相應的計算機技術可以實現(xiàn)全方位互動展示。目前在設備運行實況展示、企業(yè)宣傳、遠程運維、現(xiàn)場業(yè)績考核等方面有較多的應用。

以三維全景圖像為基礎，通過可視化手段展示信通機房或信通機房的虛擬現(xiàn)實技術，借助相應的計算機技術可以實現(xiàn)全方位的互動展示，基于全景圖片的場景快速建模技術和電氣設備信息可視化結合起來，在三維全景的環(huán)境中，實現(xiàn)信通機房場景圖像的精準展示，并提供設備數(shù)據(jù)信息和圖像資料。

實現(xiàn)了全景技術和遠程運維管理技術結合的方式在信通機房可視化領域的應用，配合視點切換的方式，可以如親臨其境地對信通機房場景及設備進行查看，在對接設備通訊的情況下，通過信息總線進行實時通信的方式，可以提示信通機房設備運行狀態(tài)，進行運維管理，并可擴展VR系統(tǒng)；減少現(xiàn)場的巡檢和管理，明細設備維護臺賬，實況結合。

三維全景管理平臺的建立，可以為地區(qū)管理者，提供一套實時管理維護平臺，系統(tǒng)可以對接實時的設備通訊管理數(shù)據(jù)，對各個信通機房點提供可視化工具，可以集中分析對比各站點運行實況，通過信通機房攝像頭，人臉識別攝像頭，提供實況補充；更高級的管理者可以準確的，通過全景平臺查看真實現(xiàn)場運維實況，而不是通過圖紙，照片來局部反應運行情況。有利于管理單位規(guī)范現(xiàn)場，作業(yè)，更深層次的細節(jié)管理。

3.1 三維全景技術簡介

三維全景技術（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。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)實技術中最具特色的概念，是空間中一個視點對周圍環(huán)境的360°的視圖，也可以理解為以點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平面上。三維全景是用數(shù)碼相機拍攝的一組照片拼接成一個全景圖像，用戶可以通過鼠標上下左右旋轉來選擇自己的視角，任意放大和縮小，如親臨現(xiàn)場般環(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)中心機房所在建筑、機房布局、設備及網(wǎng)絡鏈路，實現(xiàn)三維全景場景中設備及網(wǎng)絡鏈路的可視化管理。實現(xiàn)以機柜為單位的數(shù)據(jù)中心機房容量管理，并與主機監(jiān)控、網(wǎng)管監(jiān)控和日志監(jiān)控系統(tǒng)集成，實現(xiàn)對設備性能、告警的實時監(jiān)控。

3.3 設備信息可視化

可采用Excel導入方式，將各個機柜及機柜內(nèi)設備的基本配置信息納入可視化平臺，通過任何物理可見的設備就可查找到相關的配置信息，通過任何一條配置信息也可以查找到相關設備，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)境中通過鼠標點擊操作實現(xiàn)對設備臺帳信息的直觀查詢。

3.3.2 機柜搜索、定位

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

3.3.3 設備搜索、定位

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

3.3.4 設備位置跟蹤

當上架設備物理位置發(fā)生變化時，在3D場景中自動變更設備物理位置。

3.3.5 設備信息管理

支持基于現(xiàn)場實際機柜布局和已有設備臺賬數(shù)據(jù)自動生成機房3D場景。在相關場景中，機柜間的位置關系、設備在機柜中的位置與實際中的布局一致。

3.3.6 設備端口管理

以3D可視環(huán)境中直觀展現(xiàn)實現(xiàn)配線架，和設備前后面板、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 按設備連接查看

查看一個設備的所有對外的網(wǎng)絡連接，包括經(jīng)過的每一個中間設備的每一個端口信息。

3.4.2 按線路連接查看

查看一條網(wǎng)絡鏈路的所有跳線信息，包括經(jīng)過的每一個中間設備的每一個端口信息。

3.4.3 設備端口管理

以3D可視環(huán)境中直觀展現(xiàn)實現(xiàn)配線架和設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)中心機房現(xiàn)有多個監(jiān)控子系統(tǒng)，包括網(wǎng)管監(jiān)控、主機監(jiān)控和日志監(jiān)控等。所有監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同運行，相互補充，共同監(jiān)控著數(shù)據(jù)中心機房的各項指標，為數(shù)據(jù)中心機房全天候的安全運行保駕護航。但是各個監(jiān)控子系統(tǒng)之間相互獨立，在發(fā)生故障時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，所以需要一個統(tǒng)一的監(jiān)控平臺對多個監(jiān)控子系統(tǒng)進行良好整合集成。各類監(jiān)控數(shù)據(jù)可以用圖層的方式進行疊加顯示。

與網(wǎng)管監(jiān)控系統(tǒng)、主機監(jiān)控系統(tǒng)進行集成展示：以便在可視化平臺上實時展示設備的告警信息，能查看設備CPU、內(nèi)存等使用信息。

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

設備告警監(jiān)控信息展示：要求機房的所有告警信息在機房3D展示界面上實時展示。

與日志監(jiān)控系統(tǒng)集成展示：能在設備上實時展示設備的日志信息。

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

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

3.6 第三方系統(tǒng)集成

可視化管理平臺通過與IT網(wǎng)管系統(tǒng)、IT主機監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)進行有效集成，主要實現(xiàn)以下的功能：

3.6.1 告警事件的統(tǒng)一展現(xiàn)

能夠以設備對象編號為唯一標識，有效整合IT網(wǎng)管系統(tǒng)、IT主機監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)的告警事件，為運維人員提供一個統(tǒng)一的告警監(jiān)控管理界面。

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

可視化管理平臺需要以設備對象編號為唯一標識，把現(xiàn)有的IT網(wǎng)管系統(tǒng)、IT主機監(jiān)控系統(tǒng)等第三方系統(tǒng)的監(jiān)控信息，實現(xiàn)以設備對象為基礎的監(jiān)控信息集成展示。

作者簡介

王建賓（1982-），男，河北省保定市人。大學本科學歷?，F(xiàn)為國網(wǎng)銅陵供電公司信息通信分公司中級工程師。研究方向為電力系統(tǒng)信息通信建設及安全管理工作。

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