CN108234150A - 用于数据中心监控系统的数据采集和处理方法及系统 - Google Patents
用于数据中心监控系统的数据采集和处理方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于数据中心的数据采集和处理系统和数据采集和处理方法,该系统包括:至少两个采集中心,每个所述采集中心与监控设备相连,用于采集所述监控设备的运行参数,以及处理所述运行参数得到所述监控设备的告警信息和性能数据;主控中心,分别与每个所述采集中心相连,用于接收所述采集中心上报的告警信息,以及对所述告警信息进行处理并将所述告警信息的处理结果存入数据库;至少两个数据处理中心,每个所述数据处理中心分别与至少一个所述采集中心相连,用于接收所述采集中心上报的性能数据,以及对所述性能数据进行处理并将所述性能数据的处理结果存入所述数据库。应用本发明,可以提高数据中心的数据吞吐量。
Description
技术领域
本发明涉及数据中心技术领域,特别涉及一种用于数据中心监控系统的数据采集和处理方法及系统。
背景技术
当前,数据中心尤其是微模块化的数据中心建设发展迅速。然而随着大型数据中心机房的建设,微模块基础设施中的智能设备和IT设备大量部署,这对数据中心监控系统的数据采集和处理能力提出了巨大的挑战。
目前在对数据中心的数据进行处理时,主要以单个数据处理中心处理采集到的全部数据,或者有些也采用链式结构将数据处理中心分为主数据处理中心和多个子数据数据处理中心,但数据最终仍需要由主数据处理中心统一完成处理。然而随着越来越庞大的数据中心的搭建,传统的采用单个数据处理中心或采用链式结构的数据处理方式进行数据处理时,则会出现中心主机资源紧张与响应瓶颈的缺陷,其性数据处理性能遇到瓶颈,这种数据处理的基础设施监控方案已经不能满足现实需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于数据中心的数据采集和处理系统和数据采集和处理方法,可以提高现有数据中心的数据吞吐量。
为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种用于数据中心监控系统的数据采集和处理系统,包括:
至少两个采集中心,每个所述采集中心与监控设备相连,用于采集所述监控设备的运行参数,以及处理所述运行参数得到所述监控设备的告警信息和性能数据;
主控中心,分别与每个所述采集中心相连,以及对所述告警信息进行处理并将所述用于接收所述采集中心上报的告警信息,告警信息的处理结果存入数据库;
至少两个数据处理中心,每个所述数据处理中心分别与至少一个所述采集中心相连,用于接收所述采集中心上报的性能数据,以及对所述性能数据进行处理并将所述性能数据的处理结果存入所述数据库。
其中,所述主控中心,还用于根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成设备下发列表和参数下发列表,并下发给所述采集中心;
所述采集中心,具体用于根据所述设备下发列表和参数下发列表,采集所述监控设备的运行参数,以及在采集到所述监控设备的运行参数之后,将所述告警信息上报给所述主控中心,将所述性能数据上报给所述参数下发列表指示的所述数据处理中心。
其中,所述主控中心具体包括:
设备调度模块,用于当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的设备下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;或用于当所述主控中心处于工作状态且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,则根据变化后的所述监控设备的数量和所述采集中心的数量,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;
参数管理模块,用于当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的参数下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心;或当所述主控中心处于工作状态时且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,根据变化后的所述监控设备的数量和所述采集中心的数量生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心。
其中,所述主控中心,还包括:
告警处理模块,用于在接收到所述采集中心上报的所述告警信息之后,对所述告警信息进行处理并存入所述数据库。
其中,所述主控中心还包括:
心跳管理模块,用于分别向每个所述采集中心和每个所述数据处理中心发送心跳报文,以及根据所述采集中心和所述数据处理中心的回复确定所述采集中心和所述数据处理中心是否正常工作。
其中,显示中心,用于显示所述告警信息的处理结果和所述性能数据的处理结果。
本发明实施例提供了一种用于数据中心监控系统的数据采集和处理方法,包括:
使用至少两个采集中心分别采集与每个所述采集中心相连的监控设备的运行参数,以及处理所述运行参数得到所述监控设备的告警信息和性能数据;
使用主控中心接收所述采集中心上报的告警信息,以及对所述告警信息进行处理并将所述告警信息的处理结果存入数据库;
使用至少两个数据处理中心分别接收与每个所述数据处理中心相连的至少一个所述采集中心上报的性能数据,以及分别对所述性能数据进行处理并将所述性能数据的处理结果存入所述数据库。
其中,在所述使用至少两个采集中心采集与每个所述采集中心相连的监控设备的运行参数之前,所述方法还包括:所述主控中心根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成设备下发列表和参数下发列表,并下发给所述采集中心。
所述使用至少两个采集中心分别采集与每个所述采集中心相连的监控设备的运行参数,具体包括:根据所述设备下发列表和参数下发列表,采集所述监控设备的运行参数。
其中,在所述根据所述设备下发列表和参数下发列表,采集所述监控设备的运行参数之后,所述方法还包括:
每个所述采集中心将所述告警信息上报给所述主控中心,将所述性能数据上报给所述参数下发列表指示的所述数据处理中心。
其中,所述主控中心根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成设备下发列表和参数下发列表,并下发给所述采集中心,具体包括:
当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的设备下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;或当所述主控中心处于工作状态且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;
当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的设备下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心;或当所述主控中心处于工作状态时且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,根据变化后的所述监控设备的数量和所述采集中心的数量生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心。
其中,所述方法还包括:
所述主控中心向每个所述采集中心和每个所述数据处理中心发送心跳报文,以及接收所述采集中心和所述数据处理中心的回复,以确定所述采集中心和所述数据处理中心是否正常工作。
其中,在所述主控中心将所述告警信息的处理结果存入数据库之后,所述数据处理中心将所述性能数据的处理结果存入所述数据库之后,所述方法还包括:
显示所述告警信息的处理结果和所述性能数据的处理结果。
本发明的有益效果是:
本发明实施例,在处理从监控设备处采集到的运行参数时,对于数据量较小的告警信息,则通过主控中心来处理,而对于数据量较大的性能数据,则使用至少两个或更多的数据处理中心来分别、同时进行处理。即是说,本发明的数据采集和处理系统基于分布式架构,以并行可拓展的方式同时部署采集中心和数据处理中心,使得数据采集和处理业务在多个进程中并发进行,从根本上解决数据中心数据处理的瓶颈问题。与现有的采用单个数据处理中心或链式数据中心进行数据处理的方案相比,本发明的分布式数据处理方案,可以解决数据处理过程中的响应瓶颈的缺陷,提高数据中心的系统吞吐量。
附图说明
图1是本发明提供的用于数据中心的数据采集和处理系统的第一实施例的结构框图;
图2是本发明提供的用于数据中心的数据采集和处理系统的第二实施例的逻辑框图;
图3是本发明提供的用于数据中心的数据采集和处理系统的第二实施例的组网结构图;
图4是本发明提供的用于数据中心的数据采集和处理系统的第三实施例的逻辑框图;
图5是本发明提供的用于数据中心的数据采集和处理方法的第一实施例的流程示意图;
图6是本发明提供的用于数据中心的数据采集和处理方法的第二实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而,本领域的普通技术人员可以理解,在本发明各实施方式中,为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是,即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改,也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
如图1所示,本发明提供的用于数据中心监控系统的数据采集和处理系统,可以包括:至少两个采集中心11,主控中心12和至少两个数据处理中心13。
其中,该采集中心11可以由设备采集器实现。一个采集中心与一个或多个监控设备相连,用于采集监控设备的运行参数。采集中心对该运行参数进行分析和处理之后,可以得到监控设备的告警信息和性能数据。告警信息可以包括:设备状态信息和设备告警信息。采集中心11将告警信息上报给主控中心12,将性能数据上报给数据处理中心13。数据中心监控的监控设备例如可以是数据中心基础设施中的各种智能设备,一般包括:配电子系统如综合配电柜、UPS(Uninterruptible Power System,不间断电源)、高压直流柜、ATS(Automatic Transfer Switch,自动切换开关)、PDU(Power Distribution Unit,电源分配单元);制冷子系统如冷冻水列间空调、CDU(Cooling Distribution Unit,冷量分配单元);以及环境监控传感器,如温湿度、烟雾报警、漏水、尘感等。
主控中心12,分别与每个采集中心11相连,用于接收采集中心11上报的告警信息,并对接收到的告警信息进行处理,以及将告警信息的处理结果存入数据库。该数据采集和处理系统中的每个数据处理中心13,则分别与至少一个采集中心11相连,用于接收与之相连的采集中心11上报的性能数据,并对接收到的性能数据进行处理,以及将该性能数据的处理结果存入数据库。
本发明的数据采集和处理系统在处理从监控设备处采集到的运行参数时,对于数据量较小的告警信息,则通过主控中心来处理,而对于数据量较大的性能数据,则使用至少两个或更多的数据处理中心来分别、同时进行处理。即是说,本发明的数据采集和处理系统基于分布式架构,以并行可拓展的方式同时部署采集中心和数据处理中心,使得数据采集和处理业务在多个进程中并发进行,从根本上解决数据中心数据处理的瓶颈问题。与现有的采用单个数据处理中心或链式数据中心进行数据处理的方案相比,本发明的分布式数据处理方案,可以解决数据处理过程中的响应瓶颈的缺陷,提高数据中心的系统吞吐量。
在具体实现过程中,主控中心12可以运行于控制主机100上,而采集中心11与数据处理中心13,则可以同时布置在同一从机200或不同从机200上。同时,该数据采集和处理系统还可以包括:显示中心14。显示中心14可以由展示模块实现,并运行于控制主机100上。下面将通过两个实施例对本发明的数据采集和处理系统进行描述。
如图2所示,是本发明提供的用于数据中心监控系统的数据采集和处理系统的第二实施例的逻辑框图。在本实施例中,分布式架构的数据采集和处理系统是基于UEP4x平台实现的,当然分布式架构的数据采集和处理系统也可以基于其他的平台或者采用其他的方式实现。该数据采集和处理系统的主控中心11运行于控制主机100上,采集中心11与数据处理中心13,则同时布置在同一从机200上。由于数据采集和处理系统包括至少两个采集中心和至少两个数据处理中心。因此如图2所示,该数据采集和处理系统包括:控制主机100、N个从机200(从机编号从从机1至从机N),以及数据库300。其中,控制主机上运行着主控中心11,每一个从机上均运行着采集中心12(可以由设备采集器实现)和数据处理中心13(可以由性能数据处理模块实现),这样可以提高从机的资源利用率。
其中,主控中心11,用于根据监控设备的数量和采集中心的数量,生成设备下发列表和参数下发列表,并下发给采集中心12。采集中心12,具体用于在收到主控中心11下发的设备下发列表和参数下发列表后,解析该两个列表并存储到内部的数据结构中。其中,下发的设备下发列表主要包括:设备的唯一标识符、设备名称、设备类型、设备型号、协议类型、所属微模块的唯一标识,IP地址等。下发的参数下发列表主要包括:设备序列号、参数名、设备类型、型号、计算因子、参数单位、协议类型、关键参数标识、是否上报标记、从机序号、触发条件和死区值等。
采集中心12接收到设备下发列表和参数下发列表之后,根据设备下发列表和参数下发列表建立与监控设备的连接,并根据配置的扫描周期向监控设备发送数据采集指令。监控设备接收到采集中心12发来的数据采集指令后回送相应的运行参数给采集中心12。采集中心12在采集到监控设备的运行参数之后,对该运行参数进行分析处理,得到监控设备的告警信息和性能数据,并将告警信息上报给主控中心11,将性能数据上报给参数下发列表指示的数据处理中心13。
主控中心11,对接收到的告警信息进行处理并存入数据库300。而数据处理中心13,则对接收到的性能数据进行处理并存入数据库300。而显示中心14,则可以将性能数据的处理结果和告警信息的处理结果显示给用户。
并且,在控制主机100上部署了数据采集和处理系统大部分的进程,包括但不限于Web服务、ITMP(IT Management Platform,IT设备管理平台)进程、CMDB(ConfigurationManagement Database,配置管理数据库)进程以及iDCIM(IDC InfrastructureManagement,IDC机房基础设施管理)进程。其中,运行在控制主机100上的主控中心12包括:设备调度模块121、参数管理模块122、告警处理模块123、心跳管理模块124,这些模块具体运行在iDCIM进程中。
其中,设备调度模块121,运行在控制主机100上,负责管理各个采集中心11(设备采集器)负载的监控设备。具体地,设备调度模块121可以根据监控设备的数量和设备采集器的数量,生成设备下发列表,并下发给与之连接的各个设备采集器,以使得设备采集器能够根据接收到的设备下发列表,采集与之相连的监控设备的运行参数。设备调度模块121在生成设备下发列表时,需要保证下发给设备采集器的监控设备不重复不遗漏。而且还能够根据各个设备采集器的状态变化动态调整每个设备采集器负载的监控设备,并能在设备采集器出现异常时通过调度机制保证系统对数据的正常采集。
具体地,设备调度模块121在生成设备下发列表时,有两个时间点。第一个时间点时,数据采集系统处于初始状态时,此时若接收到设备采集器发来的设备下发请求之时,设备调度模块121则可以根据当前在线的设备采集器的数量、类型以及当前需要监控的监控设备的数量,生成设备下发列表并下发给设备采集器。
同时,设备调度模块121还在处于工作态时提供操作入口方便用户对监控设备进行增加、删除和修改操作。当监控设备的数量或在线的设备采集器的数量发生变化时,设备调度模块121则根据变化后的监控设备的数量和设备采集器的数量,生成设备下发列表并下发给设备采集器,以保证设备采集器的负载均衡。
具体实现过程中,设备调度模块121的具体实现如下:
a、在初始状态时根据当前在线设备采集器的数量、类型以及监控设备的数量为每一个设备采集器生成设备下发列表。
b、发现某设备采集器离线时,将分发给该设备采集器的监控设备回收,重新分发给其它的正常工作的设备采集器。
c、某个设备采集器状态恢复为在线(或者新增加的设备采集器)根据现有在线设备采集器的负载情况抽出部分监控设备组成设备下发列表发送至该设备采集器,同时将监控设备从原有设备采集器上删除。
d、在工作态时通过操作入口增加监控设备,则根据现有设备采集器的负载情况计算出该监控设备下发的位置。
e、在工作态删除监控设备时则直接发送删除命令至该设备采集器,删除完成后再扫描各设备采集器负载情况并进行相应调整,以保证各设备采集器的负载均衡。
其中,参数管理模块122,用于当主控中心11处于初始状态且接收到设备采集器发来的参数下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心;或当所述主控中心处于工作状态时且所述监控设备的数量和/或设备采集器的数量变化时,根据变化后的监控设备的数量和设备采集器的数量,生成参数下发列表并下发给设备采集器。
其中,告警处理模块123,在接收到设备采集器上报的告警信息之后,对告警信息进行处理并存入数据库14。
主控中心12还可以包括心跳管理模块124,用于分别向每个设备采集器和每个数据处理中心(如性能数据处理模块)发送心跳报文,以及根据采集中心和数据处理中心的回复确定采集中心和所述数据处理中心是否正常工作。并在确定有采集中心和/或数据处理中心工作异常时启动设备调度模块的调度机制,同时产生异常告警显示到显示中心14。
图3为本实施例的组网结构图。如图3所示,控制主机100运行数据采集和处理系统的大部分进程,包括Web进程,ITMP进程,CMDB进程,iDCIM进程,其中iDCIM进程控制着整个数据采集和处理系统的设备下发和参数下发。图中包括两个分布式从机200,这两个从机200独立运行着数据处理中心(具体为性能数据处理模块),并行完成设备采集器上报的性能数据的处理和入库功能。同时也可以将两个设备采集器分别部署在这两台从机200上,设备采集器中运行着采集中心,能根据控制主机100下发的设备下发列表和参数下发列表完成运行参数的获取和上报。数据库300用来存储整个数据采集和处理系统处理后的告警信息和性能数据,同时也存储了由用户操作入口导入的监控设备信息及参数信息。显示中心14可由展示界面实现,其通过浏览器向控制主机100请求获取的Web页面,这里可以展示数据采集和处理系统的运行状态,告警信息,分析处理后的性能数据,以及各种用户操作入口。网关400,实际也可以是串口服务器如RS-485或RS-232服务器,主要是将各种监控设备接入以太网。监控设备500,是微模块基础设施中的各种智能设备,一般包括:配电子系统如综合配电柜、UPS(Uninterruptible Power System,不间断电源)、高压直流柜、ATS(Automatic Transfer Switch,自动切换开关)、PDU(Power Distribution Unit,电源分配单元);制冷子系统如冷冻水列间空调、CDU(Cooling Distribution Unit,冷量分配单元);以及环境监控传感器,如温湿度、烟雾报警、漏水、尘感等。
本实施例的数据采集和处理系统在工作时,具体工作流程如下:
数据采集和处理系统启动后,控制主机100中的心跳管理模块124分别向各设备采集器和各性能数据处理模块发送心跳报文,确定各个设备采集器和性能数据处理模块是否正常工作。当设备采集器和性能数据处理模块部署在同一从机200时,则控制主机100向各分布式从机200发送心跳报文,以确定各个设备采集器和各性能数据处理模块是否正常工作。需要说明的是,这个操作在数据采集和处理系统启动后,可周期性进行。即在整个数据处理过程中,控制主机100可周期性向从机200发送心跳报文,以随时监控各设备采集器和各性能数据处理模块的工作状态。
在确定设备采集器和性能数据处理模块的工作状态之后,设备采集器首先通过链路1向控制主机100发送设备下发请求,控制主机100经过设备调度模块121的处理得到下发给各个设备采集器的设备下发列表,然后设备采集器又向控制主机100发送参数下发请求,控制主机100经过设备调度模块121的处理得到下发给各个设备采集器的参数下发列表。
设备采集器在获得设备下发列表和参数下发列表后则进入工作态,依据设置的采集周期,周期性的向监控设备发送采集指令,监控设备则在收到采集指令后回应相应的响应报文,该响应报文具体为监控设备自身的运行参数。
设备采集器在接收到监控设备响应的运行参数后对该运行参数进行解析,对于告警点位状态变化(即告警信息)的通过链路1上报给控制主机100,对于需要上报的性能数据,则根据参数下发列表中包括的从机序号,通过链路2上报给该从机序号对应的分布式从机。
控制主机100接收和处理告警信息,并将告警信息的处理结果存入数据库。
分布式从机200接收和处理性能数据并存入数据库,其它的进程可以对这些数据进行分析和展示。
本发明实施例所提供的用于数据中心监控系统的分布式数据采集和处理系统,具有以下优点:首先,通过分布式架构的引入,对数据采集和处理业务进行了水平拓展实现并行处理,使得整个系统的数据采集和处理能力有了极大的提高,提高了数据采集和处理系统的数据吞吐量。其次,数据采集和处理系统的稳定性有了极大的提高,整个数据采集和处理系统不会因为某个进程的失效而导致整个系统的崩溃。在某个分布式从机异常的情况可以通过控制主机设备调度模块的调度功能将该从机上的监控设备进行转移;而在控制主机异常时不影响从机对采集到的性能数据的处理和入库,极大的提高了系统的容错的能力。最后,还有利于数据采集和处理系统的可扩展性,业务处理规模不断变大的情况下,可以通过简单的增添新的硬件设备来处理,实现了资源的高效利用。
图4是本发明第三实施例的逻辑框图。与图2所示的实施例相比,本实施例中将设备采集器与性能数据处理模块分别部署在了不同的从机,并且一个性能数据处理模块可以接收多个设备采集器上报的性能数据。该结构的具体工作方式与图2所示的结构类似。
具体流程如下:
数据采集和处理系统启动后,控制主机100中的心跳管理模块124分别向各采集中心设备采集器和各数据处理中心性能数据处理模块发送心跳报文,确定设备采集器和性能数据处理模块各个设备采集的数据处理中心是否正常工作。当设备采集器和性能数据处理模块采集中心和数据处理中心部署在同一从机200时,则控制主机100向各分布式从机200发送心跳报文,以确定设备采集器和各性能数据处理模块各个采集中心的数据处理中心是否正常工作。需要说明的是,这个操作在数据采集和处理系统启动后,可周期性进行。即在整个数据处理过程中,控制主机100可周期性向从机200发送心跳报文,以随时监控各设备采集器和各性能数据处理模块采集中心和数据处理中心的工作状态。
在确定设备采集器和性能数据处理模块的工作状态之后,设备采集器首先通过链路1向控制主机100发送设备下发请求,控制主机100经过设备调度模块121的处理得到下发给各个设备采集器的设备下发列表,然后设备采集器又向控制主机100发送参数下发请求,控制主机100经过设备调度模块121的处理得到下发给各个设备采集器的参数下发列表。
设备采集器在获得设备下发列表和参数下发列表后则进入工作态,依据设置的采集周期,周期性的向监控设备发送采集指令,监控设备则在收到采集指令后回应相应的响应报文,该响应报文具体为监控设备自身的运行参数。
设备采集器在接收到监控设备响应的运行参数后对该运行参数进行解析,对于告警点位状态(即告警信息)变化的通过链路1上报给控制主机100,对于需要上报的性能数据,则根据参数下发列表中包括的从机序号,通过链路2上报给该从机序号对应的分布式从机。
控制主机接收和处理告警信息,并将告警信息的处理结果存入数据库。
分布式从机接收和处理性能数据并存入数据库,其它的进程可以对这些数据进行分析和展示。
本发明实施例所提供的用于数据中心监控系统的分布式数据采集和处理系统,具有以下优点:首先,通过分布式架构的引入,对数据采集和处理业务进行了水平拓展,使得整个系统的数据采集和处理能力有了极大的提高,提高了数据采集和处理系统的数据吞吐量。其次,数据采集和处理系统的稳定性有了极大的提高,整个数据采集和处理系统不会因为某个进程的失效而导致整个系统的崩溃。在某个分布式从机异常的情况可以通过控制主机设备调度模块的调度功能将该从机上的监控设备进行转移;而在控制主机异常时不影响从机对采集到的性能数据的处理和入库,极大的提高了系统的容错的能力。最后,还有利于数据采集和处理系统的可扩展性,业务处理规模不断变大的情况下,可以通过简单的增添新的硬件设备来处理,实现了资源的高效利用。
通过图1至图4,对本发明的用于数据中心监控系统的数据采集和处理系统的功能和具体工作流程进行了详细的描述,下面,将结合图5至图6,对用于数据中心监控系统的数据采集和处理方法进行详细的描述。
如图5所示,是本发明提供的用于数据中心监控系统的数据采集和处理方法的第一实施例的流程示意图,该方法包括:
S51,使用至少两个采集中心分别采集与每个采集中心相连的监控设备的运行参数,以及处理所述运行参数得到所述监控设备的告警信息和性能数据。
本步骤中,其中,该采集中心可以由设备采集器实现。一个采集中心与一个或多个监控设备相连,用于采集监控设备的运行参数。对该运行参数进行分析与处理之后,可以得到监控设备的告警信息和性能数据。告警信息可以包括:设备状态信息和设备告警信息。采集中心将告警信息上报给主控中心,将性能数据上报给数据处理中心。数据中心监控系统的监控设备例如可以是数据中心基础设施中的各种智能设备,一般包括:配电子系统如综合配电柜、UPS(Uninterruptible Power System,不间断电源)、高压直流柜、ATS(Automatic Transfer Switch,自动切换开关)、PDU(Power Distribution Unit,电源分配单元);制冷子系统如冷冻水列间空调、CDU(Cooling Distribution Unit,冷量分配单元);以及环境监控传感器,如温湿度、烟雾报警、漏水、尘感等。
S52,使用主控中心接收采集中心上报的告警信息,以及对告警信息进行处理并将告警信息的处理结果存入数据库。
S53,使用至少两个数据处理中心分别接收与每个数据处理中心相连的至少一个采集中心上报的性能数据,以及分别对性能数据进行处理并将性能数据的处理结果存入数据库。
本发明实施例中,在处理监控设备处采集到的运行参数时,对于数据量较小的告警信息,则通过主控中心来处理,而对于数据量较大的性能数据,则使用至少两个或更多的数据处理中心来分别、同时进行处理。即是说,本发明的数据采集和处理方法时基于分布式架构,以并行可拓展的方式同时部署采集中心和数据处理中心,使得数据采集和处理业务在多个进程中并发进行,从根本上解决数据中心数据处理的瓶颈问题。与现有的采用单个数据处理中心或链式数据中心进行数据处理的方案相比,本发明的分布式数据采集和处理方案,可以解决数据处理过程中的响应瓶颈的缺陷,提高数据中心的系统吞吐量。
在具体实现过程中,主控中心可以运行于控制主机上,采集中心可以由设备采集器实现,数据处理中心可以运行于从机上。而采集中心与数据处理中心,则可以同时布置在同一从机或不同的物理机上。下面将通过图6所示的实施例对本发明的数据采集和处理方法进行详细描述。
如图6所示,是本发明提供的用于数据中心的数据采集和处理方法的第二实施例的流程示意图。在本实施例中,以数据处理中心和采集中心布置在不同的物理机上为例进行描述。
图6中具体描述了采用两个从机和两个设备采集器完成数据采集和处理业务的方式。其中步骤101~步骤108描述的是设备采集器1和从机1结合完成数据采集和处理业务的工作流程,步骤201~步骤208描述的是设备采集器2和从机2结合完成数据采集和处理业务的工作流程。具体如下:
步骤101:设备采集器1启动并完成初始化工作后向控制主机发送设备下发请求和参数下发请求。
步骤102:控制主机收到设备下发请求和参数下发请求后,分别通过设备调度模块及参数管理模块生成设备下发列表和参数下发列表并下发至该设备采集器1。
步骤103:设备采集器1收到控制主机下发的设备下发列表和参数下发列表后,解析设备下发列表和参数下发列表并存储到内部的数据结构中。然后根据设备下发列表和参数下发列表,建立与监控设备的连接,并根据配置的扫描周期向监控设备发送采集指令。
104:监控设备收到采集指令后回送相应的响应报文,该响应报文具体为监控设备自身的运行参数。
105:设备采集器1在收到监控设备回送的运行参数后。对运行参数进行解析,然后进行CRC校验。对于其中的告警信息,则将该告警信息与预设的告警阈值进行比较,如果有告警(或告警恢复)向控制主机进行上报。对于设备状态信息则作为判断设备状态(离线或在线)的标准,如果设备状态发生变化也会上报给控制主机。
106:控制主机在收到告警(或设备状态)报文后,首先解析数据存入缓存,交给告警处理模块处理后存入数据库,供其它进程分析和展示使用,例如通过显示中心将处理结果显示出来。
107:设备采集器1接收到需要上报的性能数据响应报文则上报给参数下发列表中从机序号对应的分布式从机1,并交由运行于从机1中的性能数据处理模块进行处理。处理结果可以供其它进程分析和展示使用,例如通过显示中心将处理结果显示出来。
108:分布式从机1在收到性能数据后存入缓存队列,性能数据处理模块从缓存队列中取出数据,初步处理后交给实时数据线程和历史数据线程,最终将处理完成的数据分别存入实时数据库和历史数据库。
步骤201~步骤208与步骤101~步骤108类似,这两部分为并行关系,完成的业务完全相同。当然,它们在设备调度模块的管理下需要完成的监控的任务是不同的,即监控不同的监控设备,整个数据中心的数据采集和处理任务由它们组合在一起共同完成。本数据处理方案可以根据数据中心机房的规模,以这种结构继续对系统进行水平拓展。
其中步骤102中的设备下发列表是由控制主机中的设备调度模块控制的,该模块是分布式采集和处理系统的关键组件,需要保证下发的监控设备不重复不遗漏,而且能够根据各个采集器的状态变化动态调整每个采集器负载的监控设备,并在工作态提供操作入口方便用户对监控设备进行增加、删除和修改操作,而且整个过程需要保证系统的各个采集器负载均衡。该模块的具体实现如下:
a、初始状态时根据当前在线设备采集器的数量以及监控设备的数量、类型为每一个设备采集器生成设备下发列表;
b、发现某设备采集器离线时,将分发给该设备采集器的监控设备回收,重新分发给其它的正常工作的设备采集器。
c、某个设备采集器状态恢复为在线(或者新增加的设备采集器)根据现有在线设备采集器的负载情况抽出部分设备组成设备下发列表发送至该设备设备集器,同时将监控设备从原有设备采集器上删除。
d、在工作态时通过操作入口增加设备,则根据现有设备采集器的负载情况计算出监控设备下发的位置。
e、在工作态删除设备采集器时则直接发送删除命令至该设备采集器,删除完成后再扫描各设备采集器负载情况并进行相应调整,以保证各设备采集器负载均衡。
由此可见,设备下发列表的生成时间点有两个。第一个时间点是初始状态时若接收到设备采集器发来的设备下发请求之时,设备调度模块则可以根据当前在线的设备采集器的数量和当前需要监控的监控设备的数量,生成设备下发列表并下发给设备采集器。同时,设备调度模块121还在处于工作态时提供操作入口方便用户对监控设备进行增加、删除和修改操作。当监控设备的数量或在线的设备采集器的数量发生变化时,设备调度模块121则根据变化后的监控设备的数量和设备采集器的数量,生成设备下发列表并下发给设备采集器,以保证设备采集器的负载均衡,此时则为生成设备下发列表的第二个时间点。图6中仅示意了第一个时间点的情况。相应地,参数下发列表的生成时间也有两个时间点,第一个时间点是:初始状态时若接收到设备采集器发来的设备下发请求之时。第二个时间点则是:工作状态下监控设备的数量和设备采集器的数量发生变化时。
其中,步骤105~步骤107中设备采集器采集的告警及设备状态信息和性能数据由两个不同的链路分别上报给控制主机和分布式从机,告警及设备状态信息数据量较小由控制主机集中处理,而性能数据流量较大由分布式从机的性能数据处理模块单独处理。
需要说明的是,在整个数据处理过程中,控制主机(主控中心)定时向每个设备采集器和每个从机(数据处理中心)发送心跳报文,以及接收采集设备器和从机的回复,以确定设备采集器和从机中心是否正常工作。并根据确定出的工作状态,更新设备下发列表和参数下发列表。
在本方案中,如果部署环境满足,我们还可以采用Docker虚拟化技术,在虚拟化容器中部署应用程序镜像,在宿主机应用程序崩溃时启动该备份,可以极大的调高单机的容灾能力。
本发明实施例的数据采集和处理方法,具有以下优点:首先,通过分布式架构的引入,对数据采集和处理业务进行了水平拓展,使得整个系统的数据采集和处理能力有了极大的提高,提高了数据采集和处理系统的数据吞吐量。其次,数据采集和处理系统的稳定性有了极大的提高,整个数据采集和处理系统不会因为某个进程的失效而导致整个系统的崩溃。在某个分布式从机异常的情况可以通过控制主机设备调度模块的调度功能将该从机上的监控设备进行转移;而在控制主机异常时不影响从机对采集到的性能数据的处理和入库,极大的提高了系统的容错的能力。最后,还有利于数据采集和处理系统的可扩展性,业务处理规模不断变大的情况下,可以通过简单的增添新的硬件设备来处理,实现了资源的高效利用。
值得一提的是,本发明所涉及到的各模块均为逻辑模块,在实际应用中,一个逻辑单元可以是一个物理单元,也可以是一个物理单元的一部分,还可以以多个物理单元的组合实现。此外,为了突出本发明的创新部分,本实施方式中并没有将与解决本发明所提出的技术问题关系不太密切的单元引入,但这并不表明本实施方式中不存在其它的单元。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施方式方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
本领域的普通技术人员可以理解,上述各实施方式是实现本发明的具体实施例,而在实际应用中,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (12)
1.一种用于数据中心监控系统的数据采集和处理系统,其特征在于,包括:
至少两个采集中心,每个所述采集中心与监控设备相连,用于采集所述监控设备的运行参数,以及处理所述运行参数得到所述监控设备的告警信息和性能数据;
主控中心,分别与每个所述采集中心相连,用于接收所述采集中心上报的告警信息,以及对所述告警信息进行处理并将所述告警信息的处理结果存入数据库;
至少两个数据处理中心,每个所述数据处理中心分别与至少一个所述采集中心相连,用于接收所述采集中心上报的性能数据,以及对所述性能数据进行处理并将所述性能数据的处理结果存入所述数据库。
2.根据权利要求1所述的数据采集和处理系统,其特征在于,
所述主控中心,还用于根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成设备下发列表和参数下发列表,并下发给所述采集中心;
所述采集中心,具体用于根据所述设备下发列表和参数下发列表,采集所述监控设备的运行参数,以及在采集到所述监控设备的运行参数之后,将所述告警信息上报给所述主控中心,将所述性能数据上报给所述参数下发列表指示的所述数据处理中心。
3.根据权利要求2所述的数据采集和处理系统,其特征在于,所述主控中心具体包括:
设备调度模块,用于当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的设备下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;或用于当所述主控中心处于工作状态且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,则根据变化后的所述监控设备的数量和所述采集中心的数量,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;
参数管理模块,用于当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的参数下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心;或当所述主控中心处于工作状态时且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,根据变化后的所述监控设备的数量和所述采集中心的数量生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心。
4.根据权利要求2或3所述的数据采集和处理系统,其特征在于,所述主控中心,还包括:
告警处理模块,用于在接收到所述采集中心上报的所述告警信息之后,对所述告警信息进行处理并存入所述数据库。
5.根据权利要求1所述的数据采集和处理系统,其特征在于,所述主控中心还包括:
心跳管理模块,用于分别向每个所述采集中心和每个所述数据处理中心发送心跳报文,以及根据所述采集中心和所述数据处理中心的回复确定所述采集中心和所述数据处理中心是否正常工作。
6.根据权利要求1所述的数据采集和处理系统,其特征在于,还包括:
显示中心,用于显示所述告警信息的处理结果和所述性能数据的处理结果。
7.一种用于数据中心监控系统的数据采集和处理方法,其特征在于,包括:
使用至少两个采集中心分别采集与每个所述采集中心相连的监控设备的运行参数,以及处理所述运行参数得到所述监控设备的告警信息和性能数据;
使用主控中心接收所述采集中心上报的告警信息,以及对所述告警信息进行处理并将所述告警信息的处理结果存入数据库;
使用至少两个数据处理中心分别接收与每个所述数据处理中心相连的至少一个所述采集中心上报的性能数据,以及分别对所述性能数据进行处理并将所述性能数据的处理结果存入所述数据库。
8.根据权利要求7所述的数据采集和处理方法,其特征在于,在所述使用至少两个采集中心采集与每个所述采集中心相连的监控设备的运行参数之前,所述方法还包括:所述主控中心根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成设备下发列表和参数下发列表,并下发给所述采集中心。
所述使用至少两个采集中心分别采集与每个所述采集中心相连的监控设备的运行参数,具体包括:根据所述设备下发列表和参数下发列表,采集所述监控设备的运行参数。
9.根据权利要求8所述的数据采集和处理方法,其特征在于,在所述根据所述设备下发列表和参数下发列表,采集所述监控设备的运行参数之后,所述方法还包括:
每个所述采集中心将所述告警信息上报给所述主控中心,将所述性能数据上报给所述参数下发列表指示的所述数据处理中心。
10.根据权利要求8所述的数据采集和处理方法,其特征在于,所述主控中心根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成设备下发列表和参数下发列表,并下发给所述采集中心,具体包括:
当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的设备下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;或当所述主控中心处于工作状态且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,生成所述设备下发列表并下发给所述采集中心;
当所述主控中心处于初始状态且接收到所述采集中心发来的设备下发请求之时,根据所述监控设备的数量、类型以及所述采集中心的数量,生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心;或当所述主控中心处于工作状态时且所述监控设备的数量和/或所述采集中心的数量变化时,根据变化后的所述监控设备的数量和所述采集中心的数量生成所述参数下发列表并下发给所述采集中心。
11.根据权利要求7所述的数据采集和处理方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述主控中心向每个所述采集中心和每个所述数据处理中心发送心跳报文,以及接收所述采集中心和所述数据处理中心的回复,以确定所述采集中心和所述数据处理中心是否正常工作。
12.根据权利要求7所述的数据采集和处理方法,其特征在于,在所述主控中心将所述告警信息的处理结果存入数据库之后,所述数据处理中心将所述性能数据的处理结果存入所述数据库之后,所述方法还包括:
显示所述告警信息的处理结果和所述性能数据的处理结果。
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