CN108471452B - 一种单机柜数据中心监控方法、系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单机柜数据中心监控方法，其特征是，包括以下步骤：S1、确定被监管设备数据采集策略、数据传输策略和存储策略；S2、完成对被监管设备的网络参数数据和硬件参数数据采集；S3、根据共享数据总线实现实现对设备的状态监控和联动控制；S4、对用户分配不同权限，实现在多终端查看业务展示。还公开了一种单机柜数据中心监控装置。本发明使得数据中心的零散设备的安装、固定、布线、高可用性等纳入一个统一框架之下，构建了一个高效、稳定的一种单机柜数据中心监控系统和实现方法。

Description

一种单机柜数据中心监控方法、系统及装置

技术领域

本发明涉及数据管理技术领域，尤其是一种单机柜数据中心监控方法、系统及装置。

背景技术

单机柜数据中心是基于云计算的新一代数据中心部署形式，为了应对云计算、虚拟化、集中化、高密化等服务器发展的趋势，其采用模块化设计理念，最大程度的降低基础设施对数据中心环境的耦合。集成了供配电、制冷、机柜、气流遏制、综合布线、动环监控等子系统，提高数据中心的整体运营效率，实现快速部署、弹性扩展和绿色节能。随着大数据信息行业的飞速发展，数据中心的发展也进入到一个新的阶段。管理系统是数据中心内部配置的重要组成部分。传统的管理系统主要已动环监控为主，具备多种数据接口，可接入UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器及网络摄像机等多种监控对象。

数据中心综合管理系统把单机柜数据中心当做一个整体来进行管理，包括：服务器、存储设备、网络设备、虚拟机、UPS、配电柜、精密空调、门禁、温湿度传感器、烟雾探测器、温感探测器、漏水传感器、网络摄像机及融合监控等多种监控对象。数据中心综合管理系统包括预装配数据中心监控系统和平台数据大数据处理、分析两部分组成。即一套数据中心综合管理系统可管理多个单机柜数据中心，每个单机柜数据中心的预装配数据中心监控系统都可以独立工作，完成每个单机柜数据中心的数据采集与控制功能。

当前，随着云计算、大数据和互联网的快速发展，信息化的基础设施发生了根本转变，监控管理的需求从一些单独的系统要求转化为整体平台化、统一平台、统一管理的系统要求。各项应用服务不再是单独的计算模块，而是通过云计算、大数据等平台将计算、存储资源统一起来，跨越数据中心范围形成规模庞大、统一监控与管理的资源池，因此需要能够监控大规模、分布式、跨地域的虚拟资源与物理资源的统一监控系统。

发明内容

本发明的目的是提供一种单机柜数据中心监控方法、系统及装置，能够监控大规模、分布式、跨地域的虚拟资源与物理资源。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种单机柜数据中心监控方法，包括以下步骤：

S1、确定被监管设备数据采集策略、数据传输策略和存储策略；

S2、完成对被监管设备的网络参数数据和硬件参数数据采集；

S3、根据共享数据总线实现实现对设备的状态监控和联动控制；

S4、对用户分配不同权限，实现在多终端查看业务展示。

进一步地，所述确定被监管设备数据采集策略、数据传输策略和存储策略，具体包括：

被监管设备与监控系统之间的信息发布采用通过第三方消息订阅器进行中转发布、接收管理；

将被监管设备的实时状态和关键参数抽象为信号，将被监管设备的报警信号抽象为事件，将对被监管设备的控制抽象为控制进行管理；

对高并发场景通过设置数据缓存模式完成数据在数据库中的存储。

进一步地，所述完成对被监管设备的网络参数数据和硬件参数数据采集，具体包括：

系统统一为不同的监控信息分配MIB节点，采集引擎对设备节点进行定期轮询；

将被监管设备参数采集涉及到的通信协议进行封装，根据采集节点的信道选择性调用相关协议。

进一步地，所述根据共享数据总线实现实现对设备的状态监控和联动控制，具体包括：

根据被监管设备与系统连接的各种通信接口，实现动力监控、环境监控、安全监控、微环境监控、服务器监控、存储监控和虚拟化监控；

通过包括Netflow、Sflow、抓包分析技术手段进行IP和应用流量统计，完成故障诊断、带宽容量规划决策；

对被监管设备设置报警上下限，支持对消防信号与门禁控制信号的联动控制。

进一步地，所述对用户分配不同权限，实现在多终端查看业务展示，具体包括：

系统针对不同用户根据系统操作功赋予不同的权限或根据系统结构进行区域分组；

系统支持WEB浏览查看和管理功能，支持多移动终端的浏览管理。

一种单机柜数据中心监控系统，包括：

数据采集模块，对采集节点进行周期性轮询，根据采集节点信道选择性调用通信协议；

数据处理模块，实现被监管设备与监控系统之间的消息订阅发布，对被监管设备的事件进行分析和存储；

功能逻辑模块，实现对被监管设备的状态监控和流量分析；

业务展现模块，对不同用户赋予不同权限，实现多终端业务展示。

一种单机柜数据中心监控装置，包括融合监控主机主体和融合监控主机上盖；所述融合监控主机的右侧端口设置有背部输入输出端口和电源接口，左侧端口设置有显示模块通信端口、USB接口、告警复位按钮；融合监控主机内部设置有融合监控主机主板、机柜前后门门禁控制器和安装在导轨上的导轨安装设备。

进一步地，融合监控主机内部还设置有RJ45网口扩展接口。

进一步地，融合监控主机内部还设置有220V转12V电源模块，用来给融合监控主机主板、门禁板、RJ45网口扩展板、导轨安装设备供电。

进一步地，所述安装在导轨上的导轨安装设备包括漏水控制器、灯光继电器、天窗控制器。

本发明的有益效果是，

本发明使得数据中心的零散设备的安装、固定、布线、高可用性等纳入一个统一框架之下，构建了一个高效、稳定的一种单机柜数据中心监控系统和实现方法。

附图说明

图1是本发明监控方法流程示意图；

图2是本发明监控系统结构示意图；

图3是本发明监控装置结构示意图；

其中，1、融合监控主机主体，2、融合监控主机上盖，3、背部输入输出端口，4、电源接口，5、LCD液晶显示接口，6、USB接口，7、麦克拾音器接口，8、告警复位按钮，9、融合监控主机主板，10、机柜前后门门禁控制器，11、RJ45网口扩展接口，12、220V转12V电源模块，13、导轨，14、导轨安装设备。

具体实施方式

如图1所示，一种单机柜数据中心监控方法，包括以下步骤：

S1、确定被监管设备数据采集策略、数据传输策略和存储策略；

S2、完成对被监管设备的网络参数数据和硬件参数数据采集；

S3、根据共享数据总线实现实现对设备的状态监控和联动控制；

S4、对用户分配不同权限，实现在多终端查看业务展示。

步骤S1中，确定被监管设备数据采集策略、数据传输策略和存储策略，具体包括：

被监管设备与监控系统之间的信息发布采用通过第三方消息订阅器进行中转发布、接收管理。

信息触发者被抽象出来，称为消息发布者，用P表示。事件接受者被抽象出来，称为消息订阅者，用S表示。P与S之间通过S.P(即订阅器)连接。这样就实现了P与S的解耦。首先，P就把消息发送到指定的订阅器上，从始至终，它并不知道也不关心要把消息发向哪个S。S如果想接收消息，就要向订阅器进行订阅，订阅成功后，S就可以接收来自S.P的消息了，从始至终，S并不知道也不关心消息来源于哪个具体的P。同理，S还可以向S.P进行退订操作，成功退订后，S就无法接收到来自指定S.P的消息了。这样就完美的解决了P与S之间的解耦。用这种机制可以节省管理系统的资源，比如一种采集到的消息可以共享给多个订阅者。在数据传输机制上，支持断点续传，数据变化主动上传机制，按周期主动上传机制，上层系统主动拉取机制，拉取和推送混合上传机制。

将被监管设备的实时状态和关键参数抽象为信号，比如服务器CPU的利用率，内存大小，空调的送风温度等；将被监管设备的报警信号抽象为事件，比如UPS的市电输入掉电事件，这将会产生一条事件上报给管理系统；将对被监管设备的控制抽象为控制比如服务器的远程开关机控制信号，空调的远程调节温湿度控制信号，还包括告警阈值配置，数据存储方式的更改，配置信息同步的方式等。

对高并发场景通过设置数据缓存模式完成数据在数据库中的存储。

步骤S2中，完成对被监管设备的网络参数数据和硬件参数数据采集，具体包括：

系统统一为不同的监控信息分配MIB节点，采集引擎对设备节点进行定期轮询；采集引擎方法支持异构设备、多种协议、高效轮询，进而提升单机柜数据中心融合监控的数据采集效率。采集引擎对设备节点进行定期轮询，设备节点响应采集引擎的查询和控制命令，并将结果回送，这样就完成了对数据中心设备的统一监控处理。

将被监管设备参数采集涉及到的通信协议进行封装，根据采集节点的信道选择性调用相关协议。协议工厂方法将SNMP协议、IPMI协议及Modbus协议、Bacnet协议、SMI-S协议、Syslog协议等封装到采集模块里，根据采集节点的信道选择性的调用相关服务进行作业，系统统一为不同的监控信息分配MIB节点，远程待监测设备对象就是在MIB中标识。数据库主要存放系统的数据信息，分为数据库配置表和数据库信息表。配置表用来存放系统的配置信息，主要包括各个设备的采集节点的配置信息和采集策略引擎的配置信息等，而信息表主要用来存放被监控设备的采集结果。由于节点的采集信道有SNMP、IPMI、Bacnet及Modbus协议、SMI-S协议、Syslog协议等，因此底层数据采集在实现的时候要能根据节点的信道种类选择性得调用相应的采集方法。

步骤S3中，根据共享数据总线实现实现对设备的状态监控和联动控制，具体包括：

根据被监管设备与系统连接的各种通信接口，实现动力监控、环境监控、安全监控、微环境监控、服务器监控、存储监控和虚拟化监控。

动力监控：UPS、市电电量、配电开关、蓄电池组、精密配电柜、ATS/STS、电源支路电流、PDU机柜电源、防雷器、发电机等设备监控；

环境监控：空调、漏水、温湿度、空气质量、光照度、粉尘含量等监测；

安全管理：视频监控、门禁管理、入侵检测、火灾检测

微环境监控：监控机柜内的温度湿度状态、线路状态、供电状态，保障核心设备的稳定运行，辅助分析数据中心的局部环境及能源应用情况；

服务器监控：风扇转速、机箱内部和CPU温度、电源电压、电源开关、CMOS电池容量、CPU、磁盘、内存、RAID卡等硬件状态。远程开机或重启服务器。定时关机或重启服务器。

存储监控：存储设备温度、风扇等硬件状态；LUN、CIFS等状态；物理磁盘状态等

虚拟化监控：可以对VMware、Citrix Xen进行深入的监控，通过直接的可视化界面展示，包括CPU利用率、存储可用空间、内存利用率、网络流量、服务器的健康状况监视等。

通过包括Netflow、Sflow、抓包分析技术手段进行IP和应用流量统计，完成故障诊断、带宽容量规划决策；

对被监管设备设置报警上下限，支持对消防信号与门禁控制信号的联动控制。所述方法支持对多个物理隔离网络的环境进行统一的监控和预警。在完全满足物理隔离要求的前提下，通过分布式部署的方式，在各网络上部署独立系统，并且监控数据可实时通过安全隔离设备，统一传送到中心系统，在中心系统上对多个物理网络的监控结果进行统一展示，对所有设备设置报警上下限，任何设备数据超出范围，系统能够产生报警信息，并联动控制其他接入设备，例如录像、喷淋、新风机、空调等。系统支持对消防信号与门禁系统的联动控制，当发生火灾产生消防信号时，则系统会自动把门禁系统的锁进行断电，保证人身安全。

步骤S4中，对用户分配不同权限，实现在多终端查看业务展示，具体包括：

系统针对不同用户根据系统操作功赋予不同的权限或根据系统结构进行区域分组；管理系统具有权限分组管理功能，可以针对不同的用户赋予不同的权限组，可根据系统操作功能设置不同权限分组，也可根据系统结构进行区域分组，灵活满足各级数据中心管理员的权限管理要求，保证系统使用的安全。

系统具有超时退出权限管理，用户通过IE浏览一段时间内未操作，系统自动锁屏，重新输入密码方可操作。平台对于各级操作人员，每人都可分配单独的账号与密码。在进行登录和进行重要操作时，会对用户进行账号和密码的验证。

系统支持WEB浏览查看和管理功能，支持多移动终端的浏览管理。系统可通过WEB浏览查看和管理系统，支持WEB 3D动画方式浏览，直观浏览数据中心布局，设备参数和告警信息。

1)支持数据中心3D模型现场建模，支持总览整个数据中心3D视图，支持3D视图动画旋转，以不同角度浏览数据中心布局,可全屏浏览。

2)可以通过鼠标的滚轮来放大缩小3D视图，双击或鼠标移到场景内的设备模型，可查看数据中心内被监控设备的设备参数和运行状态。

3)支持3D动画告警展示，当数据中心内有设备发生告警，设备红色闪烁方式告警提示，直观展现数据中心报警设备。

4)通过鼠标移到设备上，自动显示设备信息。

5)在3D动画浏览页面，具有告警栏，方便查看设备当前所有告警。

支持在移动手机或平板电脑设备上浏览管理监控系统。

1)通过手机/平板电脑登移动终端APP可方便浏览管理单机柜数据中心融合监控，用户无需进入数据中心管理中心，只需远程通过平板电脑或手机等移动设备登录监控系统即可实时了解和管理数据中心设备，通过网络实现远程对数据中心设备的实时监控管理，大大提高数据中心管理效率。

2)当移动终端有报警消息提醒，点击可切换进入系统查看相关设备的参数和状态，远程控制数据中心空调、消警等，满足客户随时随地管理需求。

移动终端进入系统查看相关设备的参数和状态，远程控制数据中心空调、消警等，满足随时随地管理需求。

如图2所示，一种单机柜数据中心监控系统，包括：

数据采集模块101，对采集节点进行周期性轮询，根据采集节点信道选择性调用通信协议；

数据处理模块102，实现被监管设备与监控系统之间的消息订阅发布，对被监管设备的事件进行分析和存储；

功能逻辑模块103，实现对被监管设备的状态监控和流量分析；

业务展现模块104，对不同用户赋予不同权限，实现多终端业务展示。

如图3所示，一种单机柜数据中心监控装置，包括融合监控主机主体1和融合监控主机上盖2；所述融合监控主机1的右侧端口设置有背部输入输出端口3和电源接口4，左侧端口设置有LCD液晶显示接口5、USB接口6、麦克拾音器接口7、告警复位按钮8；融合监控主机内部设置有融合监控主机主板9、机柜前后门门禁控制器10和安装在导轨13上的导轨安装设备14。安装在导轨上的导轨安装设备包括漏水控制器、灯光继电器、天窗控制器。融合监控主机内部还设置有RJ45网口扩展接口11。融合监控主机内部还设置有220V转12V电源模块12，用来给融合监控主机主板、门禁板、RJ45网口扩展板、导轨安装设备供电。

融合监控主机：针对通信网口，采用自带网络隔离变压器的RJ45插座，它将网络隔离变压器集成在了RJ45插座中，因此连接布线将更加简单。将自带网络隔离变压器的RJ45插座的数字电源与模拟电源以及数字地与模拟地之间分别加入了一个氧铁体(FerriteBead)磁珠，从而将数字电源(地)与模拟电源(地)分开，这样可以有效滤除高频干扰，提高电路的稳定可靠性。此外，在电源与地之间加入了一个10μF/16V的电解电容作为滤波电容能够滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电更加平滑，而电源之间并接的0.1μF的小容量电容则能够有效滤除一些不必要的高频交流成分。这些方法能够有效提高融合监控主机系统可靠性。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种单机柜数据中心监控方法，其特征是，包括以下步骤：

S1、确定被监管设备数据采集策略、数据传输策略和存储策略；

S2、完成对被监管设备的网络参数数据和硬件参数数据采集；

S3、根据共享数据总线实现实现对设备的状态监控和联动控制；

S4、对用户分配不同权限，实现在多终端查看业务展示；

所述确定被监管设备数据采集策略、数据传输策略和存储策略，具体包括：

被监管设备与监控系统之间的信息发布采用通过第三方消息订阅器进行中转发布、接收管理；

信息触发者被抽象出来，称为消息发布者，用P表示；事件接受者被抽象出来，称为消息订阅者，用S表示；P与S之间通过S.P连接，实现P与S的解耦；首先，P就把消息发送到指定的订阅器上，S向订阅器进行订阅，订阅成功后，S就可以接收来自S.P的消息了；同理，S还可以向S.P进行退订操作，成功退订后，S就无法接收到来自指定S.P的消息了，这种机制可以采集到的消息可以共享给多个订阅者；

将被监管设备的实时状态和关键参数抽象为信号，将被监管设备的报警信号抽象为事件，将对被监管设备的控制抽象为控制进行管理；

对高并发场景通过设置数据缓存模式完成数据在数据库中的存储。

2.如权利要求1所述的单机柜数据中心监控方法，其特征是，所述完成对被监管设备的网络参数数据和硬件参数数据采集，具体包括：

系统统一为不同的监控信息分配MIB节点，采集引擎对设备节点进行定期轮询；

将被监管设备参数采集涉及到的通信协议进行封装，根据采集节点的信道选择性调用相关协议。

3.如权利要求1所述的单机柜数据中心监控方法，其特征是，所述根据共享数据总线实现实现对设备的状态监控和联动控制，具体包括：

根据被监管设备与系统连接的各种通信接口，实现动力监控、环境监控、安全监控、微环境监控、服务器监控、存储监控和虚拟化监控；

通过包括Netflow、Sflow、抓包分析技术手段进行IP和应用流量统计，完成故障诊断、带宽容量规划决策；

对被监管设备设置报警上下限，支持对消防信号与门禁控制信号的联动控制。

4.如权利要求1所述的单机柜数据中心监控方法，其特征是，所述对用户分配不同权限，实现在多终端查看业务展示，具体包括：

系统针对不同用户根据系统操作功赋予不同的权限或根据系统结构进行区域分组；

系统支持WEB浏览查看和管理功能，支持多移动终端的浏览管理。

5.一种单机柜数据中心监控系统，其特征是，用于实现权利要求1所述的方法，所述的系统包括：

数据采集模块，对采集节点进行周期性轮询，根据采集节点信道选择性调用通信协议；

数据处理模块，实现被监管设备与监控系统之间的消息订阅发布，对被监管设备的事件进行分析和存储；

功能逻辑模块，实现对被监管设备的状态监控和流量分析；

业务展现模块，对不同用户赋予不同权限，实现多终端业务展示。