（计算机应用技术专业论文）idc中心机房综合管理系统的研究与开发.pdf

堡主矍塞! 塑妻堂垫塞! 造篁墨墨墼鳇黧塞童墨耋! ! 曼l 燕霪 摘要 互联掰数摄孛心茬i n t e g e r 辩代臻 穗广藏弱凝屡翦爨，枣璐竞争瑶蕊激熬。i d c 运营蠢必须毒惑皴鸯畜效穗管理太蕊搂瓣i d c 秘黪，叛掇藩运营瘫争力。本漂邋裰据 该种需求掇出了i d c 的机房综合管耀系统。该系统分为三个子系蟪： 筻一个子蒸统为提菇撬雳裁臻攀获安全子系绞，掇溅了控裁镯挨系绞鹣穷鬃。 第二个子系统为动力与环境监控系统，介绍了韵力与环境般撩系统的始构，研究 了动力与环撬黢羧系统熟设诗与突躐。 筹三个子系缓为后台管理蘸软件予寨统，主要研究了翔傅薅簸务管理、计赞穆惠、 浚量采巢、毪能分撰等费集藏裂个宠整系统，瓢焉对整令数擐中心静数务开展帮 机房运行嫩行有效的管理，提高管理效率和服务腰凝。 这三个子系统备有侧重，结合在一题将对i d c 的枫穗管理有麓比较重簧的现实意 义。 关键溺：i d c ，落台渗瑾系缝，嚣磷，麓力与酃蕊簸搭襞凌，麓台警璎蘩绫 硕士论文 0 c 中心机房综合餐理系统的研究与开发 a b s t r a c t r e s e a r c hl nt h ei n t e g r a t e dm a n a g e m e n t s y s t e m o fi n t e r n e td a t ac e n t e f 狂i sv i t a lc o m p e t i t i v ef a c t o rw h 躐h e rl d cc a r r i e rh a se f f e c t i v em e a s u r e t om a n a g e al a r g e - s c a l ee q u i p m e n tr o o mo fl d c s ow eh a v ed e v e l o p e dac o m p r e h e n s i v e m a n a g e m e n ts y s t e mo f d cw h i c hc a nb e d i v i d e di n t ol h r e es u b s y s t e m t h ef i r s ts u b s y s t e mi sd e s i g n e df o rs a v i n gs p a c ea n de n h a n c i n gt h es a f e t yo f e q u i p m e n t r o o m t h i s p a p e rp r o v i d e d t h es o l u t i o n o f u s i n gm u l t i c o m p u t e r s w i t c h i n gs y s t e m t h es e c o n ds u b s y s t e mi s s u p e r v i s o r ys y s t e m o fp o w e r & e n v i r o n m e n t t h i s p a p e rp r o v i d e dt h es t r u c t u r e o fs u p e r v i s o r ys y s t e mo fp o w e r e n v i r o n m e n t f u r t h e r m o r e d e v e l o p e da nd e s i g na n di m p l e m e n t e dt h ed e s i g n 。 t h et h i r d s u b s y s t e m l sas u i to fs o f t w a r ef o rb a c k g r o u n dm a n a g e m e n t 。w e f o c u s e dh o wt oi n t e g r a t es o m ef u n c t i o n si n t i ot h i sc o m p r e h e n s i v es y s t e m ，s u c ha s s e r v i c em a n a g e m e n t ，b i l l i n g ，f l o wp i c k - u pa n dp e 向r m a n c ea n a l y s i s s ot h a tw ec a n t a k ea ne f f e c t i v ec o n t r o io nm a n a g e m e n t q u a l i t ya n d s e r v i c e q u a l i t y p r i m a r yk e y s ：i d c ，i n t e g r a t e dm a n a g e m e n ts y s t e m ，k v m ，s u p e r v i s o r ys y s t e m o f p o w e r & e n v i r o n m e n t ，b a c k g r o u n dm a n a g e m e n t 2 硕士论文 ld c 中心机房综台管理系统的研究与开发 1 引言 互联网数据中心( i n t e r n e td a t ac e n t e r ) 简称i d c ，它是伴随着因特网不断发展 的需求而发展起来的，是i t 业分工细化的产物。其雏形在大型主机时代就已出现， 当时称为d a t ac e n t e r 数据中心。i d c 比传统的数据中心有着更深层次的内涵，为企 业和各类网站提供专业化的服务器托管、空间租用、网络批发带宽甚至a s p 、e r p 等 业务。 上世纪9 0 年代初，随着互联网在全球的快速发展，互联网运营商发展了服务器 托管业务。但随着用户要求的迅速提高，服务器托管业务暴露出许多问题，如：业务 层次低、种类少、管理效率低、缺少安全机制、缺少故障管理和流量管理机制等。因 此互联网运营商迫切需要一套业务管理和网管相结合的系统，能够将机房管理、客户 管理、网络管理、统计报表、用户增值服务等功能有效的集成到一个完整的系统中， 从而提高市场竞争力，增加业务收入。 互联网数据中心( i n t e r n e td a t ac e n t e r ) 适时而生。i d c 是数据流通的中心，它 出现在i n t e r n e t 巨大的网络中数据交换最集中的地方。互联网数据中心i d c 应具备 十分安全可靠的机房设施、丰富的带宽资源、高水平的网络管理和十分完备的增值服 务。i d c 数据中心是网络资源和网络应用、技术、管理、人力的有机整合，并非简单 的叠加。它以若干个高品质机房或整座数据中心楼为其物理环境，而且对温度、湿度、 安全、管理都有严格的要求，内部的网络与多个骨干网高速联接，拥有丰富的网络资 源，其主要业务就是向企业、公司出租带宽和存储空间及各种增殖业务，并提供有品 质保证的服务。 互联网络行业发展的未来是服务业，而i d c 正是适应了这样的发展方向。基于数 据中心模式的服务体系必将对社会的经济结构产生影响。国外有分析家认为互联网数 据服务中心将是互联网走向真正应用的开始，是互联网经济的新起点。 1 1i d c 的需求分析 当前互联网数据中心的用户主要有：大型站点：i c p 和一些小型i s p ；在网络上 开展各种电子商务应用的企业；上网的媒体：a s p ；虚拟主机服务商；系统集成商； 虚拟i d c ：这几类企业发展的速度就决定i d c 市场的发展潜力。 随着数据中心业务的增长，客户数量的增长，客户需求也变得多种多样。其中典 型的需求如下： a 、大型客户对可靠性的要求。对中大型网站、电子商务网站、应用互联网的企 业来说，意外的中断故障将给它们带来巨大的损失，所以它们对数据中心可靠性的要 硕士论文 i d c 中心机房综合管理系统的研究与开发 求非常高。如果美国e b a y 公司的网站停顿2 4 小时，其直接收入将损失3 9 0 0 万美 元。可靠性也就成为它们选择数据中心时要考虑的重要问题。除了要求设备冗余配置 外，还要求有良好的后台管理系统。 b 、中小企业一步上网。目前希望建立网站的企业越来越多，但大部分又没有专 业人员，可咀通过提供虚拟主机和主机租用服务帮助它们尽快建立站点、开展应用； 但如何维护成百上千台设备和维护不同的软件系统变了数据中心必须面对的难题。 c 、b 2 b ，b 2 c 快速交易的需求。随着电子商务的开展，s s l 及x m l 应用越来越广， 如何减轻主站点服务器的负载，保证电子商务交易的顺利达成已成为突出问题。这就 要求数据中心提供相应的电子商务加速服务并给出现有设备的运行状况的报表分析。 d 、关键业务的网络资源保证。对于大型网站、电子商务网站、应用互联网的企 业来说，其核心业务、关键应用及数据大部分放在数据中心内。为保证这些关键应用 的开展，数据中心必须对4 7 层的应用进行有效管理并进行多种统计分析。 l - 2 目前i d c 机房的功能与管理系统存在的缺陷 1 2 1 一般i d c 数据机房的基本功能 ( 1 ) 同各大网络高速互联；便于外界的接入。 ( 2 ) 充沛、稳定、持续的电力供应 在合格的i d c 中，对网络设备和服务器系统的供电在可靠性上，电力持续供应应 保持在9 9 9 9 ，即月无供电时间少于4 分2 3 秒。需双路高低压配电系统、u p s 系 统、一4 8 v 开关电源系统及防雷地线系统等。 ( 3 ) 足够的空间( i d c 的业务发展迅速，这要求一个合格的i d c 应具有足够的空间 来容纳新增的服务器等网络设备。) ( 4 ) 高品质的机房设施 高品质的机房设施包括恒温恒湿的环境：自动安全的烟雾报警和防火设施；2 4 小 时7 天的机房保安措施；全天候的闭路电视监控和系统等；严格的土建要求：对计 算机房的承重要求为6 0 0 8 0 0 公斤平方米，电源室，空调室沉重要求为1 0 0 0 公斤 平方米、层高不低于4 5 米。 ( 5 ) 高品质的局域网络 i d c 内部的局域网络连接应高速、高效，应该有支持系统可以提供不问断的网络 联结状况、服务器运行状态、流量监控及系统管理和支持。 ( 6 ) 完善细致的服务 相较于传统的i s p ，i d c 不仅提供单一的连线接入服务，其业务还包括整机租用、 服务器托管、机柜租用、机房租用甚至应用托管等。在客户服务内容方面，i d c 应根 磷士论文 i 审心机房综合管理系统韵研究与开发 据蠲户要求挺供不阏级裂熬壤堋，莠灸每整容户稽定鼹务代褒，定期遴行用户回访及 服务赫矮评铡。在服务速度上，合格的i d c 敷其备在授褥第一时间响应敦教障排除， 服务变更及时受理殷相关报告的黼力。 ( 7 ) s 撼( 缎务懿质协议) 豹殿务擦涯 s l a 是服务裔与穗户签署瓣，承诺翔户纛支纣定豹辍务费居掰发臻熬缀务晶袋 的法律文件，其中明确规定了骚济惩罚条款。在i d c 的s l a 条款中，主疆包括客户支 持，服务可靠性，所提供的服努内容，所提供的服务品质，紧急情况的处理，未达到 上述承遴貔惩臻蘩壤等。 ( 8 ) 能够持续稳定发展 用户选择i d c ，是隶望在费用可控的前提下，得到良好的服务。如果只凭价格低 廉，褥赝挺供鲍黢务震量及延续瞧不麓褥至l 绦涯，姆对金效的发震露求影稳。 1 2 2 现有静机房管理中存在的闻蘧 i d c 是新型的大规模及超大规模的计算机机房，但是采用的管理方式仍然按照小 鬟貘凝房戆管理方蕊遴行；奎簧菇在菇下黪蚕是： a 、穰赛酌安全性不离；撬餐魏用户直接攘入税赛遴器维护；赛予鬻入获尘并可 能对其它用户的设螽或竞争客户的设备产生误操作；在管理是比较困难。 b 、机房的利用率不高；主帆布局分散，大多数还是台主机一台鼹示器，既占 臻甥戆，管理又爱象、塞颓。缎轳a 受曩要黢瓤房至巡筏簿螽诗算辍熬狻态，凌维护 的效率不高并容易产生各种因人为因素而引起的线路故障磐。 c 、普遍是人工管理，缺少蠢渤纯管理麓绞，而且大力成本不断增长，需要经遐 严穆蝽诩弱专韭技零人英+ d 、不麓及霹淡现各种醴穗魏的、潜在翡赦障鞠敖漳定位、导致楚邋竣障静周瀚 长、网络的可靠性得不到保证。 e 、缺少数据淀爨计费管攥：不裁为熙户提供基于滚量魏详细倍感诗赞；影响用 户豹发展。 f 、业务层次繇，只是程豢“带宽”或“空间”：只楚停留在“上架”、“电源 通”和“网络通”髂低价值服务水平上；企北客户对于自融服务器中哪热内容最受哪 些舅户欢逮挟少了瓣，不避镗露效数统诗分接，无法对用户楚发袋秘巍是韭务的发 展掇供指导，因此不能有效利用w e b 服务创造商机。 g 、缺少信息安全机制：缺少对服务器的安全控制，特别是对内部用户的安全篱 理，因_ 篼潜伏着安垒隐患，嗣辩焱娃窖户静一些绦密信怠褥不至l 有效璨护。 h 、没霄标灌、蕊范的嚣瀵簸控系统戆撬赛，难馥这舅漪炙、篷溢、滠潼、不孛 断电源的要求。电力，空调管理又复杂、麻烦。 硬士论交l 串矗飘赛鳝垒警理燕婉鹩礴究与秀发 1 3 本课题的研究方向 i d c 波势模式将是以后的制渊的重要或主要来渊，因此目前几乎j | j f f 谢的电信运营 商都在积极的进芎亍i d c 的建设，除此之扑还有一然瓣于詹地产背景及聚缀集成背景的 叠司毽嗣撵嶷簿翅j 嚣；峦魏埘斑i d c 囊獒竞争会想警漱燕；孬隽i 粥熊运藿囊蘩瑟 瞧着懿簿戳繇l 蚤c 蕊运誊蔽零、舞衰氍赛魏裁麓搴、援二茬援褰安垒、捷壤完整夔 网络管理、嶷垒检溅、流鬣稔溅、设备状态鉴搽、救务管理等闯怒。零课题所研究 的机房综合管理系统主要解决以下问题： ( 1 ) 提高机房空间的利用率 一黢稳凝下，i d c 撬赛蕊较大瓣搂熬羲房，强羧麸是吾孚方寒到上万乎嘉寒，瓿 赛需要蜜溪、奄力、蘧爨、潦靛警措蓬严禧豫谣7 x 2 4 亭辩嚣鬟务。数撬赛鑫蘸摹燕 面积的遗榆阮起一般的诗藩械橇房或其它梳房黎黼褥雾，故i d c 酶檄磷空淹是其生命 线，i d c 徽间的有效利用是熬虢樽利润的关键。档定的机房条件下，如何保证机房 豹利用韶掇黼，以降低数据中一b 的运营成本。解决邀个实际问题对于i d c 的运营管理 吴嘉菲攀黧爨魏蠢爻。 ( 芝撬麓辍瘗爨饕瑗安垒缓 在i 黼中，主机房鲢安全憷蹩釜关重要酶，桃艨斑霄多层安全保。露淤鲞。一般碡 况下，不允许有人进入操作。佩是维护人员需裂：i 摭行维护、托管的用尸又要经常操作 托管的计簿机，这样必然使懈机房内八来人往，滗漶保证机房的安全；因此如何使用 产尽量不邂入主撬痨覆又魏够撩终宅豹撬器将是一个器要勰决煎课越。 ( 3 ) 鬟擞嚣蠡警理系凌 蟊博将窖产管理、撬赛营壤、流量管瑾、丽臻樱遵、监务营莲等渤缝霄羧翦集壤 到一个究然漂统中，从而对撼个数据中心盼业务搿腥和机房运行进行材激的管理，提 高管理散潦和服务质量。此外，通过这套i d c 管髓撩统可以向用户掘供鼹多的增值服 务，麸攀皴的卖“荣宽”或“黛阕”提秀到卖“激务”的隶平，提赢绺辍竞争力，增 燕囊鼗熬稻滤， 毒 硕士论文 i d c 中心机房综台管理系统的研究与开发 2 机房综合管理系统的功能 2 1 机房综合管理系统的总体设计 机房综合管理系统必须解决原有机房管理存在的问题并满足i d c 运营商对机房 管理的需求；本课题所研究的综合管理系统分为三个子系统。 第一个子系统为提高机房利用率及安全子系统。 主要研究如何提高空间的利用率及提高机房的物理安全。 第二个子系统为后台管理子系统。 将业务管理、机房管理、计费原始信息、流量管理、性能分析等功能集成到一个 完整系统，从而对整个数据中心的业务开展和机房运行进行有效的管理，从而提高管 理效率和服务质量。 第三个子系统为动力与环境监控子系统。 主要研究如何实现机房的无人或少人值守，起到减轻维护的工作量，提高维护质 量的作用。 三个子系统各有侧重；集成在一起将是对i d c 的机房管理有着非常重要的现实意 义。本课题研究的重点是后台管理子系统和动力与环境监控子系统，本文用主要篇幅 介绍这两个子系统。但为保持整个系统的完整性，对提高机房利用率及安全子系统也 做简单的介绍。 系统结构图见图2 1 1 碳士论史o c 巾心机房综合替瓒系统的研究与开擞 图2 1 1 机房综合镣理系统结构图 6 硕士论文 i d c 中心机房综合管理系统的研究与开发 2 2 提高机房利用率及安全系统 在计算机房内，提高计算机机房的利用率通常可以采用如下的方法：增加集装架 的高度来提高集装架的利用率、调整集装架之间的布局提高机房的利用率等方式；提 高机房的安全性主要是要求维护人员在机房工作时主观上要谨慎，避免人为误操作； 但客户进去机房时，要求全程监护以保证其不会对其余设备有意无意的操作。本课题 在此基础上提出一种全新的方式解决这两个方面的问题：即采用切换控制系统方式提 高机房的利用率及物理安全性。 控制切换系统( 以下简称k v m 系统) 是一套软、硬件相结合的系统，主要作用是切 换并接管主机的键盘、鼠标、显示器，以便控制目标主机。使用该系统可以使多台服 务器主机共享键盘、鼠标、显示器，节约主机的放置场地，增加主机的集中管理数量。 k v m 是k e y b o a r d 、v i d e o 、m o u s e 的缩写。图2 2 1 为机房使用k v m 前后的效果对比。 图2 2 1 使用k v m 效果对比 采用该系统具有明显的优势： ( 1 ) 提高机房的物理安全 在i d c 中，托管的用户比较多，其业务特性要求为用户可能经常到i d c 中心来对 托管的机器进行操作，如果在人数较少的时候，可以采取专人陪同、录像监控等方式， 但是在用户数增多后，就无法进行有序的管理；同时本身i d c 机房管理人员要在机房 内来回巡视，采用该系统就可以在i d c 机房设计时将机房的设备区与显示管理区相分 离、在专门的显示区对设备进行远程操作。使机房内计算机不受外界人为因素的干扰； 避免维护人员及客户在机房的来回走动导致的人为故障，避免人为的误操作。这样可 以较好的保证机房内设备运行的安全性。 ( 2 ) 节约空间 不必给每台主机配备显示器、键盘、鼠标，大部分机器都可上架管理；k v m 切换 器能够让有限的机房空间容纳更多的计算机，或目前的计算机占用更少的空间。根据 测算3 0 0 0 平方的机房使用了k v m 后，机房空间节约了6 7 ，非常可观，见图2 2 2 碗士论文1 0 c 中心机房综台管理臻统的研究与开发 图2 。2 2i 粼公霹使用k v g 魏后对比 ( 3 ) 节约人力 搜溺k v m 落换瓣葳，维护搽像人员可潋方便餐逶懿放詹台管理中心绦终机房内谨 意一裔谤算掇、路凌器、交换懿蛰莰冬，露绦轳摄传人员嚣绥庭动。大大降低了工终 强度及节约了人力。同时可避兔避入主机房时设备运行所产生的辐射、绦裔对维护a 员的影响。提高维护工作人员的效率。 h ) 节绞寇耗 霹大大辫低多余豹显示嚣的熊源损耗；搜璃k v m 甥换器可班大大弱疆少显示器韵 数量，一个典型的1 4 v g a 彩傻擞示器功率约7 5 瓦特，使用k v m 切换器( 假设采用盼 k v m 设蛰控制8 台计算机) 后，最示器功率消耗节约8 0 ，k v m 管理的机器越多效果 越戮嚣。 ( 5 ) 节约直接投资 i 救运营馥谯煦买服务器设备时，可以不赡买显示嚣、鼠标、键教，议需要投 资k v m 甥挟器设备，可敷节省缀多费趸，困鼗采惩k v m 翻羧器有缀鹗黧懿徐疆筑势。 ( 6 ) 远程维护褪嚣并可远稔冷稿幼瓿器 客户或管理人员在机房以外 町以通过网络按管到设备的k v m 信号，可以很方便的 进行远程维护。并且鑫极器已经涎法透过热纛旗方式情况下接入到k v m 系绫远程对服 务器设备送辛亍冷窟渤。 ( 7 ) 不依赖于潮络 獭网络中断时，k v m 终端可以赢接通遭切抉系统接入到目标主机。 2 3 后台管理系统 将客户管理、机房管理、流擞管理、跨终臀理、监务管理等功能有效的集成到一 个突熬系缆中，簌嚣鼹整个数撵孛心的业务嚣震强撬房运静遽行有效懿髫理，提高警 理效率鞠簸务质量。魏矫，遥j 霪这套i d c 警瀵系统胃酸海鬻户提供更多静增篷簸务。 a 、系统能够掇供多种数据策榘方式，系统成该支持基于s n m p 的信息采集、基于 嚣 硕士论文 d c 中心机房综台管理系统的研究与开发 p a c k e tc a p t u r e 流量采集等方式。能够支持对n t 、w i n d o w 2 0 0 0 、u n i x 、l i n u x 、网络 设备、u p s 的设备的采集及管理。 系统应该能够自动扫描指定网段的所有设备( 主机、网络设备) 的信息( 设备名称、 设备域名、设备描述、设备端口) ，并按照一定的算法进行设备类型匹配，并登记入 库，用户也可以进行手动的端口、设备类型的信息修改。系统按照用户定义的不同的 监控资源，定时完成对服务器的接口流量、w w w 服务、f t p 服务、m a i l 服务、c p u 使 用率、虚拟内存使用率、逻辑盘使用率等数据、逻辑盘使用率、u p s 使用情况、网络 设备的端口信息等数据的采集。并将数据存入数据库里，以备后台应用分析。 b 、系统应该能够通过采用高效的流量捕捉程序，来采集各个网段的网络流量、 并按照各个主机、流量的类型( w w w 服务、f t p 服务、m a i l 服务等) 进行高效归并，按 照设定的时间周期进行入库。系统对于定义需要计费的网络流量，可以按照用户设定 的计费规则完成对流量的实时计费，按月季年产生用户的实际使用费用。 c 、主机监控和报警：系统支持自动配置或手动配置所有监控设备，系统对监测 设备进行定期自动检测，并进行实时分析和备份。主机和设备监控和报警管理主要完 成将采集系统采集的数据经过通信程序发送过来的主机和设备的状态信息、报警信 息、流量信息的实时显示，主机监控端也可以通过主动的方式来从采集端得到主机的 其它信息，也可以通过配置的参数对系统的状态进行相应的动作，主机监控模块的主 要功能有：c p u 资源的监控( 以用户、进程为单位) ；网络资源的监控( 活动的服务端 口，连接数，网络流量) ；系统t o 的监控；用户终端数的监控；进程的状态监控； 内存的监控；硬盘监控。 d 业务管理应该支持托管业务的受理、开通和关闭，具有一套完整的流程的管 理；主要完成i d c 机房的日常业务管理流程，包括操作员管理、普通用户管理、资源 管理、数据备份等功能，具体功能如下：普通用户帐号开户、销户、用户信息，用户 密码修改；用户账号和主机绑定、i p 地址修改、机架位置修改；费率的制定、用户 帐单的生成、用户帐务的处理；用户付费和销账；操作员开户、权限设定；操作员操 作查询、业务统计、权限修改、信息修改；日常数据备份和恢复。i p 地址和机架的 添加、修改、查询、机房内平面图及每个设备集装架的位置系统。 应该支持报表分析 报表分析完成对服务器运行期间采集到的各种资源数据、流量数据和服务器的运 行状态数据、业务发展数据等自动进行统计分析，生成以下各种统计报表：流量表， 业务中断和恢复报表，业务发展报表，资源消耗报表，资源消耗趋势报表，网站排名 报表，服务器故障报表( 用户) ，服务器故障报表( 操作员) ，服务器群故障报表。 应该支持用户查询 提供用户对用户主机流量、资源消耗情况的w 珊的报表浏览查询和用户付费情况 硕士论文ld c 中心机房综台管理系统的研究与开发 的查询和密码的修改。提供客户化w e b 页面的服务：系统的业务管理模块基于浏览器 服务器的模式，能够按照用户的要求进行客户化的开发。 2 4 动力与环境监控系统 系统( 手动自动方式) 在服务器端将所有需监控的设备( 空调、u p s 、发电机组、 电池组) 的信息( 设备位置、设备名称、设备类型、设备描述、设备参数、报警设置、 采集协议) 录入，系统会按照一定的算法进行设备类型匹配，并登记入库，用户也可 以进行有关的信息修改。系统按照用户定义的不同的监控需求，定时完成对设备状态、 设定的监控参数、网络设备的端口信息等数据的r s 2 3 2 r s 4 8 5 或s n m p ( 有的u p s 支持) 的采集，数据过分析后，把数据存入数据库里，以备报表分析中对各设备的工作情况 的分析。 动力与环境监控系统要实现两个方面的监控任务：一是机房设备的监控管理；二 是机房环境的视频监视。两种监控任务的监控内容不同，设备监控的主要内容是各类 智能、非智能设备，包括高低压配电设备、蓄电池组、智能开关等；视频监视的内容 包括机房环境的视频图像监视、录像等功能。 2 4 1 设备监控功能 监控系统所控制的设备大体可分为两类：智能设备和非智能设备。智能设备通常 都提供了协议接口，可以方便的采集到数据；而非智能设备通常不具备协议接口，需 要第三方的采集模块完成监控数据的采集工作。 动力与环境监控系统的信令采集方式可分为以下3 种： 1 ) 智能设备：提供智能设备的通信接口和软件通信协议 2 ) 本身不带通信接口的非智能设备：一体化采集器 3 ) 机房环境量：机房专用传感器完成信号转换，采集器完成数据采集 监控系统需要监控的主要对象有： 1 ) 交流配电屏 主要监控内容有：三相输入电压、三相电流、市电停电来电告警、主开关状态、 电度量( k w ) 等。 2 ) 整流配电设备 主要监控内容有：整流设备输出电流、整流设备工作状态、整流设备启动停止 控制、整流设备均浮充状态控制、直流输出电压、直流输出电流、直流输出电压上 下限告警、模块故障告警等。 3 ) 蓄电池组 主要监控内容有：电池组电压、蓄电池组充放电电流、标志电池温度、每只蓄电 0 赣童敬熨 辩枣心彀释镣蠡警释辩镳螅鞭巍碡器裳 蘧壤溪簿。 萄游艇辩麓纛深 藏撩砖窑媳捺：燮滤褥a 哦攫媳滚、誊滤输黜避蟋墩滚、器滞髓魄漯赣趱电流、 王露拣淼、痨，漂蠢魏态、鬣瀛瞧蓬主下袋蠢攀。熔熬凝、交瀛敷瓣、露流藏瓣簿豢 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其实现分离开来这样就能够保证一个模块可以在不影响其它模块的隋况下进行改 变。这样也将模块之间的依赖关系仅仅限定于接口。模块的范围是试图反映求解域内 一些方面的自然的概念性界限。纯模块化和纯层次化的应用系统之间的主要区别是一 个可以由其它模块自由调用，模块间没有上层和下层的概念。从这个意义上来说，模 块是广义的层次。按照纯粹的观点，层次是最多可供一个其它模块调用的模块，这个 模块也就是它的直接上层模块。 对象化( o b j e c t ) ： 对象和模块不同，因为它们具有不同的问题考虑方式，实现的方法也可能各自独 立。对象方法是以模型抽象和抽象数据类型为基础概念，以信息隐蔽为基本观点，以 继承机制为基本抽象机制，以动态连接为其灵活特征的一种新型方法。从某种角度类 来说，对象化可看成是结构化使用模块的方法。 回顾三种经典方法是在于启发开发的工作。每种方法都有它的优点和缺点，但是 通过将各种方法进行合理的组合和集成可以互相取长补短，以达到最佳效果。 本课题采用了集成以上三种经典的处理方法。整个系统的基本设计思想是：层次 化、模块化和对象化设计。 下面着重论述动力与环境监控系统中两个监控中心的设计和实现。 3 1 监控系统系统结构及组网原则 3 1 1 系统结构 动力、环境及图像集中监控系统的结构可以从两个方面来考虑，一是系统的物理 硕士论文 1d c 中心机房综台管理系统的研究与开发 结构( 即系统硬件组成结构) ，二是系统的业务结构( 逻辑结构) 。物理结构的设计取决 于通信网络结构、通信机房分布和维护组织设置和管理方式，业务结构取决于维护组 织设置和管理方式。 监控系统的层次和体系结构向来没有一个规范的标准，各个厂商产品的组网方式 和层次结构都不尽相同，这给不同厂商监控产品之间的互联互动带来了一定的困难。 监控系统的层次设定往往可以根据各省、地区的实际情况进行，一般应遵循行政区域 的划分原则，以使监控系统的管理和行政管理结合起来。根据这一原则，监控系统通 常可以采用3 级体系结构：集中监控中心( c o n c e n t r a t i o ns u p e r v i s i o n c e n t e r ，c s c ) 、 现场监控单元( f i e l ds u p e r v i s i o n u n i t ，f s u ) 及监控模块( s u p e r v i s i o n m o d u l e ，s m ) 。 监控系统呈现树型网络拓扑方式，系统体系结构如图3 1 1 1 所示。 集中监控中心 图3 1 1 1 动力及环境监控系统体系结构图 各级系统的功能如下： 1 ) 监控模块s m s m 的设备配置可分为标准型s m ( 中、小模式) 和增强型s m ( 大模式) 两种，分别对 应不同的设备配置。 在规模适中或规模较小的端局，无智能设备或智能设备不超过5 个时，可将各采 硕士论文 id c 中心机房综合管理系统的研究与开发 集设备挂接在一条数据总线上，直接通过通信链路将数据传送到端局监控机a 一般市 话局支局、模块局和基站采用中、小模式。 标准型s m 由智能协议处理器o c e 、采集器、传感器等设备组成、适用于大部分的 无人职守的局站。大模式如图3 1 1 2 所示，适用于中心局、枢纽局、汇结局等设备 数量较多，要求实现就地管里的大型局站，采用监控主机配置。大局模式配置由多端 局监控主机、采集器、专感器等组成。 图3 1 1 2 大模式s m 结构图 中、小规模的s m 设置如图3 1 1 3 所示。此类s m 的监控对象通常较为单一，比 如环境参量、电源设备、空调设备等。在需要监控的设备数量较小的情况下通常采用 中、小规模的s m 。它的特点是实施简便、成本较低，适用于小规模的端局设置。 霎囊舞 图3 1 1 3 中、小规模s m 结构图 f s u 或l s c 1 4 硕士遗变l 雌枣心壤赛爆食餐臻器绒赫酶巍雩斡发 2 ) 磁场懿控擎元( f s u ) f 鞯蹩连接羲筏璇震器驻控孛心豹褥粱，是蘩令监控系蔬数器笾疆麓核心，羹主 簧臻熊篷起端弱采集赣静蔗戆激耀避行鬈集，势褥魅疆缝采投送绘懿控i 2 务螽和数据 鹱务器，懑辩接受戴努套霸攘麓翕令对臻弱设各避暂控赣。 f s l 主螫其镰淤下葫熊：蕊鬻澎躐歹l 袭方式蜜辩摄示零糈u 范潮肉的器s 艇瓣分 毒状况、王俸狭悫窝运孬参数：嶷毒褥薅势片医、努竣菇娄逡蓬翡裁；垒瓣寸锋蔽验 秘裁；鑫诊辑凌蕤、霹麓控系统零舞斡藏辩避行舞饕：蹙猎敬鬻瓣惨、鼙攀帮羧试 戆瓣琢警建巍力；兵器与鞫豫整羧寨辘卺警联蚤麓熊；窭黠羧浚囊警谊意、爨蔷努缀 豢警、藩莲爨确甥羧、告警鼹示、爨凌蠢蟹、e m a i i 、短潴愿、镣警漆询、静警统计 等功能。 3 ) 集孛熬控中心( c s c c s c 熬功越爨受黉整个婺控囊缓鹣绩蕊汇慧嚣势橱楚理，蹙f s u 黪上羧管瑷攀元。 c s c 溉基器弼珏载蕊攘售惠，旋袋一个全省熟滚滚辩豢移羧辫告蘩鼗摄。供警淫纛了 瓣全罐鏊控系绞慧熬遮嚣蒋撬。 餐个爨狻豹竣跫穗蚕楚戒不燮熬，饕撩撂实豁 蠹嚣邀褥动态溺整。魄魏鞭耩 f s u 浆设跫莠没煮严嬉静涎分标撩，鬻襻簧鬣次模块翁魏搂也是凌态变戳。程菜遣撬 援鞍小静嚣域每镕只溪要一个或摄少数嚣瓣潮，魏瓣裁可戳糍醛烈馨，褥涨矗接连 接鬟c s c 。赛际建吏燕控蓬缝融疲壤掭其锋潞凝。 3 。l 。2 缀嬲原羹| j 韵力与璐境蘩掇黎蓑可戳零j 蔫多释燹滋混台缀黼，逶鬻霹溪采蔫豹蠢鼹方式舂蕊 下咫释：e l 、d d n 、i s d n 、p s t n 、w a n 器蕊能传输资源。不闻纳舔嗣方式对资源和用 翡祷嚣邀苓闲，哥戳壤蘩实繇情凝采褥方爱经济黧缀褥方式。 1 ) e l 线缀蠲方姣 慕熏e i 线爨瓣 尊，逶鬻熬骰浚蕊耧焉擎溅或s d h 设蒸拭勰黎鬻宁弦鑫夸袋趸 个辩黻簿繁爨震予藏控系统豹数撵遴遴。采臻e l 鳞缝弼秘豢蘩特点有：a 、只i 蠡墩 壤带变孛豹部努鼙耄豫，不影璃其囊避遵；b 、霹毒莓番端嚣努鬟占蠢熬一夸通遘与孛心 骏麓：c 、绪瓣资源攀塞、占臻少、特赣速率涟帮是涨。 2 ) 漱缀露方式 d 勰缀列方式遴滋d d n 鬻貉毽搂l | 薤控系髋豹务个郏分，激甬遮耱方式缀瓣主蘩寤 下戮特点i = p i i l 4 5 0 ， = 5 1 2 m 内存， = 3 6 gd i s k ，l o o m 网卡) 软件：s q ls e r v e r2 0 0 0 流量采集： 硬件：p cs e r v e r ( 双c p u = p 1 4 5 0 ， = 5 1 2 m 内存，) = l o gd i s k ，1 0 0 m 网卡) 软件：w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 主机状态采集： 硬件：p cs e r v e r ( 双c p u = p i h 4 5 0 ，) = 2 5 6 m 内存， = l o gd i s k ，1 0 0 m 网卡) 软件：w i n d o w s2 0 0 0s e r v e r 监控和报警端： 硬件：p c ( c p u ， = p 4 0 0 ， = 1 2 8 b l 内存，7 = 1 0 6d i s k ，1 0 0 m 网卡，1 7 寸显示器) 以上是建议的配置，可以按照用户对处理能力和可靠性要求的不同作调整。 硕士论文 1 0 c 中心机房综台蒋理系统的苻 究与开教 总结 互联网数据中心在i n t e m e t 时代面临广阔的发展前景，而且正在逐渐形成产业， 它羽市场竞争基趋激黧。传为i d c 戆运营裔必须考惑帮何采爝杏效麴管瑾手段来对大 规模的i d c 进行管理以提高运营竞争力。本课题根据该种需求提出了i d c 的机房综台 管璎系统。该系统分为三个子系统： 第一个子系统为提高机房利用率及安全予系统：简要介绍了如何提高空间的利用 率投夔裹撬痔豹兹溪安全，提出了采蕉控裁访揍系绫静方案，解凌了i d c 运营赛在遮 营中比较关注的问蹶。 第二今予系统为动力与琴境整藏系统：奔绥了韵力与鬈缓整控系统豹绻梅，磷究 了动力与环境监控系统的设计与实现，本课题重点阐述了现场监控单元( f s u ) 和集 中熬控孛，( c s c ) 戆设计秘实瑷。 筛三个予系统为后台管理的软件子系统：主要研究了如何将流量管理、机房管理、 诗爨原建售惑、鲎务管理、瞧憩分凝等囊麓集残裂一个竞墼系统，款嚣黠鏊令数提审 心的业务开展和机魔运行进行有效的管理，从而提商管理效率和服务质量。考虑到以 轰i d c 韭务浆援震，本软 睾系统中采用层次纯、援块继、鼹象他秘方式鞠建了一个 i d c 的软件平台，采用了c s 结构：使得系统具有良好的可扩展性；本课题中重点对 网终遥售系绫、s n m p 采集鬃绕、雾夔萋采集繁绫、怒户雾瑟遴嚣了阕述。 这三个子系统备有侧重，结合程一起将对i d c 的机房管理有着比较重要的现实意 义， 顿士论文i d c 中心机房综台蒋理系统的研究与开发 致谢 首先我感谢符意德教授的悉心指导，他提出了许多宝贵的指导意见，确保我在毕 韭设计的各个除段颥藕逶袋，符意德老簿严谨的治学态度释辩于钻褥、勇予筒新的科 研耩神使我受益菲浅：感谢江苏电信的i d c 运营商提供了很多i d c 建设的资料及用户 需求；惑澈教磅室鹣各位阉学，繁劲我完戒了部分王箨，特鲷是我豹 萃弟溪锈东，在 编码阶段给了我很多支持。 硕士论文l d c 中心机房综合管理系统的研究与开发 参考文献表 im i c r o s o f tc o r p o r a t i o n 著前导工作室译m i c r o s o f t v i s u a l c + + 语言参考 手册北京：清化大学出版社，1 9 9 9 2d a v i dj k r u g l i n s k i 著潘爱明、王国伟译v i s u a l c + + 技术内幕第四 版北京：清化大学出版社，1 9 9 9 3 j e f f r e yr i c h t e r 著王书洪、刘光明译w i n d o w s 高级编程指南第三版北 京：清化大学出版社，1 9 9 9 4 p e t e r n o r t o n 、r o b m c g r e g o r 著孙风英、魏军、徐京译 用m f c 开发 w i n d o w s 9 5 n t 4 应用程序北京：清化大学出版社，1 9 9 9 5c h a r l e s p e t z o l d 著北京博彦科技发展有限公司译w i n d o w s 程序设计( 上 册) 第五版北京：北京大学出版社，1 9 9 9 6c h a r l e s p e t z o l d 著北京博彦科技发展有限公司译w i n d o w s 程序设计( 下 册) 第五版北京：北京大学出版社，1 9 9 9 7 r o b e r t d t h o m p s o n 著前导工作室译m f c 开发人员参考手册北京：机 械工业出版社，1 9 9 9 8 k a t e g r e g o r y 著前导工作室译v i s u a l c + + 6 0 开发手册北京：机械工业 出版社，1 9 9 9 9 宋直远等著电信工程设计北京：人们邮电出版社，1 9 9 9 1 0 b r i a n s i l e r ，j e f f s p o t t s 著康博创作室译v i s u a l b a s i c 6 0 开发手册北 京：机械工业出版社，1 9 9 9 ( 美) l l 何克忠、李伟著计算机控制系统北京：清化大学出版社，1 9 9 8 1 2 d 泽尔瑟曼 著s n m p v 3 与网络管理北京：人民邮电出版