三维全景技术在机房管理平台中的应用

2017-03-15王建宾杨连营

电子技术与软件工程 2017年2期

王建宾+杨连营

摘要本文介绍了基于三维全景技术的机房管理系统的总体设计方案和系统功能，并介绍了实际应用。使用面向浏览器的成熟3D全景图形技术，实现对数据中心机房及所有管理对象的虚拟仿真，以完全3D全景模式构建整个数据中心机房环境，并可与各类管理系统对接，是数据中心管理、监控、展示的集中3D管理平台。

【关键词】三维全景机房可视化

1 引言

随着信息化业务的飞速发展，IT设备规模也越来越庞大而复杂，为保障IT系统的正常运行，计算机机房针对各类核心设备（如：路由器、交换机、服务器、UPS等）已完成了管理系统的基础建设，关注各类管理对象的数据采集、异常报警，并取得了良好的监控效果。在建设过程中，比较缺乏从统一可视化的角度，整合监控数据，构建整合的三维可视化管理平台。目前管理系统的操作方式和使用界面在易用性、友好性方面有待进一步提升。

当前机房管理信息系统主要关注于机房环境、机房管控、程序监控进程监控等，但是没有一个能够实时三维展示机房具体情况的信息管理系统。而目前机房建设过程中都严重依赖于外包厂家进行系统集成，绝大多数机房管理员和信息系统管理人员都不清楚具体的机房内部情况：如机型、接线情况等，因此迫切需要一个能够实时全景展现机房信息的管理系统，使得人未入机房，但是能够全景漫游，看到机房的三维展示信息。

借鉴先进数据中心可视化监控管理的理念，结合实际情况，引入业界领先的前端工具平台，构建直观易用、功能完备、体系统一的新一代三维可视化管理平台，根据当前现状，结合智能机房管理需求，加大对机房的掌控力度，尤其是加大机房管理人员对机房的掌控力度，不应该仅仅停留在监视运行环境上。因此，应用够实时全景展现机房信息的管理系统，使得人未入机房，但是能够全景漫游，看到机房的具体内部情况的一种适用于智能机房管理的三维全景管理系统。

2 应用目标

针对机房的日常运维管理，能够充分利用最新的计算机图形技术，基于三维全景虚拟现实的最佳表现形式建立IT管理的可视化平台。可视化平台是统一IT管理系统的数据展现平台，也是重要的信息交互和获取界面，更是IT运维管理走向可视化管理的重要基础。

通过三维全景技术实现对数据中心的真实展现，能够实现基于三维环境对数据中心、机柜和各类设备的管理功能，构建数据中心环境、设备和管理信息的可视化平台，集成现有的数据中心环境监控系统、网络监控系统和主机监控系统，实现所有资产对象的管理及相关监控信息整合展示，让相关管理人员清晰直观的掌握IT运营中的有效信息，实现透明化与可视化的管理。可视化管理能让IT的资产配置信息和运行状况更加直观，使复杂的IT信息变得易于表达、理解和传播，从而消除IT运营过程中不同角色之间的认知偏差和监管盲区，实现管理的透明化，更进而有效提升资产管理与监控管理的效率，真正实现一个立体式、可视化的新一代数据中心运行管理系统。

3 解决方案

可视化管理平台采用三维全景建模通过专业的设备拍摄全景图片，提供简单可行的三维全景展示环境，借助相应的计算机技术可以实现全方位互动展示。目前在设备运行实况展示、企业宣传、远程运维、现场业绩考核等方面有较多的应用。

以三维全景图像为基础，通过可视化手段展示信通机房或信通机房的虚拟现实技术，借助相应的计算机技术可以实现全方位的互动展示，基于全景图片的场景快速建模技术和电气设备信息可视化结合起来，在三维全景的环境中，实现信通机房场景图像的精准展示，并提供设备数据信息和图像资料。

实现了全景技术和远程运维管理技术结合的方式在信通机房可视化领域的应用，配合视点切换的方式，可以如亲临其境地对信通机房场景及设备进行查看，在对接设备通讯的情况下，通过信息总线进行实时通信的方式，可以提示信通机房设备运行状态，进行运维管理，并可扩展VR系统；减少现场的巡检和管理，明细设备维护台账，实况结合。

三维全景管理平台的建立，可以为地区管理者，提供一套实时管理维护平台，系统可以对接实时的设备通讯管理数据，对各个信通机房点提供可视化工具，可以集中分析对比各站点运行实况，通过信通機房摄像头，人脸识别摄像头，提供实况补充；更高级的管理者可以准确的，通过全景平台查看真实现场运维实况，而不是通过图纸，照片来局部反应运行情况。有利于管理单位规范现场，作业，更深层次的细节管理。

3.1 三维全景技术简介

三维全景技术（Panoralna）是目前全球范围内迅速发展并逐步流行的一种视觉新技术。三维全景又称全景图像，全景图像（PanoramaS）是基于静态图像的虚拟现实技术中最具特色的概念，是空间中一个视点对周围环境的360°的视图，也可以理解为以点为中心的具有一定高度的圆柱形的平面，平面外部的景物投影在这个平面上。三维全景是用数码相机拍摄的一组照片拼接成一个全景图像，用户可以通过鼠标上下左右旋转来选择自己的视角，任意放大和缩小，如亲临现场般环视、斜视、俯瞰和仰视。

3.2 三维全景可视化

以三维全景形式展现数据中心机房所在建筑、机房布局、设备及网络链路，实现三维全景场景中设备及网络链路的可视化管理。实现以机柜为单位的数据中心机房容量管理，并与主机监控、网管监控和日志监控系统集成，实现对设备性能、告警的实时监控。

3.3 设备信息可视化

可采用Excel导入方式，将各个机柜及机柜内设备的基本配置信息纳入可视化平台，通过任何物理可见的设备就可查找到相关的配置信息，通过任何一条配置信息也可以查找到相关设备，完成资产配置可视化。

3.3.1 信息查询

支持在3D可视化环境中通过鼠标点击操作实现对设备台帐信息的直观查询。

3.3.2 机柜搜索、定位

通过输入机柜模糊查询条件检索机柜，系统在当前视图范围内列出符合条件的机柜名列表。根据用户选择的机柜进行定位，未被选择的机柜以虚化表示。机柜模糊查询的条件包括此机柜所有资产信息属性名称。

3.3.3 设备搜索、定位

通过输入设备模糊查询条件，系统在当前视图范围内列出符合条件的设备ID列表，并根据选择的设备进行设备定位，未被选择的设备以虚化表示。设备模糊查询的条件包括此设备所有资产信息属性名称。

3.3.4 设备位置跟踪

当上架设备物理位置发生变化时，在3D场景中自动变更设备物理位置。

3.3.5 设备信息管理

支持基于现场实际机柜布局和已有设备台账数据自动生成机房3D场景。在相关场景中，机柜间的位置关系、设备在机柜中的位置与实际中的布局一致。

3.3.6 设备端口管理

以3D可视环境中直观展现实现配线架，和设备前后面板、端口占用情况的直观展现和信息查询。

3.4 配线可视化

3.4.1 按设备连接查看

查看一个设备的所有对外的网络连接，包括经过的每一个中间设备的每一个端口信息。

3.4.2 按线路连接查看

查看一条网络链路的所有跳线信息，包括经过的每一个中间设备的每一个端口信息。

3.4.3 设备端口管理

以3D可视环境中直观展现实现配线架和设备前后面板和端口占用情况的直观展现和信息查询。

3.5 監控可视化

数据中心机房现有多个监控子系统，包括网管监控、主机监控和日志监控等。所有监控系统协同运行，相互补充，共同监控着数据中心机房的各项指标，为数据中心机房全天候的安全运行保驾护航。但是各个监控子系统之间相互独立，在发生故障时无法有效综合各方面的告警情况，帮助故障的分析处理，大大降低故障排除效率，所以需要一个统一的监控平台对多个监控子系统进行良好整合集成。各类监控数据可以用图层的方式进行叠加显示。

与网管监控系统、主机监控系统进行集成展示：以便在可视化平台上实时展示设备的告警信息，能查看设备CPU、内存等使用信息。

设备性能监控信息展示：通过3D视图展示设备监控到的性能数据信息；

设备告警监控信息展示：要求机房的所有告警信息在机房3D展示界面上实时展示。

与日志监控系统集成展示：能在设备上实时展示设备的日志信息。

设备日志信息监控展示：通过三维视图的展示设备监控到的日志数据信息；

日志告警监控展示：要求机房的所有告警信息在机房三维展示界面上实时展示。

3.6 第三方系统集成

可视化管理平台通过与IT网管系统、IT主机监控系统等第三方系统进行有效集成，主要实现以下的功能：

3.6.1 告警事件的统一展现

能够以设备对象编号为唯一标识，有效整合IT网管系统、IT主机监控系统等第三方系统的告警事件，为运维人员提供一个统一的告警监控管理界面。

3.6.2 各系统监控数据的统一集成展示

可视化管理平台需要以设备对象编号为唯一标识，把现有的IT网管系统、IT主机监控系统等第三方系统的监控信息，实现以设备对象为基础的监控信息集成展示。