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智能绿色数据中心机房监控系统概述
添加时间:2017-06-15
绿色数据中心机房监控1、数据中心机房监控系统有关概念
        数据中心机房是为单个或多个企业的数据处理、存储、通信设施等提供存放空间的一个或联网的一组区域,机房设计既要考虑机房内议备的正常运行需要,又要考虑工作人员身心健康的需求。
        数据中心机房监控系统(Datacenter computer room monitoring systen,DCRMS)主要是指对数据中心机房的动力设备、环境、安防参数进行集中监测与控制的系统,其目的是为机房内设备的正常运行创立条件,提高数据中心机房的科学管理水平。数据中心机房监控集成了传感技术、自动控制技术、网络技术、通信技术和计算机技术等。数据中心机房监控系统首先应用传感技术进行设备数据采集,同时应用自动控制技术对设备进行控制,然后应用网络技术进行系统组网,应用通信技术进行数据传输,应用计算机技术进行数据处理、存储及系统定制、维护,最终运用人机交互技术表现出来。
其中,动力监测参数为:
①发电机状态监测;
②UPS(不间断电源)状态参数监测;
③蓄电池状态参数监测;
④市电供配电参数监测(包括市电电量参数开关状态);
PDU(电源分配单元)参数监测(包括机柜内电压、电流,温湿度)。
环境监测参数为:
①漏水存在监测与位置定位;
②温湿度监测;
③新风机开关状态监控;
④精密空调监测(室内制冷、除湿、送风状况)。
安防监测参数包括:
①消防监测(火警状态);
②安全门禁系统(关键门位的出入控制);
③视频监测。
监控平台由感知层、网络层和应用层等三部分组成:
①感知层。由动力监测、环境监测、安防监测的各种智能传感器、I/O控制模块等组成,直接连接各种被监控设备,主要实现对机房动力、环境、安防状态和参数的智能感知识别、信息采集处理和自动控制。
②网络层。由互联网/局域网、串口服务器等组成,实时将感知层采集到的监控数据转换成TCP/IP格式的数据上传给监控服务器,同时接收由监控服务器发出的控制命令并传输到现场设备。
③应用层。主要由监控服务器、数据库服务器等构成,负责对机房动力、环境、安防进行集中监控管理,接收网络层来的各种实时数据,显示监控画面,实现对数据的实时处理分析、存储、显示和输出等功能,处理所有的报警信息,记录报事件,通过手机短信等输出报内容,发送管理人员的控制命令等。

2、智能绿色数据中心机房监控系统的通用要求
        对于数据中心机房监控系统(DCRMS),必须具有可靠性、实时性、安全性、可维护性和可扩展性等方面的通用要求。
        可靠性(Reliability)是指 DCRMS在缓定时间内、规定条件下保持系统规定功能的能力,即保持正常运行的能力。监控系统要求具有极高的可靠性,否则会影响到监控系统的稳定性和数据的安全性。高可靠性要求监控系统的软硬件要合理,选用高可靠的工业级设备,保障系统7×24小时不间断运行,系统平均无故障时间要长;系统符合电磁兼容性和电气隔离性的设计要求,不会影响被监控设备的正常工作;监控设备具有良好的接地,抗干扰能力强;系统具有自诊断功能,对软硬件故障能够自动重启恢复。
        实时性(Real time)是指规定时间内监控系统的反应能力。实时性主要包括:遥控命令在监控系统中的传送时间;设备变化、状态变化信息在监控系统中的传送时间。如前端采集设备变化在监控系统中的传送时间应小于2秒,远程监控数据刷新时问小于4秒,短信、电话报警发出响应时同小于30秒。
        安全性(Safety)是指确保监控系统正常运行,使它不会固为自然和人为因素而受到破坏。DCRMS应提供多种安全保护措施,例如,具备密码保护机制,对通信数据进行加密,系统具有多级权限管理,系统无人操作一定时间后可自动注销、锁定。能对异常情况进行分析、记录,对紧急情况予以报警。防止硬件单元更换软件代码慕改和恶意程序注入。
        可扩展性(Extensibility)是指监控系统能快速适应机房的监控环境多变性、监控设备异构性和用户需求多样性的需求。由于机房的监控容量以及控设备的数量、厂家、协议等随时变化,监控系统能极据实际需要对机房环境与设备进行自定制,在监控环境发生改变时只需要有针对地进行修改,不会影响整个监控系统的运行,满足用户监控智能化的要求。监控系统支持RS232/485/422、TCP/IP、SNMP、OPC、DDE、 MODBUS等各种标准化协议和接口,可快速、方便地将各种监控对象集成到系统中。
        可维护性(Maintainability)是指在规定条件下,按规定程序和手段实施维修时,设备或系统保持或恢复执行规定功能状态的能力。要保证平均故障修复时间尽可能短,且修复后运行状态和精度不受影响。

3、数据中心机房监控系统的发展动态
        数据中心机房监控系统是伴随着数据中心机房的发展而发展的。20世纪80年代末,我国开始大力发展通信行业,向国外一些厂商大规模地采购通信设备。但由于通信设备种类繁多,且设备的智能化自诊断程度不高,再加上世界各厂商通信设备生产也处于初级阶段,设备制造无统一的标准,这样一来就加大了后期的维护难度。如何对这些通信核心设备进行关键保障,快速发现故障、排除故障,成为个新的课题。
        第一代监控系统只是完成了集中监控功能,还未形成独立的监控系统,早期监控系统主要是对少量干节点运行信息进行简单监测,设备、环境参数信息是混合在传输设备中进行传送,监控系统只提供简单信息来反映设备运行情况。此监控方式下,机房维护人员只能知通少量设备信息,但不能准确确定设备故障位置。较少的采集点,使得在实际应用中无法判断设备故障原因。而且当发生故障时,往往供电也同时出现问题,无法依靠监控系统去排查故障,也就无法减轻现场堆护人员的工作强度,保障力度非常有限。
        经过近些年的发展,监控系统的规模、技术都取得很大进步。如第二代机房监控系统能监测动力和环境方面的模拟量、开关量,系统根据采集数据能对设备进行相应通测、远控和遥调,监控系统存储设备运行期间采集数据,运行维护人员通过采集数据来分析设备状况,如根据机房电池的充放电情况,可进一步分析电池的性能等。1992年邮电部设计院和广州市电信局成立项目组,成功完成对广州长途框组楼开关电源设备的集中监控,为第二代监控系统莫定了坚实的基础,积累了宝贵的经验,基本实现了机房24小时无人值守。
        随看计算机网络技术快速发展,机房监控系统由第二代客户机/服务器(C/S)结构向第三代浏览器/服务器(B/S)结构发展,现在监控体系管理方式更加先进,借助全新的软件体系构建技术,将监控对象的监控设备在一套完整监控系统中进行监测与控制。最近几年,机房监控系统规模、数据逐渐增加,系统实时性、可靠性有了很大提高,技术更加成熟,相关技术规范也日益完善,产品走向市场的过程更加规范化。
        目前国际上已有许多机房监控系统产品,如艾默生PSMS动力环境集中监控系统,适用于通信机房、通信局站内各种动力设备、空调设备及其环境实时监控、统一管理,开发基于EI、IP、DDN、PSTN、ISDN、WAN等组网方式,使用灵活;加拿大万联网络设备公司开发产品,采用WEB方式实现人机交互,支持TCP/IP、 SOCKET、XML等多种标准网络协议和数据格式,可满足用户各种需求、方便进行二次开发。国内也有很多企业对极具发展前景的机房监控领域进行研究,比如深圳市图腾电气技术有限公司对机柜的技术研究,如中兴力维公司的 E-Guard监控网管软件采用模块化结构设计,以优化软件架构、高度可扩展性设计,实现动力和环境监控的基本功能和扩展功能。
        随着科学技术的发展,机房对绿色、安全、多功能化的要求越来越高。未来机房监控朝着需求个性化、平台统一化、物联网技术融合化、监测参数多样化、能效监测分析与控制协调化方向发展。需求个性化将满足用户对监控系统设备异构性需求多样性的要求;平台统一化下机房监控不再是单独的一个模块,它与网络监控、服务器监控、应用监控、业务监控整合起来,构成一个完整的企业IT管理系统;物联网技术融合化利用先进的计算机技术、控制技术和通信技术融合的物联网技术,对机房现场的环境数据进行实时高效的采集和处理,进行数据融合与挖掘;监测参数多样化实现从设备运行状态到机柜的微环境,再到机房整体环境的多层次监控、多参数监测,结合多层次阈值设置进行多层次预警;能效监测分析与控制协调化把能效监测分析与节能控制综合起来考虑,对机房的“测”和“控”进行协调,能效监控是绿色数据中心实现节能的前提和基础,使用户能够根据需求进行监控、整合、共享并匹配机房的电力资源。
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