摘要:隨著互聯網技術的快速發展和科學技術的突破創新，網絡信息化設備應運而生并日益崛起，其職能運行與日常的管理維護也日益艱巨。當前，云計算主要被用在動環監控系統，目的是對大面積的分布式機房進行管理和監督。該系統是維持機房穩定運行的重要前提。現階段，社會的經濟從高速發展向高質量發展轉變，網民的生活水平日益提高，互聯網需求日益多元，很多廠家著手構建自己的機房，不斷擴大機房的分布面積和基本密度。隨著服務器節點數量的增加，分布式云架構通常隨服務器節點數量的增加而不斷擴大，但造成系統消耗的指數上升，限制了云服務系統的擴張能力。

在安全防護領域，利用云技術進行控制是一個新熱點，這種監控方式不僅可測可控可擴展，還能夠隨著監控網點的擴張，逐步減少TCO總成本，是一種具有可操作性的標準化方式。本文以江蘇聯通機房為研究對象，結合其環境監控的具體要求，整合云計算和云儲存等技術的研究思路和工作機制，為機房的環境監控系統提出實施方案和優化建議，力求打造經濟型、實用型和安全型的高質量機房

1.緒論

1.1云計算的國內外發展現狀

云計算是物聯網的重要支撐，開啟了IT產業界的技術革命，為行業今后的發展提供更多的新機遇和新可能，受到各國政府的青睞。美國作為技術大國，也將云計算技術運用到IT戰略中，美國國防信息系統部門也根據國家發展需要在其數據中心加強系統更新，利用先進的科學技術構建虛擬云環境。2009年9月15日，美國總統奧巴馬希望能夠用虛擬化的方式縮減政府開支，并提出要發揮云計算技術在政策制定中的重要作用。日本也順應時代發展潮流，計劃建立名為“Kasumigasek iCloud”的大規模的云計算基礎設施，該設施能夠幫助財政部、內務部、監管部等各個職能部門收集數據信息，完善工作機制。在“十二五”信息規劃中，中國對云技術作出全面剖析，并提出要將云計算納入發展綱要，將其作為下一個五年計劃中信息化領域的重要發展任務。

在2009年年底，中信部出臺關于信息軟件產業發展的指導意見，對行業的十個重點發展領域進行劃定，包括基礎軟件、信息安全軟件、工業軟件、嵌入式軟件、行業應用解決方案、系統集成和支持服務、軟件服務外包、各類創新型服務、數字內容加工處理與服務以及IC設計服務。為響應國家號召，積極發展信息產業，北京立即啟動祥云工程，江蘇無錫希望能夠通過產業振興打造“中國云谷”。

除了政府部門，經濟、文化、科技等各行各業都掀起一股“云浪潮”。

現階段，云計算技術正逐步走向開放包容、互聯互通，服務器逐漸選擇用X86機群，儲存技術向SAN+NAS一體化發展。

隨著互聯網寬帶的提速增效，小型機廠商HP更加重視PC服務器的發展，未來網絡會逐漸走向虛擬化、網格化和扁平化。網絡用戶的參與門檻降低，獲取信息的渠道日益增加，但成本有所降低，并能夠根據個人興趣有針對性的選擇個性化內容。同時，隨著云計算的發展，公共計算網絡逐步興起，可以有效感知用戶的具體位置，使移動用戶的規模不斷擴大。當前，云計算逐步向公共計算網過渡，也對集約化規模化計算技術提出更高要求，這就倒逼行業必須確定明確開放的云標準，在虛擬計算的同時合理調配信息資源。

在業務方面，電信業務的發展更加集約化和專業化，隨著信息技術的快速發展和社會資源的日益增加，“信息爆炸”時代已經到來，網絡用戶也呈現爆發式增長，對信息服務的要求也不斷增加。如今，計算技術與發展運用成為通信行業的熱點領域，不斷加強信息服務供給，以實現計算和通信的融合發展，各大運營商把握發展機遇，提出明確的發展目標，即成為綜合信息服務提供商。云計算技術的廣泛運用不僅能夠幫助運營商轉變經濟發展模式，優化產業升級，還能夠促進通信技術發展和創新，完善信息基礎設施建設。

1.2動力環境監控系統的發展概況

20世紀初，移動通用技術已在世界各國得到廣泛使用，運營商已將電源設備和配套設施布局到每一個合適的位置，采用專業的監控技術實施統一管理。但由于設備生產廠家的規模和發展也所差異，動力系統的開關電源配置也有所不同，因此必須接入統一的電源開關進行系統維護。

隨著移動互聯網的用戶數量不斷增加，移動基站開關電源的種類日益增多，運營商的產業規模和運作機制需要及時調整。現實發展的需求就會引發信息革命和技術革新，不同企業會根據實際操作和信息保密需求安全不同類型的監督管理系統。但必須注意的是，動力監控系統的不能盲目擴張，更不能脫離生產實際，要把握不同系統的功能機制，進行合理整合，否則就會帶來信息干擾、技術混亂等管理問題，使各個部分無法互聯互通，導致整個系統的癱瘓和崩潰。

當前通信設備的監控系統多采用綜合性的管理平臺，并且逐漸向無人操控的自動化方向發展，通信企業可以逐步撤銷監管人員，通過遙控、遙調等“遙控制”手段掌握監督管理的知情權和主動權。這對于基站的要求很高的要求，其內部系統必須滿足動態化、智能化、安全系數高、穩定性強等特點，以保證監控系統能夠自動收集并實時更新數據信息。通過統一的管理平臺，移動基站的信息設備和數據資源可以通過網絡進行集中整合，不僅能夠減少人力物力成本，還能夠輸送到監控中心，避免出現信息泄露、數據遺失、操作故障等問題。

2.研究背景及意義

2.1江蘇聯通現網動環監控情況及分析

江蘇聯通及時調整體系建設，率先開通并完成三項工程，在此之后立即著手動力環境檢測系統的構建。聯通的實施方案由中興和艾默生開關電源供應商提供，但兩者在運行過程中容易出現不穩定的現象。由于中興系統存在不穩定性，經常出現亂報、錯報警的技術故障。此外，中興的監控系統無法覆蓋艾默生電源，無法對其實際操作進行控制，使監控設備存在不匹配的問題。為更好地解決監控系統的管理問題，會采用以下方式：

1、干接點告警

該方式主要采用分組劃分，以基站設備為依托，集合機組開關量告警，同事，需要接入重要開關告警量,如基站停電、電池電壓低告警、門碰等。信息數據經過匯總后會被輸送到基站操作臺，并選擇一組接點進行信息對接，以便及時發出警告。

但該方式也存在一定的缺陷，例如：具有很強的依附性，一旦離開附屬平臺，就缺少信息動力和數據來源，使動力監控系統無法發揮告警預知作用。所以，平臺應該發揮干接點方式的優勢，同時要加強對接點之間的溝通和交流，減少輸送流程以減少損耗率，提高告警的時效性。當前，包括江蘇聯通在內的很多運營商，依然采用人工維護的方式進行監督和管理，給系統的優化完善帶來困難。

2、公務信道組網

江蘇聯通的長期供應商是中興公司，他們為聯通的發展提供信息網絡、通訊設施、動力基礎等。現階段，聯通大部分移動基站的動力來源是監控系統提供，通常采用公務信道光傳輸組網方式,利用光傳輸為公務通道提供動力資源，提高信息傳送的效率和機會。但該方式也存在較大弊端，它的監管方式為循環的車輪巡回檢查，在一個環上的基站只能在同一個通道進行輸送，大大降低運行效率。同時，如果一個環節出現故障，整個通道就會陷入癱瘓，如果某個基站更新或修改信息，整個系統就會隨之改變，基站信息無法有效上傳。

3、時隙分插復用組網

在移動基站與控制器中存在一條輸送數據和信息的通道，時隙除了傳送信號外，也可以承擔其他的任務。現存的監控系統能夠挑選出一隊基站，并選擇某個時隙進行兩者的信息傳輸，以實現時隙分插復用的監督和管理。對于多余的時隙，也會經過通道返回到交換機。如果在一中安裝軟件就可以實現裝置的半永久性鏈接，這種方式能夠避免由于信號不穩定出現的電源閉合等問題，保證監控系統的實時性和穩定性。如果把同一模塊下的基站監控系統進行整合，分配到一個或多個控制中心，那控制中心就可以發揮前置機的作用，對各項數據進行梳理匯總。形成信息集合后，監控數據庫可以通過點對點的方式進行信息的“遙控制”，保證每一個基站的工作效率和工作質量。

2.機房監控系統云服務器改造的必要性分析

隨著信息行業的快速發展，網絡覆蓋范圍越來越廣，管理難度也日益增加，尤其是對于經濟不夠發達的城區及各鄉鎮而言，設備維護和環境整改的工作強度大幅度增加，也面臨更多的困難和挑戰。以往傳統的管理模式和人員巡檢的方式時效性低、安全性差，無法滿足“互聯網+”時代的發展要求。為了保證各個環節的優質高效，聯通應該采取網絡化、動態化的統一管理模式，構建智能動力監控系統。在設備操作、動力供給、環境維護、人員配置等方面進行綜合監控。與此同時，也應該積極貫徹聯通“不間斷，高質量，經濟效益強”的安全需求。

當前，電信行業競爭日益激烈，安全性隨之成為企業脫穎而出的重要法寶。因此，各大運營商都將增強網絡安全作為企業升級和業務開展的重要目標，以確保平臺運營的穩定性，保證網絡用戶的利益。在提升網絡安全性方面，企事業單位根據自身發展要求提出不同的方案。多數單位以精細化管理為切入點，在總體布局的同時精準定位，根據實際工作操作，各單位會從設備管理、資產統計、發電效率、基站巡檢等方面投入大量物資。此外，還會聘請專業技術人員對現行監管手段進行網絡維護，提升檢測的準確性和可靠性，以為網絡用戶營造安心安全信息環境。

隨著現代動環系統的日益普及和發展，傳統系統的不足逐步顯現。以往模式的監控中心（SC，SupervisionCenter）需要耗費大量的人力成本，再加上人員專業技術有所欠缺，各服務器缺少溝通和對接，使數據的處理能力和遠程操控能力不斷下降，使管理的有效性和精準性無法得到保障。

在“互聯網+”時代，共享共治和互聯互通成為時代趨勢，遍布各行各業，通信系統尤為突出。隨著機房的數量不斷增加，分布區域日益擴大，如果實現機房內外部環境的改善和維護成為行業發展的新方向和新要求。當前，數據信息的處理呈現多元化個性化的需求，需要采取有針對性的解決方式實現有效供給。較為常見的解決方式為采用云計算、云技術、智能統計等，這能夠使更多的服務站點實現分工合作，提升實際工作效率。

本文立足于以上發展背景，以現有研究成果為切入點，力求發揮云計算中云架構在動環監控系統中的重要作用。這種架構方法與傳統監控系統的二級中心架構相似，但在具體工作機制和執行規劃中存在差別。此外，在云架構的組織框架中，服務器節點的增加不僅沒有增加數據信息的運輸成本，還將其控制在固定合理的區間內，提高了系統的數量和質量，充分展現出系統的可容性。筆者借助云技術的發展思路和操作方法，以江蘇聯通機房環境監控系統為研究對象，為其監控系統提出可行的優化方案。

3.云計算架構下的環境監控系統的搭建

當前，江蘇聯通發展較快，網絡技術已經普及到各個城區和鄉鎮，各地對廠房環境的要求和智能管理的需求也較為迫切。因此，江蘇聯通發揮自身的技術優勢和平臺體系，廣泛招募專業人才，共同打造可監控、可檢測的標準化云計算管理系統。

3.1云計算技術架構及關鍵技術

云計算屬于虛擬化科學技術，是對信息資源和數據模型的線上轉換，主要依靠集合平臺進行輸送和維護。云計算分為應用層、平臺層和資源層（見圖2），主要提供基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS），各類服務互相關聯相互影響。通過完整的服務體系，不僅能夠各司其職，也可以合力為用戶提供有效專業的信息供給。

圖2云計算架構

在各級服務中最基本的服務由資源層提供，它負責提供實體資源和虛擬資源，可以將抽象的資源設備和技術平臺，如感應器、報警器、控制器等運用到實際操作過程中，實現信息的整合管理。這不僅能夠優化信息供給方式，也能夠更加便捷地管理現場信號。

第二層是平臺層，它處于資源層與應用層之間，是云計算架構的中樞部分，為子系統的開發、測驗和運行提供渠道和服務，包括包括數據庫以及管理支撐服務等層次。

最上層為應用層，這是考察云計算架構功能和成效的試驗田，所有層次的信息數據都將在改成匯總，并輸送到相關的服務機構。聯通內網數據庫、智能分析系統等都是應用層的具體操作。

云管理平臺的有效性、高效性和整合性，為各個系統提供了便利的運營環境，各服務系統能夠靈活部署工作機制，及時調整工作方案，優化管理環境。這不僅使各系統擁有更多的主動權和參與權，保證管理監控的精準化和專業化，還能夠節約系統運行的人力物力成本。云平臺管理是云計算的“中樞神經”，具有管理、用戶服務、調度監控等三種重要功能。該平臺的運行能夠采集到大量技術信息和信號資源，如果系統出現問題，也可以通過智能化的手段與其他服務系統進行對接，保證管理的全程化和全覆蓋。

3.2云計算架構下的云平臺及工作原理

云平臺主要包括以下三個部分：聯通機房環境集中監控系統平臺、現場設備采集層、遠程WEB瀏覽站。整體結構見圖4：

圖4聯通環境監控系統整體結構

集中監控系統平臺主要負責監督和調配光電設備、FTTx網管、溫濕度等問題，并對聯通機房的整體數據進行分析、管理和輸出。當設備出現故障時，該平臺會自動啟動報警裝置，處理緊急情況，記錄突發信息，并通過語音等多媒體手段進行實時輸出。管理人員接到信號后能夠立即啟動緊急預案，對機房的設備進行及時整修和維護。

現場設備采集層：對光電設備、FTTx網管、溫濕度等各類動力設備的信息進行全方位采集，并通過專業化操作系統對其篩選和處理。之后，在通過內部服務器將信息輸送到監控云平臺。

遠程WEB瀏覽站的主要功能室進行遠程WEB瀏覽，能夠幫助管理人員通過遠程系統實時了解機房的運行情況，對服務設備進行遠程操控，以實現管控一體化。工作人員選擇IE瀏覽器，通過LAN或VPN等方式實時觀看監控畫面，也可以遠程瀏覽整個機房的工作狀態和設備使用狀況。

3.3云計算架構下的環境監控系統的搭建

機房監控系統主要由環境監控、動力監控、安防管理等模塊組成（見圖5）。當前，江蘇聯通共有16個城鄉站點，可以通過統一的多媒體平臺為各個地點設置特定的TCP/IP地址，使其接收到所需要的信號和資源。各個站點的機房控制系統都集中了如紅外、燈光、煙霧等前段感知設備，這些設備不僅要對數據信息進行收集匯總，還要利用數據庫和智能化技術深入挖掘信息價值。以上功能的實現都離不開云計算和云管理的支撐，通過云技術，信息能夠循環輸送和互動反饋。當中心機房下達指令時，各站點可以通過光電信號和智能設備進行接收，再執行指示的過程中，中心平臺能夠突破時間和空間的限制，進行實時跟蹤和監控。圖6為中心機房環境監控云平臺報警手機短信。

4.云計算架構下的環境監控的優勢

5.1跨平臺、跨媒介、跨地域

云計算依托數字技術、智能技術和互聯網技術，以手機、電腦等移動終端為載體，通過微博、微信、郵件等媒介進行虛擬化運作。無論是精細化分工、分布式監控、網格化管理還是智能化報警，都體現出云計算架構的靈活性和豐富性。這種新技術不僅能夠帶動信息產業健康有序的發展，也能憑借“三跨”優勢擴大數據服務的范圍，保證信息輸送的穩定性和安全性。

5.2監控全面，部署方便

云計算架構的系統優勢是能夠對各個環節、各類設備提供的各種服務進行監督和管理，UPS電源、IT服務器等都是重要組成部分。當信息層或平臺層出現異常情況時，平臺可以通過多個接口，利用內部關聯信息網自動發布預警通知，整合AD及權限管理，提升系統運作的工作效率。見下表1（云終端）。

5.改造情況

當前，隨著新技術和新設備的引進，江蘇聯通積極借鑒其他地區的發展經驗，對云計算架構進行詳細規劃，也不斷更新機房環境的監控系統。該系統借助現代數字技術對機房的工作機制、運作流程、平臺管理進行全程監管，也在參數分析、自動報警等功能上實現突破和創新。云計算構架以高收益低成本的技術優勢贏得技術發展和有效管理的雙贏結果。具體表現如下：

第一、對廣電光電設備的監控

江蘇聯通機房擁有大量形式多樣的光電設備，對其參與指標進行對比分析，能夠改善信息輸送的網絡環境，使信號保持穩定性和連貫性。本監控系統和光電設備以SNMP協議為支撐，服務端根據協議將OID發送到固定的IP地址，信息接受者進行數據處理后，會根據服務端和客戶的實際需求按原路徑反饋信息，再經過深加工的精細處理輸送給客戶端。圖7所示為中心機房 1號光開關的監控畫面。

第二、對 FTTx 數字電視網管參數、運行質態的監控

江蘇聯通IPTV（如圖 8所示）作為傳播光信號的綠色通道，對其參數指標、運作機制和設備效果的加強管理和監控必不可少。現階段，各大廠商會為機房內部的監控和廣電系統提供特定型號的通訊接口，根據雙方的技術和工作要求擬定運營協議。據此，生產商能夠制定有針對性和可操作性的監控方案，明確遠程調控、故障報警、結構調整等各項服務的參數指標，實現云計算架構的有效性和服務性。對智能化要求比較高的系統，還會通過彩信、語音、視頻等多媒體形式輸送信息，并運用數據庫進行情況分析，精準把握系統運行過程中的各項細節，大大降低了事故的發生頻率。

第三、供配電監控

UPS是一個具有科學性和精準性的檢測系統，可以對江蘇聯通每一個機房里的各種儀器設備，包括路由器、轉換器、服務器等進行全方位檢測，并為其提供后期的能源儲備，使各個設備物盡其用，發揮整體的監控作用。此外，機房內外部環境的優劣也直接決定著儀器設備的持久性、安全性和穩定性，因此必須對溫度、濕度、警報器、視頻等每一個環節進行優化（見圖9），進而提升設備的使用效率和工作壽命。

6.結語

本文結合通訊信息產業發展的時代背景，對學界關于機房動力環境監控系統的相關研究進行分類匯總。筆者以運營商江蘇聯通為研究對象，對其系統架構、工作機制、設備維護等方面進行深入分析，也揭示了工作中出現的問題及設備本身存在的故障，并根據工作需要和發展階段為動力環境監控系統今后的發展提出整體意見。與傳統監控系統相比，動環監控系統充分運用云技術、云管理和云架構的虛擬技術，實時監控儀器設備的工作狀態，并通過反饋系統進行改進和完善，不僅實現了管理機制的創新和完善，也大大降低了人力物力成本，實現系統智能化。各大生產商積極響應通訊行業的發展要求，在集中監控、維護和管理等方面投入很多新資源和新技術，延長機房的存在壽命。

動環監控系統將各項單項巡檢項目整合在一起，并運用監控中心的整合平臺，根據工作需要和實際操作，調整各類設備的系統參數，及時排查安全隱患，提高檢測的準確性和安全性。同時，系統的維修手段也從單一的設備檢查轉變為智能化手段，即利用數據庫的信息反饋，對存在的問題進行專業判斷并制定有針對性的維修方案。此外，語音、視頻、聲光告警等方式也實現巡邏方式的線上化和虛擬化，在減輕工作量的同時也提高了系統的工作效率。

當前，省級動環監控系統的檢測范圍廣，用戶需求多，信息數據量大，急需智能化技術的支撐和維護。因此，物聯網與云計算是其當前乃至未來很長一段時間新方向和新目標。這種將信息進行智能化匯總和數據化分析，并通過集中平臺生成相關報告，進行優質處理，再通過動環設備進行警告和維護的工作體系，符合云架構的發展要求，實現系統工作的公開化和透明化。

來源：機房動力環境監控 http://www.kkschina.com/   本文采集于網絡，如有問題有聯系刪除