李 冰

中移鐵通集團有限公司，北京 100032

互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)的發(fā)展需要通信行業(yè)為其提供基礎支撐，由此導致了IDC機房數(shù)量大幅度增加。機房管理中各項問題也隨之凸顯。傳統(tǒng)機房管理工作重點在于對機房數(shù)據(jù)進行很管理，確保各項信息安全，避免網(wǎng)絡故障，但是沒有考慮到機房環(huán)境管理與設備管理工作，從而使整體管理工作水平不佳。各行業(yè)都在轉變發(fā)展方式促進低碳發(fā)展，因此機房管理工作也需要考慮到能耗問題。

1 機房監(jiān)管工作發(fā)展

我國機房監(jiān)管工作開展于20世紀90年代，國家發(fā)布關于機房電源系統(tǒng)的相關技術要求，明確機房管系統(tǒng)需要集中控制，并且在管理工作中需要逐漸減少工作人員比例。由此，國內機房管理人員才開始重視機監(jiān)管工作，在資金與人力資源等方面有了相應的投入。但是隨著工作的開展，雖然我國在機房管理工作方面也獲得了一定的發(fā)展，但是在實際應用的過程中仍然存在較多的問題。

傳統(tǒng)機房管理工作在監(jiān)控方面主要關注的對象是硬件設施，環(huán)境監(jiān)測工作主要利用傳感器結合到聲光報警方式，需要值班人員在場。從監(jiān)控的領域來看，沒有基于全局來考慮，主要集中于某一對象，比如機房的溫度、濕度、電源安全、氣體監(jiān)測等，彼此之間不能有效協(xié)調或者是協(xié)調難度比較大。但是對于IDC機房監(jiān)控工作而言，需要一套整體系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對整體環(huán)境監(jiān)控，獲得機房環(huán)境的各指標，從而對機房情況進行評估，基于此而做出決策。機房監(jiān)控工作的重點在于監(jiān)測而沒有充分利用數(shù)據(jù)實現(xiàn)控制與管理。機房設備連續(xù)運行導致能耗增大，使企業(yè)成本相應增加。監(jiān)控工作沒有將設備自身存在的能耗納入到考慮的范圍之中，沒有基于整體考慮能耗控制問題。從機房監(jiān)控方面來看，我國與發(fā)達國家還存在一定的差距，但是就網(wǎng)絡技術而言，是處于同一起跑線的，在產業(yè)技術及應用方面都有較好的基礎。

2 基于物聯(lián)網(wǎng)的IDC機房綜合監(jiān)控系統(tǒng)相關技術

短距離無線通信具有比較廣的通信覆蓋范圍，一般情況下，如果通信雙方無線電波傳輸?shù)木嚯x比較短就可以將其稱之為短距離無線通信。短距離無線通信技術的基礎特征包括低功耗、低成本、對等通信。其中低功耗主要是相比于其它無線通信技術而言的，主要是由于其通信距離短。短距離并且在傳輸?shù)倪^程存在較少的障礙物體，因此較低的發(fā)射功率就能夠滿足工作的需要。對等通信則無線通信技術一個最為重要的特點，與其它的無線通信技術存在明顯的特點，通信不需要中轉設備，無線資源管理工作主要基于競爭機制。雖然有線技術應用比較成熟，成本較低，但是無線技術在便攜性方面表現(xiàn)更佳，能夠快捷簡單進行組網(wǎng)，能夠避免有線技術應用線路老化問題的出現(xiàn)。如果環(huán)境比較復雜，有線技術應用布線存在較大的問題，而無線技術應用則能夠較好地解決這一問題。集成技術發(fā)展與應用能夠使通信系統(tǒng)相關功能集中于芯片內，不受外部環(huán)境的影響并且性能十分的穩(wěn)定，在生活多個領域應用。

射頻識別無需要通過接觸就能夠完成工作，通過自動識別信號來獲得相關信息，整體過程無需人為干預，并且受到外部環(huán)境的影響小，能夠同時對多個高速運動的物體進行識別。射頻識別可以依據(jù)不同的標準分為多個類別，智能傳感技術，智能傳感器相比于一般性傳感器其優(yōu)勢體現(xiàn)在、可靠性提升、精度更高、性價比提升、多功能化。

低能耗設備與技術的應用，低能耗是當前管理工作需要重點考慮的技術之一，實現(xiàn)低能耗目標需要從多個方面不同環(huán)節(jié)入手，包括內部結構、供電電壓、系統(tǒng)時鐘、低能耗模式等。實時系統(tǒng)的優(yōu)點體現(xiàn)在可預測性、時間約束、可靠性、實時響應。而從性能上區(qū)分又可以將其分為三個類別，軟實時系統(tǒng)，硬實時系統(tǒng)，或者是二者兼具的實時系統(tǒng)。從結構體系方面來劃分又可以將其劃分為通用操作化拓展與獨立體系結構兩個類別。此外應用的技術還包括了嵌入式IP/TCP協(xié)議棧，GPRS技術等。

3 系統(tǒng)總體設計

3.1 系統(tǒng)設計需要實現(xiàn)的目標

系統(tǒng)設計需要實現(xiàn)的目標主要從以下幾個方面來考慮，能夠對機房內部的各項設備進行智能化監(jiān)控，能夠記錄設備實時信息。通過采集機房內部實時信息對其進行處理從而采取相關決策開展工作。對機房內部重點區(qū)域或者容易出現(xiàn)問題的區(qū)域進行重點監(jiān)控，能夠提前對危險進行預警。對機房出入人員進行記錄，從而避免機房故障或者是設備丟失問題。基于對機房環(huán)境，電源等各項數(shù)據(jù)進行分析，通過調節(jié)使機房環(huán)境更加符合工作的需要。系統(tǒng)需要考慮自身能耗與部署的方便性，便于后期維護工作開展，擴大系統(tǒng)應用的范圍，而在另一方面又需要對成本進行嚴格的控制。

3.2 系統(tǒng)功能需求與非功能需求分析

系統(tǒng)不同層級的功能需求是不同的，因此，功能分析需要結合到系統(tǒng)需求實現(xiàn)的不同的目標，結合到應用的實際環(huán)境來分析。比如對于感知層而言，需要考慮到支撐第三方設備接入以及擴展，能夠遠程對相關參數(shù)進行配置。對于傳輸層而言，要考慮到數(shù)據(jù)匯聚節(jié)點問題，層間管理主機問題，應用層相關問題，服務層相關問題。

非功能性系統(tǒng)需求分析主要基于性能成本能耗等方面，硬件選擇需要在確保功能實現(xiàn)的前提下最大程度對成本進行控制。傳輸層實現(xiàn)需要實現(xiàn)低功耗目標，包括硬、軟件兩方面。

3.3 系統(tǒng)功能設計與依據(jù)

系統(tǒng)功能實現(xiàn)需要不同的子系統(tǒng)，包括了全壽命管理、環(huán)境監(jiān)測、電源監(jiān)測、數(shù)據(jù)匯聚、安防預警、綜合數(shù)據(jù)分析平臺、層間主機管理、反饋控制等系統(tǒng)。全壽命周期管理是基于產品整體壽命周期進行動態(tài)的管理，使企業(yè)資產管理工作能夠得到持續(xù)優(yōu)化，降低資產維護工作的成本。機房設備正常工作對于機房的環(huán)境有嚴格的要求，只有環(huán)境標準達到才能使設備正常工作發(fā)揮其應有的作用。服務器在向著密集化與小型化方向發(fā)展的同時，需要重點考慮到其內部的散熱問題，對環(huán)境溫度與濕度，灰塵等進行控制，通過分析實時數(shù)據(jù)對環(huán)境狀況進行動態(tài)的調整，從而滿足機房設備工作的需要。電源是各項設備工作的基礎，機房需要確保電源穩(wěn)定，避免電壓波動或者是電源供應問題對設備造成的損壞。機房設備存儲重要數(shù)據(jù)，同時設備自身價值較高，因此，需要做好安防工作，避免與工作無關人員進入機房。數(shù)據(jù)匯聚系統(tǒng)主要的功能在于確保通信效率與性能，系統(tǒng)設計主要應用了感知層與無線通信進行交互，數(shù)據(jù)節(jié)點需要覆蓋一定范圍內的感知層節(jié)點。層間管理主機主要作用是將匯總的數(shù)據(jù)進行封裝，并通過特定的方式將其發(fā)送到應用層，是中間層與傳輸層相互對接的部分。考慮到需要在不同的機房里部署，層間管理主機可以實現(xiàn)多種接入方式。數(shù)據(jù)綜合管理與分析平臺，主要的作用是分析采集的各項信息，對環(huán)境情況進行分析與判定，結合判定的結果對環(huán)境進行調控。系統(tǒng)需要完成以下工作內容，機房內部狀態(tài)需要動態(tài)展示，包括了機房內部的設備信息、安防狀況、機房的環(huán)境等。

結合環(huán)境參數(shù)電源參數(shù)對機房環(huán)境與能耗進行分析，通過控制改變機房環(huán)境對耗能進行控制，通過可視化方式提供機房各項配置參數(shù)，依據(jù)機房實時狀況對各系統(tǒng)進行調節(jié)與控制。

反饋系統(tǒng)主要是反映系統(tǒng)功能結果，平臺下發(fā)命令后需要相關系統(tǒng)實施與執(zhí)行，而執(zhí)行的結果需要反饋系統(tǒng)提供，便于平臺分析執(zhí)行結果從而開展下一步工作，為管理人員工作開展提供決策支撐。

4 硬件結構分析

不同子系統(tǒng)需要的硬件設施是不同的，比如物管標簽管理硬件組成包括了電源模塊、射頻模塊、狀態(tài)指示與電壓檢測模塊等。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)主要硬件是溫度與濕度信息采集一類，硬件在結構方面存在較多的相似性。具體如傳感器、微控制器、電源模塊、無線射頻、電壓監(jiān)測模塊等。電源監(jiān)測系統(tǒng)硬件組成主要有智能電表、微控制器、電源模塊、數(shù)據(jù)轉接、無線射頻等。安防預警系統(tǒng)模塊主要包括了微控制器、圖像采集、紅外觸發(fā)、數(shù)據(jù)傳輸與電源管理等。數(shù)據(jù)匯集系統(tǒng)硬件組成包括微控制器、無線射頻、數(shù)據(jù)傳輸、電源模塊、狀態(tài)指示等。層管理器硬件組成包括了串口模塊、狀態(tài)指標模塊、以太網(wǎng)模塊、數(shù)據(jù)傳輸模塊等。反饋系統(tǒng)硬件組成主要有微控制器、無線射頻、電源模塊、數(shù)據(jù)轉換模塊等。

5 通信協(xié)議設計

通信協(xié)議是系統(tǒng)正常運行的核心，協(xié)議設計是否合理關系到各項功能是否能夠正常實現(xiàn)，通信協(xié)議設計工作需要考慮的內容包括了穩(wěn)定性、實用性、高效率，擴展性?；谏鲜鰞热菘梢钥紤]以下方面協(xié)議，感知層上傳數(shù)據(jù)到傳輸層的無線通信協(xié)議，傳輸系統(tǒng)內部的通信協(xié)議，傳輸層發(fā)送數(shù)據(jù)到應用層的通信協(xié)議，應用層發(fā)送指令到傳輸層，服務層，感知層的通信協(xié)議等。

6 結語

機房管理工作是所有管理工作的重點內容，需要綜合考慮各方面因素對其造成的影響，基于此采取措施。確保機房安全，環(huán)境優(yōu)良，設備能夠正常工作，轉變思路，提升機房管理工作水平。

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