數據中心運行可視化平臺項目技術方案v1.0

1、 數據中心運行可視化平臺需求說明書數據中心運行可視化平臺技術方案北京優(yōu)锘科技有限公司2015-08-13目 錄第1章項目背景3第2章建設內容42.1地理位置可視化42.2數據中心可視化42.3IT架構可視化5第3章建設目標5第4章解決方案64.1地理位置可視化64.1.1位置分布可視化64.1.2分級瀏覽可視化74.1.3場景瀏覽可視化74.1.4網點配置可視化74.2數據中心可視化84.2.1環(huán)境可視化84.2.2資產可視化94.2.3配線可視化104.2.4容量可視化114.2.5監(jiān)控可視化114.2.6演示可視化124.3IT架構可視化134.3.1業(yè)務交易可視化134.3.2應用關系可

2、視化134.3.3系統(tǒng)架構可視化144.3.4應用組件可視化144.3.5基礎設施可視化154.3.6監(jiān)控數據可視化154.4第三方系統(tǒng)集成16第1章 項目背景隨著業(yè)務的飛速發(fā)展，IT規(guī)模也越來越龐大而復雜，為保障IT系統(tǒng)的正常運行，針對各類管理對象已完成了監(jiān)控系統(tǒng)的基礎建設，關注各類管理對象的數據采集、異常報警，并取得了良好的監(jiān)控效果。在建設過程中，比較缺乏從統(tǒng)一可視化的角度，整合監(jiān)控數據，構建整合的可視化操作平臺。目前監(jiān)控系統(tǒng)的操作方式和使用界面在易用性、友好性方面有待進一步提升，充分發(fā)揮監(jiān)控平臺對日常工作的支撐作用。存在如下問題：l 監(jiān)控展示缺乏從業(yè)務到IT的端到端全景視圖，各個技術團隊

3、只能看到管理范圍內的監(jiān)控對象和內容，缺乏對關聯(lián)業(yè)務和所依賴基礎設施的關聯(lián)分析和可視化管理能力，對系統(tǒng)整體的理解存在一定偏差。l 應用系統(tǒng)監(jiān)控缺乏全景視角，各個系統(tǒng)采用獨立監(jiān)控的方式，無法從應用端到端管理的角度，實現(xiàn)跨系統(tǒng)的監(jiān)控分析和可視化管理，在出現(xiàn)應用系統(tǒng)運行出現(xiàn)故障時，無法快速定位到發(fā)生故障的根源應用系統(tǒng)，同時，在一個應用系統(tǒng)監(jiān)控報警時，無法判斷其所影響的關聯(lián)應用系統(tǒng)。l 應用層監(jiān)控與系統(tǒng)層監(jiān)控整合程度較低，當應用系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，無法快速定位是應用本身問題，還是所支撐的IT組件問題。同時，在系統(tǒng)層面出現(xiàn)故障時，無法直觀評估其所影響的應用系統(tǒng)范圍。l 系統(tǒng)層監(jiān)控與物理層監(jiān)控脫節(jié)，當系統(tǒng)層出現(xiàn)

4、故障時，無法定位其所依賴的基礎設施和硬件設備。同時，當物理設備出現(xiàn)故障時，無法判斷其所影響的系統(tǒng)平臺范圍。因此，在統(tǒng)一可視化監(jiān)控平臺的建設過程中，會著力從“平臺整合，組織結合，用戶友好”的角度出發(fā)，借鑒先進數據中心可視化監(jiān)控管理的理念，結合實際情況，引入業(yè)界領先的前端工具平臺，構建直觀易用、功能完備、體系統(tǒng)一的新一代可視化監(jiān)控平臺。第2章 建設內容2.1地理位置可視化實現(xiàn)Google Earth式的地球立體全景展示，以直觀互動的3D可視化交互技術，懸浮方式顯示多個數據中心節(jié)點3D機房管理場景，并可點擊場景效果圖進入該數據中心或節(jié)點的3D虛擬仿真管理場景。支持Google Earth式層級化遞進

5、地進行全球級瀏覽、國家級瀏覽、省區(qū)級瀏覽以及城市級瀏覽。結合各數據中心真實的地理位置數據和靜態(tài)管理信息，地理位置可視化平臺會以節(jié)點方式準確、直觀地展現(xiàn)和管理跨地域的各個數據中心節(jié)點。支持以點擊方式進入相應的數據中心3D管理場景，查看瀏覽機房的3D虛擬環(huán)境。2.2數據中心可視化以3D形式展現(xiàn)數據中心的建筑機房布局、基礎設施設備及IT設備設備，可與IT監(jiān)控管理系統(tǒng)集成，實現(xiàn)3D場景中IT設備狀態(tài)、性能及告警信息，可與機房動環(huán)系統(tǒng)(包括：環(huán)境監(jiān)控、電力監(jiān)控)、樓宇自控、安防監(jiān)控（包括門禁監(jiān)控、視頻監(jiān)控)、消防監(jiān)控集成，展示冷凍機、空調、UPS、PDU、視頻攝像頭、溫濕度探頭、煙感等設備的監(jiān)控告警信息

6、。具體建設內容如下：2.3IT架構可視化以3D形式展現(xiàn)IT架構的端到端視圖，包括業(yè)務、應用、軟件、服務器之間的關聯(lián)關系及應用和主機的監(jiān)控告警信息?？蓪崿F(xiàn)與3D數據中心物理環(huán)境的無縫銜接，定位到設備所在的機房。功能范圍：業(yè)務交易可視化、應用關系可視化、應用架構可視化、應用組件可視化、基礎設施可視化、監(jiān)控數據可視化。集成范圍：CMDB、網管監(jiān)控、主機監(jiān)控和應用監(jiān)控等。第3章 建設目標針對數據中心的日常運維管理，本項目能夠充分利用最新的計算機圖形技術，基于3D虛擬現(xiàn)實的最佳表現(xiàn)形式建立IT管理的可視化平臺?？梢暬脚_是統(tǒng)一IT管理系統(tǒng)的數據展現(xiàn)平臺，也是重要的信息交互和獲取界面，更是IT運維管理走向

7、可視化管理的重要基礎。本項目通過3D技術實現(xiàn)對數據中心的真實展現(xiàn)，能夠實現(xiàn)基于三維環(huán)境對數據中心、機柜和各類設備的管理功能，構建數據中心環(huán)境、設備和管理信息的可視化平臺，集成現(xiàn)有的數據中心環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)、網絡監(jiān)控系統(tǒng)和主機監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)所有資產對象的管理及相關監(jiān)控信息整合展示，讓相關管理人員清晰直觀的掌握IT運營中的有效信息，實現(xiàn)透明化與可視化的管理?？梢暬芾砟茏孖T的資產配置信息和運行狀況更加直觀，使復雜的IT信息變得易于表達、理解和傳播，從而消除IT運營過程中不同角色之間的認知偏差和監(jiān)管盲區(qū)，實現(xiàn)管理的透明化，更進而有效提升資產管理與監(jiān)控管理的效率，真正實現(xiàn)一個立體式、可視化的新一代數據中

8、心運行管理系統(tǒng)。第4章 解決方案能夠充分利用最新的計算機圖形技術，以3D虛擬仿真的最佳形式實現(xiàn)對數據中心的真實展現(xiàn)，能夠實現(xiàn)基于3D環(huán)境對機房的運行情況進行實時監(jiān)控，同時可以支持充分的針對機房、機柜和各類設備的管理功能，真正實現(xiàn)一個立體式、可視化的新一代機房運行管理平臺，充分滿足端到端IT架構的展現(xiàn)需求，本期項目將實現(xiàn)以下內容：4.1 地理位置可視化本項目主要實現(xiàn)Google Earth式的地球立體全景展示，依據真實的經緯度信息展示的多個數據中心節(jié)點的地理位置分布，并結合直觀互動的3D可視化交互技術，通過點擊“數據中心機房場景效果圖”進入該機房的3D虛擬仿真管理場景。4.1.1 位置分布可視化

9、實現(xiàn)Google Earth式的地球立體全景展示，以直觀互動的3D可視化交互技術，依據真實的經緯度信息展示多個數據中心節(jié)點的地理位置分布。Ø 實現(xiàn)Google Earth式的地球立體全景展示，以直觀互動的3D可視化交互技術，層次化遞進地各層級網點機構位置信息4.1.2 分級瀏覽可視化以直觀互動的3D場景瀏覽技術，層次化遞進地實現(xiàn)全球級瀏覽、國家級瀏覽、省區(qū)級瀏覽和城市級瀏覽，逐層以圖標方式或數據板方式展現(xiàn)各層級范圍內的節(jié)點。Ø 在全球地圖立體全景展示，瀏覽國家級相關網點機構信息Ø 在中國地圖立體全景展示， 瀏覽省區(qū)級相關網點機構信息Ø 在省級地圖立體全景

10、展示，瀏覽本省內各地市級網點機構信息4.1.3 場景瀏覽可視化實現(xiàn)Google Earth式的地球立體全景展示，以直觀互動的3D可視化交互技術，展示當前場景范圍內的節(jié)點，并可以節(jié)點方式、懸浮方式等顯示各節(jié)點的關鍵信息，并支持以點擊方式進入各節(jié)點相應的管理界面或3D管理場景Ø 多中心虛擬仿真：實現(xiàn)uEarth地理信息機構網點與物理環(huán)境三維虛擬場景互連互通功能。在Google Earth式的立體地球背景上，懸浮出現(xiàn)多數據中心節(jié)點的場景效果圖，并可點擊場景效果圖進入該數據中心或節(jié)點的3D虛擬仿真管理場景。4.1.4 網點配置可視化多中心地理位置管理實現(xiàn)多個應用機構物理場景在Google E

11、arth式的地球立體地理信息地圖上位置信息擺點配置及節(jié)點對應數據中心關聯(lián)配置。Ø 地理位置分布配置：在Google Earth式的地球立體地理信息地圖上，對用戶兩地三中心的所在的地理位置分布擺放配置。4.2 數據中心可視化以3D形式展現(xiàn)數據中心機房所在建筑、機房布局、設備及網絡鏈路，實現(xiàn)3D場景中設備及網絡鏈路的可視化管理。實現(xiàn)以機柜為單位的數據中心機房容量管理，對于機柜的空間、電力和承重等容量信息進行統(tǒng)計和展現(xiàn)，并與主機監(jiān)控、網管監(jiān)控和日志監(jiān)控系統(tǒng)集成，實現(xiàn)對設備性能、告警的實時監(jiān)控。4.2.1 環(huán)境可視化將目前數據中心機房的物理環(huán)境做虛擬仿真，從機房到機柜、機柜內IT設備及數據中

12、心機房的各類基礎設施。l 根據建筑圖紙和機房實際部署情況建立完整樓層、機房、設備部署情況及動力環(huán)境等附屬設施的直觀3D展示場景。為數據中心機房基礎設備管理提供與實際情況相一致的3D可視化管理環(huán)境和統(tǒng)一的用戶訪問界面。l 系統(tǒng)所有展示效果要求全3D方式，包括：n 建筑3D可視化：建筑外觀，樓層結構，機房結構和內部裝修；n 機柜級設備3D可視化：機房內部所有機柜級IT及配套設備，如獨立小型機，獨立存儲設備，供配電設備，空調設備，UPS，監(jiān)控設備等；n 機柜內設備3D可視化：機柜內的各類IT設備，如機架式服務器，存儲，網絡設備，安全設備等；n 設備和線纜的3D可視化：主要設備的前后面板并獨立表現(xiàn)其端

13、口；機房內部的網絡線纜（基礎、端口跳線）和供電線路。l 3D模型要求：n 機房3D模型：展現(xiàn)機房樓層的結構布局和典型特征；n 設備3D模型：通過模型可以明確識別設備品牌和型號，支持數據中心機房機房已有設備的前后面板展現(xiàn)。4.2.2 資產可視化可采用Excel導入方式，將各個機柜及機柜內設備的基本配置信息納入可視化平臺，通過任何物理可見的設備就可查找到相關的配置信息，通過任何一條配置信息也可以查找到相關設備，完成資產配置可視化。l 信息查詢：支持在3D可視化環(huán)境中通過鼠標點擊操作實現(xiàn)對設備臺帳信息的直觀查詢。l 機柜搜索、定位:通過輸入機柜模糊查詢條件檢索機柜，系統(tǒng)在當前視圖范圍內列出符合條件的

14、機柜名列表。根據用戶選擇的機柜進行定位，未被選擇的機柜以虛化表示。機柜模糊查詢的條件包括此機柜所有資產信息屬性名稱。l 設備搜索、定位：通過輸入設備模糊查詢條件，系統(tǒng)在當前視圖范圍內列出符合條件的設備ID列表，并根據選擇的設備進行設備定位，未被選擇的設備以虛化表示。設備模糊查詢的條件包括此設備所有資產信息屬性名稱。l 設備位置跟蹤：當上架設備物理位置發(fā)生變化時，在3D場景中自動變更設備物理位置。l 設備信息管理：支持基于現(xiàn)場實際機柜布局和已有設備臺賬數據自動生成機房3D場景。在相關場景中，機柜間的位置關系、設備在機柜中的位置與實際中的布局一致。l 設備端口管理：以3D可視環(huán)境中直觀展現(xiàn)實現(xiàn)配線

15、架，和設備前后面板、端口占用情況的直觀展現(xiàn)和信息查詢。4.2.3 配線可視化可采用自管理或集成其它CMDB或資源管理系統(tǒng)的方式，將各個機柜內設備的連接信息信息納入可視化平臺，通過任何物理可見的設備就可以查找到相關的鏈路信息，通過任何一條鏈路信息也可以查找到相關設備端口信息，完成鏈路配置可視化。l 按設備連接查看： 查看一個設備的所有對外的網絡連接，包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。l 按線路連接查看： 查看一條網絡鏈路的所有跳線信息，包括經過的每一個中間設備的每一個端口信息。l 線路維護可視化：支持在3D可視化環(huán)境中手工拖拽進行網絡管線的維護操作。l 設備端口管理：以3D可視環(huán)境中直觀

16、展現(xiàn)實現(xiàn)配線架和設備前后面板和端口占用情況的直觀展現(xiàn)和信息查詢。l 設備鏈路管理：以3D可視環(huán)境中管理設備之間的物理連接關系。包括：跳線查詢和展示、基礎布線查詢和展示、鏈路查詢和展示。4.2.4 容量可視化將數據中心機房機房的機柜剩余空間、機房的各個區(qū)域的承重情況、電力負荷等以圖景形式展現(xiàn)，以便數據中心機房應用運維人員快速掌握機房情況。支持對機房容量的可視化管理，包括機位、U位、承重與功耗等，對相關的容量數據需要按圖形進行可視化展現(xiàn)，并能進行容量統(tǒng)計，包括總容量與已用容量。l 空間統(tǒng)計及查詢：在3D可視化環(huán)境中支持對機房中所有機柜的連續(xù)可用空間分布查詢，統(tǒng)計結果能夠在3D環(huán)境中以柱狀圖方式直觀

17、表現(xiàn)。l 功率統(tǒng)計可視化：在3D可視化環(huán)境中支持機房機柜額定功率分布統(tǒng)計，能根據不同的顏色區(qū)分相關的機柜功率大??；支持對機房機柜功率的分布圖可視化渲染展現(xiàn)。l 承重統(tǒng)計可視化：在3D可視化環(huán)境中支持對機房承重分布情況統(tǒng)計，能夠以柱狀圖方式直觀展現(xiàn)數據中心機房機房中每個機柜的承重狀態(tài)，方便管理員實時了解機房布局并進行有效調整。4.2.5 監(jiān)控可視化數據中心機房現(xiàn)有多個監(jiān)控子系統(tǒng)，包括網管監(jiān)控、主機監(jiān)控和日志監(jiān)控等。所有監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)同運行，相互補充，共同監(jiān)控著數據中心機房的各項指標，為數據中心機房全天候的安全運行保駕護航。但是各個監(jiān)控子系統(tǒng)之間相互獨立，在發(fā)生故障時無法有效綜合各方面的告警情況，幫助

18、故障的分析處理，大大降低故障排除效率，所以需要一個統(tǒng)一的監(jiān)控平臺對多個監(jiān)控子系統(tǒng)進行良好整合集成。各類監(jiān)控數據可以用圖層的方式進行疊加顯示。l 與網管監(jiān)控系統(tǒng)、主機監(jiān)控系統(tǒng)進行集成展示：以便在可視化平臺上實時展示設備的告警信息，能查看設備CPU、內存等使用信息。n 設備性能監(jiān)控信息展示：通過3D視圖展示設備監(jiān)控到的性能數據信息；n 設備告警監(jiān)控信息展示：要求機房的所有告警信息在機房3D展示界面上實時展示。l 與日志監(jiān)控系統(tǒng)集成展示：能在設備上實時展示設備的日志信息。n 設備日志信息監(jiān)控展示：通過3D視圖的展示設備監(jiān)控到的日志數據信息；n 日志告警監(jiān)控展示：要求機房的所有告警信息在機房3D展示界

19、面上實時展示。4.2.6 演示可視化在物理環(huán)境仿真再現(xiàn)的基礎上，提供靈活強大的可視化展示功能，可以實現(xiàn)數據中心機房基礎設施多樣化的展示需求，如邏輯關系表達、模擬故障、PPT整合及自動巡檢及演示路線定制等。l 自定義動畫：系統(tǒng)要提供非常易用的動畫制作功能，用戶可以自定義生成流暢生動的演示動畫，可用于數據中心機房介紹、巡檢路線示意和應急預案展示等日常運 維工作。l 交互式演示匯報：系統(tǒng)要支持用戶將多段動畫嵌入PPT演示文檔中，實現(xiàn)PPT與三維仿真場景的雙向互動，以豐富生動的手段實現(xiàn)最佳演示匯報效果。l 擴展能力：要求支持未來的IT邏輯系統(tǒng)及應用架構三維展示等。4.3 IT架構可視化在應用全景圖（I

20、T邏輯宇宙）的基礎上，通過層次模型，提供自應用系統(tǒng)至IT基礎設施的交互式端到端IT管理視圖，直觀展示組件配置信息以及關聯(lián)關系、IT組件與基礎設施的映射關系，生成基礎設施定位視圖，并通過和監(jiān)控數據基礎，形成整個動態(tài)監(jiān)控的IT邏輯宇宙。4.3.1 業(yè)務交易可視化以業(yè)務交易流為主線，梳理應用系統(tǒng)對外的IT服務提供渠道，以及支撐應用系統(tǒng)業(yè)務運轉的后臺接口系統(tǒng)，形成應用系統(tǒng)業(yè)務的交易全景圖（IT邏輯宇宙），識別在全景圖（IT邏輯宇宙）中各條線的關鍵業(yè)務系統(tǒng)，形成系統(tǒng)間的影響分析框架，繪制成最上層的IT邏輯宇宙。4.3.2 應用關系可視化業(yè)務關系視圖能夠直觀反映應用系統(tǒng)模塊間，以及跨應用系統(tǒng)的交易調用路徑

21、，清晰區(qū)分交易上游應用和下游應用。當交易出現(xiàn)問題時，能夠自上游至下游，跨系統(tǒng)、跨模塊的定位故障應用和影響范圍。當應用系統(tǒng)或模塊運行出現(xiàn)問題時，能夠自下游至上游清晰的圈定潛在的影響范圍和業(yè)務交易類型。業(yè)務關系視圖既可以通過在線編輯平臺定義，也可以由數據驅動自動生成，根據運維管理需求，既可以顯示大而全的應用系統(tǒng)全景，又可根據管理范圍和各類實際需求，選擇關注的部分應用系統(tǒng)，實現(xiàn)重點突出的個性化應用系統(tǒng)交互視圖，無需任何開發(fā)工作，簡單拖拽即可實現(xiàn)視圖對象、布局和樣式的更新。4.3.3 系統(tǒng)架構可視化在實現(xiàn)跨系統(tǒng)的應用監(jiān)控全景圖的同時，可視化監(jiān)控系統(tǒng)可針對應用系統(tǒng)進行拆分解構，基于應用系統(tǒng)的邏輯架構、技

22、術架構和交易數據流設計，理清應用系統(tǒng)的應用組件及關聯(lián)關系，在應用系統(tǒng)內部，完成組建模塊關聯(lián)關系和交易流轉步驟的可視化，可以對聚焦的一個或多個應用系統(tǒng)實現(xiàn)重點分析。針對重點應用，分析應用系統(tǒng)所包含的組件、模塊等信息，通過實際管理數據，生成不同類型的應用架構視圖，反映應用系統(tǒng)的模塊劃分、邏輯架構、運行架構等，實現(xiàn)對重點應用的精細化、可視化管理。應用系統(tǒng)內部架構同樣支持在線編輯和數據驅動自動生成兩種模式，系統(tǒng)實施及維護人員只需專注于關聯(lián)關系梳理，監(jiān)控視圖支持多種定制化的展示方式，以滿足不同人員的個性化管理習慣。4.3.4 應用組件可視化以應用為單位，自頂向下的梳理應用系統(tǒng)所依賴的各級IT組件，如中間

23、件、數據庫、服務器等，以及各層IT組件之間的依賴影響關系，生成IT組件可視化管理視圖，當任意IT組件變化時，可視化直觀呈現(xiàn)其所影響的應用系統(tǒng)。基于應用系統(tǒng)的部署架構，梳理與各個應用組件相關聯(lián)的軟硬件配置信息，按照依賴關系分層組織應用實例依賴的運行時環(huán)境和各級資源容器，并依照所采用的高可用和負載均衡擴展機制組織各層IT組件集群，完成軟件和系統(tǒng)平臺層面的立體模型構建，構建完整的IT邏輯宇宙。4.3.5 基礎設施可視化IT基礎設施層由存儲、網絡、服務器、各類IT專用設備，以及機房設施等管理對象構成，是上層系統(tǒng)平臺（IT邏輯宇宙）的基礎。 IT基礎設施建模分別從邏輯抽象和物理描述兩個角度進行：在邏輯模型層面，各類基礎實施分別