數(shù)據(jù)中心機(jī)房IT硬件管理知識(shí)圖譜模型的應(yīng)用路徑探索

一、銀行業(yè)機(jī)房IT硬件設(shè)備現(xiàn)狀近年來(lái)，隨著技術(shù)快速發(fā)展與精細(xì)化管理逐步普及，銀行業(yè)對(duì)機(jī)房IT硬件設(shè)備運(yùn)維也提出了更高的要求。傳統(tǒng)模式下，IT硬件管理包含了主機(jī)管理、服務(wù)器管理、存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)管理等多種類(lèi)型，這些硬件不但與應(yīng)用系統(tǒng)及機(jī)房的SPC資源(空間資源、供配電資源、空氣調(diào)節(jié)資源)有著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系，同時(shí)在IT硬件內(nèi)部也存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性。此外，當(dāng)前在機(jī)房環(huán)境中部署的IT硬件設(shè)備類(lèi)型和數(shù)量都非常龐大，運(yùn)維人員在進(jìn)行日常管理或變更實(shí)施的過(guò)程中，經(jīng)常需要對(duì)IT硬件設(shè)備開(kāi)展端到端的關(guān)聯(lián)分析，期間涉及多個(gè)部門(mén)及工作條線，往往很難在短時(shí)間內(nèi)獲取全面的關(guān)聯(lián)信息，因此也難以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心日益精細(xì)化的運(yùn)維需求。一般來(lái)說(shuō)，傳統(tǒng)機(jī)房的IT硬件管理通常分散在不同部門(mén)，且針對(duì)不同類(lèi)型的IT硬件均配置了不同的管理系統(tǒng)，但彼此之間卻缺乏IT硬件層面的關(guān)聯(lián)關(guān)系，同時(shí)也缺乏IT硬件與應(yīng)用系統(tǒng)及機(jī)房關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施資源的關(guān)聯(lián)關(guān)系，更沒(méi)有全面統(tǒng)一的IT硬件可視化視圖。在此背景下，當(dāng)需要開(kāi)展日常運(yùn)維及變更管理時(shí)，往往會(huì)消耗大量時(shí)間來(lái)梳理IT硬件存在的各種關(guān)聯(lián)關(guān)系，從而降低了數(shù)據(jù)中心機(jī)房的運(yùn)維效率。此外，從分離的部門(mén)及條線匯總的IT硬件關(guān)聯(lián)信息經(jīng)常分散在各種不同的文檔、圖表中，不夠直觀方便且溝通效率較低，一旦在特殊情況下需要臨時(shí)梳理IT硬件的關(guān)聯(lián)關(guān)系，將可能因忽略某些重要關(guān)系而造成安全隱患。為了解決上述問(wèn)題，本文設(shè)計(jì)提出了一種適用于機(jī)房IT硬件設(shè)備的知識(shí)圖譜模型及可視化實(shí)現(xiàn)方法，以期在改善機(jī)房IT硬件管理效率的同時(shí)，進(jìn)一步提高整體IT環(huán)境的快速響應(yīng)能力。二、IT硬件知識(shí)圖譜建模思路1.運(yùn)維對(duì)象分布當(dāng)前，數(shù)據(jù)中心機(jī)房承載了企業(yè)的大部分業(yè)務(wù)信息系統(tǒng)，包含不同種類(lèi)的運(yùn)維對(duì)象(見(jiàn)表1)。表1數(shù)據(jù)中心機(jī)房運(yùn)維對(duì)象種類(lèi)這些運(yùn)維對(duì)象間存在著復(fù)雜的關(guān)聯(lián)關(guān)系，從數(shù)據(jù)中心機(jī)房全局角度看，可以分為A應(yīng)用層、I平臺(tái)層、F關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施層。其中，A應(yīng)用層主要包括各類(lèi)應(yīng)用對(duì)象，根據(jù)應(yīng)用類(lèi)型不同可分為渠道服務(wù)、外部接口、管理分析、業(yè)務(wù)支持、核心系統(tǒng)等。I平臺(tái)層主要包括各類(lèi)IT硬件設(shè)備，如服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等。F關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施層主要包括各類(lèi)機(jī)房關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，如供配電系統(tǒng)、空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)、綜合布線系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等，此外也與空間、供配電、空氣調(diào)節(jié)等存在較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。數(shù)據(jù)中心機(jī)房運(yùn)維環(huán)境示意如圖1所示。圖1數(shù)據(jù)中心機(jī)房運(yùn)維環(huán)境示意2.知識(shí)圖譜原型設(shè)計(jì)在上述分層中，數(shù)據(jù)中心機(jī)房?jī)?nèi)的IT硬件主要集中在I平臺(tái)層，并在整個(gè)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)中起著承上啟下的重要作用，但I(xiàn)T硬件管理卻不僅僅限于對(duì)I平臺(tái)層的管理，還包括管理其與A應(yīng)用層、F關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施層的復(fù)雜關(guān)聯(lián)關(guān)系，即需要IT硬件管理從全局出發(fā)，端到端地綜合評(píng)估IT硬件設(shè)備間的影響關(guān)系。針對(duì)這一需求，數(shù)據(jù)中心機(jī)房IT硬件管理知識(shí)圖譜模型結(jié)合數(shù)據(jù)中心的全局視角，通過(guò)梳理IT硬件與其他運(yùn)維對(duì)象的關(guān)聯(lián)關(guān)系，形成了完整的IT硬件知識(shí)圖譜，并能夠通過(guò)一種可視化方法展現(xiàn)全貌。其中，數(shù)據(jù)中心機(jī)房IT硬件管理知識(shí)圖譜建模工作主要包括數(shù)據(jù)采集、節(jié)點(diǎn)和關(guān)系梳理、模型建立等部分，源數(shù)據(jù)則主要來(lái)自于資產(chǎn)管理系統(tǒng)、配置管理系統(tǒng)、DCIM系統(tǒng)等，數(shù)據(jù)類(lèi)型主要為結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)中心IT硬件知識(shí)圖譜模型如圖2所示。圖2數(shù)據(jù)中心IT硬件知識(shí)圖譜模型示意三、IT硬件知識(shí)圖譜應(yīng)用路徑在應(yīng)用路徑選擇上，本文通過(guò)對(duì)涉及的原始數(shù)據(jù)、節(jié)點(diǎn)及關(guān)聯(lián)關(guān)系進(jìn)行梳理，建立了數(shù)據(jù)中心IT硬件知識(shí)圖譜原型，其中所有運(yùn)維對(duì)象都將被看作知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)，而硬件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系則成為知識(shí)圖譜中的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，本文從應(yīng)用系統(tǒng)、IT硬件和關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施等三方面入手，分別展望了IT硬件知識(shí)圖譜的應(yīng)用場(chǎng)景，并進(jìn)一步設(shè)計(jì)了可視化實(shí)現(xiàn)方式。1.應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)是企業(yè)IT價(jià)值的展現(xiàn)窗口，按照應(yīng)用系統(tǒng)的用途，一般可分為渠道服務(wù)、外部接口、管理分析、業(yè)務(wù)支持、核心系統(tǒng)等。對(duì)此，每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)均可表示為一個(gè)知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)，每條連線可表示為一種關(guān)系。應(yīng)用系統(tǒng)層知識(shí)圖譜模型如圖3所示。圖3應(yīng)用系統(tǒng)層知識(shí)圖譜模型示意2.IT硬件IT硬件設(shè)備管理是數(shù)據(jù)中心機(jī)房運(yùn)維的重要環(huán)節(jié)，本文按照網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備和其他IT硬件設(shè)備分類(lèi)，分別進(jìn)行總結(jié)分析。其中，網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備是機(jī)房神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的核心組成部分，包括了路由器、交換機(jī)、防火墻、入侵檢測(cè)、負(fù)載均衡等多種硬件設(shè)備，且通常都按照各類(lèi)IT系統(tǒng)的重要性劃分了不同的安全區(qū)域，相關(guān)的IT硬件設(shè)備部署在各自區(qū)域內(nèi)。在此情況下，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D和知識(shí)圖譜很接近，每臺(tái)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備均可表示為一個(gè)知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)，而每條連線則可表示為一種關(guān)系。IT硬件層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部分知識(shí)圖譜模型如圖4所示。圖4IT硬件層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備部分知識(shí)圖譜模型示意此外，對(duì)于其他IT硬件設(shè)備而言，平臺(tái)層的IT硬件設(shè)備部署方式主要由應(yīng)用系統(tǒng)的類(lèi)型決定：一是傳統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)IT硬件部署架構(gòu)。傳統(tǒng)的應(yīng)用系統(tǒng)大多直接部署在物理設(shè)備上，可按照硬件功能不同進(jìn)行劃分，如Web層提供Web對(duì)外服務(wù)、App層處理業(yè)務(wù)邏輯、DB層處理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)管理、存儲(chǔ)層存放業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等。此時(shí)，每臺(tái)IT設(shè)備可表示為一個(gè)知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)，每條連線可表示為一種關(guān)系。二是基于云平臺(tái)的應(yīng)用系統(tǒng)硬件部署架構(gòu)。隨著云計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，云平臺(tái)已經(jīng)成為大部分企業(yè)IT部署的主要方式，且在各種硬件資源集中池化后，還可通過(guò)云管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度，而應(yīng)用系統(tǒng)需要的各種資源也都部署在云端。此時(shí)，云平臺(tái)環(huán)境中的每臺(tái)IT設(shè)備可表示為一個(gè)知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)，每條連線可表示為一種關(guān)系。三是大數(shù)據(jù)平臺(tái)系統(tǒng)硬件部署架構(gòu)。隨著業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)量的飛速增長(zhǎng)，大部分企業(yè)都在通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)來(lái)獲取、提煉重要的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而輔助企業(yè)決策，增強(qiáng)自身競(jìng)爭(zhēng)能力。在此過(guò)程中，大數(shù)據(jù)平臺(tái)主要通過(guò)管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)大數(shù)據(jù)的采集、清洗、數(shù)據(jù)分類(lèi)匯總以及多維度的管理分析。此時(shí)，大數(shù)據(jù)平臺(tái)環(huán)境的每臺(tái)IT設(shè)備可表示為一個(gè)知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)，每條連線可表示為一種關(guān)系。3.關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施IT硬件設(shè)備主要依賴(lài)的基礎(chǔ)設(shè)施部分包括機(jī)房空間、供配電設(shè)施和空氣調(diào)節(jié)設(shè)施等。此時(shí)，每個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施可表示為一個(gè)知識(shí)圖譜的節(jié)點(diǎn)，每條連線可表示為一種關(guān)系。關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施層知識(shí)圖譜模型如圖5所示。圖5關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施層知識(shí)圖譜模型示意結(jié)合以上對(duì)IT硬件關(guān)聯(lián)關(guān)系的分析，匯總出APP應(yīng)用類(lèi)、SE服務(wù)器類(lèi)、ST存儲(chǔ)類(lèi)、N網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類(lèi)、S空間類(lèi)、P供配電類(lèi)、C空氣調(diào)節(jié)類(lèi)和M管理類(lèi)共計(jì)8類(lèi)主要的知識(shí)圖譜節(jié)點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步歸納總結(jié)了IT硬件管理領(lǐng)域的常見(jiàn)知識(shí)圖譜關(guān)系。4.可視化實(shí)現(xiàn)實(shí)踐中，當(dāng)知識(shí)圖譜建模工作完成后還需要進(jìn)行可視化實(shí)現(xiàn)，其主要工作包括將數(shù)據(jù)導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù)及Web前臺(tái)渲染。為提高運(yùn)行效率，本文采用的數(shù)據(jù)庫(kù)為當(dāng)前較為流行的原生圖數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)其提供的數(shù)據(jù)接口完成了數(shù)據(jù)導(dǎo)入，并建立了節(jié)點(diǎn)和關(guān)系模型。機(jī)房IT硬件知識(shí)圖譜的關(guān)系是一種典型的圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以在Web層渲染中采用了力導(dǎo)向圖(Force-DirectedGraph)的形式去展現(xiàn)。力導(dǎo)向圖是建立在物理力學(xué)模型基礎(chǔ)上的一種特殊圖表，具有良好的對(duì)稱(chēng)性和局部聚合性，適合展現(xiàn)如機(jī)房IT硬件知識(shí)圖譜般復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。四、總結(jié)與展望截至目前，數(shù)據(jù)中心機(jī)房IT硬件知識(shí)圖譜模型中的節(jié)點(diǎn)數(shù)目約為5000個(gè)，關(guān)系數(shù)量約為10000條，且后續(xù)還將不斷增加。該模型不僅建立了IT硬件與應(yīng)用系統(tǒng)及機(jī)房關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施資源的關(guān)聯(lián)關(guān)系，還提供了統(tǒng)一的IT硬件關(guān)聯(lián)關(guān)系可視化視圖，并在實(shí)際工作中取得了良好成效。例如，在日常故障處理工作中，可根據(jù)故障對(duì)象快速查詢(xún)各種關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)而了解影響范圍、重要級(jí)別、維保情況等信