基于zabbix的5G融合网络高校机房综合治理平台设计与实现
时间：2022-12-09 20:25:02 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
汪超洋
中南财经政法大学 湖北 武汉 430073
近年在机房的管理方面，我校已经构建多套机房运维监测系统，针对各类型机房、设备间及配电间等环境，在主动监控方面，起到了一定的积极作用。然而在机房大规模使用监测解决方案后，出现运维工作量大、对网络条件依赖大、运维人力投入大等情况。主要表现在以下3个方面[1]：
1.1 运维量提升
动环监测在机房的应用，使得各类设备的故障情况快速反应到管理端，运维工作人员需要快速反应，尤其是网络故障，通过网络无法在线处理，需要到现场处理，对工作量的增加带来巨大的压力。
1.2 网络依赖过重
由于动环监测所有传感器数据传输、网络设备调试均需要在网络畅通的情况下进行在线运维，视频画面还需要高带宽的保障，一旦机房断网，在线运维立即失效，所有运维工作只能线下进行。
1.3 监测平台过多
机房监测涵盖了对机房摄像头、机房环境状态、机房设备状态、机房用电状态等多内容的监测，在传统方案中每种类型的监测都建立一套独立的平台，无法在一个统一的平台上对机房的各类数据进行管理与监控，从而降低运维效率。
本文提出的高校机房综合治理平台基于“安全、可靠、完整、准确”的基本原则，在zabbix和grafana开源平台的基础上，通过5G CPE将校园网与5G融合，构建健壮的网络通路，实现大数据量的测点数据实时监控，同时具备较强的维护升级能力及可扩展能力。
2.1 zabbix与grafana简介
企业级分布式监控系统Zabbix，是一个开箱即用的成熟解决方案，具备完备的功能，属于一个大而全、功能丰富且定制非常灵活的产品，支持多种采集数据方式和采集客户端，支持多个数据库，对硬件、行业、基础设施均没有依赖。Zabbix目前已升级到6.0版本，自带HA功能，其主要构成包括zabbixserver，zabbix-proxy，zabbix-agent三部分，zabbix-agent负责采集数据，zabbix-proxy负责转发数据，zabbix-server负责接收并处理数据。
Grafana是一套将时序数据库中的数据可视化的开源应用，可完美匹配zabbix，将zabbix中收集的数据较好的展现出来。
2.2 机房综合治理平台简介
本平台实现的主要功能如下表：
表1 平台主要功能
本平台具体有如下特点[2]：
①先进性：结合项目实际需求，应用业界成熟的产品和技术+5G的方式，突出5G对成熟产品和技术的能力提升；
②可靠性：通过5G网络加强机房的网络保障，网络不再成为在线运维的瓶颈；
③准确性：利用5G的高速传输能力，让监控信息快速响应能力，实现及时告警及准确定位；
④安全性：具备多等级、多维度的权限及日志管理，保障系统运行安全性；
⑤智能性：具备数据及告警分析处理功能，实现数据中心的智能化管理；
⑥系统性：采用顶层设计思想，对接高度集成的一体化监控管理系统平台；
⑦维护性：融合5G网络，采用多链路运维网络，模块化设计架构，具备组态工具，方便系统的组建、维护及扩充；
⑧开放性：采用开源工具ZABBIX搭建灵活平台，内置业内各种标准化协议及接口，便于系统间的互联互通及数据传递，同时随业务增长在线弹性扩展系统性能。
3.1 平台设计方案
整个系统主要由以下三部分组成：区域监控层、集中监控层、中心浏览层。各部分的主要作用如下：
区域监控层：在校区各楼栋机房部署传感器采集设备，采集智能电量仪、烟感、浸水、交换机、路由器的数据信息。现场采集设备采用工业级硬件设计，具备多层防护功能；
高度集成化，内置绝大多数通用采集协议如SNMP、MQTT、MODBUS，可随时根据需求进行协议扩展。例如通过modbus协议在zabbix中接入配电房ups数据，只需在zabbix平台监控项中填写不同的键值内容，来采集modbus从机对应寄存器的数据。
现场采集设备采用分布式部署方案，任一设备故障不会影响其他设备的正常工作。现场采集层将数据信息上传至zabbix集中监控系统平台，同时接受集中监控系统平台的管控。单个机柜内部署5G CPE，上行与环控主机（串口服务器）连接，并接受集中监控系统平台管控，通过5G CPE可访问机柜内的每一台设备，执行运维、调试操作[3]。
集中监控层：部署集中监控系统平台，负责将下层设备上传的各种信息进行处理、分析、存储、展示及上传，处理所有的告警信息，记录告警事件，并发送告警通知。同时负责将控制命令发送至下层设备，实现对现场设备的远程控制。平台具有强大的数据处理能力，实现各种数据分析、数据管理、告警管理、报表管理、权限管理、日志管理和组态配置等功能。
中心浏览层：系统支持多种告警通知方式（包括但不限于：5G网、现场语音、短信、电话、邮件、App、微信等），在告警产生和恢复时，可及时有效的通知运维人员。并且具备Web浏览器及移动终端访问方式，便于运维人员随时随地了解机房的工作状况。同时，匹配相应的权限可以进行设备控制及系统配置修改等操作。
图1 产生告警推送
图2 告警恢复推送
3.2 平台工作方式
基于5G的机房综合治理平台是融合5G网络对现有机房管理的综合治理水平提升，在当前机房数量众多、运营压力重负的情况下，协助管理单位快速接入运维现场，高效完成技术力量的介入以解决现场问题。其工作方法有以下几种方式：
在网络故障期：校园网故障时，在校内无法通过校园网快速进入叶机房，通过5G高速专网能够进入指定机房，了解现场环境，快速定位故障点，并执行有效策略。
在校外技术介入支持期：机房需要外部技术支撑时，可通过5G网开通校园网入网许可，通过外部运营商5G网络接入叶机房，开展技术支持。
机房设备调试期：机房严格管理规范要求下，非运维人员无法进入叶机房时，可由运维人员进行设备安装，接入叶机房网络后，非运维人员的调试配置可由多种方式进行接入开展。
本平台主要针对智慧校园、智慧园区的叶机房治理设计，特别在智慧校园建设场景中，由于地域差异、管理模式差异、资金投入差异等不统一的情况，5G融合网络机房综合治理平台基于灵活的软件架构和5G网络的整体设计，有效应对差异需求和建设。在硬件设备选择上更灵活，推进众多设备制造商在产品设计上加快标准化，符合国家通用标准，以能够加入高校叶机房治理改造工程中的设备选型中，同时对高质量、高精度的设备，能够推动其市场价值提升。同时，在大规模推广应用中，促进5G网络及设备在低延时、高带宽的场景的技术演进，丰富更多融合5G的产品模态。
在新基建的推动下，在新兴技术的加持下，具有前端采集能力和平台运维能力的一体化机房治理平台正在逐渐成为市场主流。且随着各行各业的交叉融合，平台模式将不断优化创新和拓展，衍生出更多的使用场景，如交通、楼宇等，为各行各业动力设备的安全运行提供保护，当设备故障时及时通知工作人员，大大提高了对故障的快速反应能力，减低了日常运维的成本，提高了运维效率。
猜你喜欢 机房运维监控 高速公路收费站无人值守机房安全监管系统中国交通信息化(2022年9期)2022-10-28平疫结合的CT机房建设实践现代仪器与医疗(2022年4期)2022-10-08冬奥项目训练监控方法的研究——TRIMP、sRPE在短道速滑训练监控中的应用冰雪运动(2021年4期)2021-11-20论岸桥机房无焊接化改进的优势科技创新导报(2021年31期)2021-05-10基于GPS的电力运维轨迹定位系统信息技术时代·上旬刊(2019年2期)2019-09-10IT运维管理系统的设计及应用科学导报·科学工程与电力(2019年33期)2019-09-10通信电源监控系统在电力通信中的应用环球市场信息导报(2018年17期)2018-08-05GPS/DR/GIS技术在基于GSM—R列车监控系统中应用电子技术与软件工程(2016年24期)2017-02-23侦察兵小朋友·快乐手工(2015年3期)2015-04-10管理学校机房有章法新课程学习·中(2011年7期)2011-11-16
