浅论机房的监控与管理

曾庆明

摘 要：采用自动监控技术和计算机技术建成的机房监控对机房环境和设备统一监控，能保障信息的安全可靠运行，可以实现科学管理，提出了高校机房监控总体解决方案。

关键词：机房管理；网络；监控系统

中图分类号：C931.9 文献标识码：A 文章编号：1005-569X(2009)01-0024-03

随着信息网络技术的不断发展，各类大、中型组织的网络信息化建设的设备资金投入日趋增加，其职能运行与计算机网络的结合日趋紧密。计算机网络的建设与发展使人们极大地开阔了信息视野、也极大地提升了办公、生活中信息处理、传播效率。与此同时人们在工作、生活中对网络的依赖性也日益增强，网络的维护管理负担也日趋繁重。

为保证组织的安全、稳定、高效运行，保证网络设备的良好运行状态和设备使用寿命与安全，实现用户的最大投资效益，就有必要对网络运行环境的电力供应、温度、湿度、漏水、空气含尘量等诸多环境变量，UPS、空调、新风、除尘、除湿等诸多设备运行状态变量，进行24小时实时监测与智能化调节控制，以保证网络运行环境的稳定与网络软硬件资源、设备的安全以及相关信息数据的安全。

因此设计建设一套能够对网络物理运行环境变量、设备状态变量以及安防、消防状况进行全方位监测、智能化自动调控报警，分布式远程控制管理的系统，已经成为各类组织当前信息化建设的首要之务。

机房监控系统是对分布在机房内的各个独立的动力设备和机房环境监控对象进行数据采集，实时监测系统和设备的运行状态，记录和处理相关数据，及时侦测故障，并作必要的控制操作，及时通知机房管理人员处理。机房监控系统包括供配电、UPS、空调、温湿度、防漏水、防火、防雷、安防、门禁等监控要求，有的还包括摄像监控的要求。

1 机房监控系统

1.1 监控系统功能机房监控系统主要实现以下三种功能

1.1.1 数据采集和控制

数据采集是监控系统最基本的功能要求，必须精确和迅速;对设备的控制是为实现维护要求而立即改变系统运行状态的有效手段必须可靠;对各种被监控设备如供配电、空气开关、空调,UPS、消防设备、摄像设备等进行集中监控，为实现机房少人或无人值守创造了条件。

1.1.2 设备运行和维护

运行和维护是基于数据采集和设备控制之上的系统核心功能，完成日常的告警处理、控制操作和规定的数据记录等。

1.1.3 维护管理

管理功能应实现以下四组管理功能:

（1）配置管理。配置管理提供包括系统配置、现场监控对象的一般配置、告警门限配置等各种配置的功能组。

（2）故障管理。故障管理提供对被监控对象运行情况异常进行检测和报告的功能组。及时发现紧急事件，防止因设备原因造成系统中断、机房失火等重大事件的发生。提供告警等级管理，告警信号的人机界面，告警确认，告警门限设置和告警屏蔽等。

（3）性能管理。性能管理提供对监控对象的状态以及网络的有效性评估和报告的功能组。例如提供设备主要运行数据及参数;停电、供电情况;设备故障、告警统计等。

（4）安全管理。安全管理提供保证运行中的监控系统安全的功能组。

1.2 监控系统结构

机房监控系统一般由监控管理中心(SC),监控管理站(SS)、监控单元(SU)组成，它们通过计算机网络(WAN或LAN)互连起来，也即为三级监控管理结构模式。

SC(Supervision Center)监控管理中心:是整个监控系统的管理中心，它为适应集中监控、集中维护和集中管理的要求而设置。

SS(Supervision Station)监控管理站(又称为监控管理分中心):区域管理维护单位，监控站为满足区域管理要求而设置的，负责辖区内各监控单元的管理。

SU(Supervision Unit)监控单元:监控单元为最基本的测控单元，它完成对被监控对象的数据采集和必要的控制功能。在机房监控规模小的情况下，也可以采用二级管理，即省略监控管理站SS这一级，只保留监控管理中心SC和监控单元Suo在单个机房的情况下，整个系统就简化为监控单元SU和监控管理中心SC同处一地了。监控单元通过串口(RS232,RS485)或网络(TCP/IP)等通信方式与被监控设备互联，采集被监控设备的实时数据。

1.3 监控对象

机房监控系统的监控对象一般有以下几种。

1.3.1 低压配电设备

三相电压，三相电流，有功功率，无功功率，有功电度，无功电度，功率因数，频率等电量，空气开关状态。

1.3.2 不间断电源(UPS)

三相输人电压，直流输人电压，三相输出电压，三相输出电流，输出频率，蓄电池电压，蓄电池温度，同步/不同步状态，UPS/旁路供电，蓄电池放电电压低，市电故障，整流器故障，逆变器故障，旁路故障。

1.3.3 空调设备

空调主机工作电压，工作电流，送风温度，回风温度，送风湿度，回风湿度，压缩机吸气压力，压缩机排气压力，开/关机，电压、电流过高/低，回风温度过高/低，回风湿度过高/低，过滤器正常/堵塞，风机正常/故障，压缩机正常/故障。

1.3.4 环境

温度，湿度，烟感，水浸，红外，玻璃破碎，门磁等。

2 高校机房监控总体解决方案

为保障校园网的运行在核心机房中通常有大量的外围支持系统（UPS、空调、门禁等）和不同类型的设备（服务器、终端、交换机、路由器等）。系统实现的目标是在通常情况下通过现有的网络（校园网）远程监控各个机房里面的运行环境和网络运行状态，同时管理控制和维护各个机房的管理设备，在特殊情况下能利用公共通信平台（传统有线电话和移动电话网）对远程机房实施控制和管理。对于环境监控深度要达到各种环境情况的检测和视频图像的监控，对于网络运行状态能达到基于应用的检测、对设备管理的深度能达到BIOS层，且能实现远程开关设备电源。系统实现满足以下原则：

实用性：系统的设置可以实现核心机房无人（或少人）值守，同时充分利用现有网络资源和公共通讯平台，使系统具有较高的性能价格比。

可靠性：系统的设置在不影响网络安全、稳定的情况下，可稳定地工作，采集和传输各种信号。

实用性：可以及时传输和显示各种数据和告警信息，并对被监控设备进行实时控制。

开放性：可以兼容不同的产品，灵活扩容。

灵活性：组网方式灵活，可以方便地增减控制信息和控制点。

高校校园网是学校科研和教学必不可少的基础设施，由于学校在多处都有校区作为科研和教学场所，各校区都已建有各校区的校园网并已互联成一个大的高校校园网。为了更好地保障校园网的正常可靠运行，高校将建设一套覆盖各个校区的机房监控系统来监测机房内的辅助设备(如UPS、空调、供配电等)与环境参数。

2.1 高校机房监控系统总体结构[ST]

高校机房监控系统采用三级监控管理结构模式，即由高校机房监控系统管理中心、各校区监控管理站和监控单元组成。监控管理中心包括监控中心管理系统、监控数据库及数据分析管理系统、图像监控显示系统、机房监控显示界面等组成，它主要完成如下任务:

2.1.1 实时监控

实时监视各监控单元所采集的动力设备和环境的工作状态和运行参数，接收故障告警信息;根据需要，查询各校区监控管理站(SS)和监控单元(SU)采集的各种监测数据和告警信息;实时监视各监控管理站(SS)的工作状态;可透过监控管理站(SS)对监控单元(SU)下达监测和控制命令。

2.1.2 告警管理

设定告警等级、用户权限。

2.1.3 运行管理

具有统计功能，能生成各类统计报表及曲线图;具有文件存档和数据库管理功能。

2.1.4 监控系统自身管理

在接管监控站(SS)的控制权后，对于告警信息的处理与监控管理站(SS)相同，也就是具有告警过滤能力;向各校区监控管理站定时下发时钟校准命令;监视各校区监控管理站和各监控单元自身工作状态，一旦发现各校区监控管理站和各监控单元故障及时报普。

[HTH][STHZ]2.2 监控管理系统[ST]

监控管理站包括监控管理站监控管理系统，它主要完成如下任务:

2.2.1 实时监控

实时监视各各监控单元所采集的动力设备和机房环境的工作状态，接收故障告警信息;查询监控单元(SU)采集的各种监测数据和告警信息。

2.2.2 告警管理

设定告警等级、用户权限;设定各个监测量性能门限值，具有告警过滤能力。

2.2.3 运行管理

具有统计功能，能生成各种统计报表及曲线图;具有数据存储功能，告警数据、操作数据和监测数据应至少保存半年时间。监控系统自身管理。能同时监视辖区内SU的工作状态并与监控管理中心(SC)保持通信;接收监控中心(SC)定时下发的时钟校准命令;实时向监控中心(SC)转发紧急告警信息，必要时(如监控站SS夜间无人值守)，可设置成将所收到的全部告警信息转送到监控管理中心(SC)。

3 结 语

计算机信息系统的发展使得作为其网络设备、主机服务器、数据存储设备、网络安全设备等核心设备存放地的计算机机房日益显现出它的重要地位，而机房的环境和动力设备如供配电、UPS、空调、消防、保安等必须时时刻刻为计算机信息系统提供正常的运行环境。目前国内普遍缺乏机房环境设备的专业管理人员，在许多地方的机房不得不安排软件人员或者不太懂机房设备管理甚至根本不懂机房设备维护的人员值班，这对机房的安全运行无疑又是一个不利，因此监控系统已经越来越成为新建大型机房所必需的一部分，这将无疑的为信息化社会的建设管理大大的提高工作效率。

参考文献：

［1］ 高鸿峰,何禹,於斌,等.校园网无人值守核心机房的设计管理.2006.

[2] 邓敏,周晓斌,胡才永,等.信息机房远程网络环境监控的实现.2005.