数据中心管理系统.docx

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数据中心管理系统

XXX数据中心管理系统

技术方案书

深圳市龙控计算机技术有限公司

2011年7月

前言1

一、需求分析1

二、建设目标2

三、系统整体规划设计6

3.1设计依据6

3.2设计原则6

3.3体系架构9

3.4应用架构11

3.5数据架构12

3.6部署架构12

3.7功能分布13

四、系统功能说明14

4.1集中监控管理功能14

4.1.1电子地图及导航功能15

位置导航15

系统导航17

4.1.2机房动力环境监控管理19

4.1.3安防系统集成19

门禁系统监控19

视频系统监控20

红外报警系统监控20

4.1.4消防系统集成20

4.1.5智能照明系统集成21

4.1.6冷水机组集成21

4.1.7变配电系统集成22

4.1.8告警管理功能22

4.1.9联动管理功能24

消防系统报警的联动设计24

安防系统报警的联动设计25

报警联动控制25

双机冗余热备功能25

监控分析功能26

4.2机房监控系统功能28

4.2.1配电柜监控29

4.2.2ATS监控30

4.2.3STS监控31

4.2.4发电机组监控32

4.2.5UPS监控33

4.2.6蓄电池监控34

4.2.7精密配电柜监测（PDU或列头柜等）35

4.2.8智能机柜（CCU）监控36

4.2.9精密空调监控37

民用空调监控38

温湿度监测38

漏水监测39

新风/排风机监控40

空气质量监测41

其他子系统接入41

4.3容量管理功能41

4.3.1容量管理41

4.3.2资源计划42

4.4PUE能效管理功能44

4.4.1机房PUE值统计45

电量数据采集模块45

数据处理显示模块46

4.4.2能效管理模块47

4.5运行管理功能47

4.5.1定义角色类型48

4.5.2定义权限组48

4.5.3分配权限组给角色49

4.5.4指定角色给用户49

4.5.5权限管理49

4.6运维管理功能50

4.6.1工单管理50

工单登记51

工单处理51

工单办结52

保存至知识库52

查看工单53

故障单归并处理功能53

工单统计54

4.6.2知识库管理功能54

4.7RFID资产管理功能56

4.7.1系统概述56

4.7.2工作原理56

4.7.3系统组成57

4.7.4功能架构58

4.7.5系统功能59

4.83D仿真管理功能60

4.8.13D场景可配置60

4.8.2微环境及气流数据采集模块61

微环境数据采集61

气流数据采集61

4.8.3各楼层俯视图及漫游图模块63

模型总览63

漫游图63

4.8.4热成像图模块65

三维温度云图65

机柜等温图66

4.8.5机柜资产模拟67

4.9报表管理功能69

4.9.1报表订阅71

4.9.2报表查询72

4.9.3报表管理73

五、系统功能特点74

六、主要设备介绍78

七、项目实施计划94

7.1项目实施简介94

7.2项目启动的前期准备94

7.2.1组织结构94

7.2.2项目文档资料95

7.2.3工程施工进度保证措施95

7.3需求调研及确认96

7.3.1需求确认96

7.3.2接口调研96

7.4系统安装、部署计划97

7.4.1设计配合的相关承诺97

7.4.2项目施工进度安排98

项目整体进度安排98

项目进场前提条件98

7.4.3项目施工详细步骤99

施工工作内容99

设备安装方案100

设备调试方案101

7.4.4工程质量目标101

7.4.5工程施工进度保证措施102

7.4.6质量保证体系及实施措施103

质量保证体系的贯彻执行103

完善的岗位责任制103

技术及质量管理104

施工管理与质量控制104

7.4.7安全生产措施104

7.4.8专用工器具特殊材料及施工设备配置105

专用工器具特殊材料配置105

7.4.9项目实施风险分析及应对措施106

环境及成品保护措施107

7.5项目所需设备检验107

7.5.1开箱检验107

7.5.2安装调试检验108

7.6项目验收108

7.6.1项目验收方法108

7.6.2系统自检自测108

7.6.3系统试运行112

7.6.4试运行期我方的职责112

7.6.5试运行结束考核113

7.6.6验收113

八、用户培训内容、计划113

九、售后服务计划115

9.1服务体系说明115

9.1.1服务方式及标准115

9.1.2服务人员组织及程序116

9.1.3服务人员配备117

9.1.4故障处理117

9.1.5响应方式118

9.1.6服务流程118

9.2维护服务内容119

9.2.1监控与日常维护119

9.2.2故障定位119

9.2.3软件维护119

9.2.4通讯网络线路巡检与系统优化服务119

9.2.5文档管理服务119

9.2.6服务总结119

9.3季度定期检查及节前检查主要内容120

9.4备品备件更换124

前言

XXX数据中心管理系统以安全集中监控为基础，将数据中心机房动力环境系统及各智能化管理系统集成到同一管理平台，进行系统的整合，使数据中心的监控管理、运维管理、运行管理、PUE能效管理、资产管理、容量管理和报表管理有机地结合起来，实现数据中心的智能化、现代化管理；同时辅以3D仿真管理，以三维场景的形式，将整个数据中心的实际布局真实展现在用户面前，便于用户更直观地查看数据中心各机房的运行情况。

数据中心管理系统为用户提供了一个统一的、集成的解决方案，使用户能够对数据中心的各类事件实现实时的监控并及时做出响应，在第一时间发现及解决问题，从而实现对XXX数据中心的科学管理。

一、需求分析

随着信息技术的发展，数据中心机房规模的不断扩大，数据中心的管理越来越繁杂。

如何监控数据中心机房重要设备的运行情况，管理数据中心资产的变更及安全，确保日常运行维护工作的正常进行，减少对数据中心管理的不可控不可知因素；如何对数据中心机房进行有效管理，实现监控、能效、资产管理等的集成，并实现与消防、安防系统的联动，已成为企业不得不面对的问题。

如果不能够提升数据中心的管理能力、全面充分地调度数据中心的各项资源，那么这个数据中心就不能发挥其最大性能，从而造成资源的浪费。

特别是随着数据中心设备数量的增加、虚拟化环境日益复杂、数据中心能耗增加对数据中心管理者在设备的利用及管理方面提出了巨大的挑战。

因此只有采用更加高效的数据中心管理平台，才能够提高数据中心的性能。

为了实现对XXX数据中心的监控、资产、运维、容量、能效等方面的科学管理，避免重复建设、资源浪费及管理混乱，实现XXX数据中心的智能化集中管理，龙控公司专门推出了数据中心管理系统，满足了企业数据中心的现代化管理及办公的需要。

XXX数据中心管理系统主要包括：

集中监控管理、能效管理、运维管理、容量管理、RFID资产管理、3D仿真管理、报表管理及运行管理等。

通过客户端和Internet网络，获得授权的相关管理人员可以实现对数据中心各个子系统的集中管理，同时上级可以通过网络对下级的工作进行直接管理，从而实现无纸化办公。

数据中心管理系统的界面友好；所有数据都以人性化的方式展示给用户；系统各部分功能可根据各单位办公习惯进行二次开发；系统可实现各智能子系统之间的联动；系统提供电话、语音、短信等多种报警方式，可及时将问题通知用户；系统在满足现有需求的同时可方便地满足今后扩容的要求。

二、建设目标

通过XXX数据中心管理系统的建设，要能实现“4+1”的总体目标：

Ø第一时间发现问题

网络、计算机系统、应用项目、电量、能效和机房是一个企业的固定资产，健康运行是企业正常运作的前提。

因此第一时间发现问题是维护部门的首要职责，也是公司正常运行的保障。

XXX数据中心管理系统集成了龙控公司的核心技术——机房动力环境监控系统，应用卓越的监控技术，对各种设备进行全面监控，效率高、速度快，是第一时间发现问题的强大保障！

由下图可看出，企业没有使用DCMS系统前，需要派遣专门的技术人员对机房中的各设备及网络运行情况进行巡查，故障发生后，还需技术人员去检查并确认故障发生的具体设备及原因，这种管理方法既浪费人力、时间，还会因故障的不能及时解决而影响企业的正常运营。

而使用DCMS系统后，故障发生的具体设备及原因由DCMS系统快速准确地定位，可节约大量的人力和物力，提高企业的运行效率。

Ø第一时间通知相关人员

数据中心管理系统具有全面、迅速和精确的事件通知技术，在先进数据采集器的配合下，能确保在第一时间获取到异常信息。

通过短信、工单、拓扑图和邮件等形式，多管齐下，从不同角度通知相关人员。

在网络畅通的前提下，30秒内，就能全面、迅速、准确的把信息通知到相关人员，在第一时间内将第一手资料传到他们手中，帮助他们做出明智的决策。

Ø第一时间处理问题

发现问题后，系统会自动及时记录事件亦即登记工单，系统生成工单后，由工作流引擎引导工单处理。

系统通过短信、邮件、电话以及屏幕实时显示的方式，在第一时间通知用户相关事件，同时用户根据工单记录的事件处理状态，进行事件处理，处理完事件后办结工单。

根据这一流程，系统会引导用户在第一时间处理问题。

Ø第一时间预测问题

第一时间预测问题是数据中心管理系统的一个强大功能。

系统根据各管理子系统的列表、历史曲线和报表，在保证效率和精确度的前提下，分析数据、预测问题，帮助用户及时发现系统运行中的潜在问题，并及时进行确认处理，可避免故障或问题发生时对整个系统运营造成不良影响。

当遇到一些特殊数据时，譬如：

网络中断、硬件警告，系统会记录这些特殊状况，通过配置管理中心，引导用户进行配置，帮助用户高效率处理相关事件。

Ø整合资源，充分发挥现有系统的效益

数据中心管理系统可对各管理子系统进行整合，使系统充分发挥现有效益。

集中监控管理系统、运维管理系统、容量管理系统、PUE能效管理系统和RFID资产管理系统、3D仿真管理系统为数据管理中心的主要组成部分，同时运行管理系统和报表管理系统对上述系统进行补充，共同组成综合管理系统。

其中运行管理系统为集中监控、运维、容量、PUE能效、RFID资产和报表等各管理子系统提供基础数据，集中监控和运维管理系统为报表管理系统提供大量数据生成报表等等；环环相扣，充分发挥现有系统的效益。

三、系统整体规划设计

3.1设计依据

系统设计依据招标文件（或客户需求）中的机房建设设计的相关图纸，参照数据中心机房建设技术标准、规范，并借鉴其它数据中心建设项目丰富的施工经验，满足XXX数据中心招标文件及业主需求。

如果上述技术标准和规范有不足之处或未能达到国际国内最新标准时，使系统的设计、施工及选用的设备和材料符合最新版本的国际和国家标准、规范，并提供所采用的国际和国家标准、规范以及所采用版本的有关详细技术资料。

工程建设满足国家现行电子信息系统机房设计规范有关A级计算机机房工程建设方面的标准及规范，并参考TIA-942部分标准。

工程设计、施工、验收时需满足下列标准及规范（包括并不限于以下标准及规范，如各标准及规范对相同内容有不同规定时，遵循更严格的标准。

如有更新版本，按照新版本执行）。

⏹《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）

⏹《计算机场地安全要求》（GB/T9361-1988）

⏹《计算站场地技术要求》（GB2887-2000）

⏹《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

⏹《电子信息系统机房施工及验收规范》（GB50462-2008）

⏹《民用建筑电气设计规范》（JGJ16--2008）

⏹《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》（GB50169-2006）

⏹《工业企业通信接地设计规范》（GBJ79-85）

⏹《通风与空调工程施工质量验收规范》（GB50243-2002）

⏹《建筑数据中心工程设计标准》（DB32/181-1998）

⏹《建筑数据中心工程实施及验收规范》（DB32/366-1999）

⏹《产品制造商的产品手册、设计规范、施工安装指南》

3.2设计原则

XXX数据中心管理系统严格按照机房建设有关技术防范的规定建设实施，采用高标准的监控系统设计原则，达到“国内领先、国际先进”的总体建设目标。

本设计方案自始至终体现了以下的设计思路：

◆整体性原则

系统从数据中心管理系统的日常运营管理的角度出发，为数据中心正常运营的连续性提供性能上的保证。

系统软件从功能上充分考虑运营管理者的实际工作需求，并满足“安全第一，稳定至上”的运营宗旨。

XXX数据中心管理系统配置充分考虑所涉及的各个子系统的信息共享，确保系统总体结构的先进性、合理性、兼容性和可扩展性，可以集成不同厂商不同类型的先进产品，使整个系统可以随着技术的发展和进步不断充实和提高。

◆先进性与实用性相结合原则

系统设计立足于高起点，采用国际先进、成熟、实用的技术，构建合理并适当超前的技术体系架构，用以确保长时间的技术领先。

各系统通过集成，实现资源和信息共享，增强对机房的运营管理能力，提高设备利用率，降低能耗，实现现代化科学的机房管理。

系统软、硬件配置采用模块化、开放式结构，以适应系统灵活组织、扩展和系统集成整体提升的需要。

◆实时性原则

系统采用先进的多线程轮询技术，根据所监控设备的多少自动分配线程，实现负载均衡，并采用实时数据库技术每个监控单元均可实时处理和存储监控数据。

◆可靠性原则

系统具有高可靠性，保证为用户提供7×24小时连续不间断的服务，平均无故障时间（MTBF）大于2万小时，平均修复时间（MTTR）小于2小时；在设计和建设时要减少单点故障的存在，对可能存在单点故障的环节在设计上要尽可能减少其对整个系统的影响。

系统硬件在现场提供的UPS电源条件下不间断地工作，保证市电停电时候监控设备正常运行，不因断电而导致告警失效。

集中管理平台采用双机冗余设计，配置两台相同配置的服务器，确保主服务器故障时，备份服务器能够无中断地自动接替主服务器的全部工作。

◆安全性原则

具有完整的安全策略和切实可靠的安全手段保障数据中心管理系统基础环境的安全。

系统的硬件和软件均采用技术成熟的产品，各模块间互相独立，互不干扰，并具有热插拔和主设备倒换功能，在设备更换时不影响整个系统的正常工作，保障系统全天候正常运行；系统的局部故障不影响整个监控系统的正常工作。

系统服务器故障不影响现场单元的运行，在监控系统因故退出运行时各智能装置仍能安全、可靠地独立运行。

监控系统硬件采集回路具备有良好的保护机制，不会因采集回路造成被监控设备电路发生断路、过流和短路等故障，不会对被监控设备造成损害。

监控系统硬件设备应具有良好的防护性能，不会对人员的身体造成伤害。

◆可管理性原则

各系统应具有较强的集中式管理加分布式实施的可管理性逻辑，并且为分布式实施调整提供清晰的管理逻辑。

友好直观的人机界面，图形化显示，操作及维护简单。

支持在线扩容和升级，扩容和升级期间应能保证系统的不间断安全运行。

系统具备全网时钟的校对，确保系统使用统一的标准时钟，并通过权限设置，除最高管理员外，系统时钟不可更改。

系统采用组态工具实现系统的组建、维护和扩充，中文界面，具有杰出的系统易维护性和人性化特点。

◆灵活性及可扩展性原则

系统采用分布式、模块化结构设计，具有灵活的多级组网功能。

组态实现系统组建、维护和扩充，适应不同区域和不同数量监控对象灵活调整的需要。

对于监控对象的增减，系统只需增减相应的模块，而不影响系统其他部分的正常运作。

在设计时应考虑部分设备分期实施，统一规划考虑扩充设备，确保日后可以方便增容。

系统配置遵循全面规划和分步实施的原则，设计应全面、周到、注意预留预埋到位并留有余量，以适应未来发展的需要。

系统按照不断扩充的需要设计，设计拥有较大容量，满足现有的监控点及今后不断扩充的需要。

预留统一的报警处理接口，使扩展的接入系统能进行统一处理操作。

◆节能、环保、减排的原则

充分考虑整个设计环节的节能标准，在达到使用要求的基础上，尽可能地节约能源和资源。

◆可持续发展原则

各系统设计及产品选型都应具有超前性和扩充性，系统实施方案具有可扩展性。

如精密空调应采用模块化组成结构，机组扩容简便，简单增加模块即可；配电开关及配电柜在设计上要预留足够开关容量；对隐蔽性工程要有足够的前瞻性，为了保证较长时间内的系统扩容、变更、升级等可能性而预留相应预埋管线和接口等。

系统配置遵循开放性原则，各系统提供国际标准的软件、硬件、操作系统和数据库管理系统等诸多方面的接口与工具，使系统具备良好的灵活性、兼容性和可移植性。

系统应提供向上和向下集成接口，符合开放式的设计标准，支持目前业界广泛支持的OPCserver，SNMP标准，可对外提供各种通讯协议及接口，如：

OPC、ODBC、API等。

完全实现与第三方系统的对接，传递各种监控及报警信息。

3.3体系架构

XXX数据中心管理系统体系架构分为：

物理设备层、网络层、系统层、数据层、应用支撑层及应用层等。

系统架构中各层功能说明如下：

1.物理设备层

物理设备层是本系统的数据采集源，所有的数据都来源于物理设备生成的数据。

本层包含所有被监控的智能设备及各类传感设备，如机房动力设备、变配电设备、漏水监测、温湿度、视频、门禁等；要求采用现场总线，具备可靠性、抗干扰能力。

要求能够支持常用标准通讯接口，包括BACnet、Lonworks、Modbus、RFID、SNMP等各种协议，以便对第三方设备及系统的集成。

2.网络层

采用Ethernet技术，支持TCP/IP传输协议，网络传输速度不小于10Mbps。

可提供与其他系统进行通讯的标准数据接口，如：

OPC、DDE、SNMP等。

物理设备层的被监控设备从各应用系统提供原始的采集数据，分布式组成现场总线网络。

3.系统层

系统层包括系统服务和系统基础设施。

系统服务包括系统基础服务及安全管理基础服务，系统基础设施包括承载运行各类服务器以及存储设备。

4.数据层

数据层包括环控数据库、资产数据库、能效数据库、门禁数据库、报表和历史数据库、工单数据库以及参数及配置数据库，是数据进行长期存储的场所，所有系统中产生的状态、报警数据及各种日志均存储在此层。

5.应用支撑层

应用支撑层为应用层提供基础支撑，包括登录、授权、参数管理、日志以及Web服务、数据集成服务、门户管理。

它提供通过标准Webservices接口和WCF接口的数据调用。

同时提供OPC、ODBC方式的数据输出。

OPC、ODBC接口标准参照其相应规范执行。

6.应用层

应用层包括集中监控管理、容量管理、PUE能效管理、运维管理、RFID资产管理及3D仿真管理等，其作为人机交互的主要部分完成所有的数据可视化展示工作，其所有展示结果来源于应用支撑层对数据层数据的调用、分析或再处理。

7.接入层

接入层包括移动设备接入、Client客户端、Intranet/Internet接入、短信、电话语音报警及API等的接入。

3.4应用架构

XXX数据中心管理系统集集中监控管理、运维管理、容量管理、PUE能效管理、RFID资产管理、3D仿真管理和界面展示等于一身，可综合有效地管理机房动力及环境、消防和安防等的设备，以及各设备的运行情况，引导用户合理地配置资源，并且为用户提供有价值的报表和工作流管理。

3.5数据架构

XXX数据中心管理系统通过各监控子系统采集现场设备的实时数据，并将各数据分类存储于各数据库，以便于服务器进行数据的分析处理，从而在系统平台上实现人性化显示。

3.6部署架构

在XXX数据中心管理系统中，机房动力环境监控子系统的嵌入式主机负责各区域的现场监控，将现场设备的各种信息进行存储、实时处理、分析和输出，或将控制命令发往前端智能模块，同时将信息上传至主、备用服务器。

安防、照明、消防及变配电等各智能系统集成入管理平台后，其运行状态及报警信息上传至主、备用服务器。

系统的集中管理平台负责各子系统的统一管理，对数据进行分析，完成各种统计报表，并在平台上实现各种高端管理应用，如报表管理功能、PUE能效管理功能、运维管理功能、运行管理功能等。

用户可在该平台上通过客户端轻松地了解数据中心的运行状况。

3.7功能分布

XXX数据中心管理系统的功能主要包括集中监控管理、容量管理、PUE能效管理、3D仿真管理、RFID资产管理和运维、报表及运行管理。

其中集中监控管理功能为其他管理功能提供监控数据，并进行数据的处理、分析及统计；运行管理为其他管理功能提供运行配置基础数据；运维管理和报表管理为其他应用功能提供支撑。

从而综合有效地管理XXX数据中心的设备，并且为用户提供有价值的报表和工作流管理。

四、系统功能说明

XXX数据中心管理系统各应用功能基于同一软件平台，采用简单易用的人机界面。

系统按应用功能可划分为：

集中监控管理、容量管理、PUE能效管理、运行管理、运维管理、RFID资产管理、3D仿真管理和报表管理。

所有的监控子系统共享同一数据库，保证数据的完整性、一致性和唯一性。

该系统不仅能保障数据中心经济、节能、协调的高速运行，还能提高数据中心使用者的工作效率，降低设备运行费用，从而实现最佳的管理模式，并为使用者提供全面的、高质量的、安全、舒适、快捷的综合服务。

网络安全管理、计算机系统安全运行、应用项目安全工作、电量和能效的安全管理和机房安全运作是集中监控的最终目标。

本系统卓越的安全监控核心技术，能有效的解决监控难题，并且在第一时间通知用户和在拓扑图上显示，技术人员根据监控信息能够及时有效地解决问题。

这是数据中心管理的核心功能。

4.1集中监控管理功能

集中监控管理系统集机房监控、环境监控和智能化集成管理系统监控于一身，对机房动力环境、安防、消防、智能照明及变配电等系统进行实时的监控和管理，并具有强大的告警及联动管理功能，可实现各子系统直接的报警联动。

系统在监控的基础上，应用拓扑原理，按应用项目、地理位置、对象类型和对象类型监控元素值纵向对比，对所有监控设备实时查看，同时通过监控系统设置功能对设备进行自定义设置。

集中监控管理系统从全局着手，对各监控子系统进行集中控制。

分类齐全的事件规则定义、各种类型的事件采集、形态各异的运行状态，监控界面的统一协调，共同组成了监控有机体。

从事件规则的定义到监控界面统一显示都是其中的一个环节，层次分明，是企业监控管理的一把利刃，锋利而又到位。

集中监控管理系统的一个明显优点是集中显示，统一查询。

用户通过登录界面进入系统后，即可显示XXX数据中心的3D画面，可以直观地查看到各机房、各机柜的运行情况；在显示器上，点相应的机房设备，即出现此设备的运行监控界面，方便查询。

集中监控管理的前端采用组态软件，客户可根据现场的实际情况对界面进行二次开发，紧扣现场实际情况。

4.1.1电子地图及导航功能

XXX数据中心管理系统提供两种界面导航方式，分别为：

位置导航和系统导航。

4.1.1.1位置导航

位置导航包括全国电子地图、主界面、楼层界面、具体设备界面四部分，其导航顺序为