基于数字孪生的数据机房管控与实现

2020-11-06刘凯

商品与质量 2020年43期

刘凯

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数据机房管理包括对机房设备网络线路的全面监控、服务器和各种硬件设备的运行状况的日常检测以及操作系统、数据库和应用系统使用情况和性能的检测。数据机房管理数据机房设备日常检查包括定期对主要网络设备的检测，巡检网络日志和服务器运行状况记录。定期使用网络监视器对服务器、软件、网络漏洞进行扫描检测、分析，对于一些黑客入侵或者非常规操作进行有效跟踪，及时发现异常并进行处理，降低安全隐患发生的概率。

1 数字孪生技术的定义

数字孪生（DigitalTwin）又称为信息镜像模型、Cyber-Physical System（CPS）。是在人工智能技术、计算机技术以及虚拟技术的基础上发展而来的一种全新的数据处理模式。通过建立模型实现对物理对象的虚拟映射，监控物理对象在虚拟模拟中的变化，诊断基于人工智能的多维数据复杂处理与异常分析，并预测潜在风险，合理有效的规划或对相关设备进行维护[1]。数字孪生技术应用如下图1所示：

图1 数字孪生技术示意图

数字孪生的核心技术包括：传感器技术、数据的集成以及分析、促动器等。传感器主要负责发送信号提供生产运营的环境数据信息，数字孪生可以通过捕捉信号获取与生产流程相关的数据信息，包括生产过程中的物料清单、企业系统以及设计规范等。借助数字孪生技术对获取的信息进行模拟分析，进而对未来进行合理预估、提供预警，并进行有效改善。数字孪生技术能够识别复杂层面或者偏离理想状态的异常情况；如果要确定应当采取行动，则数字孪生将在人工干预的情况下通过促动器展开实际行动，确保问题得到有效改善。

2 数字孪生技术在数据机房管控中的应用

数字孪生技术是信息化时代，数据处理的一种全新的形式。利用大数据和互联网技术进行数据模拟，能够通过实时连接、映射以及分析，真实的反馈物理对象的相关数据信息。数字孪生技术可以通过虚拟实体表征物理对象实时运行状态，实现了在虚拟世界对实体的仿真分析，可以帮助企业实现优化管理。将该技术应用于数据机房管理当中，可以有效提升数据机房的信息化管理，需要结合机房管理的整体要求，实现数据中心运行的可靠性、灵活性和低成本性[2]。

基于数字孪生技术的数据机房管控技术有效录用数据分析和算法模拟技术对数据机房设备运行状况进行动态分析和监控，对数据机房网络设备的运行、应用、维护等资料进行建档，并进行档案保存。对数据机房的设备的统一管理，包括计算机、服务器及其相关硬件设备的文件与资料保存完整，并建立相应的文档，做到资料齐全、存放安全。数字孪生技术在数据机房管控中的应用可以更加全面的对机房设备进行策略，进行科学分析并预测设备的运行状态，确保机房具备完整的数字化能力。数字孪生可以通过网络和大数据平台，通过采集有限的物理传感器指标的直接数据，并借助大数据库，通过物理模型分析并推测出一些原本无法直接测量的指标。

信息采集包括数据机房系统状态、可用性、开机运行时间、负载、能耗、报警日志、传感器读数指标以及各管理对象的属性、位置、变更和关联信息的输入接口等。智能解析完成对输入信息的智能解析，包括筛选、归一化和整理。事件处理对解析后的各类信息进行关联关系注入、索引存储和报警提醒规则的自动匹配等。此外，随着物联网技术、人工智能技术和虚拟现实技术的不断发展，数字孪生技术逐渐融入到各种工业设备的管理当中，在数据机房管理中运用数字孪生技术可以让管理员更好的了解数据机房的设备运行状态。管理员对服务器、软件以及网络等设备进行严格保密管理，规范管理。监控网络上的数据流，从中检测出攻击的行为并进行及时隔离和预警，及时做好防护[3]。