浅析数据中心机房硬件设备运维管理策略

于一

摘要：随着信息技术的飞速发展，数据中心的硬件管理越来越复杂，也越来越重要。基于此，对数据中心机房硬件设备运维管理策略进行了研究，首先分析了数据中心机房硬件设备的可视化管理，提出了数据中心设备与机房智能化运维管理策略，对智能化运维管理模式进行解析，提出了数据中心设备及机房智能化运维管理系统的功能需求，最后提出了数据中心设备及机房智能化运维管理系统的实现策略，以期为相关人员提供参考。

关键词：数据中心；机房硬件；设备运维；管理策略

一、前言

在对数据中心机房硬件设备维护管理策略进行研究时，必须关注硬件设备在整个系统中至关重要的作用。高效的运维管理策略不仅关系到数据中心的稳定与安全，还关系到业务的持续与效率。因此，建立一套科学规范的运行管理策略显得尤为重要。这就要求从设备的选择、部署、监测、维修，故障处理等各个环节来保证硬件设备一直保持良好的工作状态，并且能够及时应对各种各样的挑战。

二、数据中心机房硬件设备的可视化管理

（一）数据中心机房硬件设备的运营管理

数据中心的正常运行对硬件设备的运行管理起着至关重要的作用。该系统能实时监控各硬件设备的工作状态，如温度、电压、网络流量等，并能对设备进行远程管理，及时处理异常状况，制定设备维修、定期检查、清洗等设备维护计划，使设备处于良好状态。建立完善的排错机制，在硬件设备发生故障时，能迅速作出反应，采取有效措施，缩短服务中断时间。根据业务需求对硬件设备进行产能规划，及时评估和扩充设备，以满足业务发展的需要。加强计算机系统的安全管理，包括物理安全措施、访问控制、监视系统等。定期对设备性能及技术水平进行评估，并适时更新，提高生产效率及可靠性。建立一套完整的硬件设备档案及记录，包括设备信息、维修记录、故障处理等，方便对设备进行管理与跟踪[1]。

综上所述，数据中心机房可视化管理系统是保证数据中心正常运行、提高运行效率的重要手段，是实现数据中心稳定、安全、高效运行的重要保障。

（二）数据中心机房硬件设备的可视化管理

数据中心机房硬件设备可视化管理就是运用可视化技术与工具，监测、分析、管理硬件设备的一种方法。通过构建实时监测仪表盘，实时显示关键参数及状态，使运维人员直观了解设备运行状况。建立了硬件设备的拓扑图，直观地显示了设备间的连接关系及布局，使操作人员对设备的配置有清晰的认识。设定告警规则，当硬件装置发生异常或失效时，可即时传送讯息给相关人员，以保证及时反应与处理。对历史数据进行记录、分析，形成趋势图及统计报告，协助管理层对设备运行状况及趋势进行评估，以便作出合理的决策。实现了对硬件设备的远程操作与控制，使运维人员可以通过可视化的界面远程管理设备，减少人工干预的成本。对硬件设备进行能耗监控，对能耗高的设备进行可视化管理，制定节能方案，优化设备的能效。

通过可视化管理，运维人员能够更有效地对数据中心机房的硬件设施进行监控与管理，提高整体运行效率，降低风险，提高服务质量，从而为数据中心的稳定运行和业务发展提供有力支持。

三、数据中心设备与机房智能化运维管理策略

（一）设备资产管理

数据中心设备和机房的智能化维护管理策略涉及许多关键方面，保证了设备的高效率运行和管理。在数据中心的智能运维管理中，设备资产管理是一个非常重要的环节，包括建立一份记载设备类型、型号、序列号、地点的完整清单。每一个装置都用一个独特的识别码（如条码、RFID码）来识别，方便跟踪和管理。建立一套从审批到采购，再到验收的标准设备采购程序。在入库时，及时记录设备信息，建立数据库或资产管理系统，以匹配库存。部署监测系统，对设备的运行状态、性能及各项指标进行实时监控。利用远程管理技术，实现了对设备进行远程监控，及时排除故障。制定设备的预防性维修计划，定期检查、维修，延长设备的使用寿命。执行巡视检查制度，定期对设备运行状况及环境状况进行检查。运用数据分析技术，分析设备运行过程中的数据，找出存在的问题及优化的机会。利用大数据技术，综合分析、预测设备运行状态。建立完善的故障处理流程，对设备故障迅速作出反应和维修。管理备件库存，保证备件及时更换，降低设备停工期。定期对设备资产管理效果进行评估，发现问题并提出改进意见，不断优化管理流程，提高设备利用率，提高管理效率。

这些策略的实施可以提高数据中心设备的可靠性、稳定性和效率，为数据中心的运行和业务发展提供可靠支持。

（二）引入智能机器人

将智能机器人引入数据中心，可实现设备管理的智能化与自动化，提高运行效率，减少人力资源消耗，改善设备管理与维护过程，保证设备持续稳定工作。智能机器人能够对数据中心的设备进行自动巡检，对关键指标进行监控和报警。对设备运行状态进行实时监测，提高故障预警及处理效率。智能机器人可以实现设备的远程维修与故障排除，减少了人工干预，提高了维修的响应速度和处理效率，降低了设备的停工期。设定智能机器人的定期维修计划，自动完成设备维护工作，包括清洗、检查等，提升设备使用寿命，减少维修费用，降低非预期失效的概率。智能机器人通过对设备数据的分析，提出优化建议与改进方案，从而提高设备的性能、降低能耗、优化运行效率。智能机器人与人形成协作关系，协同完成设备管理任务，提升工作效率与品质。人负责高层决策，智能机器人负责日常维护与管理。

四、数据中心设备及机房智能化运维管理系统的功能需求

（一）数据管理需求

为了保证数据的准确、完整和安全，数据管理是数据中心智能化运行管理系统的关键。储存并管理各类设备的资产资料，包括设备种类、型号、序号、地点等，并提供设备明细表、图及拓扑信息，方便管理者快速查找设备位置。存储设备状态、能耗、温度、湿度等关键参数的实时监控数据，支持查询、分析、展示历史监控数据，帮助发现问题并进行优化。记录设备的报警及事故信息，包括报警等级、报警时间、报警结果等，并提供报警日志及事故记录，便于管理者了解事故的处理过程及效果。存储容量规划与预测数据（包括设备利用率、资源消耗等），支持对数据中心未来的扩容需求进行预测与规划，保证资源得到最大化利用。管理使用者的权限与角色、控制存取与修改资料的权限、记录作业日志、追踪作业行为可以确保资料的安全性与遵从性。支持数据备份与恢复功能，为数据中心管理系统提供安全保障，对数据进行周期性备份，对突发事件进行快速恢复。为管理者提供数据分析工具，帮助管理者更好地分析与挖掘设备数据，并自动生成各种报表，包括性能分析、趋势预测、资源利用率等，以辅助决策。支持与其他系统或设备进行数据整合，达到数据共享与互操作的目的，为系统提供 API接口，方便系统之间的数据交换与整合，实现运维管理的自动化。

上述功能有助于数据中心智能维护管理系统对数据进行有效的管理与利用，提升数据中心维护管理的效率与水平。

（二）机房巡检需求

机房巡检是保证数据中心设备及环境正常运行的重要一环，定期巡检能及时发现隐患，保证数据中心运行稳定可靠。定期对重要设备，如服务器、网络设备、 UPS等进行检查，检查设备有无异常噪声、振动、灯光报警等。检查电源插座，配电箱，电缆连接等，确保供电正常。检查空调设备运行状况及温度、湿度控制效果，对过滤器、排水管等进行清洗，保证空调系统的正常运转。检查安全设施，如监控摄像头、门禁系统、烟雾报警等，确保安全设施能有效地监控和保护计算机机房的安全。检查消防器材，如灭火器、火警报警器、紧急出口等是否完好，定期进行消防演习，检查灭火器材的有效性。检查网络线路及接口是否连接良好，保证网络连接及数据传输通畅，以及光纤、网线等传输媒介稳定。记录并整理每次巡检的内容、结果、异常情况，并提交详细的巡检报告[2]。

通过这些功能的实现，数据中心运营管理系统能够有效提升运营效率与可靠性，降低运营成本与风险。

（三）异常报警需求

异常报警是智能运维管理系统中非常重要的一环，它可以帮助维护人员及时发现、定位和解决数据中心设备和环境中出现的问题。该系统包含了不同程度的警报，并根据报警等级设置相应的处理优先权及响应时限。对设备状态及性能指标进行检测，一旦超过预设范围即触发报警，并通过邮件、短信、手机 App推送等多种方式提示，保证运维人员能够及时掌握报警信息。允许系统管理员自定义报警规则，并在一定条件下触发报警，支持报警规则的动态调整。报警信息应包括关键信息，如事件发生的时间、设备等，并对报警数据进行查看、输出、分析，以方便故障诊断与处理。设置明确的报警处理流程，包括报警确认、处理、关机等步骤，并对每个报警指定责任人，对处理过程及结果进行跟踪。针对一些常见的故障，提供自动的自愈操作，降低人工干预的需求，自动执行故障恢复、重启、切换等操作，缩短故障修复时间。对所有报警事件进行记录，包括报警详情、处理过程、处理结果等，并对报警事件进行统计分析及报告，有助于发现隐患，提高运营管理水平。建立一套完备的异常预警体系，能够对设备故障及异常状况作出及时反应，降低运行风险，确保数据中心运行稳定可靠[3]。

通过这些功能的实现，数据中心运维管理系统可有效提升设备故障及环境异常时的快速响应与处理效率，降低运行风险，提高数据中心整体运行稳定性与可靠性。

五、数据中心设备及机房智能化运维管理系统的实现策略

（一）数据管理实现策略

基于数据管理功能需求，从软件角度来看其具体实现方案，如图1所示。

1.Room（机房数据类）

帮助接口数据建立持续的接口服务，包括机房坐标、名称、通信通道信息，以及机房内部存在的硬件等。

2.Device（硬件数据类型）

实现了计算机机房内部硬件设备的实际部署，并为与机房内环境有关的监控设备提供了一个数据接口，包括操作指令集、监控阈值和状态代码等。

3.Channel（通信通道数据类）

提供对机房监测数据传输的接口服务，实时向系统报告通信信道号、码率、IP、端口号，以及类型和可用性。

4.RoomHandler（数据维护类）

提供管理员对机房基本数据的添加、查询和修改，并对映射的活动类数据进行在线管理。可以不断地更新、查询机房的基本数据。

5.DeviceHandler（硬件设备维护类）

实现了监控机房内部环境、增加、修改、删除硬件基础数据等功能。管理员可以操纵硬件设备的数据和改变通信信道的配置。

6.ChannelHandler（通信信道类）

添加、修改、删除所有使用通信信道数据的背景映射活动类。管理员可对与通信信道有关的数据进行操作，并对其进行修改和恢复。

7.Database（数据持久化服务类）

会话机制服务对 MyBatis组件进行封装，使用 Session对象持久映射所有数据。将资料库动作转换成资料类别的界面呼叫。这一部分适用于数据管理模块，也适用于其他用于持久化数据库的模块。

通过对上述功能模块进行功能逻辑封装和关联分析，构建出一套高效的数据中心智能运维管理系统，确保机房数据、硬件数据和通信信道数据的持久与管理可靠。

（二）机房巡检实现策略

1.CommHandler（后台数据通信类）

实现了网络后台与机房间的环境数据、硬件探测数据、交互数据交换传输，以及通信服务等功能，适用于所有与机房通信有关的业务。

2.Code（指令数据类型）

针对硬件指令类型，实现对门禁、机房空调、不间断电源等数据的持久服务。

3.CodeHandler（控制指令管理类）

为管理者提供对硬件设备的远程控制权限，以及相应的控制指令的添加、删除、修改和维护。

4.RoomStatus（环境数据类）

提供与环境监测有关的数据持久性服务。

5.DeviceStatus（硬件状态数据类型）

使管理员能够对硬件设备进行远程控制，并根据控制指令管理类中的代码来获得硬件设备的控制命令，通过后台数据通信类将控制命令发送或者接收硬件设备。

6.StatusOutput（数据导出类）

主要用来实现表格、图像等格式的数据输出业务，能按照管理员指定的条件自动统计和产生数据文件，并自动产生网址供管理员下载。

通过对上述功能模块进行功能逻辑的封装与关联，使机房巡检过程中的数据通信、硬件控制、环境数据持久保存以及数据输出等功能得以有效实现，为管理者提供对机房运行状态的全面监控与控制手段，进一步提高智能运维管理系统的运行效率与可靠性[4]。

六、结语

综上所述，建立一套行之有效的监测报警系统，保证设备运行稳定可靠，是数据中心机房维护管理策略的关键。合理的设备配置、定期巡视与维修可使设备失效的概率降到最低，提高设备的使用寿命。同时，及时对出现的问题作出反应，制定相应的解决方案，对运维过程进行持续优化，从而提高系统的运行效率是非常重要的。在运行管理过程中，要从安全、性能、成本三个方面综合考虑，以保证设备的最优运行状态。定期的数据分析与报告有助于发现隐患，及时采取预防、维修措施，全面提高管理水平。一个完善的数据中心机房硬件设备维护管理策略，应当被不断完善与优化，不断地适应新技术与新挑战，才能保证数据中心的稳定运行与服务的可持续发展。

参考文献

[1]季明.数据中心硬件设备自动化运维系统的设计与应用[J].自动化应用，2023，64（11）：146-148.

[2]郑富煌.数据中心机房硬件设备运维管理研究[J].网络安全和信息化，2023（08）：59-61.

[3]徐卫.基于数据中心设备管理的流程研究与工具实践[J].计算机应用文摘，2023，39（08）：63-66.

[4]郭凤婵，罗序良，刘翠媚.一种辅助机房设备上架的升降工具研究[J].中国高新科技，2022（12）：18-20.

作者单位：青岛市即墨区公共就业和人才服务中心

■ 责任编辑：王颖振、郑凯津