数据中心机房硬件设备运维管理研究.pdf

基础设施与数据管理Infrastructure&Data Management/数据中心机房硬件设备运维管理研究I福建中医药大学附属人民医院郑富煌编者按：从医院数据中心机房运维管理流程优化展开研究，设计出机房设备管理平台，助力数据中心机房实现“监、管、控、防”智能化运维。数据中心基于网络为收集、存储、处理、传输、交换和管理的设备提供运行维护的物理空间、硬件资源及服务体系。数据中心作为各行各业的关键基础设施，为我国经济转型升级以及全球信息通信技术的蓬勃发展提供了重要支撑。当下，数据中心机房设备的种类和数量也在增多，传统分散式、作坊式的管理模式必须改革，开展提高设备管理效率、加强设备安全防范和管理制度化等工作迫在眉睫，从而将医疗机构的设备资产整合到统一公共平台，通过科学精细的管理方式，让医疗机构在平台上对设备资产进行管理，确保信息化资产安全、稳定。数据中心机房硬件设备运维管理现状一般来说，数据中心机房设备具有类型多、处理流程复杂、管理信息化程度较低等特点，一般出现问题时才进行整改。一是机房设备管理人员不足，人工作业量较大，系统利用率不高，操作程序复杂繁琐；二是机房设备的入库、领用、管理、利旧、报废、维修等环节管理措施混乱，审批、领用、移交手续不全，报废不及时，设备信息资料不完善；三是医疗机构科技投入力度逐年加大，数据中心硬件设备随之增加，传统的粗放式设备管理模式已无法满足现实需要，管理过程中几余和错误现象屡见不鲜；四是设备品牌多样，管理难度增加，很难实施标准化操作，虽然维保服务由各个供应商提供，保证了维护商的专业性，但是由于专业品牌数量的限制，有可能出现维保人员配备不到位、专业分层次、后期维保服务滞后等现象。数据中心机房硬件设备运维管理流程分析早期设备管理采用Office/Excel文档专人维护，后来发展到组织开发团队建设设备管理系统Web。机房设备管理员往往通过手工/批导方式登记辖内设备调整情况，并通过系统或人工的权限角色分配来实现设备数据信息的分享（这里标注为原流程）。在诸如网线、内存、网卡、硬盘、光模块、交换机等服务器备件资源的存放、查询、领用、调拨等场景下，若继续沿用上述手工方式归纳、整理各个备件的数量、存放位置，显得尤为不合理，表现为日常工作繁琐、运维工作量较大、管理效率低，加上属地多机房涉及硬件资源共同管理等制度要求推出后，上述问题函需解决。另外，在应用产品的数据算力需求等外驱因素影响下，人均设备维护量到达一定数量级后，若继续采用手工维护方式，往投稿信箱 2023.859Infrastructure&DataManagement基础设施与数据管理/责任编辑章继刚往会发生数据维护滞后、数据访问层冲突、数据穴余等情况，一线运维工作的幸福感和获得感将降低。经多方调研，组织专家力量梳理现有的设备维护场景，对可流程化的场景努力实现固化，并充分借助开源软件工作流工具（如activity)落地，进一步降低设备管理人员的运维成本。本文提出场景流程尽可能组件化、原子化的目标，场景流程还需具备可编辑、多流程可自助组合的能力，并在流程管理中积极引入事件问题触发机制，初步构建了设备管理工作的闭环机制，提升了数据中心的设备管理水平，极大优化了设备运维管理流程（这里标注为新流程）。新流程紧紧抓住数据中心设备管理的日常场景需求，包括但不限于项目上线设备投产、项目运行期中的设备全生命周期管理、机房库房备件高效管理等。新流程上线后，机房设备运维工作发生较大正向改变。1.实现设备全生命周期中的数字化流程管理目标。设备管理员能很清晰地掌握辖区内设备的实时状态。固化的场景流程包括应用型项目投产设备上架、设备告警闭环处理、生产变更设备维护申请、机房链路排查、机房设备状态巡检、机房设备保障及随工申请、设备消磁等。2.构建机房库房备件可视化管理流程。固化的场景流程包括整机/备件的入库、领用、出库、调PC端Web层pdos站点摘口层api-gateway服务通信RPC服务层RESTMQ资源层MySQL数据库图1总分一体的设备管理平台系统架构拨，发起、审批、复核全部实现数字化，让数据“多跑路”成为可能，做到备件如数家珍，奠定重大运维保障的备件基础。数据中心机房硬件设备运维管理平台分析基于机房设备运维场景等流程需要，积极挖掘现有平台基础能力，打破单体烟窗式的应用系统间壁垒，实现设备管理应用数据贯通，为设备管理员提供统一平台、统一入口、统一展现等立体式总分一体的机房设备管理平台。该平台具备快速扩容、业务字段灵活可配、业务配置动态生效、以事件单为中心、覆盖设备信息维护、机房数字化工作、机房和网点设备故障跟踪等多重特性。机房设备管理平台基于微服务架构，以分层的方式进行系统的设计。系统架构共分为资源层、服务层、接口层、Web层、访问层。具体如图1所示。行内移动设备call浦api-gateway业务管理榄块设备设备设备数据设备 外部服务注册信息告警备件统计场景供数维护服务发现维护维护分析入口服务配置管理基础服务组件日志管理监控服务spi服务spi服务Redis振存其它终端api-gateway服务管理ES60 2023.8投稿信箱责任编辑章继刚Infrastructure&DataManagement基础设施与数据管理1.资源层提供以数据存储为主的能力，存储文件数据、结构化数据和历史统计数据等，并根据数据存储场景需求，引入关系型数据库MySQL、内存数据库Redis缓存服务、ES组件实时查询等。2.服务层分为服务治理层、业务服务层、基础服务、通信组件。服务治理层统一入口，完成服务的路由、注册发现、配置管理、日志管理、监控报警等，接受内部应用层或第三方应用的所有请求，并根据服务类别转发到对应的业务管理模块，以保证服务的低耦合和微服务特性。基础服务组件提供原子性核心业务数据处理能力，为业务服务层提供基础能力支持。3.接口层服务网关API-gateway是一种基于MVC模式的响应式Web框架，提供外部访问的统一入口，外部请求全部通过gateway接入微服务，以简化前端调用逻辑。4.系统使用微服务的实现技术SpringCloud-alibaba中组件Nacos，用于服务注册与发现，设备业务管理等微服务作为服务者注册到Nacos中，服务调用者使用REST接口调用服务提供者。Hystrix提供资源隔离、降级机制等功能，避免服务不可用时产生“雪崩效应，业务服务模块利用SpringBoot快速构建微服务，通过Feign方式进行交互，向上层提供接口服务。5.Web层与服务层基于HTTP协议通信、JSON格式数据进行交互。机房设备管理平台投入使用后，为设备管理员提供丰富的功能，具体如下。1.对大量机房硬件设备的基础数据信息进行精准实时管理，做到对设备流转过程各环节的控制和规范，从而实现对设备的精细化和科学化管理，以满足数据中心设备管理需求。2.构建机房设备台账数字化和可视化机制，与CMDB和DCM等现有平台进行信息交互，实现设备台账线上化，计算数据中心机房空间资源相关指标自动生成相应的数据分析视图，从而掌握机房设备变化动态趋势。3.机房设备相关维护工作可视化，具备工单看板，从生产变更事项进度展示、待处理事项展示、设备月度变化趋势、设备年度变化趋势、设备类型比例分布、设备属地机房分布、配件属地机房分布、设备品牌使用情况分布等多维度进行统计分析。4.提供设备管理员绩效管理的数字依据、管理员的日常机房工作时长登记，包括布线时长、设备投产时长、设备报修处理时长等。结语随着数据中心机房设备的品种与数量大幅增加，设备管理相关部门工作压力不断加大，硬件设备管理工作是数据中心高效运转绕不开的话题，若缺乏科学有效的流程管理方式，则不能有效借助运维工具，极容易使设备管理混乱，进而使设备管理难以实现制度化、程序化和规范化。本文着重从设备管理流程优化入手，努力实现降低设备管理员的运维成本，提升各类用户满意度的目标。在工具等平台建设中，充分尊重管理员需求的多样性、业务需求的快速响应等事实，采用业内成熟的微服务架构，从而夯实底层技术架构，以避免架构成为未来业务发展的技术瓶颈。平台的项目建设采用敏捷管理模式，业务迭代周期较短，实践发现它能很好地满足管理员的业务需求，有力促进硬件设备的线上化、数字化。N投稿信箱 2023.861