數據中心三維可視化之集裝箱機房
前言
隨着全球網絡經濟的迅猛發展，數據中心逐步成為了社會發展的核心動力，需求的日益複雜，建設模式也迎來眾多的挑戰。集裝箱式數據中心的出現可以解決這一問題——將服務器、存儲、網絡設備等全部放入集裝箱，集裝箱式的設計相比傳統數據中心易搬運、成本低、搭建速度快，可不必受場地限制。滿足在短期內快速擴容部署，具有高效製冷、低碳經濟、節能環保、靈活運輸的優良屬性。
圖撲（Hightopo）為此加入3D可視化模塊，通過三維仿真技術完整還原數據中心全貌，進一步實現對眾多子系統集中調配管理的目的。做到在線實時查看、操作便捷、多重視覺體驗，降低機房管理難度，減輕機房運維壓力。為大型戶外作業、電力通信基站等場地資源受限、業務訴求不斷增長的特定模式下提供了最佳且靈活的解決方案。
HT for Web 不止自主研發了強大的基於 HTML5 的 2D、3D 渲染引擎，為可視化提供了豐富的展示效果。介於 2D 組態和 3D 組態上，Hightopo（以下簡稱 HT ）的 HT for Web 產品上的有着豐富的組態圖標庫可供選擇，本文將介紹運用HT豐富的 2/3D 組態 搭建出的一個3D可視化集裝箱數據中心。
界面簡介及效果預覽
載入動畫：界面由車載集裝箱映入眼帘，而後展示集裝箱內數據機房的構造；隨着畫面的加載完畢，我們也可以清楚的看到 H T的可視化仿真機房基礎設施設備情況。以及右側為 2D 數據面板，實時了解機房設備情況。
系統分析
環境可視化
在3D可視化集裝箱式數據中心中，可查看當前數據中心的概況，如容量統計、資產統計、管線統計、告警統計等。支持展示環境內結構布局，以及對應集裝箱機房的機櫃、服務器、空調、發電機、配電櫃、UPS等設備信息。
容量管理可視化
系統可對機櫃U位、電力負荷、各區域承重及存儲容量情況進行直觀查看和及時更新，可通過2D面板了解該環境下基礎設備容量使用的詳細數據。
當數據中心機櫃有新設備上架時，系統會直接獲取新設備的數據信息以及當前U位的使用情況；對機房機櫃電力負荷情況進行分佈統計，可選擇通過不同顏色進行區分機櫃功率的大小。
還原真實場景，滿足上萬條數據同時進行自動更新，兼顧空間、配電、設備等多維度因素，提升空間可用性和能用率，管理者輕鬆掌控機房全局容量。
資產管理可視化
傳統資產管理形式能用性較差、效率低下，不適用於資產量龐大或種類繁多的數據中心。採用Hightopo 3D數據可視化技術，即使面對再繁雜的資產，也可通過檢索功能快速查找資源設備，對其進行定位及信息詳情展示。在3D場景中可任意查詢資產對象，如設備型號規格或CPU負載狀況。支持運維人員在線遠程調取支配該資產對象的檢修記錄、履歷信息和當前運行狀態等任意信息。如下：
監測蓄冷罐：在機房發生故障時是否正常啟動的放冷模式、充冷模式和保冷模式；
監測膨脹罐：是否正常運作，確保水壓平衡，機房正常運作；
監測冷卻塔：是否正常進行循環水冷卻等。
將虛擬資產現實資產一一對應，資產管理3D可視化運維變得更為直觀。實現多個機房集中監控，歷史查詢，遠程管理，預警告警、定位於一體的智慧機房。
管線可視化
在3D可視化環境中能清楚看到管線分佈的全景視圖，運維人員可點擊查詢單設備的所有鏈路信息或展示鏈路中包含的全部設備，呈現數據中心從高壓市電引入至列頭櫃（智能母線、PDU）輸出的變配電系統設備和線路。
管線可視化能有效梳理數據中心密集的電氣管道和網絡線路，讓運維人員更直觀地掌握數據中心的管線分佈及走線情況，從而快速排查及修復管線類故障。主動預警及時告知電力網線布局或輸、發、變電環節的不合規情況，打破當前數據分散的局面，提高管線管理水平和故障解決效率。
動環監控可視化
（1）預警告警 智能巡檢
動環監控系統中的設備監控信息，是通過智能數據接口或傳感器採集多方面監控數據（如供配電、UPS、消防系統等），實現設備運行的正常狀態監測、異常狀態預測、告警閥值設定、功率參數、應急預案的智能監控功能。當設備數據超過預設閥值時，系統將進行預警提示。在3D可視化環境內結合2D面板展示出來，確保機房內始終保持合適的動力供應。
系統支持對該可視化場景提供智能巡檢方案，運維人員自定義規劃巡檢路徑，對各個巡檢節點進行安全管理。輔助運維人員做出科學決策，一改往日「關門看報告、拍腦袋定方案」的現象。
（2）3D溫度雲圖
數據中心「喜冷怕熱」，隨着計算規模的逐步增大，熱量也會逐漸升高。通過裝設溫濕度監測模塊，進而呈現出該環境內所有的熱源分佈，及時發現快速定位異常溫度區域並提醒管理人員。鼠標點選設備可查看子設備實時溫度數據，數據由2D面板呈現。
採用3D溫度雲圖，實時感知機房內部溫濕度情況，較大程度上緩解機房溫度過高問題，杜絕被動「熱處理」。
實際應用
面對突如其來的疫情，且在春節期間運維人員較少的情況下，為保障各大科研醫療機構正常運轉，全力做好數據中心運作平穩，3D可視化集裝箱數據中心無疑是最好的選擇。
利用車輛快速運輸，可根據需求及場地狀況分散或集中疊放部署，做到快速調度布局。即使運維人員再少，也能做到24小時實時監控，第一時間發現機房安全隱患，保證機房運維和醫療機構業務的連續性。
- 3D可視化數據中心管理維持了環境，設備以及資產的穩定性；
- 大幅度降低運維人員的失誤率和維護成本，提升運營效率；
- 監測信息數據簡明準確易於理解，能有效改善不同班次之間的溝通；
- 識別設備信息缺陷，加速故障排查過程，提高安全合規性。
數據中心是通訊網絡的 「心臟」，選用HT三維仿真技術適用強，功能全面、性能穩定，結合集裝箱式數據中心自身優勢，應用起來無疑是錦上添花。將數據全面集成，改變數據孤島現象，成為實現數據中心扁平化、集約化、一體化有力的助推劑，為機房監控的發展帶來革命性的進步。
總結
機房是通訊網絡的重要「心臟」，信息技術在軍事領域的廣泛應用，使作戰方式和作戰手段呈現出嶄新的面貌，面對信息時代的軍事轉型，數據中心已經成為了軍隊信息化建設關鍵的要素之一。基於對在航天軍工領域的多年積累與HT 可視化技術，不僅可以實現了項目的高效建設，實現高度的靈活性，還能根據用戶的業務需求變化便捷高效地進行修改調整，為用戶的業務應用提供了充分的技術支撐。
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