融智机房环境监控系统方案

融智9000全数字分布式网络机房综合监控、远程管理系统技术方案方案编制：北京融智兴华科技有限公司一、系统设计背景随着信息网络技术的不断发展，各类大、中型组织的网络信息化建设的设备资金投入日趋增加，其职能运行与计算机网络的结合日趋紧密。计算机网络的建设与发展使人们极大地开阔了信息视野、也极大地提升了办公、生活中信息处理、传播效率。与此同时人们在工作、生活中对网络的依赖性也日益增强，网络的维护管理负担也日趋繁重。各类规模大小不等、设备种类、数量不同的网络设备机房广泛分布于用户各分支机构所在地域。由于欠缺与运行网络的规模体系相对称的运维系统，数量众多的无人值守机房的物理运行环境状况、动力配电状况、设备运行状况、人员活动状况以及消防状况的变化包括可能出现的危急状况，均无法得到及时的发现和处理，也就很难被有效预见、防范和避免。因此，由于运行环境造成的网络运行的不稳定和网络设备的隐性寿命衰减，以及由地域楼宇间的距离和区隔造成的管理维护的不便所导致的综合运维开销和建设开销相当巨大。为保证组织的安全、稳定、高效运行，保证网络设备的良好运行状态和设备使用寿命与安全，实现用户的最大投资效益，就有必要对网络运行环境的电力供应、温度、湿度、漏水、空气含尘量等诸多环境变量，UPS、空调、新风、除尘、除湿等诸多设备运行状态变量，进行24小时实时监测与智能化调节控制，以保证网络运行环境的稳定与网络软硬件资源、设备的安全以及相关信息数据资产的安全。因此设计建设一套能够对网络物理运行环境变量、设备状态变量以及安防、消防状况进行全方位监测、智能化自动调控报警，分布式远程控制管理的系统，从而实现网络维护管理本身的智能化、网络化，从物理最底层开始全面保证网络安全已经成为各类组织当前信息化建设的首要之务。融智9000系统立足于建设一个全面覆盖用户网络所有核心机房、汇聚层机房、重点和非重点接入层设备间，支持监控运维网带外通讯，支持监控运维网独立自供电运行，集动力、环境、视频、设备、安防、消防综合监测、调控、监视软硬件平台于一体的分布式、智能化网络机房远程运维管理系统。二、系统综述融智9000分布式网络机房监控远程智能管理系统，引入独立运维网概念，采用分布式系统结构，以高可靠性、高环境适应性的环形工业级以太网作为通讯链路，构建独立于用户网络运行维护网络，以主监控服务器RZ9000DS为系统的策略核心与控管中心，采用嵌入式多维变量智能监测控制工作站即RZ9000C作为系统的分布式智能监测控制节点，实现环境变量、设备状态变量的自动监测采集、智能化自动调节控制。图1：融智9000系统标准系统拓扑图融智9000系统可对分布在不同物理空间、不同地域的多维物理环境变量与设备状态变量、进行分布式采集监测、分布式调节、控制，集控化智能远程维护管理。全面防范网络物理运行环境威胁，超越网络维护管理中的物理性障碍。不仅实现网络物理运行环境变量的策略化、可编程的自动采集/监测、调节/报警、自动控制和远程控制，更实现了网络本身的智能化、网络化、移动化的远程集中监测控管，全面实现网络维护管理和网络物理运行环境监测、调控于管理的数字化、智能化和网络化。为满足高端用户对高可靠性的需求，融智9000系统还进一步设计实现双网热备、双电热备、独立供电、独立组网运行。即依托用户当前网络的物理介质，采用工业级路由以太网技术建立一个独立于运行网络、环境耐受级别和可靠性更高的工业级运维网，依托独立运维网为系统提供一个不受运行应用网络状态影响的工业级带外通讯链路，同时每个融智9600机房综合监控工作站在每个机房节点都经内置安全网关跨接在运维网和校园网上，实现系统的双网热备运行，从日常应用角度用户可在运行网网络节点上实现所有系统功能，极大地实现了系统应用的方便性与广泛性；从可靠性角度，融智9000系统基于安全网关保护使运维网免于来自运行网络的冲击与攻击，同时其通讯系统基于光纤链路自成独立运维网络，在宽压、宽频的热备双电源与后备电源支持下，以工业级的环境适应性，在运行网络大面积断电、运行网络瘫痪等极端情况下，亦可全面支持运行网络的远程监控与运维管理。融智9000分布式网络机房监控远程智能管理系统采用分布式系统结构，采用集环境监测调控与数字视频监控于一体并内嵌路由模块的嵌入式RZ9600系列综合监控工作站作为系统的分布式智能监测、监控智能节点和运维网络的通讯网络节点。不仅可基于其丰富的接口结合相应的传感器、智能化监测仪表与智能控制器实现环境变量、设备状态变量的全面采集监测，更可基于其内嵌的数字视频监控编码模块接驳摄像头，实现对各个设备间的数字化、网络化视频监控，还可根据用户设置对相应状况进行智能化自动调节控制和策略化的报警。同时依托其内嵌的安全路由模块，系统可在独立组网的基础上同时跨接在被监控的运行网络上，既方便用户随时随地登陆系统了解运维网与运行网的相关状况，同时又保持了运维网的相对独立性。系统以高度集成的融智9600系列环境视频综合监控工作站为综合智能节点，为用户设计构建了独立于运行网络的运行维护网，并在此基础上，实现机房现场视频监控、动力环境数据监控、安防监控、环境设备（空调、照明）控制、远程电源管理、网络设备远程网管维护（远程串口命令配置）的全面有机整合。不仅全面实现对机房环境数据与现场视频的全面监测、预警和告警，更为运行维护人员提供了一个可对各机房进行远程空调控制、远程电源管理和远程自动照明控制的远程控管干预平台，同时系统还为网管维护人员提供了远程串口命令配置功能，即针对配备了远程串口命令配置模块的运行网设备，即使运行网瘫痪或设备死机，网管人员仍可通过运维网对相关设备进行断通电重启和远程串口命令配置，无需带着笔记本跑到现场进行串口操作。使运维人员足不出户即可依托运维网解决大部运维问题。三、系统设计原则3.1可靠性、稳定性原则3.1.1系统设备硬件均采用高可靠性的工控级产品，在运行环境温湿度范围、抗电磁干扰、噪声震动、空气含尘量等方面具有高于被监控网络的良好适应性。3.1.2系统采用了强弱电分离的设计结构，强电的通断及正常交流传输所产生的电磁脉冲和感应电磁波完全被屏蔽在强电箱体内，不会对系统的弱电部分以及被监控网络的正常运行造成干扰。3.1.3通讯链路采用环形结构的工控级以太专网，可靠性高，环境适应性好。拥有独立于所监测的IP网络的通讯链路或通讯控制通道，即使在被监控IP网络不通时也能够完全正常地起到网络运行环境监测与调控作用。对于高端用户融智9000系统可依托用户当前网络的物理介质，采用工业级以太网通讯模块建立一个独立于运行网络、环境耐受级别和可靠性更高的工业级运维网，依托独立运维网为系统提供一个不受运行应用网络状态影响的工业级带外通讯链路，同时每个融智9600机房综合监控工作站在每个机房节点都经内置安全网关跨接在运维网和校园网上，实现系统的双网热备与全网应用。对于暂时不具备相关条件用户，融智9000系统亦可直接依托用户现有网络运行。3.1.4环境温湿度、配电系统以及UPS、精密空调等干节点设备状态以及其它环境变量、设备状态变量的采集、传输均采用数字化技术，传输过程数据精度无损耗、无偏移、不受线阻、电压波动与电磁干扰影响。3.1.5环境监测控制执行器与设备监测控制执行器均采用双电源结构，任何一个电源出现问题都不会出现系统供电的中断。配备应急电源模块，系统可选配为自身及上行链路设备提供备用应急电源，在系统外的市电及UPS全部中断的情况下可启动后备电源支持系统延时运行，使告警信息能够在系统彻底断电终止运行前传送到达网管监控人员。3.1.6系统采用分布式结构，采用嵌入式、智能型的监测控制工作站主机，监测控制工作站主机本身具有强大的策略执行能力，一般只需接受主控服务器的策略部署约束和管理约束，可很好地与主控服务器协同，可极大地简化系统数据采集、传输、处理的过程和路径，因此拥有更高的可靠性。3.2安全性原则3.2.1系统内部网络层以上数据通讯采用自定义专有协议，可充分减少运维系统的外部攻击威胁，同时按用户需求定制化提供通用或专用协议的外部通讯接口，保证安全的基础上实现应用的开放性与广泛性。3.2.2系统将影响网络运行安全、设备安全的环境变量、设备状态变量、安防状况、消防状况等因素全面纳入系统的监测、报警、调控范围全面保证运行安全、设备安全与数据安全。3.2.3对电源管理子系统内的每路被管理电源均采用通断双路控制信号并行控制，并默认常闭输出，在控制主机出现故障、控制线路被意外拔掉有以及控制器自身断电重启等可预见的极端情况下，运行网设备的供电线路可以保持状态，以免造成系统供电中断影响机房的正常用电。即使电源管理系统完全失效亦可将电源管理执行器作为普通PDU插板使用。3.2.4在状况报警方面，除本地声光报警、网络中心机房图示定位报警外，本系统还支持独立的移动通讯短信报警、电话语音报警和LED屏幕信息告警以及MAIL告警，在报警信息传递和远程控制的方式上最大限度的保证了系统的安全性。3.2.5系统采用C/S为主、B/S为辅的系统结构，针对运维管理层面的用户，系统采用安全性具有更好保障的C/S结构，以工控机的以太专网作为系统的通讯构架，并以经过严格身份认证的硬件远程登录方式（人机界面OVERIP）实现主控服务器的远程访问操作控制，实现系统与互联网的自数据链路层以上完全隔离的人机界面链接，既可使系统支持网络远程操作控制，又可使系统免除暴露于公共网络的各种风险。针对普通监管用户，系统仅提供常规的WEB远程监测控制功能，不提供攸关安全的系统设置管理功能，并同时对用户来访网段、用户身份进行过滤和认证。3.3实用性、先进性、便捷性原则3.3.1本系统全面实现对网络中心机房、汇聚层、接入层设备间等所有网络物理运行环境的全面监测、调控、报警与远程维护管理控制；全面防范物理层风险、降低网络故障率、全面减轻维护负担和维护开销。3.3.2本系统实现了本地报警、主控室图示定位报警、手机短信报警的三位一体的报警机制，保安人员、网管人员和相应的领导负责人员可同时以不同形式收到报警信息，关注充分、职责分明，有利于网络硬件安全的维护与管理。3.3.3本系统实现了中心机房服务器、交换机的远程断/通电重启，远程人机界面操作，全面克服了服务器维护管理的物理距离障碍。3.3.4本系统实现了设备间交换机的远程断/通电重启，远程串口命令配置，全面克服的交换机维护管理的物理距离障碍。3.3.5本系统实现对运行环境的网络远程控制、手机短信指令远程控制和基于预置策略的自动控制，对网络中心机房、设备间的服务器、交换机、路由器、防火墙，以及空调、通风等设备或辅助设备以及电力供应进行有效的远程控制或自动控制，保证网络硬件运行环境的安全。四、方案设计与系统功能实现简述4.1网络机房综合监控方案设计背景随着网络规模的不断扩大，机房和网络机房的数量与日俱增，与机房相配套的动力、环境设备也日益增多，因此机房的动力环境设备或子系统（如供配电、UPS、空调、消防、保安等）必须实时、稳定、全天候为网络设备及其应用系统提供正常的运行环境保障。一旦机房环境动力设备出现故障，又没有得到及时的处理，就会间接或直接损坏硬件设备，造成严重后果，就会影响到网络的运行，对数据传输、存储以及整个网络以及全校的业务运行的可靠性构成威胁。因此，为了保证机房运行的安全性和稳定性，目前的管理人员不得不定时巡查机房各环境设备,必要时采取24小时专人值班的方式。但这样不仅加重了管理人员的负担，而且在很多情况下往往不能及时排除故障，对事故发生时间、频度及原因等也无科学的管理与数据分析，这对保障机房的安全运行与科学维护管理是不能提供足够支撑的。基于以上状况，正是为了解决上述问题，本方案以我公司融智9000分布式机房综合监测控管系统为平台，为我校网络机房群组全面设计实现了对各机房设备的统一监控与管理，可极大地减轻机房维护人员工作负担，同时又大大提高了整个系统的运行可靠性、稳定性和兼容性，全面实现了机房的分布式远程集中控管，真正使“无人职守”机房和科学管理机房成为现实。4.2方案设计特色4.2.1独立光纤组网、独立供电，