數(shù)據(jù)中心可視化實(shí)現(xiàn)與研究

程魯明 曾友東 盧洪軒 陳源 郭麗

摘要：本文探討了數(shù)據(jù)中心可視化話，分析了數(shù)據(jù)中心可視化發(fā)展的現(xiàn)實(shí)依據(jù)，研究了數(shù)據(jù)可視化面臨的挑戰(zhàn)，以及數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)中心;可視化;研究

中圖分類號：TP308 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2018）12-0083-02

隨著CSDN、IOT等新型的數(shù)據(jù)服務(wù)類型不斷出現(xiàn)，在一定程度上加大處理數(shù)據(jù)的難度和復(fù)雜性，相關(guān)的要求及標(biāo)準(zhǔn)邁入一個新的臺階，數(shù)據(jù)的處理由原始的處理變?yōu)橐环N基礎(chǔ)類型的資源，數(shù)據(jù)方面如何進(jìn)行系統(tǒng)化管理以及最大化利用成為人們關(guān)注的熱點(diǎn)問題。企業(yè)在數(shù)據(jù)中心可視化方面的建設(shè)和完善，進(jìn)行了各種各樣的新型技術(shù)的導(dǎo)入，企業(yè)利用三維可視化技術(shù)進(jìn)行真實(shí)世界的展現(xiàn)，通過直觀的方式進(jìn)行管理和運(yùn)用?？梢暬芾砜梢詫?shí)現(xiàn)資源方面的管理、基礎(chǔ)設(shè)施及服務(wù)類型的尋找和日期方面的系統(tǒng)化管理內(nèi)容，可視化一定程度上反應(yīng)數(shù)據(jù)中心三維仿真以及實(shí)時數(shù)據(jù)方面三維演示等內(nèi)容。三維可視化可以實(shí)現(xiàn)協(xié)作管理的重大意義，減少數(shù)據(jù)中心的管理方面成本，提高相關(guān)方面管理效率，降低風(fēng)險(xiǎn)性，促進(jìn)我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展。

1 數(shù)據(jù)中心可視化話概述

對數(shù)據(jù)中心現(xiàn)場的操作人員來說，需要建立具有統(tǒng)一性的管理平臺以及相關(guān)的基礎(chǔ)設(shè)施。在對數(shù)據(jù)可視化設(shè)備的內(nèi)存、功能損耗、占地面積、實(shí)際承受重量等方面信息，可以對突發(fā)狀況進(jìn)行預(yù)測，及時采取有效措施，保證數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性?？梢?，能夠兼顧IT設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的管理，是可視化數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)方面的管理環(huán)節(jié)，最基本的要求也是最重要的要求。但是，DCIM涵蓋的功能眾多，像上述的資產(chǎn)管理、容量管理、能源管理等，如何整合這些功能，本身就是個難題;而且，對于數(shù)據(jù)中心而言，不論是IT設(shè)備還是基礎(chǔ)設(shè)施，各自被管對象的數(shù)量都是及其龐大的，更何況要整合到一起去管理。可見，功能的整合和被管對象的整合是DCIM系統(tǒng)要解決的問題之一[1]。

數(shù)據(jù)中心的管理者需要對大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析月研究，來優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的管理模式。數(shù)據(jù)中心本身的特殊性，一定程度上影響著分析數(shù)據(jù)的進(jìn)程，采取直觀方式進(jìn)行展示，提高決策支持的有效性，也是DCIM建設(shè)中需要考慮的。如機(jī)房平面圖，二維表格方式的機(jī)房設(shè)備列表清單等，這些展現(xiàn)方式包含大量的邏輯圖形信息或者文字信息，還是要靠人腦去將這些信息和物理世界建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，這個過程中會導(dǎo)致信息缺失，進(jìn)而影響管理決策的正確性[2]。

因此，可視化的工具可以作為提高DCIM系統(tǒng)效能的一種方式，通過將數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施和IT設(shè)備的真實(shí)外觀以可視化圖形方式反映出來，讓用戶直觀的瀏覽數(shù)據(jù)中心的各種設(shè)施設(shè)備及相關(guān)監(jiān)控參數(shù)并進(jìn)行相關(guān)操作。

2 數(shù)據(jù)中心可視化發(fā)展的現(xiàn)實(shí)依據(jù)

2.1 企業(yè)發(fā)展過程面臨的困境需求

商業(yè)智能解決方案在運(yùn)用在企業(yè)的實(shí)際解決問題和發(fā)展過程中存在巨大的局限性。許多企業(yè)在使用商業(yè)智能軟件來解決公司數(shù)據(jù)問題方面，起到的實(shí)際效果不明顯。重要的是要對兩種類型的業(yè)務(wù)分析和智能工具進(jìn)行針對性分析：端到端解決方案和僅是前端的解決方案。端到端解決方案由平臺后端組成，基本上是處理準(zhǔn)備所有數(shù)據(jù)的工具和算法，以及創(chuàng)建數(shù)據(jù)可視化和儀表板報(bào)告的前端。，工作人員利用平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)處理無法獲得人們真正的對數(shù)據(jù)的可視化處理的喜好領(lǐng)悟。在對數(shù)據(jù)可視化工具的使用過程中，如果人們需要所有的初始、背景階段的準(zhǔn)備和加入的數(shù)據(jù)，就意味著用戶需要首先具有可以送入軟件的數(shù)據(jù)，即預(yù)先制作的中央數(shù)據(jù)庫。

滿足企業(yè)需求方面，這兩種軟件所起到的作用截然相反。人們意識到數(shù)據(jù)可視化的作用極其重要，企業(yè)不能把商業(yè)智能方面的軟件作為唯一選擇。企業(yè)為了實(shí)現(xiàn)在利用相關(guān)的分析工具對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，推動企業(yè)的發(fā)展，企業(yè)需要定期更新相關(guān)分析工具。這種方式一定程度上對企業(yè)在數(shù)據(jù)方面的分析存在局限性。尤其企業(yè)未具備相關(guān)的可視化分析工具，對數(shù)據(jù)提取和分析方面能力薄弱，也是制約數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展。

2.2 企業(yè)運(yùn)用平臺數(shù)據(jù)處理需求

采用儀表板非常簡單，在實(shí)際的操作管理中對規(guī)模較大的數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列的分析與研究，需要大量的時間投入。如果缺少對數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，會出現(xiàn)質(zhì)量方面不完善的數(shù)據(jù)在平臺上傳播。數(shù)據(jù)可視化的現(xiàn)場人員需要對相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行提前分析和針對性地研究，對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化的合理定位，同時要求工作人員對相關(guān)的數(shù)據(jù)定期進(jìn)行更新和儲存，為相關(guān)數(shù)據(jù)儲存建立提供前提基礎(chǔ)。

企業(yè)用于收集數(shù)據(jù)的大量平臺和軟件工具（從Excel到Salesforce，從GoogleAnalytics到CRM軟件），大量的數(shù)據(jù)處理工作任務(wù)通過人工完成該項(xiàng)工作的幾率較低，也促使數(shù)據(jù)庫的創(chuàng)建。在實(shí)際的數(shù)據(jù)處理過程面臨數(shù)據(jù)來源多元化、數(shù)據(jù)時效性差等方面原因。由于缺少相關(guān)的配套設(shè)備進(jìn)行處理與更新，工作人員需要投入大量的時間找出問題的根源，減少做同樣的工作，也刺激相關(guān)的企業(yè)加大在數(shù)據(jù)處理技術(shù)方面的投資，工作人員在實(shí)際的工作中，無法真正領(lǐng)悟數(shù)據(jù)可視化的真諦[3]。

3 數(shù)據(jù)可視化面臨的挑戰(zhàn)

伴隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)可視化日益受到關(guān)注，數(shù)據(jù)可視化在人們?nèi)粘Ｉ钪邪缪葜匾慕巧梢暬夹g(shù)也日益成熟，越來越多的可視化畫面出現(xiàn)在人們生活中，成為人們逐漸關(guān)注和進(jìn)行研究的一門課題。隨著社會發(fā)展的需求，數(shù)據(jù)可視化仍存在許多問題，且面臨著巨大的挑戰(zhàn)和各種各樣的難題，主要數(shù)據(jù)可視化發(fā)展中面臨的困境如下[4-5]：

3.1 視覺噪聲

在數(shù)據(jù)大規(guī)模集中環(huán)節(jié)，大多數(shù)數(shù)據(jù)在一定程度上具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性，不可以將其分離作為一種單獨(dú)的對象顯示。在數(shù)據(jù)的處理過程中和運(yùn)行中會使用相關(guān)的設(shè)備，會出現(xiàn)不同類型的噪聲現(xiàn)象，也是影響數(shù)據(jù)可視化進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。

3.2 信息丟失現(xiàn)象嚴(yán)重

企業(yè)在進(jìn)行數(shù)據(jù)處理進(jìn)行可視化的過程中，但會導(dǎo)致信息的丟失。在進(jìn)行數(shù)據(jù)的可視化轉(zhuǎn)化過程中，會導(dǎo)致相關(guān)的關(guān)鍵信息流失，也是產(chǎn)生數(shù)據(jù)可視化的進(jìn)行轉(zhuǎn)換過程的困境之一。

3.3 大型圖像感知方面

數(shù)據(jù)可視化的實(shí)現(xiàn)受到設(shè)備方面的長度比和設(shè)備分辨率、現(xiàn)實(shí)世界的感受方面的制約。在數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展與延伸方面受到制約和發(fā)展，同時受限于現(xiàn)實(shí)的制約和影響，影響大型圖像感知的實(shí)際效果，也是影響數(shù)據(jù)中心可視化的進(jìn)程。

3.4 高速圖像變換

用戶雖然能夠觀察數(shù)據(jù)，卻不能對數(shù)據(jù)強(qiáng)度變化做出反應(yīng)。用戶在數(shù)據(jù)的分析方面存在局限性，缺少對相關(guān)的數(shù)據(jù)深入的認(rèn)識和研究，不能直接反應(yīng)圖像高速度變換的發(fā)展。

3.5 高性能要求

數(shù)據(jù)可視化在靜態(tài)方面畫面的要求極低，因?yàn)榭梢暬俣确矫孑^低，性能標(biāo)準(zhǔn)不高，然而動態(tài)可視化對性能要求會比較高。數(shù)據(jù)處理及轉(zhuǎn)換成靜態(tài)和動態(tài)的畫面可視化效果截然相反，需要對兩者進(jìn)行有效的區(qū)分和針對性地利用。

3.6 面臨的挑戰(zhàn)

數(shù)據(jù)可視化面臨挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)在可視化過程中的表現(xiàn)方式涉及到可視化方面技術(shù)內(nèi)容以及信息在可視化的顯示方式。目前，在數(shù)據(jù)簡約可視化研究中，高清晰顯示、大屏幕顯示、高可擴(kuò)展數(shù)據(jù)投影、維度降解等技術(shù)都試著從不同角度解決這個難題?？筛兄慕换サ臄U(kuò)展性是大數(shù)據(jù)可視化面臨的挑戰(zhàn)之一。從規(guī)模較大的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行查詢工作量極大，工作復(fù)雜程度高，影響數(shù)據(jù)交互轉(zhuǎn)換的效率。在大數(shù)據(jù)實(shí)際操作程序中，數(shù)據(jù)的復(fù)雜性和多維度特點(diǎn)加大數(shù)據(jù)可視化的難度。不同的數(shù)據(jù)可視化需要不同的數(shù)據(jù)中心的建立和完善，推動相關(guān)的數(shù)據(jù)可視化的有效發(fā)展。

4 數(shù)據(jù)可視化技術(shù)的發(fā)展方向

4.1 可視化技術(shù)與數(shù)據(jù)挖掘有著緊密的聯(lián)系

數(shù)據(jù)可視化在一定程度上協(xié)助人們找出數(shù)據(jù)背后的深層含義，通過及時反饋信息方面的重要性以及時效性，提高了數(shù)據(jù)挖掘的效率，在數(shù)據(jù)的深入研究及相關(guān)的具體化方面扮演著重要角色。因此，可視化與數(shù)據(jù)挖掘的結(jié)合點(diǎn)也是未來的一種發(fā)展趨勢，也是未來發(fā)展和進(jìn)行研究的一個課題方向，推動數(shù)據(jù)具體客觀方面具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

4.2 可視化技術(shù)推動人機(jī)交換的發(fā)展

現(xiàn)實(shí)日常生活中，實(shí)現(xiàn)用戶與數(shù)據(jù)的交互，在一定程度上為數(shù)據(jù)及時性得到解決相關(guān)方面面臨的問題，提供一定意義的現(xiàn)實(shí)依據(jù)和重要途徑，方便用戶控制數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)化的直觀性處理，方便人們的日常生活及降低相關(guān)的投入成本。同時，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化是數(shù)據(jù)處理與發(fā)展過程追求的方向，因此，數(shù)據(jù)可視化的實(shí)現(xiàn)渠道也是當(dāng)下研究的熱點(diǎn)問題。

4.3 數(shù)據(jù)可視化未來呈現(xiàn)數(shù)據(jù)規(guī)模大、維度范圍廣等特點(diǎn)

近些年以來，社會發(fā)展過程需要處理各種各樣的數(shù)據(jù)類型，工程量大，需要處理的數(shù)據(jù)在緯度方面更加寬闊、要求性更高，需要從不同的維度進(jìn)行分析和研究，找出數(shù)據(jù)在可視化方面的方法和途徑，也要對非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)方面進(jìn)行分析與研究，可以推動數(shù)據(jù)可視化的發(fā)展進(jìn)程。

5 結(jié)語

隨著社會的發(fā)展和相關(guān)的需求提升，數(shù)據(jù)在可視化方面的技術(shù)越來越受到廣大的歡迎度以及的普及范圍越來越廣，可視化技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用的方式呈現(xiàn)上升趨勢，對于Web相關(guān)的數(shù)據(jù)獲取的行為逐步在加強(qiáng)。工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展邁上一個新的臺階，全球傳感數(shù)據(jù)消費(fèi)市場出現(xiàn)井噴式的增長。用戶在數(shù)據(jù)分析方面的需求呈現(xiàn)上升趨勢，對數(shù)據(jù)可視化的關(guān)注度也越來越高，利用直觀的方法進(jìn)行分析而做出自己的決策，實(shí)際生活的需求者需要通過自身的體驗(yàn)了解數(shù)據(jù)可視化的內(nèi)涵及現(xiàn)實(shí)意義。

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Realization and Research of Data Center Visualization

CHENG Lu-ming， ZENG You-dong， LU Hong-xuan， CHEN Yuan， GUO Li

（Chengdu Aircraft Industry （Group） Co.， Ltd. ， Chengdu Sichuan? 610092）

Abstract：This paper discusses the data center visualization dialog， analyses the realistic basis for the development of data center visualization， and studies the challenges faced by data visualization， as well as the development direction of data visualization technology.

Key words：data center; visualization; research