基于配置管理的運(yùn)維和設(shè)計(jì)融合架構(gòu)探討

張亞輝，賈漢偉，李林，韓鑫鑫

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司山東分公司，濟(jì)南 250101）

互聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展，隨之帶來了IT設(shè)備急速增加、IT資源不斷復(fù)雜的問題。各運(yùn)營商也面臨設(shè)備規(guī)模日益龐大、邏輯資源日益增多，以及由此帶來的IT資源和系統(tǒng)運(yùn)維管理日益復(fù)雜的問題。英國政府在1987年制定的有關(guān)IT服務(wù)管理的方法論ITIL(IT基礎(chǔ)架構(gòu)庫)已成為IT管理業(yè)界公認(rèn)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)性管理體系。其中的配置管理是ITIL的重要流程之一，它管理和控制著IT基礎(chǔ)架構(gòu)中的每一個(gè)設(shè)備或系統(tǒng)資源的配置項(xiàng)，以及用于記錄所有配置項(xiàng)信息及其相互關(guān)系的數(shù)據(jù)庫CMDB。配置管理很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)IT系統(tǒng)中的硬件、軟件、系統(tǒng)、文檔等以及相互關(guān)系的管理和控制。

不過ITIL主要側(cè)重于對(duì)基礎(chǔ)資源和流程的管理，如何在管理IT資源的基礎(chǔ)上做好基于海量數(shù)據(jù)資源的應(yīng)用成為一個(gè)新課題。本文在總結(jié)分析IT資源管理經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合運(yùn)維的專業(yè)分工、查勘設(shè)計(jì)流程以及設(shè)備參數(shù)電器特性等外部數(shù)據(jù)，挖掘不同運(yùn)維角色之間、運(yùn)維與設(shè)計(jì)之間的相互關(guān)系，構(gòu)建基于配置管理的運(yùn)維與設(shè)計(jì)一體化應(yīng)用架構(gòu)。通過運(yùn)維數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)化和自動(dòng)化，同時(shí)使設(shè)計(jì)更好的落地為運(yùn)維提供指導(dǎo)依據(jù)。

1 配置管理現(xiàn)狀分析

隨著互聯(lián)網(wǎng)和電信業(yè)的發(fā)展，目前地市級(jí)運(yùn)營商數(shù)據(jù)IT機(jī)房內(nèi)部署的物理設(shè)備數(shù)量級(jí)已達(dá)到千臺(tái)，省級(jí)或集團(tuán)級(jí)數(shù)據(jù)機(jī)房將達(dá)到幾千甚至上萬臺(tái)物理設(shè)備，涉及的邏輯類或應(yīng)用類資源的數(shù)量級(jí)更高。雖然其中大部分已實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)的IT配置管理功能，如物理硬件、主機(jī)性能、文件系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、賬戶口令、資產(chǎn)及維保管理等管理，但I(xiàn)T配置管理中仍存在資源數(shù)據(jù)孤立，缺乏相互關(guān)聯(lián)，缺少更深層次的應(yīng)用等問題，歸納如下。

1.1 不同運(yùn)維專業(yè)間數(shù)據(jù)不統(tǒng)一

機(jī)房設(shè)備及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)維一般會(huì)涉及多個(gè)部門和專業(yè)。如運(yùn)營商分管部門，機(jī)房一線運(yùn)維人員，二線主機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫運(yùn)維人員、業(yè)務(wù)系統(tǒng)廠商、工程集成商，硬件維保廠商，動(dòng)力空調(diào)維護(hù)人員，機(jī)房環(huán)境監(jiān)控和物業(yè)管理人員等。多個(gè)運(yùn)維參與方之間具有不同的職責(zé)、管理各自的資源，極易造成交叉數(shù)據(jù)不統(tǒng)一的問題。不同專業(yè)間數(shù)據(jù)互提時(shí)多以線下溝通方式進(jìn)行，在配置管理流程中缺乏關(guān)聯(lián)關(guān)系和相應(yīng)的管理。

1.2 海量資源數(shù)據(jù)價(jià)值低

前面提到的多個(gè)部門專業(yè)掌握了大量數(shù)據(jù)資源，如規(guī)劃設(shè)計(jì)成果、設(shè)備參數(shù)庫、機(jī)房管理資源、主機(jī)性能及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、動(dòng)力空調(diào)資源、資產(chǎn)及維保合同資源等，由于缺乏有效的數(shù)據(jù)整合和應(yīng)用開發(fā)，極大的浪費(fèi)了海量數(shù)據(jù)原本擁有的數(shù)據(jù)價(jià)值，更無法將數(shù)據(jù)價(jià)值轉(zhuǎn)化到提升規(guī)劃設(shè)計(jì)和運(yùn)維的自動(dòng)化程度上來。

1.3 運(yùn)維與設(shè)計(jì)缺乏關(guān)聯(lián)

現(xiàn)有工程管理流程中，規(guī)劃設(shè)計(jì)處于工程前的階段，系統(tǒng)運(yùn)維處于工程完成后的階段，兩者交集很少，設(shè)計(jì)既不能有效地作用于運(yùn)維，運(yùn)維也無法及時(shí)地為設(shè)計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐。設(shè)計(jì)中的整體架構(gòu)、邏輯組網(wǎng)、設(shè)備安裝、線纜連接、端口占用等諸多有效數(shù)據(jù)無法納入到運(yùn)維數(shù)據(jù)中，同時(shí)也缺乏通過運(yùn)維數(shù)據(jù)來驗(yàn)證并細(xì)化設(shè)計(jì)的反作用力。由此可能會(huì)帶來設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集和查勘效率低、溝通協(xié)調(diào)成本高、設(shè)計(jì)落地性差、運(yùn)維缺少設(shè)計(jì)初始數(shù)據(jù)、設(shè)計(jì)資料無法為后期擴(kuò)容提供精準(zhǔn)依據(jù)等問題。

2 目標(biāo)架構(gòu)設(shè)計(jì)

為了解決配置管理中存在的上述問題，提升資源數(shù)據(jù)價(jià)值，加大各運(yùn)維專業(yè)之間以及運(yùn)維與設(shè)計(jì)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，提高運(yùn)維和設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度，提出了基于配置管理的運(yùn)維和設(shè)計(jì)融合應(yīng)用架構(gòu)，從數(shù)據(jù)源、基礎(chǔ)資源、外部資源、融合應(yīng)用幾個(gè)方面對(duì)現(xiàn)有配置管理架構(gòu)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，目標(biāo)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 配置管理目標(biāo)功能架構(gòu)

2.1 數(shù)據(jù)采集層

從多維度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在原有人工錄入的基礎(chǔ)上增加自動(dòng)化信息采集以及配置管理與合同管理平臺(tái)的對(duì)接。通過自動(dòng)化采集提高數(shù)據(jù)采集的精準(zhǔn)度和實(shí)時(shí)性，通過與合同管理平臺(tái)的對(duì)接實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)、維保、運(yùn)維等合同信息的自動(dòng)化錄入。

2.2 基礎(chǔ)資源層

將配置管理中原有的資源管理功能及數(shù)據(jù)加以改造作為基礎(chǔ)資源層，本層可分為資源數(shù)據(jù)子層和在其之上的資源關(guān)聯(lián)關(guān)系子層。對(duì)每個(gè)子層按照功能大類劃分子區(qū)域，物理類資源中的資產(chǎn)、維保、交維相關(guān)字段信息劃為合同類屬性區(qū)域，與之對(duì)應(yīng)的是邏輯類資源中的合同資源區(qū)域，兩個(gè)資源區(qū)域間做映射關(guān)系即生成了一個(gè)資源關(guān)聯(lián)關(guān)系子區(qū)域，包含了資產(chǎn)關(guān)聯(lián)、維保關(guān)聯(lián)、運(yùn)維關(guān)聯(lián)；同樣的，物理類資源中的位置、系統(tǒng)、標(biāo)識(shí)相關(guān)字段信息劃為物理屬性區(qū)域，物理類資源中的IP、CPU內(nèi)存等主機(jī)屬性字段劃為主機(jī)屬性區(qū)域，兩個(gè)資源區(qū)域間做映射關(guān)系也生成一個(gè)資源關(guān)聯(lián)關(guān)系子區(qū)域，包含了業(yè)務(wù)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)、設(shè)備位置關(guān)聯(lián)、主機(jī)性能和端口關(guān)聯(lián)等。

基于不同資源屬性區(qū)域創(chuàng)建的多種關(guān)聯(lián)關(guān)系可看作是配置管理內(nèi)部數(shù)據(jù)的橋接，以橋接作為數(shù)據(jù)骨架，可以通過任意節(jié)點(diǎn)或維度提取出相關(guān)的數(shù)據(jù)鏈。

2.3 外部資源層

將目前配置管理未接管的其它專業(yè)數(shù)據(jù)或設(shè)備參數(shù)等重要資源定義為外部資源層。設(shè)備參數(shù)庫主要包括設(shè)備配置、電氣特性、尺寸重量等，主要性能指標(biāo)如表1所示。

設(shè)計(jì)資源庫主要包括設(shè)計(jì)成果中的組網(wǎng)規(guī)劃、設(shè)備選型及安裝、動(dòng)力空調(diào)設(shè)計(jì)、布線及承重等，動(dòng)力空調(diào)維護(hù)庫包括動(dòng)力空調(diào)專業(yè)掌握的第一手維護(hù)資料等。以上這些資源或與運(yùn)維相關(guān)、或與設(shè)計(jì)相關(guān)，是目前配置管理的真空區(qū)?？梢砸耘渲庙?xiàng)為基點(diǎn)，根據(jù)響應(yīng)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，擴(kuò)展橫向資源，將這些數(shù)據(jù)納入到配置管理中。

2.4 融合應(yīng)用層

在整合基礎(chǔ)資源和外部資源并創(chuàng)建多種關(guān)聯(lián)關(guān)系的基礎(chǔ)上可開發(fā)各種深層次的應(yīng)用。

（1）機(jī)房遠(yuǎn)程展示?；谂渲觅Y源搭建2D或3D機(jī)房展示系統(tǒng)，可針對(duì)不同的角色、對(duì)象等條件劃分不同的區(qū)域和權(quán)限，定制不同的展示內(nèi)容。不同專業(yè)在同一平臺(tái)直觀地查看機(jī)房設(shè)備，大量減少人員進(jìn)出機(jī)房的情況。3D機(jī)房展示效果如圖2所示。

（2） 設(shè)備一鍵報(bào)障。豐富精準(zhǔn)的設(shè)備數(shù)據(jù)、維保數(shù)據(jù)、交維信息等為設(shè)備一鍵報(bào)障提供了必要條件，報(bào)障信息與多個(gè)維護(hù)方關(guān)聯(lián)，可方便快捷的通知各方人員，減少人工溝通的時(shí)間成本和管理成本。同時(shí)外部設(shè)備參數(shù)庫也為排障維修提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

表1 設(shè)備參數(shù)庫主要性能指標(biāo)

圖2 3D機(jī)房展示效果

（3）硬件自動(dòng)續(xù)保。配置管理與維保合同系統(tǒng)的對(duì)接，使設(shè)備維保信息能夠及時(shí)、自動(dòng)的更新到配置管理數(shù)據(jù)庫CMDB中，保障了機(jī)房設(shè)備維保數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性；反方向來看，CMDB根據(jù)設(shè)備維保到期的情況向合同管理系統(tǒng)自動(dòng)提交續(xù)保需求。此功能可極大的節(jié)省每年大量設(shè)備續(xù)保的人工成本。

（4）遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)查勘。精準(zhǔn)、直觀的機(jī)房遠(yuǎn)程展示，配合動(dòng)力和空調(diào)維護(hù)數(shù)據(jù)以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)和主機(jī)屬性信息，使遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)查勘成為可能，中小規(guī)模設(shè)計(jì)遠(yuǎn)程查勘、大型設(shè)計(jì)可遠(yuǎn)程預(yù)查勘，可節(jié)省查勘成本和時(shí)間。遠(yuǎn)程查勘設(shè)備屬性信息效果如圖3所示。

圖3 機(jī)柜設(shè)備狀態(tài)和參數(shù)遠(yuǎn)程查勘

（5）自動(dòng)輔助設(shè)計(jì)。配置管理中展現(xiàn)的機(jī)柜立面空間、機(jī)柜電源負(fù)荷、空調(diào)和承重參數(shù)、設(shè)備參數(shù)庫等為設(shè)計(jì)提供自動(dòng)化出圖功能，減少設(shè)計(jì)中的技術(shù)含量低但又比較占用時(shí)間成本的內(nèi)容。機(jī)房機(jī)柜空間、承重、用電負(fù)荷等查詢效果如圖4所示。

圖4 機(jī)房機(jī)柜空間、承重、用電負(fù)荷等查詢示意圖

（6）網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖?。配置?xiàng)中包含大量主機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備的業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息、端口配置信息及設(shè)備互聯(lián)信息，在此基礎(chǔ)上可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渖晒δ埽傻倪壿嫿M網(wǎng)圖比人工維護(hù)的圖紙更精準(zhǔn)、更實(shí)時(shí)。

（7）設(shè)備生命周期管理。多方共同維護(hù)的數(shù)據(jù)保障了設(shè)備生命周期管理的完整性。規(guī)劃設(shè)計(jì)提供初始方案，資產(chǎn)管理合同的對(duì)接提供采購和轉(zhuǎn)資信息，一線管理保障設(shè)備上線信息，維保合同運(yùn)維合同和交維信息保障設(shè)備的硬件維護(hù)和業(yè)務(wù)運(yùn)維，擴(kuò)容或搬遷設(shè)計(jì)、資產(chǎn)變更流程等會(huì)及時(shí)更新設(shè)備的搬遷、利舊、退役、報(bào)廢等狀態(tài)。

（8）業(yè)務(wù)系統(tǒng)擴(kuò)容。配置管理中包含業(yè)務(wù)系統(tǒng)各業(yè)務(wù)線的管理、物理硬件參數(shù)、主機(jī)性能參數(shù)、同時(shí)從ITIL服務(wù)管理獲取到生產(chǎn)過程中的各類告警情況，綜合以上數(shù)據(jù)可為業(yè)務(wù)系統(tǒng)的擴(kuò)容提供數(shù)據(jù)分析。

（9）運(yùn)維團(tuán)隊(duì)組建?？筛鶕?jù)不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)甚至不同的業(yè)務(wù)小組，快速組建相關(guān)運(yùn)維團(tuán)隊(duì)，從配置管理中快速提取機(jī)房管理人員、業(yè)務(wù)運(yùn)維人員、主機(jī)管理員、網(wǎng)絡(luò)管理員、數(shù)據(jù)庫管理員等人員配置。

（10） 電氣性能分析。設(shè)備物理分布、電源系統(tǒng)設(shè)計(jì)、動(dòng)力維護(hù)數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)庫中的電氣特性等數(shù)據(jù)可提供電氣性能分析功能，實(shí)時(shí)評(píng)估UPS、配電柜、設(shè)備機(jī)架的電源負(fù)荷，為電源系統(tǒng)優(yōu)化和擴(kuò)容提供依據(jù)。

（11） 空調(diào)環(huán)境評(píng)估。設(shè)備物理分布、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)、空調(diào)維護(hù)數(shù)據(jù)、設(shè)備參數(shù)庫中的電氣特性等數(shù)據(jù)可提供空調(diào)環(huán)境評(píng)估功能，為機(jī)房溫濕度環(huán)境監(jiān)控及空調(diào)系統(tǒng)的擴(kuò)容提供依據(jù)。

（12）機(jī)房承重分析。配置管理中的硬件資源數(shù)據(jù)結(jié)合設(shè)備參數(shù)庫的硬件尺寸重量參數(shù)等可提供詳盡的機(jī)房承重報(bào)告，參考機(jī)房承重設(shè)計(jì)，為機(jī)房后期擴(kuò)容提供依據(jù)。

3 結(jié)束語

數(shù)據(jù)創(chuàng)造價(jià)值，各運(yùn)營商運(yùn)維著大量的設(shè)備，掌握著海量的運(yùn)維資源，如何在運(yùn)維大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上深入挖掘高層應(yīng)用是能否真正體現(xiàn)數(shù)據(jù)價(jià)值、提高運(yùn)維效率的關(guān)鍵。本文僅是從通信運(yùn)維人員和設(shè)計(jì)人員的角度在運(yùn)維和設(shè)計(jì)融合的應(yīng)用架構(gòu)方向進(jìn)行了探討，運(yùn)維還有開發(fā)運(yùn)維一體化（DevOps）等諸多研究思路，IT運(yùn)維總的發(fā)展方向是融合和一體化，各領(lǐng)域和專業(yè)相互關(guān)聯(lián)、相互支撐，實(shí)現(xiàn)1+1大于2的作用。