一種基于機(jī)器人的IDC資源自動(dòng)識(shí)別方法

林偉藝

摘要：分析中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（IDC）資源維護(hù)的痛點(diǎn)，提出一種基于機(jī)器人的資源自動(dòng)識(shí)別思路;從技術(shù)角度分析如何把傳統(tǒng)的資源維護(hù)手段和人工智能相結(jié)合，重點(diǎn)闡述借助機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心資源識(shí)別自動(dòng)化的詳細(xì)步驟，為運(yùn)營(yíng)商互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心智能化運(yùn)維提供參考。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心;IDC;資源識(shí)別;機(jī)器人;人工智能

中圖分類號(hào)：TP249? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）23-0163-02

Abstract： This paper analyzes the sore point of resource preservation in the internet data center（IDC）， and puts forward an IDC resource automatic identification view based on robots. It technically analyzed how to combine traditional methods and Artificial Intelligence for resource preservation and focus on the detailed steps that how to use robots to achieve IDC resource automatic identification. And finally， show the base reference for the IDC intelligent operation.

Key words： internet data center; IDC; resource identification; robot; artificial intelligence

1 引言

互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心（Internet Data Center，簡(jiǎn)稱IDC）主要為企業(yè)、政府，個(gè)人等客戶提供服務(wù)器托管，機(jī)柜、帶寬、IP等資源租賃及相關(guān)增值方面的全方位服務(wù)，是服務(wù)于公共商業(yè)化網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)“機(jī)房”[1]。隨著大數(shù)據(jù)和云計(jì)算應(yīng)用的快速發(fā)展，IT基礎(chǔ)設(shè)備呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，將會(huì)催生IDC 數(shù)據(jù)中心的快速發(fā)展期，引領(lǐng)其向多元化、智能化、自動(dòng)化、規(guī)?；c標(biāo)準(zhǔn)化的道路發(fā)展[2]，行業(yè)進(jìn)入了新一輪的擴(kuò)張期，年均增長(zhǎng)率接近40%[3]，導(dǎo)致傳統(tǒng)的IDC機(jī)房運(yùn)維模式顯得越來越舉步維艱。究其問題癥結(jié)，主要在于傳統(tǒng)的機(jī)房運(yùn)維大部分采用人工管理模式，包括機(jī)房進(jìn)出、巡視，設(shè)備巡檢，隨工監(jiān)督，資源管理等。這種人工管理模式普遍存在成本高，周期長(zhǎng)，效率低，可靠性差、準(zhǔn)確率無法保證等問題。特別是資源管理，由于用戶托管的設(shè)備種類多，范圍廣，變更頻率高，IDC維護(hù)人員每天需多次往返機(jī)房記錄資源變化信息后再錄入到系統(tǒng)。由于受維護(hù)人員的責(zé)任心、工作經(jīng)驗(yàn)、技能水平的影響，存在漏看、錯(cuò)看的可能性[4]。這樣就容易造成資源與實(shí)際不符，嚴(yán)重影響了IDC的運(yùn)營(yíng)發(fā)展。因此，本文從IDC資源入手，提出了一種基于機(jī)器人的IDC資源自動(dòng)識(shí)別思路，并給出具體方案及實(shí)現(xiàn)方法，旨在為IDC維護(hù)的轉(zhuǎn)型提供借鑒。

2 IDC資源及識(shí)別概述

2.1 IDC資源簡(jiǎn)介

簡(jiǎn)單地說，IDC就是指大型機(jī)房，它是通信運(yùn)營(yíng)商利用其機(jī)房設(shè)備，通信網(wǎng)絡(luò)及其配套設(shè)備建立的標(biāo)準(zhǔn)化的電信專業(yè)級(jí)機(jī)房環(huán)境，為企事業(yè)單位，政府機(jī)構(gòu)或個(gè)人提供服務(wù)器托管，資源租用業(yè)務(wù)以及相關(guān)增值等方面的全方位服務(wù)[5]。其對(duì)于電信行業(yè)的發(fā)展也愈發(fā)重要，既是收入增長(zhǎng)的來源，又是未來運(yùn)營(yíng)商加快網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型、開展數(shù)字服務(wù)的基礎(chǔ)[6]。IDC資源管理的效率是業(yè)務(wù)發(fā)展和運(yùn)營(yíng)的基礎(chǔ)，涉及空間資源（機(jī)房/機(jī)架/機(jī)位）、IP資源、帶寬資源、存儲(chǔ)、設(shè)備等，以及業(yè)務(wù)信息包括設(shè)備資源信息、設(shè)備用戶信息、設(shè)備存放信息、設(shè)備端口信息等[7]。其中，由通信運(yùn)營(yíng)商提供動(dòng)環(huán)、網(wǎng)絡(luò)，線路設(shè)備及自有服務(wù)器等一般是用來為托管用戶提供配套服務(wù)。這些資源一旦建設(shè)并投入使用，改動(dòng)的概率比較小，資源維護(hù)相對(duì)簡(jiǎn)單，因此本文不涉及這部分資源的識(shí)別。本文主要探討是用戶托管設(shè)備的資源識(shí)別，包括托管設(shè)備所在機(jī)房，機(jī)柜，托管設(shè)備的IP，U位，U數(shù)等資源信息。由于IDC機(jī)房每天都有不同用戶進(jìn)出機(jī)房維護(hù)，導(dǎo)致設(shè)備資源更新頻率高，范圍廣，變化快，維護(hù)難度大，對(duì)IDC的運(yùn)維提出了較高的要求。因此提出利用機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)這部分資源的自動(dòng)識(shí)別，不僅大量節(jié)省人力成本，實(shí)現(xiàn)降本增效，而且提高了運(yùn)營(yíng)商IDC整體服務(wù)水平。

在IDC標(biāo)準(zhǔn)機(jī)房?jī)?nèi)， U位通常是指機(jī)柜內(nèi)的具體位置，U數(shù)是指托管設(shè)備的高度，而且標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)柜兩邊都會(huì)有相應(yīng)U位刻度，方便記錄機(jī)柜高度和服務(wù)器在機(jī)柜的具體位置。如圖1所示，服務(wù)器02資源如下：

名稱：SER-02;U位：10-14U;U數(shù)：2;IP：192.168.0.2;所在機(jī)柜：IDF01-02。

2.2資源識(shí)別幾點(diǎn)說明

1） 在IDC機(jī)房中，托管設(shè)備主要有三種類型，服務(wù)器，交換機(jī)和路由器，在本文識(shí)別方法中分別用SER，SW及RT來標(biāo)識(shí)。

2） 在同一個(gè)機(jī)柜中存在多臺(tái)同類型的設(shè)備可用序號(hào)順序標(biāo)識(shí)，如SER-01，SER-02……

3） 事先在每臺(tái)設(shè)備前面板左上角和右下角做標(biāo)識(shí)，用來作為托管設(shè)備所處U位識(shí)別依據(jù)，參考圖2。

4） 出于安全考慮，有些IDC機(jī)房不允許在設(shè)備貼IP標(biāo)簽;在識(shí)別過程中IP就判斷為空。

5） 當(dāng)有些機(jī)柜U位刻度無法滿足機(jī)器人直接識(shí)別時(shí)，可在機(jī)柜兩側(cè)位置上貼上U位標(biāo)簽做輔助標(biāo)識(shí)。當(dāng)機(jī)器人一次無法拍全一個(gè)機(jī)柜時(shí)，可借助該輔助標(biāo)簽進(jìn)行分段拍照。具體參考圖2。

3 資源識(shí)別

3.1方案架構(gòu)

近年來，隨著數(shù)字多媒體、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云存儲(chǔ)以及智能制造技術(shù)的不斷突破，人工智能技術(shù)發(fā)展迅猛，已經(jīng)能逐漸代替或輔助人類完成復(fù)雜的任務(wù)，開始廣泛應(yīng)用于人們生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域，為人們帶來了極大的便利[8]。因此，本文設(shè)計(jì)了一種利用機(jī)器人來實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)中心資源的自動(dòng)識(shí)別。

基于機(jī)器人的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心資源識(shí)別系統(tǒng)架構(gòu)包含三部分：1）智能機(jī)器人;2）管理平臺(tái);3）終端，包括PC及移動(dòng)終端（PAD、手機(jī)等）。

（1） 機(jī)器人：集成攝像頭等，利用尋址算法自動(dòng)導(dǎo)航至機(jī)房各個(gè)機(jī)柜進(jìn)行拍照，通過互聯(lián)網(wǎng)上傳至管理平臺(tái)識(shí)別處理。

（2） 管理平臺(tái)：主要是系統(tǒng)后臺(tái)服務(wù)器，用來對(duì)上傳的圖片進(jìn)行識(shí)別加工處理，同時(shí)把識(shí)別后的數(shù)據(jù)通過PC或移動(dòng)終端展示給IDC維護(hù)人員。

（3） PC或移動(dòng)終端：用來展示識(shí)別后的資源數(shù)據(jù)，輸出各種分析報(bào)告及可視化視圖。

3.2 資源識(shí)別實(shí)現(xiàn)

第一步：機(jī)房地圖建模

機(jī)房地圖即機(jī)器人在機(jī)房行走的路線圖。目前市面上通過掃描機(jī)房自動(dòng)建立機(jī)房地圖的機(jī)器人比較少。一般是人為操控機(jī)器人在機(jī)房掃描打點(diǎn)建立地圖，每個(gè)打點(diǎn)即為一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，由這些坐標(biāo)點(diǎn)連成的線就是機(jī)器人行走的路線圖。

機(jī)房地圖建模中，主要是在需要掃描拍照的機(jī)柜前打點(diǎn)，作為坐標(biāo)點(diǎn)的位置信息，每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)機(jī)柜，該坐標(biāo)點(diǎn)下機(jī)器人的定點(diǎn)拍照就視為對(duì)應(yīng)機(jī)柜的設(shè)備拍照。因此，機(jī)器人定點(diǎn)拍照與機(jī)柜編號(hào)形成了一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。

第二步：機(jī)器人拍照上傳

完成機(jī)房地圖建模后，機(jī)器人在坐標(biāo)點(diǎn)的幫助下，利用尋址算法自動(dòng)導(dǎo)航到達(dá)指定機(jī)柜，通過攝像頭對(duì)機(jī)柜設(shè)備拍照。如一次無法完成整個(gè)機(jī)柜的拍照時(shí)，可借助機(jī)柜U位輔助標(biāo)簽來分段拍照。拍照完成后，借助網(wǎng)絡(luò)傳送到管理平臺(tái)進(jìn)行圖像識(shí)別。在機(jī)器人拍照中，要把機(jī)柜內(nèi)的設(shè)備全部拍完整，同時(shí)又不能把相鄰的機(jī)柜設(shè)備也拍進(jìn)去，防止圖像識(shí)別時(shí)造成干擾，因此機(jī)房建模時(shí)打點(diǎn)和機(jī)器人拍照控制就顯得特別重要。

第三步：圖像識(shí)別整理

在圖像識(shí)別過程中，設(shè)備的U位和U數(shù)的識(shí)別是一個(gè)難點(diǎn)。當(dāng)管理平臺(tái)收到機(jī)器人上傳的照片后，先借助機(jī)柜U位刻度標(biāo)識(shí)對(duì)機(jī)柜按照U位進(jìn)行切割，然后利用識(shí)別算法識(shí)別出設(shè)備標(biāo)簽信息，包括所在的U位，IP，設(shè)備名稱。擁有相同名稱的標(biāo)簽即為同一臺(tái)設(shè)備，兩張標(biāo)簽的U位即為該設(shè)備在機(jī)柜中的U位信息，利用上下兩張標(biāo)簽的U位差就可判斷出設(shè)備的U數(shù)，這樣就可以得出該設(shè)備的資源信息。

每個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)每個(gè)機(jī)柜，因此該坐標(biāo)點(diǎn)下識(shí)別出來的設(shè)備即視為都在該機(jī)柜的資源信息，如上圖RT-01識(shí)別后的資源數(shù)據(jù)即為：

服務(wù)器名稱：RT-01;U位：16-21U;U數(shù)：21-16+1=6U;所在機(jī)柜：IDF01-02

4 結(jié)束語

隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，各種新技術(shù)，新概念，新思維持續(xù)涌現(xiàn)，大量的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用到IDC與云計(jì)算領(lǐng)域并助其快速發(fā)展。本文借助機(jī)房智能化運(yùn)維思維，引入智能機(jī)器人，通過機(jī)房建模、導(dǎo)航技術(shù)、圖像識(shí)別技術(shù)，利用機(jī)器視覺，無須人工往返機(jī)房即可實(shí)現(xiàn)IDC機(jī)房設(shè)備信息的自動(dòng)采集和資源識(shí)別，縮短了資源采集、錄入、更新及檢查時(shí)間，提高了系統(tǒng)資源準(zhǔn)確率。充分利用人工智能帶來的優(yōu)勢(shì)，為IDC機(jī)房智能化運(yùn)維提供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 葉國(guó)超.IDC機(jī)房建設(shè)中項(xiàng)目管理應(yīng)用分析研究[J].數(shù)字通信世界，2019（4）：170，176.

[2] 張偉，宋瑩，阮利，等.面向Internet數(shù)據(jù)中心的資源管理[J].軟件學(xué)報(bào)，2012，23（2）：179-199.

[3] 陳靜，李銳.IDC互聯(lián)網(wǎng)化運(yùn)維模式實(shí)現(xiàn)方式[J].通信企業(yè)管理，2019（4）：58-63.

[4] 張正培，陳慶，陸君杰，等.數(shù)據(jù)中心機(jī)房智能巡檢機(jī)器人的設(shè)計(jì)探究[J].中國(guó)金融電腦，2017（2）：48-55.

[5] 錢瓊芬，李春林，張小慶，等.云數(shù)據(jù)中心虛擬資源管理研究綜述[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2012，29（7）：2411-2415，2421.

[6] 葛良，陳瑛，劉玲，等.基于IDC數(shù)據(jù)中心應(yīng)用層分析手段的研究[J].電信技術(shù)，2019（5）：5-7，13.

[7] 鄭卓文，葉青，任忠惠.一種IDC機(jī)房資源管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案[J].信息通信，2017，30（12）：210-211.

[8] 蘇若祺.人工智能的發(fā)展及應(yīng)用現(xiàn)狀綜述[J].電子世界，2018（3）：84，86.

【通聯(lián)編輯：唐一東】