智能機房系統(intelligent computer-room system，ICS)是為了保障機房的設備正常運行，使用工業級計算機網絡和工業控制系統的儀表、傳感器、執行器、控制器等設備，構成穩定可靠的智能控制系統從而完成對機房網絡、環境、電力等狀況自動監視、控制和處理。ICS的應用，在國外已經流行多年隨著中國計算機應用的普及和發展，ICS也逐步在許多行業和部門開始推廣和使用計算機機房環境，包括硬件與軟件環境，是一門多學科綜合技術，為了保證計算機系統穩定運轉，計算機機房必須滿足計算機設備對溫度、濕度和空氣潔凈度，供電電源的質量(電壓、頻率和穩定性等)、接地地線、電磁場強度和振動等項的技術要求外，還必須滿足在機房中工作的人員對照明度、空氣的新鮮度和流動速度、噪聲的要求。

    ICS是一個綜合性很強的系統工程。對于大部分機房而言，似乎還很遙遠。其實，很多單位機房現有設施和設備已具備部分相關的功能并沒有被開發利用，可以允分挖掘其技術潛力，將各自獨立設備的相關功能整合起來，統一管理，根據本單位的實際情況和工作需求提出具體解決方案，實現此相關的ICS功能。以滿足機房的管理工作需求，達到節省人力物力、提高安全保障和管理水平。

1 系統的方案設計

    在機房建設時要注意安防系統的實施，比如消防煙感檢測報警、地線、照明、電磁環境、防區自動報警、門禁控制、閉路電視監控等。這此安防和基礎設施與機房日常技術運行關聯不大，但機房內部的溫度、濕度、電源狀況、網絡設備運行狀況、服務器運行狀況等都必須由值班人員隨時監控，遇到故障及時處理。就本單位的具體情況看，中心交換機與各服務器的工作狀態是必須監控的重點，因此需要及時監控。

2 系統的實現

    無論具體的解決方案怎樣，ICS都主要是由現場直接數字控制傳感器和管理軟件兩大部分構成。控制傳感器負責從現場采集信號并運算，起現場監控作用。通過通訊界面將各種信號送到監控電腦上，管理軟件實時處理各種信號，并將系統相關狀態和參數顯示于電腦屏幕上，可以對信息進行自動記錄、提供自動報警，起監控作用。只是專業的ICS采用工業級計算機網絡和工業控制系統的儀表、傳感器、執行器、控制器等專用設備，以期獲得極高的穩定性和可靠性。而對于廣大的機房，由于監測工作占用資源非常小，對設備性能要求并不高。完全可以利用在用的或已淘汰的舊設備兼職運行，并不一定需要采用大量專用設備。其實所有的硬件都是機房現成的，如服務器、調制解調器UPS等等。這樣，整個解決方案實現的關鍵就在于管理軟件的開發，下面對系統各部分作簡要的介紹。

    2. 1智能系統中心

    系統中心是一個主要由多個功能模塊組成的程序，運行于監控設備(需要至少兩塊網卡)上。通過網絡等不斷讀取服務器日志、溫度濕度傳感器日志、UPS監控系統日志、與服務器相連串口內容等數據并作分析，判斷溫度是否超標、UPS輸入輸出電壓是否正常、服務器是否報警、網絡是否通暢等情況。如有情況發生則根據系統策略的設定向值班人員電腦桌面發送信使、或通過調制解調器撥通其手機、或通過因特網短信平臺向其手機發送短信等方式通知。監控程序每隔一段時間(可長可短，根據服務器上的業務量與服務器的重要程度和服務器的硬件配置設定)讀取服務器日志時將進行判斷，一旦系統日志中出現提醒或錯誤信息監控程序將向管理中心發出警報，屆時管理中心將通過各種手段通知值班人員。除了在狀況發生時管理中心給值班人發出告警、通知外，值班人也可主動遠程訪問管理中心查看系統各種狀況，并且在節假日或下班時間，管理中心還會在設定時間向值班人發送包含機房溫度和濕度、各個UPS的溫度及負載率等信息的短信，以確定系統是否在正常工作。

    2.2 網絡狀況監控

    網絡監測程序運行于監控主機。該主機通過一條RS232串口線直接連接主交換機。監控程序模擬線路以一定的時間間隔ping隨機地址，一旦一個或多個地址不通就將相應的信息直接發送到監控程序，以達到告警的口的。

    2. 3電源狀態監控

    電力監控是機房安全運行很重要的部分。在沒有專業監控設備的情況下，利用UPS廠商開發的監控軟件是一個很有效的方法。現在很多單位機房配備的UPS都可從其官方一網站上免費下載監控軟件包。UPS監控軟件主要包括Agent(代理)，Monitor(監控)等部分。agent安裝在與UPS直接相連的電腦上。電腦與UPS用普通的9針串口線連接。如果電腦沒有串口或串口不夠，可以用市售USB轉串口線代替。Agent通過串口與UPS進行通訊，獲得UPS狀態，控制UPS的動作，記錄UPS事件，通知用戶異常事件的發生。同時Agent響應Monitor的查詢，提供UPS的狀態信息，并且由Monitor來配置管理。

    Monitor是一個Windows界面的應用程序，具有良好的交互式界面，完整地顯不了UPS的輸入、輸出、負載及電池的信息。通過Monitor，用戶可以查看UPS實時狀態信息，歷史事件記錄，Agent運行狀態信息，設置Agent的工作參數。Monitor可以運行在LAN網絡上的計算機，遠程監控網絡上的UPS。

    監控軟件大多具有良好的安全機制，可設置系統管理員密碼，以防止遠端的攻擊。普通用戶只能夠查看信息而不能進行任何操作。除了日常監控外，監控軟件還提供了很重要的電池維護功能，可以即時或安排日程安全自動地進行電池放電操作，放電完畢自動轉入正常工作狀態，不用人工干預和值守。管理中心可通過讀取監控軟件的日志信息可獲取其全部相關信息。監控軟件本身也可通過傳呼、信使等方式報警。通過整合這此信息，可極大地提高管理中心的性能。

    2.4溫度、濕度監控

    對于機房而言，最主要的環境參數是溫度和濕度(機房溫度應控制在25-30度，濕度應控制在45%-55%)。可采用常見的USH溫度濕度計軟件，這種溫度計驅動軟件和應用軟件比較完善，其測量數據能以多種格式保存，容易被第三方程序讀取。如果只需要機房溫度濕度監測，可直接使用它的應用程序來實現溫度、濕度監測。它提供了日志、郵件、記錄曲線等功能，可以隨時或數據超出指定范圍時發送電子郵件通知用戶。如果還需要在溫度濕度超標時自動開啟空調或除濕機，可安裝智能遙控器，這類遙控器可學習空調設備原配遙控器的紅外控制信號(對于普通空調機)，或者通過RS232或RS485接受遠程信號控制空調開關機設置。機房環境根據地區的不同安裝的濕度控制設備也不同，舉例來說在南方或濕度較大的地區應安裝除濕設備，在北方或干燥的地區應安裝加濕設備，這樣就能防止靜電對設備造成損害。

3 結語

    通過ICS可保障機房系統的穩定運行，及時發現技術運行事故，減輕了技術人員工作負擔，使技術人員有更多的精力投入工作，本文實現的僅是一些工作所急需的基本功能，具體實施方案還要根據自己單位的軟、硬件環境而定。    

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本文標題：機房智能系統的設計與實現

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