基于配置管理的運維和設計融合架構探討

張亞輝，賈漢偉，李林，韓鑫鑫

（中國移動通信集團設計院有限公司山東分公司，濟南 250101）

互聯網飛速發展，隨之帶來了IT設備急速增加、IT資源不斷復雜的問題。各運營商也面臨設備規模日益龐大、邏輯資源日益增多，以及由此帶來的IT資源和系統運維管理日益復雜的問題。英國政府在1987年制定的有關IT服務管理的方法論ITIL(IT基礎架構庫)已成為IT管理業界公認的事實標準和指導性管理體系。其中的配置管理是ITIL的重要流程之一，它管理和控制著IT基礎架構中的每一個設備或系統資源的配置項，以及用于記錄所有配置項信息及其相互關系的數據庫CMDB。配置管理很好的實現了對IT系統中的硬件、軟件、系統、文檔等以及相互關系的管理和控制。

不過ITIL主要側重于對基礎資源和流程的管理，如何在管理IT資源的基礎上做好基于海量數據資源的應用成為一個新課題。本文在總結分析IT資源管理經驗的基礎上，結合運維的專業分工、查勘設計流程以及設備參數電器特性等外部數據，挖掘不同運維角色之間、運維與設計之間的相互關系，構建基于配置管理的運維與設計一體化應用架構。通過運維數據實現設計精準化和自動化，同時使設計更好的落地為運維提供指導依據。

1 配置管理現狀分析

隨著互聯網和電信業的發展，目前地市級運營商數據IT機房內部署的物理設備數量級已達到千臺，省級或集團級數據機房將達到幾千甚至上萬臺物理設備，涉及的邏輯類或應用類資源的數量級更高。雖然其中大部分已實現基礎的IT配置管理功能，如物理硬件、主機性能、文件系統、數據庫、賬戶口令、資產及維保管理等管理，但IT配置管理中仍存在資源數據孤立，缺乏相互關聯，缺少更深層次的應用等問題，歸納如下。

1.1 不同運維專業間數據不統一

機房設備及業務系統的運維一般會涉及多個部門和專業。如運營商分管部門，機房一線運維人員，二線主機網絡數據庫運維人員、業務系統廠商、工程集成商，硬件維保廠商，動力空調維護人員，機房環境監控和物業管理人員等。多個運維參與方之間具有不同的職責、管理各自的資源，極易造成交叉數據不統一的問題。不同專業間數據互提時多以線下溝通方式進行，在配置管理流程中缺乏關聯關系和相應的管理。

1.2 海量資源數據價值低

前面提到的多個部門專業掌握了大量數據資源，如規劃設計成果、設備參數庫、機房管理資源、主機性能及網絡數據、動力空調資源、資產及維保合同資源等，由于缺乏有效的數據整合和應用開發，極大的浪費了海量數據原本擁有的數據價值，更無法將數據價值轉化到提升規劃設計和運維的自動化程度上來。

1.3 運維與設計缺乏關聯

現有工程管理流程中，規劃設計處于工程前的階段，系統運維處于工程完成后的階段，兩者交集很少，設計既不能有效地作用于運維，運維也無法及時地為設計提供數據支撐。設計中的整體架構、邏輯組網、設備安裝、線纜連接、端口占用等諸多有效數據無法納入到運維數據中，同時也缺乏通過運維數據來驗證并細化設計的反作用力。由此可能會帶來設計中基礎數據采集和查勘效率低、溝通協調成本高、設計落地性差、運維缺少設計初始數據、設計資料無法為后期擴容提供精準依據等問題。

2 目標架構設計

為了解決配置管理中存在的上述問題，提升資源數據價值，加大各運維專業之間以及運維與設計之間的關聯關系，提高運維和設計的自動化程度，提出了基于配置管理的運維和設計融合應用架構，從數據源、基礎資源、外部資源、融合應用幾個方面對現有配置管理架構進行改造設計，目標架構如圖1所示。

圖1 配置管理目標功能架構

2.1 數據采集層

從多維度進行數據采集，在原有人工錄入的基礎上增加自動化信息采集以及配置管理與合同管理平臺的對接。通過自動化采集提高數據采集的精準度和實時性，通過與合同管理平臺的對接實現資產、維保、運維等合同信息的自動化錄入。

2.2 基礎資源層

將配置管理中原有的資源管理功能及數據加以改造作為基礎資源層，本層可分為資源數據子層和在其之上的資源關聯關系子層。對每個子層按照功能大類劃分子區域，物理類資源中的資產、維保、交維相關字段信息劃為合同類屬性區域，與之對應的是邏輯類資源中的合同資源區域，兩個資源區域間做映射關系即生成了一個資源關聯關系子區域，包含了資產關聯、維保關聯、運維關聯；同樣的，物理類資源中的位置、系統、標識相關字段信息劃為物理屬性區域，物理類資源中的IP、CPU內存等主機屬性字段劃為主機屬性區域，兩個資源區域間做映射關系也生成一個資源關聯關系子區域，包含了業務系統關聯、設備位置關聯、主機性能和端口關聯等。

基于不同資源屬性區域創建的多種關聯關系可看作是配置管理內部數據的橋接，以橋接作為數據骨架，可以通過任意節點或維度提取出相關的數據鏈。

2.3 外部資源層

將目前配置管理未接管的其它專業數據或設備參數等重要資源定義為外部資源層。設備參數庫主要包括設備配置、電氣特性、尺寸重量等，主要性能指標如表1所示。

設計資源庫主要包括設計成果中的組網規劃、設備選型及安裝、動力空調設計、布線及承重等，動力空調維護庫包括動力空調專業掌握的第一手維護資料等。以上這些資源或與運維相關、或與設計相關，是目前配置管理的真空區?？梢砸耘渲庙棡榛c，根據響應的關聯關系，擴展橫向資源，將這些數據納入到配置管理中。

2.4 融合應用層

在整合基礎資源和外部資源并創建多種關聯關系的基礎上可開發各種深層次的應用。

（1）機房遠程展示?；谂渲觅Y源搭建2D或3D機房展示系統，可針對不同的角色、對象等條件劃分不同的區域和權限，定制不同的展示內容。不同專業在同一平臺直觀地查看機房設備，大量減少人員進出機房的情況。3D機房展示效果如圖2所示。

（2） 設備一鍵報障。豐富精準的設備數據、維保數據、交維信息等為設備一鍵報障提供了必要條件，報障信息與多個維護方關聯，可方便快捷的通知各方人員，減少人工溝通的時間成本和管理成本。同時外部設備參數庫也為排障維修提供了數據基礎。

表1 設備參數庫主要性能指標

圖2 3D機房展示效果

（3）硬件自動續保。配置管理與維保合同系統的對接，使設備維保信息能夠及時、自動的更新到配置管理數據庫CMDB中，保障了機房設備維保數據的精準性；反方向來看，CMDB根據設備維保到期的情況向合同管理系統自動提交續保需求。此功能可極大的節省每年大量設備續保的人工成本。

（4）遠程設計查勘。精準、直觀的機房遠程展示，配合動力和空調維護數據以及業務系統和主機屬性信息，使遠程設計查勘成為可能，中小規模設計遠程查勘、大型設計可遠程預查勘，可節省查勘成本和時間。遠程查勘設備屬性信息效果如圖3所示。

圖3 機柜設備狀態和參數遠程查勘

（5）自動輔助設計。配置管理中展現的機柜立面空間、機柜電源負荷、空調和承重參數、設備參數庫等為設計提供自動化出圖功能，減少設計中的技術含量低但又比較占用時間成本的內容。機房機柜空間、承重、用電負荷等查詢效果如圖4所示。

圖4 機房機柜空間、承重、用電負荷等查詢示意圖

（6）網絡拓撲生成。配置項中包含大量主機、存儲、網絡設備、安全設備的業務系統信息、端口配置信息及設備互聯信息，在此基礎上可實現網絡拓撲生成功能，生成的邏輯組網圖比人工維護的圖紙更精準、更實時。

（7）設備生命周期管理。多方共同維護的數據保障了設備生命周期管理的完整性。規劃設計提供初始方案，資產管理合同的對接提供采購和轉資信息，一線管理保障設備上線信息，維保合同運維合同和交維信息保障設備的硬件維護和業務運維，擴容或搬遷設計、資產變更流程等會及時更新設備的搬遷、利舊、退役、報廢等狀態。

（8）業務系統擴容。配置管理中包含業務系統各業務線的管理、物理硬件參數、主機性能參數、同時從ITIL服務管理獲取到生產過程中的各類告警情況，綜合以上數據可為業務系統的擴容提供數據分析。

（9）運維團隊組建?？筛鶕煌臉I務系統甚至不同的業務小組，快速組建相關運維團隊，從配置管理中快速提取機房管理人員、業務運維人員、主機管理員、網絡管理員、數據庫管理員等人員配置。

（10） 電氣性能分析。設備物理分布、電源系統設計、動力維護數據、設備參數庫中的電氣特性等數據可提供電氣性能分析功能，實時評估UPS、配電柜、設備機架的電源負荷，為電源系統優化和擴容提供依據。

（11） 空調環境評估。設備物理分布、空調系統設計、空調維護數據、設備參數庫中的電氣特性等數據可提供空調環境評估功能，為機房溫濕度環境監控及空調系統的擴容提供依據。

（12）機房承重分析。配置管理中的硬件資源數據結合設備參數庫的硬件尺寸重量參數等可提供詳盡的機房承重報告，參考機房承重設計，為機房后期擴容提供依據。

3 結束語

數據創造價值，各運營商運維著大量的設備，掌握著海量的運維資源，如何在運維大數據的基礎上深入挖掘高層應用是能否真正體現數據價值、提高運維效率的關鍵。本文僅是從通信運維人員和設計人員的角度在運維和設計融合的應用架構方向進行了探討，運維還有開發運維一體化（DevOps）等諸多研究思路，IT運維總的發展方向是融合和一體化，各領域和專業相互關聯、相互支撐，實現1+1大于2的作用。