摘要：数字化的浪潮重塑着政务云和企业的IT基础设施。过去，运维人员主要是借助报表以及二维监控界面来掌握系统的运行状况；今天，业务广泛分布于各地，设备数量达到成百上千，连接链路跨越了多个云平台。这种情况下，平面化的监控已然无法契合运维的需求了。故障定位所需时间较长，能
从空间计算到数字孪生：勤源3D可视化运维引领运维新风口
数字化的浪潮重塑着政务云和企业的IT基础设施。过去，运维人员主要是借助报表以及二维监控界面来掌握系统的运行状况；今天，业务广泛分布于各地，设备数量达到成百上千，连接链路跨越了多个云平台。这种情况下，平面化的监控已然无法契合运维的需求了。故障定位所需时间较长，能耗居高不下，维护效率也比较低，这些成为了数据中心以及政务云运维面临的共同难题，这推动着运维从信息化朝着智能化以及可视化的方向发展。
在当前这样的宏观大背景环境之下，空间计算与数字孪生技术异军突起。阿里云开发者社区作出预测，空间计算和三维可视化在运维领域会发挥关键作用，可让运维人员借助直观的3D场景迅速了解设备状态，提升决策效率。勤源科技敏锐察觉到了这一发展趋势，将自主研发的一根探针技术与全链路运维平台OPCenter相结合，推出了针对数据中心和政务云的3D可视化运维解决方案。
一、传统运维面临的三维痛点
1.复杂度高，平面监控无从下手
现代数据中心一般分布于多个园区或者城市之中，其内部含多个机房、数千台服务器和网络设备，以及空调、UPS、电源等辅助设施。传统的二维监控界面只可借助表格或者简单图表来呈现某一类设备的状态，缺乏空间概念，很难直观地确定故障点。当机房出现局部过热、风道堵塞或者水浸等隐患时，运维人员往往只能依靠经验在现场进行排查，耗费时间又消耗精力。
2.设备关联复杂，难以识别因果关系
数据中心内的设备之间存在着相互依赖的关系。服务器出现故障可能是由机柜断电所引发的，也有可能是空调系统出现异常导致过热造成的。仅依据设备告警，很难察觉到背后的缘由。随着虚拟化以及容器技术的不断普及，同一台物理服务器有可能承载多个虚拟机或者容器，它们之间的网络拓扑以及依赖关系变得更为复杂，传统的监控方式难以呈现出完整的链路。
3.运维与管理割裂，能耗与成本难以优化
在诸多数据中心里，动环监控与IT运维由不同团队负责的，如此便导致数据孤岛现象极为严重。缺乏统一的数据模型以及可视化界面决策层没办法把能耗、运维以及业务性能相互联系起来，难以在稳定性和成本效率之间达成平衡。而节能减排的措施多数是依靠定期统计来开展的，并非进行实时评估，最终效果比较有限。
二、技术趋势：从空间计算到数字孪生
1.空间计算打造三维可视化运维新方式
空间计算主要是针对真实空间展开数字化建模以及相应的计算处理工作。在运维领域借助数字孪生技术，可把园区、楼宇、机房、机柜乃至单台设备于虚拟环境里按照1:1的比例进行还原，并且实时呈现其运行状态。管理人员也可在电脑或者大屏上实现自由旋转、缩放以及漫游操作，不会再受到平面视角的约束。这样一种交互式的三维场景，使得运维信息与物理空间紧密地结合在一起。
2. AI与硬件协同：预测性维护与能效优化
随着像 NPU这类硬件加速器逐渐普及，AI 推理可在边缘设备或者终端上运行，达成实时数据分析。阿里云分析说明，硬件与 AI 的协同会让智能运维变得更加实时且高效。在数字孪生场景当中，AI 可对温度、湿度、风速、电流等传感器数据展开实时分析，预测风险并且给出调控建议，以此减少能耗、提高可靠性。
三、勤源3D可视化运维方案：让机房“如视掌上”
依据上述所呈现的趋势情况，勤源科技所推出的 3D 可视化运维解决方案，把空间计算、数字孪生以及一根探针理念进行了深度的融合，让运维人员可以针对机房开展“可观、可控、可预测”的管理工作，以下便是该方案的核心特性：
1.自下而上的数字孪生模型构建
借助自主构建的建模平台，勤源可实现从园区开始，逐步推进到机房，最终到机柜的逐级建模工作。
园区级视图可呈现出数据中心或者政务云机房所在园区的地理位置、建筑布局以及用电容量等宏观信息，为电力、消防等设施的规划提供相应依据。
楼宇级视图可呈现出每层机房、办公区以及配电室的具体位置与相应面积。同时还会对楼宇能耗、冷源配置等数据展开监控以及分析工作。
机房级视图呈现出这样的情况：在每个机房的具体场景当中，可清楚地看到机柜的排列状况，以及电源、空调、照明、消防、水浸等各类感知设备。运维人员可查看实时的温湿度分布图形，及时察觉到热量集中的区域或者冷量不足的地方。
机柜以及设备级视图可精确呈现每个机柜和设备的具体型号、功耗情况、运行状态以及告警情形等，当点击设备时，系统会弹出详细的信息卡片，其中覆盖资产信息、维护记录以及保修期限等内容。
2.数据实时联动，异常自动定位
数字孪生场景并非只是静态画面，它还会实时接入一根探针以及各类传感器所采集的数据。勤源的一根探针可在不修改业务代码的状况下采集链路数据，生成唯一ID以及毫秒级时序，如温湿度传感器、空调、UPS 等动环设备会借助物联网协议接入，所有数据会在 OPCenter 后台进行统一建模，并与 3D 场景相绑定。
当探针监测到某一应用出现延迟增加的情况时，系统可在 3D 场景当中迅速定位涉及的服务器所处的机柜位置，查看该机房的环境参数情况。
当机房温度出现异常升高的情况，亦或是UPS电压产生异常波动时，系统会马上于3D场景里借助颜色变化或者闪烁的方式进行提示显示，以此提醒运维人员展开核查工作，并且会在告警面板当中同时关联展示其影响范围以及可能存在的原因。
管理者可迅速转变视角，去查看机房电力容量、冷源供应以及业务负载之间实时的匹配状况，达成能耗与性能相互协调的管理。
3.与FinOps、AIOps深度融合
勤源3D可视化方案除了关注设施运行之外，还把财务以及业务指标纳入到了视野范围之中。
和FinOps相互关联：系统借助成本模块呈现出每个机房、机柜以及设备的电力消耗情况、维护成本状况以及云资源费用情况.在3D场景里，不同的颜色或者图标代表着不一样的成本等级，管理层可直观地辨别出预算支出较高的设备或者区域，做出迁移或者下线的决策。同时可以结合AI模型对业务负载进行预测，预先制定扩容或者减配方案，使得资本开支与运营支出可精准地匹配。
与AIOps协同：借助一根探针采集链路数据，OPCenter的APM和NPM模块在察觉到应用或网络出现异常状况时，可直接于数字孪生场景里确定故障点并关联硬件环境。
四、案例分析：智慧机房运维的新实践
某地政务云数据中心占地面积达上万平方米，其机房分散于多栋建筑之中，供多个政府部门共同使用。以往运用的是分散监控系统，一旦出现隐患，很难迅速定位问题所在，并且也没办法对能耗进行有效的管理。在部署勤源 3D 可视化平台之后，运维中心首次于数字孪生界面看到了整个园区的完整模型，其中机房、变电站、冷水机房、光缆通道等情况清晰可见。借助一根探针来采集链路数据以及实时环境数据，管理者可在3D界面上直观地看到不同机房的PUE指标，把高能耗机房的业务逐渐迁移至能效更高的机房。如此一来，在保证业务稳定的每年还可以节省数百万的电费。
在某次机房UPS电源出现负载异常状况时，系统会于3D模型里进行闪烁提示，同时播放告警声音，运维人员可迅速定位到机柜，查看设备信息。经系统分析可知，该机柜内部分服务器近期被大量调用，使得机柜温度有所升高，最终致使电源负载接近上限。当即调度策略随即把部分业务进行迁移，待恢复正常后再恢复原路径，如此便有效防止了设备损坏以及业务中断情况的发生。
五、结语：一场从二维到三维的革命
数字孪生以及空间计算的逐渐兴起，意味着运维领域正经历着从平面化数据朝着立体化洞察的重大变革。而勤源科技依靠一根探针进行统一采集，再借助OPCenter的全链路能力，成功把这一发展趋势转化为切实可行的产品：一方面可凭借三维模型直观呈现机房与设备的情况，另一方面还可以将链路、环境以及成本数据毫无缝隙地绑定在一起，达成智慧决策。它所有的快速部署、可靠安全、自诊断以及自修复等特性，使其在政务云和大型企业保障稳定性的过程中，适合兼顾合规以及成本优化的需求。
随着硬件AI协同以及智能代理技术不断发展，数字孪生不再仅仅局限于“看见”，而会演变成运维与决策的主动引擎，可预测风险、优化能耗、指导预算以及训练新人。未来运维团队不再单纯只是机房的守护者，而是成为基于数据驱动的运营战略合作伙伴，当下正是拥抱三维可视化运维的绝佳时机。
来源：勤源全链路运维
