探究基于動(dòng)態(tài)基線的自動(dòng)化運(yùn)維管理系統(tǒng)

李濟(jì)偉 董耀眾 孫建剛 李巖 李偉良

(國(guó)家電網(wǎng)有限公司信息通信分公司,北京 100000)

0 引言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,保護(hù)信息已成為信息技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。傳統(tǒng)的手工操作操作很復(fù)雜,效率不高,工作人員費(fèi)用高,出錯(cuò)率高,難以在陌生環(huán)境下快速恢復(fù)。由于無(wú)法滿足技術(shù)、業(yè)務(wù)、管理等方面的需要,自動(dòng)化操作和管理技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。項(xiàng)目小組根據(jù)業(yè)務(wù)需要和用戶特點(diǎn),分析自動(dòng)化業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的開發(fā)情況,設(shè)備和操作的總體管理,快速網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)和配置,有效監(jiān)測(cè)和管理不同系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和故障設(shè)備。

1 系統(tǒng)的概述

隨著信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中的計(jì)算機(jī)設(shè)備越來(lái)越多,設(shè)備運(yùn)行的壓力也越來(lái)越大增加。這個(gè)管理和維護(hù)人員不能只估計(jì)操作壓力設(shè)備的運(yùn)行,也保證了效率和質(zhì)量工作[1]。錯(cuò)誤會(huì)帶來(lái)后果在傳統(tǒng)的操作和維護(hù)模式,運(yùn)輸和維護(hù)人員往往在傳統(tǒng)的合理檢查時(shí)間。整個(gè)過(guò)程非常辛苦,而且效果特別差,所以無(wú)法對(duì)其進(jìn)行全面的監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)化和監(jiān)控系統(tǒng)的操作,自動(dòng)化和監(jiān)控系統(tǒng)的操作,自動(dòng)化和監(jiān)控系統(tǒng)的操作,運(yùn)行效率的提高和運(yùn)行維護(hù)效果顯著改進(jìn)了。這個(gè)本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的自動(dòng)維護(hù)平臺(tái),對(duì)提高系統(tǒng)的維護(hù)水平具有一定的參考意義。

2 系統(tǒng)需求分析

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,全國(guó)中小企業(yè)的在線活動(dòng)日益增多,隨之而來(lái)的是運(yùn)維配置的工作量和時(shí)間管理。當(dāng)前傳統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)和維護(hù)管理方式,員工公司的操作和維護(hù)必須依靠服務(wù)器的手動(dòng)配置進(jìn)行管理。在運(yùn)行和安全管理過(guò)程中,配置管理存在的長(zhǎng)期性、高配置成本、重流程、低安全性等缺陷逐漸凸顯[2]。因此,企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理和維護(hù)服務(wù)需要一個(gè)高效、安全、便攜的新型管理和維護(hù)系統(tǒng),以滿足各服務(wù)器運(yùn)行維護(hù)的自動(dòng)化管理,提高業(yè)務(wù)管理和維護(hù)服務(wù)的效率和水平大量的運(yùn)輸系統(tǒng)管理設(shè)備,大量的企業(yè),運(yùn)營(yíng)具有重要意義,系統(tǒng)的維護(hù)和管理。獨(dú)立的管理系統(tǒng)配置將提高管理水平,減少維護(hù)和系統(tǒng)配置的工作量。它在網(wǎng)絡(luò)上復(fù)雜的工作條件,服務(wù)器的性能,網(wǎng)絡(luò)性能,其他系統(tǒng)元件可能由于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的變化而影響到用戶的業(yè)務(wù)功能和經(jīng)驗(yàn)。因此,為了使公司能夠提供,它必須事先撥出資源并作出調(diào)整。由于許多網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)和控制裝置同時(shí)運(yùn)行,對(duì)故障的監(jiān)測(cè)和性能的穩(wěn)定性是一個(gè)問(wèn)題。一個(gè)重要的系統(tǒng)。實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)自動(dòng)化。從日常觀察中獲得的許多基本數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)分析和故障預(yù)測(cè),快速預(yù)警和建立糾正缺陷的自動(dòng)機(jī)制[3]。為了加速處理和再循環(huán),以下是該小組的項(xiàng)目,重點(diǎn)是操作系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)。

3 系統(tǒng)概述以及特點(diǎn)

3.1 系統(tǒng)概述

系統(tǒng)是基于Python的自動(dòng)化運(yùn)維管理系統(tǒng),系統(tǒng)采用salt-stack作為自動(dòng)化運(yùn)維工具,采用Django作前端界面,ZeroMQ消息中間件負(fù)責(zé)主機(jī)端與客戶端之間的消息傳輸,三者結(jié)合形成一個(gè)完整的自動(dòng)化運(yùn)維管理系統(tǒng)?？蛻舻卿洸捎?傳統(tǒng)密碼+谷歌身份驗(yàn)證器二次驗(yàn)證。系統(tǒng)主要功能包括:主機(jī)管理、主機(jī)分組管理、遠(yuǎn)程命令、用戶管理、模塊部署、文件管理、資產(chǎn)管理、日志審計(jì)等。采用ECharts繪圖更加直觀展示主機(jī)信息,采用最新Python3與Django2。前臺(tái)采用GitHub開源Bootstrap 3 Admin模板,頁(yè)面更加美觀、提高跨平臺(tái)兼容性。登錄驗(yàn)證方式采用傳統(tǒng)密碼+谷歌身份驗(yàn)證器獲取動(dòng)態(tài)密碼登錄的方式,只需在手機(jī)中下載好谷歌身份驗(yàn)證器,掃碼后無(wú)須聯(lián)網(wǎng)即可30秒刷新驗(yàn)證碼一次。

3.2 系統(tǒng)特點(diǎn)

目前市面上可以作為主流的開源自動(dòng)化的運(yùn)維工具主要有ansible、salt-stack、puppet。其中由ruby進(jìn)行開發(fā)的運(yùn)維工具puppet由于配置的腳本復(fù)雜,可移植性差,難以很好地應(yīng)對(duì)企業(yè)運(yùn)維和管理部門的快速系統(tǒng)部署和二次開發(fā)等的需求。an-sible和salt-stack 都由Python進(jìn)行開發(fā),相對(duì)于傳統(tǒng)的puppet,二者調(diào)用API接口的性能和適應(yīng)性、易安裝性、共存性、易替換性和依從性更強(qiáng),并且都支持將運(yùn)維命令寫成yaml格式文件進(jìn)行批量配置管理。但是salt-stack比Ansible服務(wù)器響應(yīng)速度更快。并且 saltstack可以在配置管理、執(zhí)行遠(yuǎn)程命令時(shí)提供高速通信的功能,在不受限于服務(wù)器性能以及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的情況下,salt-stack可以高效地管理上萬(wàn)臺(tái)主機(jī)。其中的配置管理功能可以實(shí)現(xiàn)發(fā)布文件功能、軟件版本更新功能、設(shè)置主機(jī)端與客戶端的關(guān)系功能以及管理軟件包功能。配置管理信息的文件類型是state,這種文件類型的主體是YAML描述,這種描述的可讀性高,是一種常被用來(lái)表達(dá)數(shù)據(jù)序列化的格式,這個(gè)描述還包含一個(gè)名為jinja的模板,這個(gè)模板不僅可以自定義變量,還擁有一個(gè)靜態(tài)變量系統(tǒng)和一個(gè)動(dòng)態(tài)的變量系統(tǒng),這兩種變量系統(tǒng)可以編寫配置文件,jinja模板與兩種變量系統(tǒng)相結(jié)合使配置文件擁有精準(zhǔn)高效的表述能力。這樣只需要將編寫好的配置文件發(fā)送到受管理和反饋節(jié)點(diǎn)就可以對(duì)指定的主機(jī)進(jìn)行管理。遠(yuǎn)程命令執(zhí)行功能是從主節(jié)點(diǎn)批量下發(fā)命令到受管理和反饋節(jié)點(diǎn)的機(jī)器執(zhí)行,salt-stack包含命令模塊、進(jìn)程管理模塊、系統(tǒng)包管理模塊等大量的不同種類的模塊[4]。遠(yuǎn)程命令由主節(jié)點(diǎn)發(fā)出,通過(guò)Zero MQ消息中間件將命令內(nèi)容并行發(fā)送到受管理和反饋節(jié)點(diǎn),由各個(gè)受管理和反饋節(jié)點(diǎn)在本節(jié)點(diǎn)執(zhí)行。

3.3 自動(dòng)化運(yùn)維管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)原則

設(shè)計(jì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)的目的是形成一個(gè)低投資、高可用性和高擴(kuò)展性的軟件開發(fā)架構(gòu),并應(yīng)保護(hù)高內(nèi)聚性。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則如下:(1)職責(zé)和功能為:獨(dú)立國(guó)家。每個(gè)應(yīng)用程序和功能模塊的功能和職責(zé)是獨(dú)立的,事件處理獨(dú)立完成,功能職責(zé)聚合。(2)功能不重復(fù):保持功能設(shè)計(jì)相互獨(dú)立,功能之間不應(yīng)有重復(fù)部分[5]。(3)實(shí)際業(yè)務(wù)功能:業(yè)務(wù)流程和功能特點(diǎn)合理,適合項(xiàng)目實(shí)際應(yīng)用;(4)系統(tǒng)擴(kuò)展的可能性:在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中,充分考慮未來(lái)功能系統(tǒng)的增長(zhǎng)需求,為功能預(yù)留足夠的接口未來(lái)。在開發(fā)功能的過(guò)程中經(jīng)常需要改變,所以如果管理不當(dāng),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意系統(tǒng)的擴(kuò)展,避免不必要的損失。(5)功能閉合原則:提高穩(wěn)定性,系統(tǒng)和對(duì)象的建設(shè)必須只注意自身的細(xì)節(jié)。(6)未來(lái)規(guī)劃原則:系統(tǒng)的開發(fā)不是固定的,要充分考慮系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)未來(lái)的發(fā)展,選擇更先進(jìn)和可擴(kuò)展的技術(shù)。(7)系統(tǒng)的可靠性系統(tǒng):系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)保證了足夠的安全性和穩(wěn)定性,并采取了強(qiáng)有力的措施來(lái)保持系統(tǒng)的可靠性。

3.4 系統(tǒng)的安裝

由于salt-stack是開源且支持多平臺(tái)安裝的工具軟件,所以想要順利使用它需要安裝一些額外的軟件包。使用yum工具更加方便安裝軟件依賴包。需要使用PyYAML軟件包為salt-stack配置解析定義句法,使用Msgack-python作為saltstack消息交換庫(kù),需要Jinjia2為salt-stack states配置模板,使用MarkupSafe作為python Unicode轉(zhuǎn)換庫(kù),需要使用Apache-lib-cloud作為salt-stack云架構(gòu)編排庫(kù),使用Zero MQ作為salt stack消息系統(tǒng),使用Pyzm作為ZeroMQ python庫(kù),使用PyCryto作為Python密碼庫(kù),使用M2Cryto作為Openssl Python包裝庫(kù),使用Requests作為HTTP Python庫(kù)。

4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

4.1 網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)開通

考慮到業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)中有大量的管理設(shè)備,為了快速組織和啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò),用戶可以提前或直接獲得相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)工作計(jì)劃,以滿足各種業(yè)務(wù)需求[6]。用戶可以手工控制編輯,自動(dòng)確定設(shè)備類型和資源。網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃完成后,通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)快速設(shè)置所有設(shè)備所需的參數(shù),并顯示設(shè)備資源的相關(guān)信息。它包含了許多配置設(shè)備的基本信息和信息,支持單觸式重啟功能。通過(guò)自動(dòng)傳輸和過(guò)程確認(rèn)機(jī)制保證了參數(shù)的準(zhǔn)確性。通過(guò)傳輸和設(shè)備材料完成其中一個(gè)參數(shù)后,用戶可以通過(guò)圖片構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的快速開通。

4.2 資源預(yù)配置

系統(tǒng)控制一個(gè)更動(dòng)態(tài)的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境將發(fā)生變化。在緊急情況下,考慮到資源的重新調(diào)整,可能導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷或通信中斷。因此,資源配置在未來(lái)是可能的?？赡艿木W(wǎng)絡(luò)跳躍需要基于團(tuán)隊(duì)意識(shí)和協(xié)作的事前配置能力,認(rèn)知技術(shù)的預(yù)測(cè)能夠預(yù)測(cè)將來(lái)的網(wǎng)絡(luò)資源的狀態(tài)、環(huán)境屬性、組織網(wǎng)絡(luò)的需求[7]。利用預(yù)測(cè)結(jié)果,網(wǎng)絡(luò)跳躍可以在發(fā)生網(wǎng)絡(luò)跳躍之前預(yù)先設(shè)置資源,并且可以有效地防止工作停滯。

資源分配對(duì)網(wǎng)絡(luò)彈性跳變具有一定的適應(yīng)性。通過(guò)基于分層協(xié)作的近時(shí)感知、團(tuán)隊(duì)感知和共同認(rèn)知預(yù)測(cè),循環(huán)或觸發(fā)起資源重新部署,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)跳轉(zhuǎn)后的快速資源重新部署。

4.3 態(tài)勢(shì)感知

準(zhǔn)確預(yù)測(cè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況,降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度,降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度。操作控制系統(tǒng)提供一段時(shí)間來(lái)獲取有關(guān)設(shè)備狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)寬度和操作狀態(tài)的信息。運(yùn)行管理系統(tǒng)確保根據(jù)通信狀態(tài)和設(shè)備信息選擇通信信道,有效防止故障或故障,保證運(yùn)行。監(jiān)控和顯示通信節(jié)點(diǎn)和電路的狀態(tài),實(shí)時(shí)顯示拓?fù)溥B接狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)/斷開設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備故障狀態(tài),幫助管理員快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和確認(rèn)。

4.4 故障預(yù)警

系統(tǒng)建立事故預(yù)警機(jī)制,錯(cuò)誤建立多個(gè)預(yù)警機(jī)制建立事故預(yù)警機(jī)制。不同級(jí)別故障的影響、不同級(jí)別故障的影響以及正確處理不同級(jí)別設(shè)備的故障預(yù)警機(jī)制。在故障發(fā)生之前,為了防止故障進(jìn)一步發(fā)生,應(yīng)提供用戶的決策依據(jù),在被動(dòng)響應(yīng)中盡量積極防止故障發(fā)生。

測(cè)量器件特性和其它參數(shù)的方法如下:閾值法。如果接收到的參數(shù)信息超過(guò)規(guī)定的閾值,用戶可以根據(jù)需要手動(dòng)調(diào)整閥門。通過(guò)嚴(yán)格控制系統(tǒng)設(shè)備,可以快速預(yù)防、發(fā)現(xiàn)和解決閥門尺寸,消除初始風(fēng)險(xiǎn),保證網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的連續(xù)性、可靠性和安全運(yùn)行,降低故障發(fā)生的可能性,提高管理水平和系統(tǒng)屏障。

4.5 故障自動(dòng)排查

系統(tǒng)定期請(qǐng)求或收集故障信息,并及時(shí)向被檢查設(shè)備報(bào)告收集到的大量原始數(shù)據(jù)必須按照以下要求進(jìn)行預(yù)處理:首先分階段投入,刪除不完整信息后,該計(jì)劃將對(duì)環(huán)境中的故障和設(shè)備類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行理想分類。進(jìn)行故障信息的測(cè)量和設(shè)備故障、故障原因和狀態(tài)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換;通過(guò)對(duì)以上數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析,可以得出相關(guān)因素,并對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

在分析故障原因數(shù)據(jù)后,再加上在數(shù)據(jù)庫(kù)中積累的歷史故障檢測(cè)經(jīng)驗(yàn),創(chuàng)建錯(cuò)誤檢測(cè)樹。首先,在所有情況下,找出高失敗率的原因,根據(jù)測(cè)試程序及時(shí)到達(dá)用戶指南,縮短時(shí)間至服務(wù)。在排除故障后,工作人員將自動(dòng)進(jìn)行分析。

5 結(jié)語(yǔ)

目前,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅速。好的企業(yè)和組織不僅要有自己的基礎(chǔ)技術(shù),還要有自己的業(yè)務(wù)。良好的管理應(yīng)該保證企業(yè)資源的高利用率和穩(wěn)定性,不斷優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)手段,提高企業(yè)資源的利用率和穩(wěn)定性。公司內(nèi)部業(yè)務(wù)效率。視覺(jué)顯示降低了操作的復(fù)雜性。同時(shí),傳統(tǒng)的加密+授權(quán)寫入方式提高了系統(tǒng)的安全性。