基于数字孪生的云资源池运行质量监控系统的研究.pdfVIP

I互联网+技术

nternetTechnology

基于数字孪生的

云资源池运行质量监控系统的研究

文|郑卿杨坤操张进李国策丁光远

摘要：电信级的云资源池承载着通信业务，故对云服务能力有着极高的响应能力，其运行质量的评估变得愈发重要。

本文提出基于数字孪生的云资源池质量监控系统架构，并从虚实映射角度，通过规则模型、行为模型和状态模型三个

递进层次构建资源池质量监控系统，全面呈现资源池的运行状态。基于无监督学习的资源池故障分析以及资源池健康度

评估，本文提供可视化的质量评估报告，帮助云服务提供商及时发现和解决问题，以提高云资源池的可靠性和稳定性。

关键字：云资源池；数字孪生；虚实映射；质量监控；故障分析；健康度评估

云计算技术的发展为网络的演进和物理资源的整合息都要被监测。②虚拟空间。该部分通过描述物理设备

提供了新的技术手段。随着技术的不断成熟和发展，网的几何、物理、行为、规则等建立全方位的数字化模型。

络云化已成为一种趋势。它不仅可以提高资源利用率、一方面，在虚机空间中能够全方位反映云资源池的运行

降低维护成本和增加业务整体的容灾性等能力，还给云状态；另一方面用建立的模型评估资源池的健康状态。

资源池的运营运维带来了质的变化。云资源池要实现统③应用封装。该部分通过对虚拟空间建立的模型、算法

一调度、统一监控和统一运维管理，但更重要的是对云等服务进行封装，在物理空间实时数据的驱动下实现服

资源池的运行质量进行实时观察以保障安全运行。务。其应用主要包括资源池健康度评估、异常定位、故

目前云资源池的规模庞大且复杂性高，传统云资源障定位以及预测等。④孪生数据。该部分包含物理空间、

池运行质量监控方法已经无法满足市场需求。数字孪生虚拟空间以及服务应用中产生的数据，主要是实时数据、

技术作为一种新兴的监控方法，可以将实体系统的运行历史数据、运行日志数据、评估分析的数据、模型产生

状态进行数字化建模。本文中的数字孪生模型是采用物的数据等。其可以作为其他部分提供数据源泉，可搭建

理空间、虚拟空间、孪生数据、应用封装和连接5个维孪生数据中心管理平台，建立交互接口实现数据共享。

度构成的综合体[1]。通过虚实双向映射、数据双向驱动⑤连接。该部分实现了物理空间通过传输协议、采集设

以及实时连接的机制，数字孪生技术可以实现对实体系备将资源池运行数据传输给虚拟空间和孪生数据。前者

统的监测、评估、优化、管理等功能。随着数字孪生的用于更新资源池运行状态，实现以虚写实；后者则是用

技术、生态圈、行业、标准加快突破和发展，其应用市来管理数据。

场正在进入成熟推广期。为了保障云资源池的稳定性和

可靠性，并提高运维效率，本文提出了一种基于数字孪

生的云资源池运行质量监控系统。该系统利用虚实映射

对云资源池的运行状态进行建模，并通过数据分析和机

器学习算法对其进行质量评估。在此基础上，该系统可

以进行故障定位和资源池健康度评估。总之，这种基于

数字孪生的监控方法可以实现对云资源池运行质量的实

时监测和评估，帮助运维人员及时发现和解决问题，保

障云资源池的可靠性和稳定性。

一、系统设计

本文提出的基于数字孪生技术的云资源池运行质量

监控系统，其架构如图1所示，结合了云资源池评估需

求和数字孪生五维模型构建[2]。系统架构包括了五个部

分：①物理空间。该部分是从云资源池维度进行监管的，

能够监测全网任意设备，实现全面性评估。物理实体从

设备的组件到整个设备再到各个设备间的交互和属性信