数字孪生引领智能布线运维管理

进入二十一世纪后，网络发展速度愈来愈快，网络的规模也是越来越大。各种网络技术和应用层出不穷，大数据、云计算、物联网、4G&5G、边缘计算等给人们的生活和工作带来翻天覆地的变化和影响，整个社会在向智能化，数字化的方向发展。随着HDTV,PoE等技术的日趋成熟，越来越多的子系统采用综合布线作为系统架构的物理互连通道。因此，布线系统在网络运维管理中的比重日益增强，如何提升布线运维管理智能化成为影响网络可靠性的重要因素之一。

一、传统布线运维管理

上世纪九十年代初，随着网络数据和语音应用的兴起，综合布线系统开始大规模应用部署。作为无源的物理链路，布线系统无法通过在线检测的方式获取链路介质的物理性能和物理拓扑，一旦产生网络故障或者进行端口切换时，必须人工现场确认物理链路的连接拓扑，然后进行下一步的操作。因而，采用文档记录和标签标识的纸质记录方式成为布线运维管理的基础手段。

随着网络规模的逐渐增大，网络之间采用物理隔离，网络从最初互联网功能，开始转变为承载更多的业务数据，网络的重要性和可靠性变得尤为重要。仅仅依靠文档和标签的运维方式显露出各种弊端：

1)  纸质标签打印和粘贴易出错

2)  纸质标签易老化，字迹模糊

3)  纸质标签易脱落

4)  原始文档信息缺失或错误

5)  文档更新不及时或更新错误

6)  标签&文档查找确认效率低

如果运维制度不健全或者执行不到位，特别是运维人员素质高低不一或者流动性大的情况下，一旦出现网络故障，无法快速物理定位端口以及链路拓扑，网络恢复的效率大大降低，需要额外大量的时间和精力确认标签对应关系。快速物理定位故障点已经成为网络运维急需解决的最大痛点。

二、智能布线运维管理     

如何才能准确快速的定位物理端口及对应关系推动了新一代布线解决方案——智能布线的发展，或称为电子配线架解决方案。布线市场各大品牌先后推出了各自的智能布线解决方案，但是由于相关国际和国内主要布线标准都未明确智能布线的技术方式，只是简要提到了一些运维管理的功能点，导致市场上出现很多种类的电子配线架，架构不同、功能不一，给用户的选择使用带来了极大的困扰。

电子配线架按技术方式可以分为两大类：链路技术和端口技术。链路技术采用闭合回路的方式检测跳线端到端是否连通，需要双配架结构和特殊的9/10针跳线，成本相对较高。端口技术，通过微动开关、红外感应、RFID或CPID等方式检测电子配线架端口的连接状态，可采用单配架构，跳线可以用特殊跳线或普通跳线，成本相对较低。

大部分解决方案采用的是有源管理设备+带LED指示灯的电子配线架，有源管理设备负责上报端口状态和下发任务；电子配线架通过端口上LED指示灯的亮或灭表示端口是否有告警或者任务，根据指示灯的位置进行下一步的跳接或插拔步骤。

但是，在网络维护或故障排查时，仍然有诸多不便，最大的问题是监控和维护没有连贯性，最常见的一种使用情况：维护人员在配线架前，只能根据LED指示灯的状态，完成跳线的相关操作或者确认当前端口为待处理的故障端口，如果想进一步获取其他相关的设备连接信息，如配线架端口标签，对应前端交换机端口标签，对应后端工作区面板或服务器端口标签，只能返回运维中心的软件端或通过其他人员配合查看，确认后再次返回故障端口处进行下一步的排查。即使有一些便携式的PAD端软件，也会因为显示屏尺寸小，操作不便，机房屏蔽信号等问题，查询使用可靠性不高。没有从根本上解决运维的管理效率，使用电子配线架需要付出很多额外的管理成本，也是用户保持观望的主要原因。

三、 数字孪生技术应用

数字孪生（Digital Twin），一种通过仿真物理模型，采集反馈实时数据，可视化分析和数据交互的数字映射系统。数字孪生技术最初应用于工业领域，通过高仿真建模，感应器采集实时数据，监控设备的实时动态，进行数据分析和控制。智能布线系统，也可以视为是一种简易的数字孪生系统，软件显示网络架构、机柜布置图、链路连接拓扑和下发工单任务等，硬件电子配线架采用链路技术或端口技术监测端口，通过电子配线架LED指示灯及软件反馈端口实时状态。目前，市场上大部分电子配线架产品仅仅提供最基础的配线架端口监测功能，犹如尚未采用windows系统，仍然使用DOS命令行界面的计算机。

引澜in-Smart智能布线管理系统在传统电子配线架硬件基础上进行数字化改进，电子配线架端口增加了LED显示屏，支持数字+字母的ID标签，轮询显示配线架端口、前端交换机端口和后端工作区端口三组标签；额外的LED指示灯支持6种颜色，用于网络颜色管理。该系统通过数字化端口标签的方式，配合图形化软件，直观动态显示实时端口标签信息,提升了现场运维效率。

目前，引澜正在开发in-Smart第二代数字孪生软件平台，数字建模打造布线3D立体架构，数据采集呈现链路物理拓扑以及终端设备的地址、流量、协议等信息，打造监控、管理、维护一体化平台。可定制化开发，进一步兼容其他运维系统。相信未来三到五年，数字孪生技术会推动智能布线的发展，充分发挥电子配线架的价值，为布线运维提供更高的效率。