综合cmdb和物模型的DCIM资源模型设计分析（V0.1）

一、目的

????????根据管理的目的的不同，机房设备的数据模型设计应包含两个部分：资源模型（资产信息管理模型）和物模型（物联网通讯模型）。

资源模型围绕资产管理，将各种类型的资源进行数据化，通过结构化的数据结构和体系，对企业所有有形和无形的资产展开全面的管理，满足为资产管理状况进行评估，提升资产管理效率的目的。资产信息管理的对象并不局限于单纯的物理设备，凡是具有物理实体的设备、人员、以及生产涉及的相关流程都可以视为资产，因此，企业中所有涉及用于服务其客户和其他利益干系人的设施、技术、人员均是需要被管理的资产。

物模型，则是通过将设备的属性、方法、时间通过标准化的TSL语言结构进行格式化，可以方便地和物联网进行对接。实现对设备的监测、控制和管理，提高设备的使用效率和安全性。的物模型定义包括如何使用这些属性和事件来实现对设备的控制和监测。例如，通过定义设备的方法，可以实现对设备的远程控制和自动化管理。同时，也可以通过定义设备的事件来监测设备的状态变化，及时发现并处理故障。

二、模型概念

2.1资源模型

信息系统建模的三个阶段：资产管理、CMDB、资源管理

详细内容参考我这篇文章（信息系统建模的三个阶段：资产管理、CMDB、资源管理-CSDN博客）

在资产管理阶段，主要关注企业的资产和资源，需要识别资产类型、资产属性和资产之间的关系。这个阶段会建立起资产的模型，描述资产的类型、属性和关系。

配置管理数据库（CMDB）的阶段，主要是将资产模型进行拓展，建立起CMDB中的数据结构和关系。这个阶段需要定义数据的属性、数据之间的关系以及数据的存储方式等。

资源管理的阶段，主要是将CMDB的模型和物联模型结合，定义数据对象的物联方法、服务、事件，以及数据存储的具体实现方式、数据访问控制和安全管理等。同时，还需要考虑如何将CMDB与其他系统进行集成，实现资源的统一管理、统一监控和调度。

信息系统资源模型的定义

在机房设施的资源模型定义中，主要关心其属性和分类/关系，当一个资源同时从属于另一个应用域时，用标签做标注。主要包括以下内容：

属性：描述资源的基本信息。

关系：用于描述资源之间的关联，也用于设备关系配置时的指导和限制，继承关系只允许单继承。

2.2物模型定义

物模型是对物理世界的实体（如传感器、车载装置、楼宇、工厂等）在云端的数字化表示，用于描述产品的功能。物模型从属性、服务和事件三个维度，分别描述了该实体是什么、能做什么、可以对外提供哪些信息。狭义的物模型描述物联网中各物联产品的应具备的功能，以在物联平台中形成统一的通讯标准。

在机房设备的物模型定义中，主要包括以下内容：

属性：这是描述设备的基本信息，例如设备的名称、标识符、类型、制造商、序列号、安装位置等。这些属性对于设备的识别和管理非常重要。

关系：用于描述设备之间的关联，也用于设备关系配置时的指导和限制。

事件：这是描述设备在运行过程中产生的事件，包括设备的状态变化、故障信息等。例如，当设备出现故障时，物模型可以记录故障发生的时间、故障类型等信息，方便后续的维护和管理。

服务：这是描述设备可调用的能力或方法，包括设备的控制指令、配置信息等。通过定义设备的方法，可以实现对设备的远程控制和自动化管理。

标签：这是描述设备的标签信息，包括设备的分类、等级、权限等。这些标签可以用于对设备进行分类和管理，例如对重要设备和普通设备进行区分，并对不同等级的设备赋予不同的权限。

表现方式：

物模型是用JSON格式的数据来表述的，称之为TSL（即Thing Specification Language），用于描述产品“是什么、能做什么、可以对外提供哪些服务”。

一般情况下，物模型表现为设备的“功能”，包括至少一个“属性”（Property）或"服务"（Service）或“事件”（Event），这些”功能”也可以来自父类的继承。

三、维度模型分类

3.1?星型模型

星型模型中只有一张事实表，以及0张或多张维度表，事实与纬度表通过主键外键相关联，维度之间不存在关联关系，当所有纬度都关联到事实表时，整个图形非常像一种星型的结构，所以称之为“星型模型”。

注：事实表中只存外键和度量值。

3.2 雪花模型

当一个或多个纬度表没有直接连接到事实表，而是通过其他维度表连接到事实表时，其图解就像多个雪花连接在一起，故称雪花模型。雪花模型是对星型模型的扩展，它对星型模型的维度进一步层次化。

优点是避免了数据冗余。

缺点是增加了join，导致效率低。

当有一个或多个维表没有直接连接到事实表上，而是通过其他维表连接到事实表上时，其图解就像多个雪花连接在一起，故称雪花模型。雪花模型是对星型模型的扩展。

在多维分析的商业智能解决方案中，根据事实表和维度表的关系，又可将常见的模型分为星型模型和雪花型模型。在设计逻辑型数据的模型的时候，就应考虑数据是按照星型模型还是雪花型模型进行组织。

当所有维表都直接连接到“ 事实表”上时，整个图解就像星星一样，故称为星型模型。星型架构是一种非正规化的结构，多维数据集的每一个维度都直接与事实表相连接，不存在渐变维度，所以数据有一定的冗余。

雪花模型是对星型模型的维表进一步层次化，原有的各维表可能被扩展为小的事实表，形成一些局部的 "层次 " 区域，这些被分解的表都连接到主维度表而不是事实表。

相比星型模型，雪花模型的特点是贴近业务，数据冗余较少，但由于表连接的增加，导致了效率相对星型模型来的要低一些。星型模型和雪花模型的区别在于：维度表是直接连接到事实表还是其他维度表。

3.3星座模型

星座模型也是星型模型的扩展，区别是星座模型中存在多张事实表，不同的事实表之间共享维度表信息。日常开发用的就是星座模型。

3.4 范式

范式：在进行关系建模时，需要遵循的规则。

范式的作用：降低数据的冗余性，减少存储空间，保持数据一致性。

第一范式：字段不可分割。

第二范式：满足第一范式，且不能存在非主键字段部分函数依赖于主键字段。

第三范式：满足第一二范式，且不能存在非主键字段传递函数依赖于主键字段。

1、完全函数依赖

z=f(x,y)有了x,y才能计算出z，所以z完全函数依赖于x,y。比如通过(学号,课程)推出分数，但是单纯用学号推断不出来分数，那么就可以说分数全完依赖于(学号,课程)。

2、部分函数依赖

z=f(x,y)当给定x,y则能计算出z,当给x,y,n时，也能计算出z，此时z部分函数依赖于z,y,n。比如通过（学号，课程）推出姓名，因为可以直接通过学号退出姓名，所以：姓名部分依赖于（学号，课程）。

3、传递函数依赖

y=f(x)，z=g(y)，依赖x可以得到y，从而得到z，z传递依赖于x。比如：学号推出系名，系名退出系主任，系主任传递依赖于学号。

四、设计原则

4.1 基本原则

1、使用雪花模型建立关系模型，遵循3个范式

2、基于物资管理建立基础模型，再对动环设备进行扩展。

3、模型标准字段默认包括属性、关系，可选方法、事件和标签（分类，权重，权限）

4、属性、关系、方法、事件会从父类继承，仅支持单继承。标签不可继承。

5、基础设备可扩展属性、方法、事件

动环和IT类设备扩展：采集项（属性）、设定项（方法）、告警项（事件）

4.2 资源模型示例

4.3 物模型作为资源模型的扩展

4.4 外在表现

物模型拥有独立的管理工具，树状结构，提供节点的增删改查。且仅允许在使用管理工具进行调整。根据需要，管理工具可开放部分属性、方法、时间的增删改查服务。

4.5 提供服务

资源模型对外提供模板服务和数据校验和格式化服务。

1、获取模板

输入：设备节点名称或编码，

输出：模板（json）

2、数据校验

输入：设备节点名称或编码，部分数据（json）

输出：校验结果（json，是否通过，每个字段不通过原因）

3、数据格式化

输入：设备节点名称或编码，部分数据（json）

输出：格式化的数据（json）

五、总体设计

5.1 总体架构

以资源模型为基础，搭建资产信息管理模型。然后在动环设备和IT设备的模型中扩展针对IOT标准化的物联网通讯模型。

5.2 功能设计

1、产品库

包括：

1. 产品类型管理（定义基础产品类型如空调、温湿度、UPS等）
2. 产品模型定义（属性、标签、关系）
3. 模型定义（属性：监测项、设定项，事件：告警项，服务：产品的标准化接口）

2、设备库

包括：

1. 设备管理（设备实例）
2. 联动规则（设备触发事件时，对其他设备的操作）

3、规则引擎

包括：

1. 场景联动