HTML5崗位技能技術是計算機類專業重要的核心課程,課程所包含的教學內容多,實踐性強,并且相關技術更新快。傳統的課堂講授模式以教師為中心,學生被動式接收,難以調動學生學習的積極性和主動性。混合式教學結合線上線下教學模式,以學生為中心,變被動為主動,充分調動學生學習的積極性,提升課程的教學效果。
HTML5崗位技能是指構建 Web 應用程序用戶界面的過程。它涵蓋了網頁設計、網頁制作以及網站的前端開發等方面。HTML5崗位技能是屬于互聯網技術領域中的一項重要工作。
作為 HTML5崗位技能人員,我們的主要任務是將設計師提供的網頁設計圖轉化為網頁前端代碼,然后通過瀏覽器展示給用戶。在這個過程中,我們需要使用 HTML、CSS和JavaScript 等技術來實現網頁的布局、樣式和交互效果。
在Web前端開發中,我們還需要掌握一些常用的前端框架和工具例如,Bootstrap 是一個流行的前端框架,它提供了一套響應式的網頁模板和組件,可以快速搭建出適配不同設備的網頁。另外,還有Vue.js和 React等JavaScript 框架,它們可以幫助我們構建復雜的單頁應用。
除了以上提到的技術和工具,作為 HTML5崗位技能人員,我們還需要了解和應用一些 Web 標準和最佳實踐。比如,響應式設計是一種設計方法,可以使網頁在不同設備上都能夠良好地展示和使用。此外,還需要關注網頁的性能優化,包括減少 HTTP 請求、壓縮文件、使用緩存等方面的技巧來提升網頁的加載速度和用戶體驗。
HTML5崗位技能實訓室的培養目標是培養掌握Web前端基礎理論知識、掌握前端開發技術、掌握移動端開發技術、掌握Web測試技術和掌握數據庫技術等知識和技能、動手能力強、適應各種崗位工作的復合應用型人才,從事Web前端開發、移動端開發、軟件測試、系統維護、解決方案設計等工作。
HTML5崗位技能實訓室是一個旨在提供實踐環境和教學資源的綜合實訓室。HTML5崗位技能實訓室的目標是為學生提供一個真實的HTML5崗位技能環境,使他們能夠學習并實踐HTML5崗位技能的相關技術和方法。
HTML5崗位技能實訓室建設方案系統是一個集硬件、軟件和教學資源于一體的綜合實訓室,HTML5崗位技能實訓室的建設旨在為學生提供一個實踐和交流的平臺,讓他們通過實際項目的開發來應用所學的知識,培養解決問題和合作的能力,同時也促進創新和創業精神的培養。這樣的實訓室可以提升學生的實踐能力,并為他們將來投身HTML5崗位技能行業做好準備。
HTML5崗位技能實訓室以HTML5崗位技能領域學習者的職業生涯發展及終身學習需求為依據,重點滿足職業院校在校學生、進修教師、企業員工、社會自學者四類對象不同層次的學習需求,聯合全國高水平院校以及企業,建設HTML5崗位技能專業優質專業資源、課程資源、認證資源、競賽資源。企業資源等內容:優化資源庫平臺,在“能學、輔教”的基礎上,滿足個性化學習者私人定制的實際需要,并完善平臺的運行機制,保證平臺內容的持續更新: 依托資源庫平臺,實現學生學習效果評價,能夠為企業出具學生能力分析報告,指導企業招聘和學生就業。
3.1HTML5崗位技能教學平臺
平臺基于spring cloud微服務架構,提供便捷的SSO單點登錄,采用kubernetes進行部署,可支持公有云、混合云、私有云的安裝模式,數據層使用MySQL集群和MongoDB集群,實現了全流程EdvOps自動化運維,具有高內聚、松耦合、業務單一、高性能、高并發、高可能、跨平臺、跨語言等特點。主要模塊有課程制作工具、云盤、共享課、我的課、云優選課、云視頻庫、3D模型庫。
課程制作工具:由平臺提供專用的微服務模塊進行支撐,采用websocket雙向通信技術,底層存儲采用三層遞進的緩存方式,目的就是為了加快課程資源的加載速度。自主研發視頻轉碼,在線視頻剪輯功能。支持由word文檔直接導入,并且根據標題類型自動生成目錄,方便快捷。同時支持ppt、excel、圖片、超鏈接、視頻、音頻、3D模型、章節測驗等內容的插入,實現多個超文本文件的同屏展示。
共享課:使用訂單配發或校內共享的概念,讓課程資源更大程度的進行共享。
我的課:支持從共享課資源中直接進行“生成副本”,導入進我的課中,并且同時支持自行創建。所有的課程資源支持導出功能,可導出為本地的離線文件,導出文件為后綴名為wz的加密文件,在使用平臺進行二次導入直接生成課程資源,便于線上傳播。
云優選課:由行業資深從業人員在互聯網上收集整理的學習資源,包括系列類學習視頻和知識點類學習視頻,供教師和學生進行自主學習。
云視頻庫:平臺提供數百個包含各專業的微課視頻,可直接引用到課程資源中。
3D模型庫:采用three。js技術,實現在線加載3D模型,提供更加直觀形象的教學體驗。
題庫:題庫支持通用題目(單選題、多選題、判斷題、填空題、主觀題)以及實訓題目(編程題、web前端題、虛擬化題等);對于通用類題目可采用excel模板批量導入,采用瀑布流的展示方式,可共享到校內供其他教師進行使用。
作業:支持手動建題和從題庫中選題兩種模式創建作業,提供作業庫模塊,作業庫內的作業可多次發放給學生,對于作業平臺提供自動評測,包括單選題、多選題、判斷題、填空題、編程題、虛擬化題。
考試:支持導入試卷、手動創建、題庫選題三種創建方式,同時支持系統隨機組卷功能;提供試卷庫模塊,試卷庫內的試卷可多次發放給學生,支持試卷的自動判分。
課堂活動:平臺支持多種課堂活動,如:簽到、主題討論、提問、分組任務、投票、問卷、計時器等,提高課堂的趣味性和參與性。
個人云盤:平臺將用戶在備課,教學等過程中使用的文件,保存在個人云盤空間,支持二次直接使用和存檔,實現云文件的保存。
3.2HTML5崗位技能實訓平臺
平臺采用B/S結構,運用spring cloud微服務技術,構建多個穩定、高效的服務模塊,提供SSO單點登錄服務,并使用統一的身份認證鑒權。平臺基于k8s實現公有云、混合云、私有云多種部署方式,提供在線HTML5崗位技能的運行環境,并內置代碼運行結果檢測,自動進行測評統計,實現真正的云開發,開箱即用,主要模塊有課程制作工具、作業、活動、云盤、共享課、我的課、云優選課。
便捷的實驗制作工具:讓教師輕松實現pdf、ppt、word、excel等不同格式的文本、圖片、音頻、視頻、超鏈接等進行混合編排,并自動生成動態實驗目錄,從而實現不同實訓資源同屏展示。
智能代碼評測,助力HTML5崗位技能實訓:平臺支持在線對學生提交的實驗代碼進行評測,將評測結果統計分析后展示給教師,提高教師的教學效率,方便學生的學習過程。
提交代碼查重,防止抄襲:對于學生提交并且通過測評的HTML5崗位技能實訓代碼進行代碼的查重,防止學生互相抄襲代碼。
在線問答,及時解答學生疑問:平臺提供HTML5崗位技能實訓的在線問題,學生在HTML5崗位技能實訓過程中,通過在線問答及時與老師進行溝通,提高學習效率。
可記錄學習情況的實驗筆記:平臺為用戶在HTML5崗位技能實訓頁面提供實驗筆記功能,用戶可在實驗過程中記錄下自己的筆記。
實驗題解,幫助學生掌握實驗知識點:平臺會在每個HTML5崗位技能實訓題目后面,提供相應的實驗題解,教師可改變其是否展示給學生。從而讓學生在實驗完成之后進行學習,更好的掌握實驗的知識點。
支持高并發的評測服務:平臺采用kafka消息隊列來處理評測的請求,并內置高配置的底層沙箱服務,支持高并發的用戶同時使用。
學生測評結果自動統計:平臺將課堂內的用戶的評測結果進行統計,按照消耗內存、消耗時間兩個維度進行展示,從而直觀的展示該實驗的整體評測數據。
支持公共資源課程,便于老師教學:HTML5崗位技能實訓平臺可內置完整的實訓資源,其中包括實訓文檔以及在線資源包,用戶可以直接進行使用。
個人云盤,資源不丟失:平臺會為用戶提供云盤服務,云盤內所有文件都會按照不同的文件類型進行分開,便于用戶查看和操作。
平臺支持Web前端應用程序開發、web企業級開發、數據庫設計等實驗。
3.3HTML5崗位技能教學資源包
HTML5崗位技能教學資源包包含專業基礎課程: 計算機應用基礎、靜態網頁設計與制作、C語言程序設計、數據結構、HTML5 + CSS3 Web 前端開發技術、計算機專業英語等。專業核心課程:HTMI5 與 JavaSeript 程序設計、UI 設計基礎、美學基礎、Bootstrap 應用開發、NodeJS 應用開發、Vue 應用程序開發、Web 前端綜合實戰等。
3.4HTML5崗位技能實訓資源包
對接真實職業場景或工作情境,在校內外進行HTML5崗位技能實訓。使學生掌握網頁設計與制作的技術,能夠利用HTML5、CSS3等技術進行網頁布局,基于項目化教學的模式培養學生實踐動手能力;使學生了解JavaScript的基本語法,具備JavaScript的編程技巧和編程步驟;掌握常用的前端框架技術主要包含JQuery框架、Bootstrap框架、React框架、Vue框架、Angular框架等。利用數據庫管理系統和數據挖掘系統設計出能夠實現對數據庫中的數據進行添加、修改、刪除、處理、分析、理解、報表和打印等多種功能的數據管理和數據挖掘應用系統;并利用應用管理系統最終實現對數據的處理、分析和理解。
培養具有良好職業道德和人文素養,掌握web前后端數據交互、響應式開發等知識,具備動態網頁設計、開發、調試、維護等能力,能從事web前端軟件編程、軟件測試、軟件技術服務、智能終端界面開發等工作的中級技術技能人才。
3.5HTML5崗位技能實訓室配套設施
HTML5崗位技能實訓室配套設置包含實訓室硬件設施、HTML5崗位技能軟件和工具等內容,其中硬件設施如智慧黑板、教師講臺、多媒體設備、學生實訓電腦、桌椅、服務器、交換機、機柜及HTML5崗位技能實訓室裝修和HTML5崗位技能文化建設。HTML5崗位技能軟件和工具應包含常用的HTML5崗位技能軟件和工具,這些HTML5崗位技能軟件和工具可以幫助學生進行應用程序的編寫、測試和調試。
HTML5崗位技能實訓室建設圖
6.1專業教學支撐
6.2教材聯合開發教材
聯合各院校教授專家,開發HTML5崗位技能專業系列教材,為院校專業實驗課程開展和教學提供參考。
6.3 產學研支撐平臺
平臺采用spring cloud微服務開發架構,各服務模塊單獨運行并提供服務接口;可提供穩定、快速、高效的服務;平臺整體采用前后端分離和分布式微服務的彈性計算架構實現,后端主要基于Java的Spring cloud實現,前端vue實現等,具有高內聚、松耦合、業務單一、高性能、高并發、高可能、跨平臺、跨語言等特點。
平臺提供SSO單點登錄,多個應用系統統一登錄,統一的用戶管理,一個賬戶可登錄驗證教學全場景以及數字技術專業群實踐教學等所有應用模塊系統。
平臺采用kubernetes技術進行部署,支持公有云、私有云、混合云模式安裝;平臺支持多數據源從而保證技術的一致性;確保服務的穩定、可擴展、彈性擴容;每個獨立服務支持分布式集群部署,理論上可以無限橫向擴展,提高系統處理能力,支持大規模并發教學全場景和數字化專業群教學實踐應用。
基礎虛擬化服務由docker和kvm兩種虛擬化技術根據學科性質進行選擇性支撐,可滿足不同的虛擬化需求,提供穩定、可自行配置的虛擬機器。
基于全流程DevOps自動化運維,支持持續集成、分析、服務注冊與發現、系統監控、性能監控、日志管理、預警、持續部署(基于docker的鏡像倉庫,Kubernetes的容器云管理調度平臺,在線可視化管理、監控、調度容器)。
基礎持久化層支持RDS和NoSQL兩種方式,采用MySQL集群和MongoDB集群搭建,支持基于CQRS的分布式事務處理,支持數據自動備份,同時使用于Redis集群對熱點數據進行緩存,支持大并發;支持純本地化數據源。
基礎服務層支持在線驗證碼服務、基礎文件服務、消息隊列服務、OSS對象存儲服務、用戶/鑒權服務、個人云盤服務、WebSocket服務等,保證平臺的通用性。用戶基礎信息管理:對訂單實行按業務方向進行配置,對班級、教師、學生相關信息進行新增、修改、刪除以及數據權限進行配置。
6.4 技能大賽支撐
6.5 1+X認證服務
日常項目建設和實施過程中,經常會遇到類似數據可視化的實現場景。對于數據可視化已經從簡單的統計圖表展現,擴展到類似監控大屏,拓撲圖,流程編排圖,集成架構圖等方面的呈現。而這些往往不是簡單的使用圖表就能夠解決的。
因此今天總結下對于數據可視化和圖形繪制方面的工具整理。
推薦首先閱讀知乎的關于有哪些可視化工具推薦的回答,內容已經相當全面了
https://www.zhihu.com/question/19929609
要注意的是當前主流的仍然是基于javasrcirpt開發的圖表庫,對于偏重的flex不應該作為選擇的基礎。下面對一些選擇的思路做些簡單的說明。
首先可選的主流圖表庫包括了百度的Echart,Highchart,D3.js這三個。
這三個可視化圖表庫的使用客戶也相當多,能夠應對的常見可視化場景也足夠。對于百度的Echart又推出有新的V4.0版本,雖然支撐的圖表擴展沒有大的變化,但是在性能上有明顯改進。當然從支持的圖表類型種類和開放性來談,最強大的還是D3.js,但是前面兩種已經能夠基本滿足實際的圖表層面使用的需要。
對于百度Echart,對里面的關系圖做了詳細分析后,實際上沒有找到用來做網絡拓撲圖的工具,系統集成關系圖的組件。當然百度Echart里面有的關系圖,桑基圖,地圖,熱力圖遷徙圖,矩陣圖,日歷圖,樹圖等功能已經足夠強大。
采用百度Echart也很容易自己來實現類似監控大屏這種前端應用。
對于網絡關系圖,在可視化里面常見的一種類型,其中主流的應該是Gephi,Gephi是一款開源免費跨平臺基于JVM的復雜網絡分析軟件, 其主要用于各種網絡和復雜系統,動態和分層圖的交互可視化與探測開源工具。其次是R語言中的iGraph和networkD3包,功能也足夠強大。還有就是基于python語言實現的networkx,是專門進行網絡可視化呈現的一個小工具。
Gephi地址和例子參考:https://gephi.org/
對于商用的圖表和可視化工具當然是Tableau,據Gartner魔力象限,2014年的測評,tableau可執行速度最快,整體市場表現也在前列。在Tableau官方網站可以免費下載到桌面試用版進行試用。
如果僅僅是提供常用的畫圖API接口,自己完全根據需要繪制SVG渲染圖,對于這種場景你仍然可以選擇Echart和Highcharts來實現,在官方網站也有制作SVG渲染圖的例子。
當然還有一類即經常用于網管類,日志類監控分析的前端圖表展示軟件,在ELK日志分析系統 Logstash+ElasticSearch+Kibana4里面會使用Kibana4進行前端圖表展現。
Grafana是另外一個基于JavaScript的前端展示工具,Grafana provides a powerful and elegant way to create, explore, and share dashboards and data with your team and the world。對于Grafana支持Graphite, Elasticsearch, Prometheus, InfluxDB, OpenTSDB and KairosDB各種數據采集源。
對于Grafana當前和類似InfluxDB時序數據庫結合的很緊密,可以很容易是基于時序數據的可視化圖表展示,包括當前在Kurbernetes里面用的很多的Prometheus監控方案,仍然是基于時序數據庫和Grafana來實現資源性能監控。
Grafana的官方地址:https://grafana.com/
最后說下Processing,功能相當強大,但是要有一定的開發基礎和學習門檻,Processing 在 2001 年誕生于麻省理工學院(MIT)的媒體實驗室,主創者為 Ben Fry 和 Casey Reas,當然還有來自 Carnegie Mellon、洛杉磯的加利福尼亞大學以及邁阿密大學等的貢獻。
具體例子可以參考:https://processing.org/examples/
數據可視化和圖表僅僅是前端呈現的工具,對于數據可視化最重要的還是首先要搞清楚你當前有哪些數據,數據本身的結構和數據間關系是如何的?其次搞清楚數據呈現的場景和模式,其次才是呈現問題。
對于ESB服務總線,特別是涉及到兩級架構集成的時候,采用類似拓撲圖的可視化思路來進行集成架構和部署架構圖的可視化是一個可選的方案。基于拓撲圖可視化為關鍵字搜索,搜索到兩個可視化工具軟件,雖然都是付費軟件,但是對于拓撲圖,部署架構,集成關系圖等方面的展示能力還是相當強。
TWaver工具:http://www.servasoft.com/
TWaver關注于數據的圖形展示,它是面向開發人員的,需要進行二次開發。
TWaver的圖形組件庫中提供了拓撲組件、地圖組件、設備圖組件,以及表格、樹圖、屬性表、圖表等豐富的通用圖形界面組件,為電信運營支撐系統(OSS)的開發提供“一站式”的組件產品和解決方案,是快速設計、開發和部署OSS的利器。
可以看到TWaver本身的功能相對強大,完全可以勝任復雜的資源拓撲圖的設計,但是如果僅僅用于拓撲圖展示的話有點大材小用。
對于TWaver,實際上可以看到對于數據中心資源和資產的全三維可視化建模是另外一個做的相當好的地方。這個軟件可以實現數據中心內所有設備對象的虛擬仿真,以完全3D模式構建整個數據中心環境,并將數據中心內的監控子系統,如視頻、動環、門禁等,納入到可視化機房管理平臺中來,實時分析查看監控信息。 軟件采用B/S架構,無需安裝任何插件即可在瀏覽器中流暢漫游數據中心三維場景,實現數據中心級、機房級、機柜級、設備級和端口級管理和監控。
類似下圖:
Qunee工具:http://qunee.com/
Qunee是一套基于HTML5的網絡圖組件。其使用HTML5 Canvas技術,繪制清新、流暢的網絡圖,可用于社交網絡圖、拓撲圖、流程圖、地圖等需求, JS組件封裝,藏繁瑣于簡潔,輕松構建優雅的互聯網應用與企業應用,讓數據的在線可視化變得容易。
在網站上有詳細的例子可以參考,可以看到Qunee相對來說輕量些,用于實現一些簡單的網絡拓撲,集成架構圖展示完全可以滿足去。
類似上圖,可以很方便的通過Qunee提供的可視化設計工具實現。
基于這些可視化拓撲設計工具,結合ESB服務總線集成實際的集成場景來說,初步考慮可以應用的點包括如下。
1. 實現兩級架構的拓撲圖效果展示和接口服務集成監控。
布局原來一直太強調結合地圖進行展示,實際上效果并不一定太好。這里可以直接自己定義布局模式,初步想法就是中心為集團,四邊方框來線上各個省或子公司。形成完整的兩級集團展示效果。這種展示方式也方便直接線上到大屏上去。
2. 對于當前ESB平臺本身的資源和服務狀態監控可視化
這套可視化工具很容易實現這點,我們只需要先可視化的設計出部署架構布局,然后再將實際對數據庫,應用中間件資源,包括服務運行的各種狀態信息,異常信息直接顯示到整體部署邏輯架構圖上即可。這樣可以更加可視化的監控到資源當前的運行狀態和異常發生情況。
3. 服務集成架構展示
在最早我們做自研ESB產品的時候,采用Flash實現了一個集成架構的展示效果,但是整體效果并不是很好。而通過這套可視化工具,可以用來實現這種集成架構的效果展示。同時可以展示出兩級架構的集成效果。即可以分層展開效果。
集成架構不需要提前進行設計,而是需要在后臺提取了集成關系后,自動進行拓撲生成和自動化布局。集成架構中的連線可以用來表示當前系統間的接口服務連通性和接口服務調用流量等信息。但是上圖實際上離我們需要的集成架構圖可視化設計仍然有具體,具體見后面集成架構圖設計部分的一些思考。
4. 端到端流程監控可視化設計
基于服務間的集成關系和調用先后順序來實現端到端的流程監控,這個我在博客前面多次提到,也一直在尋找比較好的前端設計工具來做。比如對我們已有的流程平臺流程建模工具前端進行適度改進來支持等。
對于這類需求也可以用前面提到的工具來實現,先進行端到端監控流程圖的設計,然后在進行運行展示。其中最主要的還是在運行態的各類信息,比如運行狀態,數量,是否有異常等是否很容易疊加到已有的設計圖上。只要能夠解決這個問題,那么就能夠很好的應用到端到端流程監控的可視化設計中。
對于集成架構圖的繪制一直是我關注的一個點,也看了類似百度Echart,D3和HighChart等,基本都沒有發現適合用來做類似集成架構圖繪制的工具。同時集成架構圖往往都不是自動繪制,而需要提前進行集成架構的圖形布局設計,布局好后才能夠用JS去繪制。
因此更多我們需要的是一個JS繪圖工具庫,能夠匯總線條,矩陣,圓等基礎圖形形狀即可。我們可以看下一個簡單的集成架構圖,經過設計排版后布局可能如下:
對于這類圖可以看到實際上各類可視化圖表庫并不太容易實現。原來我們采用過Flash來進行集成架構圖的繪制,但是Flash相對偏重不太合適。因此還是需要找一個JS繪圖庫來實現這種簡單的集成架構圖的繪制工作。
基于這個思路我們在網上找了下比較好的一些JS繪制工具庫。
jsPlumb開源流程圖繪制工具庫
那么如果你應該使用它取決于你想用jsPlumb做什么。該框架適用于必須繪制圖表的Web應用程序,例如類似于Visio的應用程序或工作流程設計器等。由于圖表項目和連接的所有參數都是非常精細可控的,因此您可以繪制您可以想到的任何類型的圖表。
該開源庫的GitHub地址為:https://github.com/wangduanduan/jsplumb-chinese-tutorial
在該地址也有詳細的中文使用教程,根據教程的一些截圖可以看到,該工具庫很適合用來繪制我們上面的集成架構圖,因為這種圖本身也就是形狀和線條的一些簡單組合,而且來拖拽功能都不需要。
當然基于該工具庫,我們也可以用來實現更加復雜的集成架構圖,即將兩個業務系統間的所有關鍵集成接口全部以連線的方式表示出來。這種集成架構圖也是無法自動生成,需要首先進行整體部版設計,然后再通過jsPlumb工具庫進行繪制即可。
如果要連接多條線條,需要整個節點作為source或者target, 并且將錨點設置成Continuous,那么錨點就會隨著節點的位置改變而改變自己的位置。這個功能特性可以很方便我進行多線條設置。
注意在這個網址,https://jsplumbtoolkit.com/community/doc/anchors.html, 這個工具庫是存在License費用的,因此如果這個工具庫用于商業用途,按道理會涉及到License的購買問題。
一篇關于該工具庫的使用參考:https://www.cnblogs.com/xcj26/p/9870734.html
另外一個用該工具庫實現的流程設計器和表單設計器: http://formdesign.leipi.org/
付費JS繪制工具庫:GoJS
GoJS是一套基于JavaScript的付費圖形繪制工具庫,地址:https://gojs.net/latest/index.html
這套工具庫有免費版本,也有收費版本,收費版本比jsPlumb工具庫來說就強大了很多,特別是動態Port圖和動態分組圖,這兩個用來繪制我們集成架構圖,應用架構圖等都相當有用。
所有Demo演示地址參考:https://gojs.net/latest/samples/regrouping.html
JointJS工具庫
這個也是常用的繪圖工具庫,地址在:https://www.jointjs.com/
這個庫官方介紹的例子都感覺比較重,而實際其它搜索到的一些使用介紹來看,用于簡單從集成架構圖,流程圖類繪制還是沒有太大問題的。基本還是標準的新建畫板,畫布,然后進行各種圖形的定義和繪制。
jointJS是一個基于svg的圖形化工具庫,在畫布上畫出支持拖動的svg圖形,而且可以導出JSON,也能通過JSON配置導入直接生成圖形。由于這個工具庫是基于SVG的,因此也不太推薦使用。
一篇使用參考:https://segmentfault.com/a/1190000015972176
Quick V 是一套數據可視化大屏展示方案。在大數據時代,Quick V 將數據全面、直觀地呈現在用戶眼前,幫助管理者在面臨業務復雜度的急劇變化時,即刻擁有海量有序的決策支持信息,滿足會議展覽、業務監控、風險預警、地理信息分析等多種業務的展示需求。
參考:http://www.uileader.com/quickui_display.html
大家可以先看下上面這個大屏可視化效果,感覺整體還是做的相當不錯。這個工具本身商用收費,比較好的就是對于我們常見的大屏監控已經固化為各種模板,基本都可以直接使用。
基于百度Echart自己實現可配置的監控大屏
在前面我也談到,實際上對于監控大屏實現,當前我們完全可以采用百度Echart來定制實現,而這篇文章主要想談下如何對監控大屏可視化做到靈活可配置。
首先我們看到監控大屏可視化,實際上跟我們前面談到的自定義報表相當類似,其核心仍然是單面板設計,多面板組合。基于這個思路我們逐一展開進行描述。
在講自定義報表的時候,我們單面板設計數據集和實際的數據呈現是耦合在一起的,而實際上更好的思路是數據集和數據呈現進行分離。基于這個思路,逐一展開講關鍵功能點實現。
數據集設計
數據源定義,對于數據源定義,最好也進行獨立,一個報表前端呈現本身也可能涉及到多個數據源。數據集設計,即返回一個二維的數據集合,可以有多列。我們需要通過配置的方式來實現,即首先選擇數據源,然后自定義Sql語句,然后返回具體的數據集對象。在sql過程中我們可以對字段標題名稱等進行轉義。
更加解耦的方法是數據集可以直接選擇具體的WS服務,由服務返回一個二維的數據集對象。這種方式可以進一步實現報表平臺和底層數據庫的解耦。
單面板設計
單面板設計簡單來說就是將前端的呈現方式,究竟是折線圖,餅圖還是雷達圖等,和后端的數據集進行綁定。在這個過程中重點是要確認具體的圖表呈現的一些關鍵配置,包括X,Y軸顯示,圖表名稱,圖例是否顯示等關鍵配置,都需要在單面板設計的是配置完成。
單面板設計完成后,最好提供預覽功能按鈕,可以馬上體驗到單面板展示的效果。
大屏設計
對于大屏設計,實際上里面有幾個關鍵點,首先就是大屏展示需要有一個CSS模板,這個模板決定了所有的單面板圖表的配色風格,包括具體的底色,前端的色系選擇等。選擇模板就是確保最終的大屏展示各個單面板風格能夠完全保持一致。
大屏版面設計,仍然采用標準的Grid布局模式即可,可以看到所有的大屏展示基本都采用Grid布局模式。每個單面板你唯一要確定的就是橫向跨幾行,縱向跨幾列即可。類似上面的圖,我們采用4*4Grid進行布局,中間的地圖展示則是橫向跨3行,縱向跨兩列。
大屏整體的展示動態刷新能力
在以上設計完成后,我們整個大屏展示效果也就出來了。在該大屏設計中我們沒有考慮動態查詢功能。但是大屏監控仍然需要動態進行刷新。因此在設計大屏的時候需要具備動態刷新能力,為了考慮后續具備一定的擴展性,我們需要能夠將關鍵的一些變量參數傳遞到圖表展示中。
最關鍵的參數就是當前時間,當前的時間需要能夠傳遞到每一個數據集Sql中,方便我們根據時間進行數據過濾。同時對于大屏我們需要配置定時刷新頻率,基于該頻率對展示內容進行動態刷新。
IDC(Internet Data Center,指互聯網數據中心)行業有這樣一句操作效率的名言:"你無法控制沒有經過測量的事物。"言外之意:要想減少能源浪費情況就必須從最基本的測量開始。但如果無法得知能源都用到了什么地方的話,管理人員就無法知悉將重點放哪。
本文介紹通過 HT 打造一個完整的三維數據中心可視化系統。在實現傳統的數據中心監控可視化的功能外,添加了極具圖撲特色的設計元素,將中國的水墨畫融合進了平時枯燥的運維監控系統中,為枯燥的場景增添了一抹獨特的節奏與氣韻。
宏觀到微觀,逐級下鉆
利用三維虛擬仿真技術對三維地球進行立體全景展示,通過采用 HT 的球體模型加以匹配地理環球貼圖來實現該效果。并可通過接入各個數據中心的經緯度信息自動生成坐標點的位置,直觀展示分布在全球各地的數據中心。雖然 HT 也整合了開源 Cesuim 的方案實現 GIS 的功能,該方式完全不必采用 WebGIS 相關功能模塊,而是通過簡單的三角函數進行球體坐標算法運算來實現預期效果,相比之下采用該方案來實現會更加輕量快捷,甚至不需要建模的介入就可以完成,極大降低了實施成本和周期。
雖然無法通過 LOD 動態加載出地圖細節,但場景交互設計還能夠更加自由發揮出各種視覺效果,例如通過交互、切換場景等實現逐級下鉆,實現了從地球-區域-園區-機房-機柜設備的逐級下鉆的功能,場景過度順滑自然。
通過點擊對應區域,逐層下鉆到數據中心的園區外景。整體場景采用了輕量化建模的方式,對數據中心所在園區、樓宇樣貌進行高精度建模還原,支持 360 度觀察虛擬園區,通過 HT 自帶交互,即可實現鼠標的旋轉、平移、拉近拉遠操作,同時也實現了觸屏設備的單指旋轉、雙指縮放、三指平移操作不必再為跨平臺的不同交互模式而煩惱。
這是個問答小模塊
—— 很多未做過可視化項目的會有疑問?
1、如何完成這樣一個園區的三維建模?
常規情況下可通過提供衛星云圖、效果圖、鳥瞰圖、CAD圖、現場照片等資料,由設計師進行輕量化建模。
2、目前手頭有 BIM 的模型信息,是否能夠直接用于這個場景的展示?
BIM 模型除了包含基本模型形狀外,還包含了大量業務和層次結構信息,所以一般 BIM 文件都非常大,幾百 MB 到上 GB 的都有,這對于采用所有展示內容都是實時加載的 Web 便是最大的困難點。雖然 HT 也提供了讀取 BIM IFC 格式的內容,通過動態加載部分信息再在 Web 上進行實時渲染展示,但是在實際的項目執行過程中,還需要考慮各方因素,需要具體分析能否直接使用。大多數BIM都是工程使用,主要以呈現工程細節為主,在美觀效果上還是重新建模能達到更好的效果。
3、除了人工建模,是否還有其它方式?
目前可以通過無人機航拍生成傾斜攝影模型,再通過 GIS 方案展示出來。當然航拍的方式一般風格比較固定,該是什么樣,拍出來不會有太大差距,如遇到一些老舊廠區,跟之前頁面效果可能格格不入,包括 BIM 的方式,也大部分是比較丑的,所以輕量化重新建模的方式,設計師就有“設計”的發揮空間,創造更多美學上的都關系,如這個有山有水的園區,一眼必是“中國造”的。
動力監控可視化
IDC 能耗與管控系統作為一個大型整體的數據中心展示系統,在宏觀使用場景下,將會更加關注整體數據。通過對接區域內的數據中心數量信息、能耗情況、節能信息、節能同比等,最大限度地幫助決策者觀察到各類的對象,為決策者貼心打造數據智能決策平臺。
同時作為一個監控系統,預警、告警不可少。對接感知網絡數據,通過事件列表展示后臺實時推送的數據信息,實現顯示數據實時感知,設定預警閥值實現數據監測預警,有效監控監測數據業務數據運行態勢。 PUE (Power Usage Effectiveness),作為評價數據中心能源效率的指標,通過數據面板直觀展示。
資產管理可視化
資產可視化模塊將會隨著層級關系的遞進查看不同下鉆層級的資產狀況。資產管理模塊具備全生命周期管理功能,通過后臺數據接口實現了自動上下架,無需人工手動操作,以接口數據來保證展示內容的準確性,最終集成了平臺上的所有設施設備。通過 3D 視圖進行關鍵信息查看,如虛擬機、系統進程、磁盤空間占用以及其他實時的數據監控。可呈現資產的信息,包括但不限于設備類型、型號、采購及上架日期、位置、維保等信息,并自動刷新設備現有位置信息。
模塊中支持對場景內的設備進行模糊查找和定位,鏡頭自動移動到定位設備的當前位置,點擊即可彈出相關設備信息,輔助運維管理人員快速查找所需的設備。滿足不同類型資產的運維管理特性,確保資產信息完整無誤且有據可循。
容量管理可視化
可視化不僅僅能將肉眼所見的對象用圖像描繪出來,也能將設備的信息狀態形式表達出來。通過機位、U位、承重、功耗等各種可視化圖表,機房運維人員將更加清晰地掌握當前的容量情況,如當前機房的電力負載、機柜剩余空間、機房各區域承重情況以及存儲的容量情況,都可以形象直觀的表達出來,有效管理機房的容量資源,讓機房的各類資源負載倍加均衡。
容量可視化管理功能還支持通過空間搜索功能,對于已用空間和可用空間進行精確統計和展現。協助人員迅速找到合適新增設備的上架空間,精確定位所需空間。主要功能介紹如下:
當與監控可視化相結合時,便實現了與動環監控系統的PDU(Power Distribution Unit,電源分配單元)監控集成,機柜實時功率分布統計和機房PUE(Power Usage Effectiveness)的展示。能按不同區域查看能耗的用量,如樓層、房間、機柜進行查找和統計。運維人員不再需要通過原始數據去推理建立心理形象,而是直接用感官快速理解情況。
管線可視化
管線可視化內容通常分為網絡鏈路可視化、暖通管道可視化、電氣線路可視化等管線類型的可視化展示。如果使用傳統的人工建模方式,通常成本費用較高、實施周期較長,且搭建出來的可視化內容在場景中的使用意義不大,并且可視化的方向在于監管業務數據,而非真實意義上的管線排布。
因此 HT 推出基于管線可視化的獨特算法用于生成設備與設備之間相連的管線生成,包括網絡接口、暖通管線(水冷空調、水塔、冷水機組、冷卻泵、恒濕機)人工建模或數據生成)、電氣管線(變壓器、配電箱、電池組、電池柜、電力監控通訊柜、開關柜、主控柜)等鏈路可視化功能。系統可與網絡線路、電氣、暖通自控系統進行數據對接,通過算法自動排布生成管線,以可視化及動畫形式展現設備的運行狀態和連接狀態,因此連接關系和鏈路走向都能讓運維人員了然于目。
動環監控可視化
3D 空間內展現了對整個數據中心動環資源實時的管理與監控(包括UPS、自動旁路、空調送風等狀態),對設備資源進行狀態查詢、參數監測、預警告警等智能監測功能。以壓縮機、冷凝器、列頭柜各回路參數(電壓、電流、功率因數)等設備為主要監測,監視設備開關狀態以及設備參數變化的記錄和報警處理。
(1)UPS 監控
監測設備的參數和狀態,參數包括輸入輸出電壓、電流、功率、蓄電池組的電壓、溫度等;狀態包括整流器、逆變器、電池、負載等部件的狀態,顯示和記錄各參數的變化曲線,并對各類報警狀態進行記錄和報警處理。可實現機柜實時功率分布統計并按不同區域(樓層、房間、機柜)查看和統計設備能耗的用量。
(2)三維熱力云圖
通過對接數據中心內的物聯網設備(溫濕度傳感器),獲取到場景中的溫度點位信息,渲染出三維的熱力云圖效果。目前很多數據中心已經垂直安裝使用了低中高垂直方向的傳感器,傳統的熱力云圖是將將渲染出來的圖片貼合到平面地板上,使用三維的熱力云圖,可以帶來更直觀的視覺體驗,可以更快定位每個機柜上的設備發熱情況。
(3)氣流感知模擬
依照溫濕度傳感器傳達的數據,形成實時氣流組織分布圖 CFD (Computational Fluid Dynamics),使其清晰地看到機房內冷熱氣流流向和分布情況。
(4)節能監控
當前,降低制冷系統的能耗是數據中心規劃建設的基本準則,且影響著數據中心建設效益。采用可視化節能策略,利用系統提供的智能算法,計算當前設備和環境溫度,自動給出各個制冷設備的最佳功率。優化數據中心空調氣流,達到降低能耗,有效制冷的科學應用。
實時統計全年節能電量以及節能收益情況。
(5)門禁監控
三維可視化在門禁監控層面主要是與視頻安防監控系統及門禁系統進行集成,能展示所有視頻安防監控點和門禁的位置,能查看人員歷史進出信息、攝像頭實時視頻,對于故障和預警的設備還可以清楚直觀的在場景中展示出來。其中對于視頻流監控 HTML5 原生僅支持 MP4、OGG等,并不能支持目前實時視頻流的 RTSP 等視頻的播放,常見的解決方式是可通過轉碼服務來實現在網頁上播放視頻。同時視門禁監控還可以支持人臉識別(識別錯誤抓拍記錄)進出、刷卡進出(非法刷卡抓拍記錄)乃至新興的視頻融合技術(采用貼圖+算法處理不規則形狀、視頻校正、色彩校正的方式實現),以此來達到場景中虛實結合一體化監控的效果。
(6)預警告警
系統內具有完善的故障預警告警、事件自診斷、分析等功能,對于超過性能閾值的性能指標系統,能夠進行故障告警或預警并通知相應的運維管理人員,并做到保存歷史信息和報警事件。
動環監控系統目的是為了將上述各自獨立又或部分關聯的設備監控起來,實現了機房設備的集中統一管理。
圖撲軟件(Hightopo)的數據中心 3D 可視化系統將多種復雜的管理系統信息聚集在虛擬仿真環境下,以人類最直觀的理解形式展現,大幅度提升了信息交互和操控的效率,減少時間損耗和信息的浪費,保證信息的及時性和準確性。
繼而實現了數據中心端到端的 IT 可視化,強化 IT 管制手段和管理水平,包括縮短響應時間加速排障,提升資源利用率和運營效率過程,最終完成對數據中心高效綠色智能化運營。由此為數據中心科學決策有效管理打下夯實的基礎。
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