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云計算話題: 云計算數據中心建設的環節

時間：2018-06-21 11:17:57 作者：tanym 來源：IDCSPED 閱讀：27519 評論：0

內容摘要：云計算數據中心本質上由云計算平臺和云計算服務構成。云計算服務包括通過各種通信手段提供給用戶的應用、軟件、工具以及計算資源服務等;云計算平臺包括用來支撐這些服務的安全可靠和高效運營的軟硬件平臺。

云計算數據中心采用虛擬化、自動化、并行計算、安全策略以及能源管理等新技術，解決目前數據中心存在的成本增加過快和能源消耗過度等問題;通過標準化、模塊化、動態彈性部署和自助服務的架構方式實現對業務服務的敏捷響應和服務的按需獲取。

1、云計算數據中心的構成

云計算數據中心本質上由云計算平臺和云計算服務構成。云計算服務包括通過各種通信手段提供給用戶的應用、軟件、工具以及計算資源服務等;云計算平臺包括用來支撐這些服務的安全可靠和高效運營的軟硬件平臺。通過云計算平臺將一個或多個數據中心的軟硬件整合起來，形成一種分層的虛擬計算資源池，并提供可動態調配和平滑擴展的計算、存儲和網絡通信能力，用以支撐云計算服務的實現。

云計算服務是云計算中心的外在實現，包括互聯網(Internet)、應用軟件(SaaS)、系統平臺(PaaS)和計算資源(IaaS)等服務，其特點是無需前期投資、按需租用服務、獲取方式簡單以及使用安全可靠等，可以滿足不同規模的用戶根據需要動態地擴展其服務內容。

云計算平臺是云計算中心的內部支撐，處于云計算技術體系的核心。它以數據為中心，以虛擬化和調度技術為手段，通過建立物理的、可縮放的、可調配的、可綁定的計算資源池，整合分布在網絡上的服務器集群、存儲群等，結合可動態分配和平滑擴展資源的能力，提供安全可靠的各種應用數據服務。

2、云計算數據中心的實施過程

云計算數據中心的實施不是一個簡單的軟硬件集成項目，在實施之前需要謹慎評估和整體規劃，充分考慮云計算數據中心的管理模式，并將未來的運營模式納入到整體規劃中，這樣才可以充分發揮云計算平臺作用。

結合對云計算中心用戶需求的調研和國外的實施經驗，目前云計算數據中心基礎架構實施主要分為以下5個階段：

1)規劃階段：要將云計算中心建設作為戰略問題來對待，管理高層要給予極大的重視和支持，并明確每一階段所要實現的目標，從業務創新和IT服務轉型的高度進行規劃和部署。

2)準備階段：根據本行業特性，充分了解用戶采用云計算數據中心想要獲得的服務與應用需求，并對云計算平臺進行充分的評估，選擇合適的技術架構。同時充分考慮系統擴展和遷移的可操作性，保證基礎設施平臺技術的連續性和核心業務的連續性。

3)實施階段：資源虛擬化是云計算中心的基礎，通過構建支持異構平臺的虛擬化平臺，可以滿足安全性、可靠性、擴展性和靈活性等各方面的服務要求。

4)深化階段：在實現平臺架構虛擬化的基礎上，還要實現各種資源調度和分配的自動化，為全面管理和自助服務打好基礎。

5)應用和管理階段：云計算的基本特征是開放性，云計算平臺應能提供標準的API實現與現有應用兼容。所有的應用移植是漸進過程，云計算基礎架構要很好的支撐核心應用，而并不僅僅是新增的需求。同時，云計算平臺建設是個閉環的過程，需要進行不斷地改進。

3、云計算數據中心的關鍵技術

云計算數據中心的建設融合了很多新的技術，主要包括以下幾個方面。

1)虛擬化技術

虛擬化技術的應用領域涉及服務器、存儲、網絡、應用和桌面等多個方面，不同類型的虛擬化技術從不同角度解決不同的系統性能問題。

服務器虛擬化對服務器資源進行快速劃分和動態部署，從而降低了系統的復雜度，消除了設備無序蔓延，并達到減少運營成本、提高資產利用率的目的。

存儲虛擬化將存儲資源集中到一個大容量的資源池并進行統一管理，實現無需中斷應用即可改變存儲系統和數據遷移，提高了整個系統的動態適應能力。

網絡虛擬化通過將一個物理網絡節點虛擬成多個節點以及將多臺交換機整合成一臺虛擬的交換機來增加連接數量并降低網絡復雜度，實現網絡的容量優化。

應用虛擬化通過將資源動態分配到最需要的地方來幫助改進服務交付能力，并提高了應用的可用性和性能。

云計算數據中心基于上述虛擬化技術實現了跨越IT架構的全系統虛擬化，對所有資源進行統一管理、調配和監控，在無需擴展重要物理資源的前提下，簡單而有效地將大量分散的、沒有得到充分利用的物理資源整合成單一的大型虛擬資源，并使其能長時間高效運行，從而能源效率和資源利用率達到最大化。

2)彈性伸縮和動態調配

彈性伸縮可以從縱向和橫向兩個方面考慮?？v向伸縮性是指在同一個邏輯單元內增加資源來提高處理能力，如：在現有服務器上增加CPU或在現有的RAID/SAN存儲中增加硬盤等;橫向伸縮性是指增加更多邏輯單元的資源，并整合成如同一個單元在工作。

動態調配是根據需求的變化，對計算資源自動地進行分配和管理，實現高度“彈性”的縮放和優化使用，而使用者不介入具體操作流程。

3)高效、可靠的數據傳輸交換和事件處理

數據傳輸交換和事件處理系統是云計算中心的消息和數據傳輸交換樞紐，不能僅采用組播協議來追求速度，也不能僅采用TCP來追求可靠性，而需要結合多種協議的優勢，有效控制分布在網絡上的眾多組件之間的數據流向，保證數據通道的暢通性、信息交換的可靠性和安全性。同時，為了滿足系統應用的多樣性和業務實時性要求，設計中也要考慮點對點、點對多點、多點對多點等多種連接方式。

4)海量數據的存儲、處理和訪問

分布式海量數據存儲系統包括分別用來處理結構化和非結構化數據的分布式數據庫和分布式文件存儲兩個子系統，以及一系列兼容傳統數據庫和存儲產品的適配工具，保證在不同環境下實現海量數據的存儲、訪問、同步以及實時遷移、復制、備份等功能。

5)智能化管理監控和“即插即用”式的部署應用

智能管理監控系統結合事件驅動及協同合作機制，實現對大規模計算機集群進行自動化智能的管理，它不僅負責對所有服務器上運行的軟件服務提供自動部署、自動升級、自動配置、可視化管理和實時狀態監控，而且還會根據環境和需求的變化或異常情況的出現，對其進行動態調度和自動遷移。同時在系統層面上對整個分布式集群的每個組成部分，無論硬件還是軟件，真正實現實時的、全自動化的“即插即用”式管理。

6)并行計算框架

并行計算框架就是在整合大規模服務器集群的基礎上，結合設計完整的網格計算框架，保證不同節點及單個節點不同進程間的協同工作能力，從而把分散的IT基礎設施用結構化的方式整合在一起，實現高可靠、高性能的強大數據處理和計算分析能力。系統根據計算任務需求和相關的數據，自動安排和處理支撐分布式計算所需的復雜工作，解決諸如商業智能、經營分析、日志分析等各種需要強大計算能力的復雜IT問題。

7)多租賃與按需計費

多租賃就是采用SLA設置手段，根據實際業務特點和需求，通過自定義策略對整個系統的性能和安全性進行優化配置，從而在不同的粒度上對系統所提供的資源進行處理，形成面向不同用戶、不同使用目的、表現形態各異的特性服務。

按需計費是在資源統一調配基礎上，通過監控管理機制保持對用戶資源使用情況的跟蹤和記錄并實時反饋，以此實現用戶資源使用的計量和服務的付費，節省大量的建設費用和運維管理成本。

監理在云計算數據中心建設項目應重點關注以下內容：

1)基礎架構體系的轉變

云計算數據中心與傳統數據中心的基礎架構體系有較大的不同，它可能是多個數據中心的整合，形成一個統一的云計算中心;同時數據中心內部也不僅僅是獨立物理硬件和軟件系統的簡單集成，而是各組件整合形成統一的分層的虛擬化資源池，實現設備資源更高的利用率。同時，采用面向服務的體系結構，將應用程序的不同功能單元(服務)以統一和通用的方式進行交互，使信息系統的使用和管理更加細化。

2)產品的變化

云計算數據中心的產品構成不僅僅是網絡設備、服務器、存儲系統、操作系統、中間件等，還需要各類平臺下的虛擬化軟件、自動化遷移/調度系統、資源監控/分配系統、計量/計費系統以及自服務系統等相關產品，同時部分功能還需要進行定制化開發。

3)多種技術的融合

云計算數據中心的建設涉及云網絡、虛擬化、網格技術、并行計算、存儲技術、資源監控/計量、自動化部署/遷移以及自服務門戶等技術領域，按照傳統的集成實施項目進行監理工作，難以把握項目的整體完成度和應用效果，必須對項目所采用的技術全面了解，才能達到實質性監理的目的。

綜上所述，我們只要充分理解云計算數據中心的建設思路、總體構架、關鍵技術以及核心產品，就可以在項目建設的各個階段，掌控主要的建設內容和指標，發揮實質性監理的作用，輔助建設方實現項目目標。

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