1、云計算數(shù)據(jù)中心的構(gòu)成
云計算數(shù)據(jù)中心本質(zhì)上由云計算平臺和云計算服務(wù)構(gòu)成。云計算服務(wù)包括通過各種通信手段提供給用戶的應(yīng)用、軟件、工具以及計算資源服務(wù)等;云計算平臺包括用來支撐這些服務(wù)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(shù)據(jù)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(tài)調(diào)配和平滑擴展的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)通信能力,用以支撐云計算服務(wù)的實現(xiàn)。
云計算平臺是云計算中心的內(nèi)部支撐,處于云計算技術(shù)體系的核心。它以數(shù)據(jù)為中心,以虛擬化和調(diào)度技術(shù)為手段,通過建立物理的、可縮放的、可調(diào)配的、可綁定的計算資源池,整合分布在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器集群、存儲群等,結(jié)合可動態(tài)分配和平滑擴展資源的能力,提供安全可靠的各種應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)。
2、云計算數(shù)據(jù)中心的實施過程
云計算數(shù)據(jù)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(jǐn)慎評估和整體規(guī)劃,充分考慮云計算數(shù)據(jù)中心的管理模式,并將未來的運營模式納入到整體規(guī)劃中,這樣才可以充分發(fā)揮云計算平臺作用。
結(jié)合對云計算中心用戶需求的調(diào)研和國外的實施經(jīng)驗,目前云計算數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)實施主要分為以下5個階段:
1)規(guī)劃階段:要將云計算中心建設(shè)作為戰(zhàn)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(xiàn)的目標(biāo),從業(yè)務(wù)創(chuàng)新和IT服務(wù)轉(zhuǎn)型的高度進(jìn)行規(guī)劃和部署。
2)準(zhǔn)備階段:根據(jù)本行業(yè)特性,充分了解用戶采用云計算數(shù)據(jù)中心想要獲得的服務(wù)與應(yīng)用需求,并對云計算平臺進(jìn)行充分的評估,選擇合適的技術(shù)架構(gòu)。同時充分考慮系統(tǒng)擴展和遷移的可操作性,保證基礎(chǔ)設(shè)施平臺技術(shù)的連續(xù)性和核心業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
3)實施階段:資源虛擬化是云計算中心的基礎(chǔ),通過構(gòu)建支持異構(gòu)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(wù)要求。
4)深化階段:在實現(xiàn)平臺架構(gòu)虛擬化的基礎(chǔ)上,還要實現(xiàn)各種資源調(diào)度和分配的自動化,為全面管理和自助服務(wù)打好基礎(chǔ)。
5)應(yīng)用和管理階段:云計算的基本特征是開放性,云計算平臺應(yīng)能提供標(biāo)準(zhǔn)的API實現(xiàn)與現(xiàn)有應(yīng)用兼容。所有的應(yīng)用移植是漸進(jìn)過程,云計算基礎(chǔ)架構(gòu)要很好的支撐核心應(yīng)用,而并不僅僅是新增的需求。同時,云計算平臺建設(shè)是個閉環(huán)的過程,需要進(jìn)行不斷地改進(jìn)。
3、云計算數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)
云計算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)融合了很多新的技術(shù),主要包括以下幾個方面。
1)虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和桌面等多個方面,不同類型的虛擬化技術(shù)從不同角度解決不同的系統(tǒng)性能問題。
服務(wù)器虛擬化對服務(wù)器資源進(jìn)行快速劃分和動態(tài)部署,從而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度,消除了設(shè)備無序蔓延,并達(dá)到減少運營成本、提高資產(chǎn)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(jìn)行統(tǒng)一管理,實現(xiàn)無需中斷應(yīng)用即可改變存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)遷移,提高了整個系統(tǒng)的動態(tài)適應(yīng)能力。
網(wǎng)絡(luò)虛擬化通過將一個物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點虛擬成多個節(jié)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(shù)量并降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度,實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的容量優(yōu)化。
應(yīng)用虛擬化通過將資源動態(tài)分配到最需要的地方來幫助改進(jìn)服務(wù)交付能力,并提高了應(yīng)用的可用性和性能。
云計算數(shù)據(jù)中心基于上述虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了跨越IT架構(gòu)的全系統(tǒng)虛擬化,對所有資源進(jìn)行統(tǒng)一管理、調(diào)配和監(jiān)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(dá)到最大化。
2)彈性伸縮和動態(tài)調(diào)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(nèi)增加資源來提高處理能力,如:在現(xiàn)有服務(wù)器上增加CPU或在現(xiàn)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(tài)調(diào)配是根據(jù)需求的變化,對計算資源自動地進(jìn)行分配和管理,實現(xiàn)高度“彈性”的縮放和優(yōu)化使用,而使用者不介入具體操作流程。
3)高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸交換和事件處理
數(shù)據(jù)傳輸交換和事件處理系統(tǒng)是云計算中心的消息和數(shù)據(jù)傳輸交換樞紐,不能僅采用組播協(xié)議來追求速度,也不能僅采用TCP來追求可靠性,而需要結(jié)合多種協(xié)議的優(yōu)勢,有效控制分布在網(wǎng)絡(luò)上的眾多組件之間的數(shù)據(jù)流向,保證數(shù)據(jù)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(tǒng)應(yīng)用的多樣性和業(yè)務(wù)實時性要求,設(shè)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。