数据中心架构的变革 云计算数据中心架构

随着服务器虚拟化得到越来越广泛的部署，企业正在经历数据中心的重大革新，以提高IT灵活性和有效性能。企业正面临着以下四个方面的挑战： 1、如何应对管理数据的快速增长企业在谋求进一步地降低成本与提高利润率的过程中，带来了数据以TB级别的增长速度，如何方便且快捷地管理大量的数据成了最头痛的问题。企业采用的最普遍的做法是增加存储设备或者增加服务器来进行管理，但是这种做法同时也带来了更多附带问题。
2、如何控制数据中心的能耗企业增加设备的同时，必然需要增加人力、物力、财力的投入，这同时增加了数据中心的能耗。而这样的情况，与“绿色存储”的概念是背道而驰的。
3、如何快速做好快速的备份和恢复企业渐渐发现，传统的备份和恢复已不能满足要求。磁带用来备份大量永久性数据还能发挥一些作用，但是用它来恢复数据其速度是让企业无法忍受的。
4、如何提高IT员工的工作效率很多企业的劳动密集型的人工任务降低了IT员工的工作效率。
Gartner的研究也表明，如今的企业IT部门都希望能以最少的资源创造最大的效益，这使得既要管理基础架构的复杂度、又要满足更严格的服务要求并提高员工生产力变得难上加难。客户需要的是能够快速响应业务部门要求，让劳力密集型工作变得更加自动化，使IT基础架构不断扩展、更加透明。
为了帮助企业解决其所面临的诸多挑战，众多存储厂商一直都倾力打造完美虚拟存储平台，以提高服务水平，改善设备利用率和数据中心的电力、空间及散热效率。NetApp公司就是其中一家。NetApp的网络存储技术融合于VMware的全线数据中心虚拟化软件中，从而加快了数据中心的转型，为客户创造效益。
NetApp大中华区总经理柯志明向记者介绍了近期推出的这三款新软件的功能：
SnapManager for VirtualInfrastructure它能够为虚拟机提供自动化数据保护和恢复，以保护用户的VMware虚拟环境，同时，该软件也极大地降低了手动备份和恢复造成的人为错误，消除了由传统主机服务器备份和恢复造成的中断和性能方面的影响，显著提高了服务器的利用率，使用户能够更放心地进行数据保护。
SnapManager Compabilitywith VMware Virtualization：所有运行于Windows的NetAppSnapManager产品都能够与VMware虚拟化软件进行整合，将其独特的应用管理功能扩展到虚拟领域，提供同时可用于物理服务器和虚拟服务器的通用数据管理工具。
Provisioning Manager：该软件通过政策主导的自动化功能，加快了现有存储的配置进程，改善了容量利用率、减少了因人为出错而造成的数据丢失。虚拟服务器和物理服务器环境的存储配置中复杂的手动流程因此化繁为简，IT员工也得以将精力放在更重要的工作。

摘 要 笔者从狭义与广义的角度分别给出了云计算的概念，在云计算探讨的基础上总结出其大规模、虚拟化、可靠性、通用性、高可扩展性、廉价性的特点，并简要的分析了云计算现在热门的应用领域，最后对虚拟化、分布式并行编辑模式技术、安全技术、信息的海量存储技术等四种云计算关键技术进行了详细的探讨。
关键词 云计算 特点 关键技术
技术需要是一切科学进步的来源，它的作用将比大学本身所创造的财富要多的多，并且技术的要求可以直接转化为生产力，减短了科技成果转换为生产力的时间。
云计算是一种新型的计算形式，它以虚拟、共享为框架，在网格计算、分布式算法、并行算法等多种技术基础之上演变而来，也是计算机、通信、网络等多门学科结合的一种交叉科学。它的出现给电信、安全产业的工作模式、商业运作都带来了根本的变化。
云计算的发展与应用是一种时代的趋势，它以时代性、趋势性将影响着我们未来的生活、工作与学习。所以，我们需要认真的对待云计算这种崭新的计算科学，认真的分析其特点和探讨影响云计算的关键性技术。
一、云计算的概念
“云计算”的概念最初由Google公司提出，但随着行内对云计算概念的认可和拓展，云计算已经脱离了Google的早期目标，成为IT应用的一种全新理念和发展模式。
狭义云计算是专指IT商业领域中的付费和基础平台使用形式，具体说就是通过IT软硬件平台为用户提供所需的、可扩展的资源服务。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。
广义云计算的服务范畴不在局限于IT的软件、硬件或平台的使用，它将通过互联网对用户提供全方位的、按需的任意服务。
目前，云计算在范围上包括两个层次：第一个层次，云计算主要指遵循“云”的开放模式，通过网络以按需、以拓展的方式将IT基础设施进行交付，以及用户获得所需资源的应用模式，提供资源的设施和网络即是“云”。第二个层次，云计算并不仅仅局限于一种IT资源的使用和交付模式，而成为一种商业模式，也就是产品或服务的交付与使用模式。
总之，云计算是通过虚拟的形式闲散的资源进行整合，再把互联网的软、硬件、数据资源、信息应用作为一种有偿服务提供给互联网用户的全新计算、运维模式。
二、云计算的特点
（一）大规模
要想提供云计算服务，首先要搭建可用的云计算平台，这个“云”将是超大规模的、据2010年谷歌公司公布的数据显示仅在云计算中公司投入的服务器已经超过100万台，分布在50多个国家。可想而知云计算的规模及提供服务的能力。
（二）虚拟化
云计算的基础是虚拟化，它支持需要提供用户的用户在世界各地的任意地点、只要使用各种云客户端就能获取相应应用服务。
所请求的服务不再是一个固定的实体，而是来自虚拟的云端。用户只需要能够有上网的条件，所需服务的对象、地点、提供的方式用户无需了解、也不用担心应用因距离、位置的中断。
（三）可靠性
云计算因其超大规模与虚拟化的优势，为服务提供了多处，异地的副本容错，提供了比城域服务器更加安全、可靠的服务。
（四）通用性
云计算没有指定的应用，所有应用都可以在云计算异构的平台下运行，每个“云”都能虚拟出多种应用，支持各种服务。
（五）高可扩展性
在虚拟基础上建立的“云”，其规模是可灵活、动态扩展的，根据服务器、存储数量的增加，其规模也在不断扩大，满足用户以及应用服务增长的要求。
（六）廉价性
由于云计算的虚拟特性决定了运行商提供的服务只关心基础硬件的性能，不依靠于品牌，所以大大减少了数据中心建设的费用，“云”的集中式管理也给日后的运行与维护提供了方便与廉价。
三、应用状况
随着国内外云计算技术及应用的不断发展，云计算已经走过概念形成阶段，相关技术日趋走向成熟，正进入实际应用部署和运营阶段。未来十年内，云计算的应用将以政府部门、电信行业以及高校教育、石油化工、煤矿钢铁行业为重点，形成规模化的云计算中心、云服务中心、云计算应用中心、云平台中心。
（一）政府部门
政府部门既是云计算的应用部门也是云计算的监管与启动的重要支撑力量，有政府部门的监管与启动云计算的应用就会顺利的多。
各地政府部门在有组织、计划下创建云计算发展基地，使云计算中心、应用中心、服务厂商聚拢，形成产业“云”，提高服务竞争力。
（二）电信行业
依托云计算，电信运营商将借力发展，对内进行业务系统IT资源整合，提升内部IT资源的利用率和管理水平，降低业务的提供成本；对外通过云计算构建新兴商业模式的基础资源平台，提供公用IT服务，提升传统电信经济的效率，加速电信运营商平台化趋势与产业链的整合趋势，并在应用层面推动云计算的落地。
（三）其他行业
云计算在其他行业中也有不同的应用，一般都是与虚拟云、安全云等业务相关联。
四、云计算的关键技术
云计算不能割裂的看作是一种技术，它是由许多技术共同作用下的新型计算模式。影响着云计算的关键性技术包括：①虚拟化技术；②分布式并行编辑模式技术；③安全技术；④信息的海量存储技术等。下面我们将对这四种技术作详细的说明，其他还有很多对云计算有益的技术，在这里我们不一一进行介绍。
（一）虚拟化技术
虚拟化有效地隔离了软件与硬件平台，让人们将主要精力集中于平台所提供的服务上。在“云”应用中，用户不需要知道个人数据的准确存在位置，各个用户的私有数据都存储在“云”中，共享底层的存储资源，数据完全由云端的服务供应商来负责管理。
这项技术可以极大地提高资源利用率，因为低计算需求的任务可以共享一个单独的物理站点资源，虚拟机的部署和调度还能简化网络的负载平衡。
（二）分布式并行编辑模式技术
通过网络把强大的服务器计算资源方便地分发到终端用户手中，同时保证低成本和良好的用户体验，在这其中，编辑模式的选择起到了至关重要的作用。分布式并行编辑模式技术创立的目的是是软件和硬件资源得到高效地利用。MapReduce是云计算中使用较为广泛的编辑模式，在该模式下将任务自动分成多个子任务，实现分布并行编辑。
（三）安全技术
安全性是一切行业、应用服务生存的前提，没有了完全一切服务将是风险服务，不仅不能带来方便，反而会增加许多的危险。
云计算它的开放性和云端性直接影响着云计算环境的安全，给IT行业安全带来了巨大的挑战，主要表现为：
1虚拟化技术能够实现跨平台以及异构体的结合应用，然而虚拟化技术也会带来主机受到破坏及虚拟网络中断等安全问题。
2各类云应用的飘渺性，没有固定的基础平台、没有有界的安全限定、客户的信息及数据的安全将成为重要隐患。
3云服务大规模导致无法统一的进行安全策略的规划与部署。
（四）信息的海量存储技术
为满足分布在各地用户的不同需要，云计算中心服务平台需要由无数的服务器与存储设备来承载各类海量信息，对信息量的要求势必要求海量的存储。
为了应对云计算的海量存储的管理，需要云计算系统应具有高的网络吞吐能力和分布式计算等能力。目前数据存储管理技术主要有Google的GFS(G009le File System，非开源)以及HDFs(Hadoop Distributed File system，开源)，这两种技术已经成为事实的标准。
五、结束语
云计算以其大规模、虚拟化、高可用性、高可靠性、通用性及其廉价性等特点，逐渐的被人们所接受，并被广泛的应用。云计算的时代已经来临，它将给IT产业特别是运行服务业带来深远的影响。
参考文献：
[1]李响云计算风云乍起[J]计算机世界报200814
[2]肖连兵,黄林鹏网格计算综述[J]计算机工程200228
[3]虞慧群,范贵生云计算技术的应用及发展趋势综述[J]微型电脑应用　2011,27(10)
[4]张先锋,邹蕾云计算技术及其应用研究[J]计算机与数字工程2011,39(10)

常见的架设云服务器的方式一般有两种，除了前文中所提出的通过物理服务器虚拟化来建立云服务器外，还可以通过向外部云服务器提供商来购买云服务器的方式来架设。一般来说建立自己的物理服务器所需要的资金投入较大但数据安全性更高，适合大型企业使用。而租用云服务器的成本相对较小，一般很多中小企业都愿意使用这种方式。

亿万克政务云通过统一标准不仅有利于各个政务云之间的互连互通，避免产生“信息孤岛”，也有利于避免重复建设，节约建设资金。作为数据中心的关键核心，服务器承载着数据中心绝大部分计算任务，其可靠性、稳定性以及对故障问题精准定位的能力都直接影响着整个数据中心系统运行。面对数字化转型过程中业务需求的多样性和复杂性，企业需要根据不同的业务场景，构建高效、d性、安全的IT基础设施，满足多种应用场景需求。感兴趣的话点击此处了解一下

一、云计算和传统IDC在服务类型上的区别
常用的传统IDC服务包括实体服务器托管和租用两类。前者是由用户自行购买硬件发往机房托管，期间设备的监控和管理工作均由用户单方独立完成，IDC数据中心提供IP接入、带宽接入、电力供应和网络维护等，后者是由IDC数据中心租用实体设备给客户使用，同时负责环境的稳定，用户无需购买硬件设备。而云计算提供的服务是从基础设施(Iaas)到业务基础平台(PaaS)再到应用层(SaaS)的连续的整体的全套服务。IDC数据中心将规模化的硬件服务器整合虚拟到云端，为用户提供的是服务能力和IT效能。用户无需担心任何硬件设备的性能限制问题，例如小鸟云的可d性扩展资源用量来获得具备高扩展性和高可用的计算能力。
二、云计算和传统IDC在资源集约化速度和规模上的区别
传统IDC，只是在硬件服务器的基础进行有限的整合，例如多台虚拟机共享一台实体服务器性能。但这种简单的集约化受限于单台实体服务器的资源规模，远远不如云计算那样跨实体服务器，甚至跨数据中心的大规模有效整合。更重要的是，传统IDC提供的资源难以承受短时间内的快速再分配。而像小鸟云服务器那样，使用云计算可以实现横向/纵向的d性资源扩展和快速调度。
三、云计算和传统IDC在资源分配时滞上的区别
众所周知，由于部署和配置实体硬件的缘故，传统IDC资源的交付通常需要数小时甚至数天，将增加企业承受的时间成本，以及更多的精力消耗，并且难以做到实时、快速的资源再分配，且容易造成资源闲置和浪费。云计算，则通过更新的技术实现资源的快速再分配，可以在数分钟甚至几十秒内分配资源实现快速可用，并且云端虚拟资源池中庞大的资源规模使海量资源的快速再分配得以承受，并以此有效地规避资源闲置的风险，使用小鸟云不仅节省IT运营成本，还能提高资源的有效利用率。
四、云计算和传统IDC在平台运行效率上的区别
更加灵活的资源应用方式、更高的技术提升，使云服务商拥有集合优势创新资源利用方式，促进整个平台运作效率提升。例如，根据不同用户需求优化服务器设计和服务器软件更新、网络专线接入等。并且，和传统IDC服务不同，云计算使用户从硬件设备的管理和运维工作中解脱出来，专注内部业务的开发和创新，由云服务商负责云平台本身的稳定。这种责任分担模式使整个平台的运行效率获得提升。

服务器组成的三要素：

CPU、内存、IO

数据中心的三大要素：

计算、存储、网络

计算即服务器，存储通常为存储阵列，网络常为路由。

---