浅析云数据中心的构建与实现论文

　　随着云计算的出现和传统大中型数据中心建设高耗能问题的到来，我们如何借助云计算技术，建设低耗能、高效率的数据中心，实现传统数据中心的云化，这是本文的主要研究问题，也是对前期研究成果的重新整理和进一步的研究。

　　1 数据中心的分类

　　数据中心是数据计算、网络传输、数据存储等各种IT应用业务的提供中心，依据数据中心商业运作模式，可以将其主要分为四个类别：(1)企业数据中心;

　　(2)托管数据中心;

　　(3)因特网数据中心;

　　(4)网络数据中心。按机房的规模，又可以分为小型数据中心、中型数据中心、大型数据中心和超大型数据中心等。

　　本文主要讨论中型规模云数据中心的建设，即占地面积：200~1000 m、机柜数量：50~200个的数据中心建设。这种规模的云数据中心对企业来说，是最为普遍的。在中型数据中心的建设中，企业内部的实施主要是建设基础设施云(IaaS)，而IaaS虽然是企业内部的私有云，但也是建设PaaS和SaaS基础平台，是组成混合云和公众云的基本构件单元，从这个意义上说，企业私有云的建设具备重要的基础性意义，企业级的私有云数据中心建设，也有着一套特定的方法步骤。

　　2 数据中心的建设

　　传统数据中心基于所谓“烟囱式”的构建部署方式，业务系统独立规划、独立建设，各个业务系统形成一个个的“信息孤岛”，横向信息沟通复杂，导致其效率低、运行复杂，且不利于管理维护，资源利用率低下，通常只有10%~20%左右。随着业务量的超速增长，资源配置量不能动态变化，导致过早耗竭，而改建扩建的周期漫长，无法满足业务需求的快速变动。

　　为改变传统数据中心的不利局面，构建高起点、大规模、低成本、节能的数据中心，解决大规模多样性业务的资源需求的中型数据中心。我们可以通过云数据中心的构建达成基础架构共享、资源共享、集中管理的IT系统，满足企业业务策略、业务发展的需要，进而提供优化企业IT资源的竞争优势。实现低成本高效运营，提升企业核心竞争力。

　　3 云数据中心的构建

　　企业级私有云数据中心的建设途径，从传统数据中心进化到云数据中心，需经过三个主要步骤：虚拟化、资源池化、自动化。

　　3.1 虚拟化

　　虚拟化技术，通过软件或硬件管理程序把物理资源映射为虚拟资源。依据对数据中心中稀缺IT资源的分类，可被虚拟化的资源包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化三个类型。服务器虚拟化，分为 Unix 服务器虚拟化和x86服务器虚拟化。Unix服务器又称小型机，市场主流的小型机厂商各自提供配套的虚拟化程序，各厂家的产品互不兼容。x86服务器虚拟化，主流虚拟化产品包括VMware ESX/ESXi、微软的Hyper-V、开源的KVM等。除此之外，Oracle和华为等厂商提供了基于开源XEN内核的虚拟化平台。服务器虚拟化屏蔽了各种类型服务器的硬件差异，为用户提供统一逻辑形式的计算资源。为计算资源的标准化提供了基础。

　　存储虚拟化，主要是在物理存储系统之上添加一个虚拟层，将物理存储虚拟化成逻辑存储单元。把分散的、不同级别或不同品牌的存储产品统一到大的逻辑存储空间。 再从这些大的存储空间，划分空间提供给用户使用。

　　对于网络资源来说，有各种网络设备及安全设备和网络本身。网络设备及安全设备包括路由器、交换机、网卡、HBA卡、防火墙、IDS/IPS、负载均衡设备等。网络包括FC存储网络和IP网络。IP网络根据用途又可分为生产网络、IP存储网络等。网络的需求及其实现越来越复杂，随着IT 预算紧缩，网络的整合不可避免，虚拟化技术将会在整合和简化网络资源中得到很好的应用。同时，虚拟化在网络环境下可将各组用户彼此逻辑隔离，在多层应用环境中也可将其彼此隔离。网络虚拟化不但提高了数据的安全性，也很好的简化了数据和网络管理的复杂性。

　　实现数据中心三类资源的虚拟化，是构建云数据中心的基础。虚拟化实现了数据中心IT资源的集中共享和统一调度，能够有效提高IT资源的利用率，将传统数据中心的资源利用率从10%~20%提升至50%~60%，相当于增加了3~5倍的资源量。