云數(shù)據(jù)中心是企業(yè) IT 運營的核心所在。它是大多數(shù)業(yè)務關鍵型系統(tǒng)的存儲庫，負責存儲和處理大多數(shù)業(yè)務數(shù)據(jù)，并將其分發(fā)給用戶。保持數(shù)據(jù)中心的安全性和可靠性，對于保護企業(yè)的運營連續(xù)性（也就是不間斷地開展業(yè)務的能力）而言至關重要。
隨著互聯(lián)網(wǎng)特別是移動互聯(lián)網(wǎng)的興起，云數(shù)據(jù)中心也成為了一個非常熱門的概念。不管是通信行業(yè)、金融行業(yè)、IT行業(yè)、政府部門，數(shù)據(jù)中心這四個字都隨處可見。
當下，整個IT信息產(chǎn)業(yè)正朝著寬帶化、移動化、智能化發(fā)展，4K超高清、4G高速移動互聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)分析、物聯(lián)網(wǎng)、智能融合型CDN、軟件定義網(wǎng)絡SDN等一個個新的信息服務模式正在席卷全球成為新熱點，這些所有的變化，都將對企業(yè)及所有從事IT信息服務的互聯(lián)網(wǎng)公司帶來前所未有的機遇及挑戰(zhàn)。2013年，工信部、發(fā)改委、國土部、電監(jiān)會和能源局聯(lián)合發(fā)布《關于數(shù)據(jù)中心建設布局的指導意見》，明確提出將數(shù)據(jù)中心從市場需求和環(huán)境友好角度出發(fā)，分類型引導建設的指導要求。云計算即將成為信息社會的公共資源，而數(shù)據(jù)中心則是支撐云計算服務的基礎設施，那么如何為云計算規(guī)劃建設一個數(shù)據(jù)中心呢?那么讓我們從以下幾個方面來對云數(shù)據(jù)中心做一個了解。
一、什么是云數(shù)據(jù)中心?云數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有什么區(qū)別?
近年來，數(shù)據(jù)中心建設成為全球各行業(yè)的IT建設重點，國內(nèi)數(shù)據(jù)中心建設的投資年增長率更是超過20%，金融、制造業(yè)、政府、能源、交通、教育、互聯(lián)網(wǎng)和運營商等各個行業(yè)正在規(guī)劃、建設和改造各自的數(shù)據(jù)中心。隨著企業(yè)信息化的深入和新技術的廣泛使用，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心已經(jīng)無法滿足后數(shù)據(jù)中心時代的高效、敏捷、易維護的需求。
傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心與云計算數(shù)據(jù)中心的區(qū)別在于應對的業(yè)務模式不同。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心多數(shù)是基礎性數(shù)據(jù)業(yè)務，并有明確的跨網(wǎng)和區(qū)域性限制，而云計算是通過網(wǎng)絡跨地域提供可伸縮的廉價的分布式計算能力。并且傳統(tǒng)IDC支撐的信息系統(tǒng)架構也與云計算有很多不同，云計算之前的應用信息系統(tǒng)，其硬件規(guī)模、存儲等級、系統(tǒng)變量相對固定。而云計算所需要的數(shù)據(jù)中心來源于互聯(lián)網(wǎng)，但又向集成化平臺演進，因此，有別于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心基礎設施和上層應用軟硬分離的局面，云計算的數(shù)據(jù)中心從基礎設施到計算與應用是連續(xù)和整體的，并相互關聯(lián)和可適應。
二、如何建設云數(shù)據(jù)中心
數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)大集中而形成的集成IT應用環(huán)境，是各種業(yè)務的提供中心，也是數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換的中心。對于云計算而言，數(shù)據(jù)中心要求基礎設施具有良好的彈性、擴展性、自動化、數(shù)據(jù)遷移、多租戶和對虛擬化的支持，應著重從高密度低成本服務器、海量存儲設備和高性能計算設備等方面提高云計算數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)處理能力。那么，云計算環(huán)境下的數(shù)據(jù)中心基礎設施各部分的架構應該是什么樣的呢?又該如何科學化的系統(tǒng)建設呢?
1、在電力和節(jié)能方面，基礎設施需要充分適應云計算的業(yè)務發(fā)展客觀規(guī)律，按照最優(yōu)化效率建設綠色的數(shù)據(jù)中心。
何為“綠色數(shù)據(jù)中心”?不僅建筑需要節(jié)能，數(shù)據(jù)中心也是如此，嚴重的電力不足，使得機房頻頻出現(xiàn)能耗危機，綠色數(shù)據(jù)中心突然間從“無人所知”升至“家喻戶曉”。據(jù)調查數(shù)據(jù)顯示，62%的企業(yè)認為，他們的數(shù)據(jù)中心面臨著諸如散熱、供電、成本等問題;23%的企業(yè)認為，其數(shù)據(jù)中心供電和散熱能力不足，限制了IT基礎設施擴展，或無法充分利用高密度計算設備;19%的被訪企業(yè)認為，其數(shù)據(jù)中心的耗電量太大，費用超高，無法負擔;還有17%的企業(yè)認為，機房溫度過高，影響了計算設備的穩(wěn)定運行，隨之導致一系列問題的出現(xiàn)。因此，大多數(shù)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心設施最嚴重的問題是：運算密度的提高導致用電密度的迅速加大，數(shù)據(jù)中心總體擁有成本隨服務器的增加而成倍增加。過去的數(shù)據(jù)中心運算能力是目標，用電是“一般商品”，現(xiàn)在和未來的數(shù)據(jù)中心運算能力是“一般商品”，用電是焦點。因此我們需要綠色數(shù)據(jù)中心。綠色數(shù)據(jù)中心的含義就是要提高數(shù)據(jù)中心的能源效率，盡量減少數(shù)據(jù)中心的整體用電量;增大數(shù)據(jù)中心整體用電中用于IT系統(tǒng)比例;盡量減少用于非計算設備(電源轉換、冷卻等)的用電消耗。
還有新出現(xiàn)的集裝箱式數(shù)據(jù)中心，集供電、制冷、網(wǎng)絡、安防、監(jiān)控等系統(tǒng)于一身，為數(shù)據(jù)中心需求量身打造，具有極高的系統(tǒng)冗余度和完整度，其可靠性完全不亞于甚至高于整體數(shù)據(jù)中心需求，為數(shù)據(jù)中心機房快速投產(chǎn)和應用提供了一體化式解決方案。
2、在云計算網(wǎng)絡系統(tǒng)架構上，應堅持區(qū)域化、層次化、模塊化的設計理念，使網(wǎng)絡層次更加清楚、功能更加明確。
根據(jù)業(yè)務性質或網(wǎng)絡設備的作用進行區(qū)域劃分，可以從以下幾方面進行規(guī)劃。
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按照數(shù)據(jù)的等保級別來劃分。比如等保二級和等保三級應劃分不同的網(wǎng)絡安全域，使用不同的安全策略，來對傳送的數(shù)據(jù)進行保護。
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按照面向用戶的不同，網(wǎng)絡系統(tǒng)還可以劃分為內(nèi)部核心網(wǎng)、業(yè)務專網(wǎng)、×××安全接入域、公眾服務網(wǎng)等區(qū)域。
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按照網(wǎng)絡層次結構中設備作用的不同，網(wǎng)絡系統(tǒng)可以劃分為核心層、匯聚層、接入層。
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按照各業(yè)務的應用關聯(lián)關系及業(yè)務的安全隔離需求綜合考慮，網(wǎng)絡系統(tǒng)在邏輯上可以劃分為業(yè)務區(qū)、前置區(qū)、管理區(qū)、存儲區(qū)、外聯(lián)接入?yún)^(qū)、內(nèi)網(wǎng)交互區(qū)等。
此外，如果有兩地三中心的網(wǎng)絡架構。在數(shù)據(jù)中心部署虛擬化云計算之后，還需要大二層來打通不同的數(shù)據(jù)中心。這就需要網(wǎng)絡架構向扁平化方向發(fā)展，最終的目標是在任意兩點之間盡量減少網(wǎng)絡架構的數(shù)目，消除網(wǎng)絡層級的復雜性和減少網(wǎng)絡延遲。不過，目前大二層技術仍未有統(tǒng)一的標準，其推廣應用還有待更多的實踐。
3、云計算應用系統(tǒng)架構
云計算平臺為部署和運行應用系統(tǒng)提供所需的基礎設施資源和相應的應用基礎環(huán)境，所以應用系統(tǒng)的開發(fā)人員無需關心應用的底層硬件和應用的基礎設施。并且可以根據(jù)應用需求的變化，云計算平臺可以動態(tài)調整和擴展應用系統(tǒng)所需的資源。完整的應用平臺包含如下系統(tǒng)功能架構。
1)應用運行環(huán)境：
底層網(wǎng)絡環(huán)境
WEB前端
中間件平臺
分布式運行環(huán)境
多種類型的數(shù)據(jù)存儲
動態(tài)資源伸縮
2)應用全生命周期支持
提供JAVA開發(fā)、SDK、IOS等流程化環(huán)境，加快應用的開發(fā)、測試和部署。
公共服務：以API形式提供公共服務，如隊列服務、存儲服務和緩存服務等。
監(jiān)控、管理和計量：提供資源池、應用系統(tǒng)的管理和監(jiān)控功能，精確計量應用使用所消耗的 計算資源。
3)集成、復合應用構建能力
除了提供應用運行環(huán)境外，還需要提供連通性的服務、整合服務、消息服務和流程重組服務 等，來實現(xiàn)用于構建SOA架構風格的復合應用。
云計算核心是計算能力的集中和計算資源的規(guī)模性突破，云計算平臺對外提供的計算類型決定了云計算中心的硬件基礎架構。從云端客戶需求看，云計算中心通常需要提供以下幾種類型的計算能力，其服務器系統(tǒng)可采用三(多)層架構：一是高性能的、穩(wěn)定可靠的業(yè)務級計算，主要處理緊耦合復雜的計算任務，這類計算不僅包括對外的數(shù)據(jù)庫、商務智能數(shù)據(jù)挖掘等關鍵服務，也包括自身賬戶、計費等核心系統(tǒng)，通常由企業(yè)級大型服務器提供;二是面向眾多普通應用的通用型計算，用于提供低成本計算解決方案，這種計算對硬件要求較低，一般采用高密度、低成本的X86集成服務器，以有效降低數(shù)據(jù)中心的運營成本和終端用戶的使用成本;三是面向科學計算、大數(shù)據(jù)分析等業(yè)務，提供百萬億、千萬億次計算能力的高性能計算，其硬件基礎是高性能集群。
4、云計算存儲系統(tǒng)架構
云計算采用數(shù)據(jù)統(tǒng)一集中存儲的模式，在云計算平臺中，數(shù)據(jù)如何存儲是一個非常重要的問題，在實際使用的過程中，需要將數(shù)據(jù)分配到多個節(jié)點的多個磁盤當中。而能夠達到這一目的存儲技術，當前主要有兩種方式，一種是使用類似于Google File System的集群文件系統(tǒng)，另外一種是基于塊設備的存儲區(qū)域網(wǎng)絡SAN系統(tǒng)。
GFS是由 Google公司設計并實現(xiàn)的一種分布式文件系統(tǒng)，基于大量安裝有Linux操作系統(tǒng)的普通PC構成的集群系統(tǒng)，整個集群系統(tǒng)由一臺Master和若干臺ChunkServer構成。在SAN連接方式上，可以有多種選擇。一種選擇是使用光纖網(wǎng)絡，能夠操作快速的光纖磁盤，適合于對性能與可靠性要求比較高的場所。
另外一種選擇是使用以太網(wǎng)，采取iSCSI協(xié)議，能夠運行在普通的局域網(wǎng)環(huán)境下，從而降低成本。采用SAN結構，大量的數(shù)據(jù)傳輸通過SAN網(wǎng)絡進行，局域網(wǎng)只承擔各服務器之間的通信任務，這種分工使得存儲設備、服務器和局域網(wǎng)資源得到更有效的利用，使存儲系統(tǒng)的速度更快，擴展性和可靠性更好。
2014年固態(tài)硬盤(SSD)的銷售量，在云計算發(fā)展浪潮的推助下大幅增長。新建或擴建的數(shù)據(jù)中心，在存儲中大量導入SSD，以加快數(shù)據(jù)處理速度，并提升云端應用的服務品質，這將對存儲市場產(chǎn)生強勁的推動。
云計算數(shù)據(jù)中心在設施交付效率上有較高要求，隨著行業(yè)的快速發(fā)展，很快會以月，甚至以周為單位要求應用系統(tǒng)的交付，這與傳統(tǒng)的以年為周期的交付有很大區(qū)別，定制、模塊化、業(yè)務耦合性強的基礎設施建設模式，將大幅提高初產(chǎn)效率，并將首次實施周期縮短到六個月以內(nèi)，續(xù)產(chǎn)效率(擴建/增設)控制在三個月以內(nèi)?？傊?，建立新一代云計算基礎設施，應以云計算數(shù)據(jù)中心的高效率、低運行成本，靈活的業(yè)務適應性和服務可用性為目標，分階段的建設與實施。當然隨著社會的進步和技術的發(fā)展，云計算數(shù)據(jù)中心的架構也會不斷調整和優(yōu)化。
以上便是同袍存儲為大家介紹的云數(shù)據(jù)中心是什么及其對應建設方法，希望能為大家提供參考幫助。
