云計算數據中心是支撐云服務(wù)實(shí)現用戶(hù)轉變到客戶(hù)的數據中心，是一系列新技術(shù)集中應用和面向業(yè)務(wù)服務(wù)運營(yíng)管理的集中體現。云計算數據中心采用虛擬化、自動(dòng)化、并行計算、安全策略以及能源管理等新技術(shù)，解決目前數據中心存在的成本增加過(guò)快和能源消耗過(guò)度等問(wèn)題；通過(guò)標準化、模塊化、動(dòng)態(tài)彈性部署和自助服務(wù)的架構方式實(shí)現對業(yè)務(wù)服務(wù)的敏捷響應和服務(wù)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(zhì)上由云計算平臺和云計算服務(wù)構成。云計算服務(wù)包括通過(guò)各種通信手段提供給用戶(hù)的應用、軟件、工具以及計算資源服務(wù)等；云計算平臺包括用來(lái)支撐這些服務(wù)的安全可靠和高效運營(yíng)的軟硬件平臺。通過(guò)云計算平臺將一個(gè)或多個(gè)數據中心的軟硬件整合起來(lái)，形成一種分層的虛擬計算資源池，并提供可動(dòng)態(tài)調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(shí)現。
云計算服務(wù)是云計算中心的外在實(shí)現，包括互聯(lián)網(wǎng)（Internet）、應用軟件（SaaS）、系統平臺（PaaS）和計算資源（IaaS）等服務(wù)，其特點(diǎn)是無(wú)需前期投資、按需租用服務(wù)、獲取方式簡(jiǎn)單以及使用安全可靠等，可以滿(mǎn)足不同規模的用戶(hù)根據需要動(dòng)態(tài)地擴展其服務(wù)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(shù)體系的核心。它以數據為中心，以虛擬化和調度技術(shù)為手段，通過(guò)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(wǎng)絡(luò )上的服務(wù)器集群、存儲群等，結合可動(dòng)態(tài)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(wù)。
2、云計算數據中心的實(shí)施過(guò)程
云計算數據中心的實(shí)施不是一個(gè)簡(jiǎn)單的軟硬件集成項目，在實(shí)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(lái)的運營(yíng)模式納入到整體規劃中，這樣才可以充分發(fā)揮云計算平臺作用。
結合對云計算中心用戶(hù)需求的調研和國外的實(shí)施經(jīng)驗，目前云計算數據中心基礎架構實(shí)施主要分為以下5個(gè)階段：
1）規劃階段：要將云計算中心建設作為戰略問(wèn)題來(lái)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(shí)現的目標，從業(yè)務(wù)創(chuàng )新和IT服務(wù)轉型的高度進(jìn)行規劃和部署。
2）準備階段：根據本行業(yè)特性，充分了解用戶(hù)采用云計算數據中心想要獲得的服務(wù)與應用需求，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。同時(shí)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(shù)的連續性和核心業(yè)務(wù)的連續性。
3）實(shí)施階段：資源虛擬化是云計算中心的基礎，通過(guò)構建支持異構平臺的虛擬化平臺，可以滿(mǎn)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(shí)現平臺架構虛擬化的基礎上，還要實(shí)現各種資源調度和分配的自動(dòng)化，為全面管理和自助服務(wù)打好基礎。
5）應用和管理階段：云計算的基本特征是開(kāi)放性，云計算平臺應能提供標準的API實(shí)現與現有應用兼容。所有的應用移植是漸進(jìn)過(guò)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(shí)，云計算平臺建設是個(gè)閉環(huán)的過(guò)程，需要進(jìn)行不斷地改進(jìn)。
3、云計算數據中心的關(guān)鍵技術(shù)
云計算數據中心的建設融合了很多新的技術(shù)，主要包括以下幾個(gè)方面。
1）虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)的應用領(lǐng)域涉及服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò )、應用和桌面等多個(gè)方面，不同類(lèi)型的虛擬化技術(shù)從不同角度解決不同的系統性能問(wèn)題。
服務(wù)器虛擬化對服務(wù)器資源進(jìn)行快速劃分和動(dòng)態(tài)部署，從而降低了系統的復雜度，消除了設備無(wú)序蔓延，并達到減少運營(yíng)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(gè)大容量的資源池并進(jìn)行統一管理，實(shí)現無(wú)需中斷應用即可改變存儲系統和數據遷移，提高了整個(gè)系統的動(dòng)態(tài)適應能力。
網(wǎng)絡(luò )虛擬化通過(guò)將一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)虛擬成多個(gè)節點(diǎn)以及將多臺交換機整合成一臺虛擬的交換機來(lái)增加連接數量并降低網(wǎng)絡(luò )復雜度，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )的容量?jì)?yōu)化。
應用虛擬化通過(guò)將資源動(dòng)態(tài)分配到最需要的地方來(lái)幫助改進(jìn)服務(wù)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(shù)實(shí)現了跨越IT架構的全系統虛擬化，對所有資源進(jìn)行統一管理、調配和監控，在無(wú)需擴展重要物理資源的前提下，簡(jiǎn)單而有效地將大量分散的、沒(méi)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(cháng)時(shí)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(dòng)態(tài)調配
彈性伸縮可以從縱向和橫向兩個(gè)方面考慮。縱向伸縮性是指在同一個(gè)邏輯單元內增加資源來(lái)提高處理能力，如：在現有服務(wù)器上增加CPU或在現有的RAID/SAN存儲中增加硬盤(pán)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(gè)單元在工作。
動(dòng)態(tài)調配是根據需求的變化，對計算資源自動(dòng)地進(jìn)行分配和管理，實(shí)現高度“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(xié)議來(lái)追求速度，也不能僅采用TCP來(lái)追求可靠性，而需要結合多種協(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(shí)，為了滿(mǎn)足系統應用的多樣性和業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性要求，設計中也要考慮點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)等多種連接方式。
4）海量數據的存儲、處理和訪(fǎng)問(wèn)
分布式海量數據存儲系統包括分別用來(lái)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(gè)子系統，以及一系列兼容傳統數據庫和存儲產(chǎn)品的適配工具，保證在不同環(huán)境下實(shí)現海量數據的存儲、訪(fǎng)問(wèn)、同步以及實(shí)時(shí)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(dòng)及協(xié)同合作機制，實(shí)現對大規模計算機集群進(jìn)行自動(dòng)化智能的管理，它不僅負責對所有服務(wù)器上運行的軟件服務(wù)提供自動(dòng)部署、自動(dòng)升級、自動(dòng)配置、可視化管理和實(shí)時(shí)狀態(tài)監控，而且還會(huì )根據環(huán)境和需求的變化或異常情況的出現，對其進(jìn)行動(dòng)態(tài)調度和自動(dòng)遷移。同時(shí)在系統層面上對整個(gè)分布式集群的每個(gè)組成部分，無(wú)論硬件還是軟件，真正實(shí)現實(shí)時(shí)的、全自動(dòng)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(wù)器集群的基礎上，結合設計完整的網(wǎng)格計算框架，保證不同節點(diǎn)及單個(gè)節點(diǎn)不同進(jìn)程間的協(xié)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(shí)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(wù)需求和相關(guān)的數據，自動(dòng)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(yè)智能、經(jīng)營(yíng)分析、日志分析等各種需要強大計算能力的復雜IT問(wèn)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(shí)際業(yè)務(wù)特點(diǎn)和需求，通過(guò)自定義策略對整個(gè)系統的性能和安全性進(jìn)行優(yōu)化配置，從而在不同的粒度上對系統所提供的資源進(jìn)行處理，形成面向不同用戶(hù)、不同使用目的、表現形態(tài)各異的特性服務(wù)。
按需計費是在資源統一調配基礎上，通過(guò)監控管理機制保持對用戶(hù)資源使用情況的跟蹤和記錄并實(shí)時(shí)反饋，以此實(shí)現用戶(hù)資源使用的計量和服務(wù)的付費，節省大量的建設費用和運維管理成本。
4、云計算數據中心建設中監理工作要點(diǎn)
作為信息工程的監理，在云計算數據中心建設項目的監理過(guò)程中，云計算平臺基礎設施構架體系、產(chǎn)品選擇、技術(shù)實(shí)現和評價(jià)指標體系等是需要考慮的重要內容。我們不僅要對實(shí)施過(guò)程進(jìn)行跟蹤，更要發(fā)揮信息化咨詢(xún)顧問(wèn)的角色，對云計算數據中心的資源運行效能、監控管理機制和服務(wù)交付流程等關(guān)鍵指標，給出相應的驗收標準和規范。
監理在云計算數據中心建設項目應重點(diǎn)關(guān)注一下內容：
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(gè)數據中心的整合，形成一個(gè)統一的云計算中心；同時(shí)數據中心內部也不僅僅是獨立物理硬件和軟件系統的簡(jiǎn)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(shí)現設備資源更高的利用率。同時(shí)，采用面向服務(wù)的體系結構，將應用程序的不同功能單元（服務(wù)）以統一和通用的方式進(jìn)行交互，使信息系統的使用和管理更加細化。
2）產(chǎn)品的變化
云計算數據中心的產(chǎn)品構成不僅僅是網(wǎng)絡(luò )設備、服務(wù)器、存儲系統、操作系統、中間件等，還需要各類(lèi)平臺下的虛擬化軟件、自動(dòng)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(wù)系統等相關(guān)產(chǎn)品，同時(shí)部分功能還需要進(jìn)行定制化開(kāi)發(fā)。
3）多種技術(shù)的融合
云計算數據中心的建設涉及云網(wǎng)絡(luò )、虛擬化、網(wǎng)格技術(shù)、并行計算、存儲技術(shù)、資源監控/計量、自動(dòng)化部署/遷移以及自服務(wù)門(mén)戶(hù)等技術(shù)領(lǐng)域，按照傳統的集成實(shí)施項目進(jìn)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(shù)全面了解，才能達到實(shí)質(zhì)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(guān)鍵技術(shù)以及核心產(chǎn)品，就可以在項目建設的各個(gè)階段，掌控主要的建設內容和指標，發(fā)揮實(shí)質(zhì)性監理的作用，輔助建設方實(shí)現項目目標。
