计算数据中心范文（精选12篇）
计算数据中心 第1篇
云计算是指IT基础设施的交付和使用模式, 指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源。提供资源的网络被称为“云”。云计算数据中心就是为云计算服务所需要的计算、存储设备与基础设施。提供云服务的数据中心能给用户超强大的计算能力, 高带宽的接入服务, 海量的存储空间, 因此云资源池的一个特点就是“超大规模”。从目前通信发展趋势来看, 随着大数据及物联网技术的兴起, 云计算数据中心数据通信量的快速上升是不可避免的, 因此云数据中心的基础设施建设需求将会随之增长, 大规模的云计算数据中心, 对布线系统的规模、布线方式均产生了相当大的影响。本文主要分析云计算数据中心的布线策略, 探讨分析适应云计算数据中心的新一代布线系统构架。
2 传统的EOR、MOR布线方式
传统的EOR、MOR布线方式是在机房机架列的尾部或中部设置2个网络机柜, 在网络机柜中安装网络设备和UTP配线子架, 网络设备板卡均布线至UTP的网络侧, 服务器布线至UTP的业务侧, 在配线架上进行跳线就可以将服务器网卡与网络设备连接。
这种布线方式常见于IT机房, 对于小规模的云资源池机房, 由于服务器较多, 传统的EOR、MOR布线模式不能满足需求, 因此, 在此基础上又做了一些优化。以笔者曾负责的一个项目为例, 机房部署约50个服务器机柜, 以每台机柜安装10台机架式服务器, 一台服务器布放5条网线进行估算, 共需布放2500条网线, 这么多网线显然是两个配线机柜无法承载的。因此, 综合布线方式是建设一列配线机柜, 根据功能划分为网络配线机柜和服务器配线机柜。网络设备与服务器均成端在配线机架UTP上, 这样当需要开通业务时, 一般只需在配线架之间跳线即可。
这种布线方式优点是技术成熟, 节省成本, 但缺点也很明显, 需要布放大量网线, 网线距离过长时, 降低了网络速率, 此外, 大量的网线对机房线梯造成了较大的负荷。这种布线方式适用于小规模的云资源池。
3 交换机TOR布线方式
传统的EOR、MOR布线方式存在着网络延迟、布线量大等特点, 可见不适用于对网络延迟有很高要求、服务器规模大的大型数据中心机房。因此, 针对大型云计算数据中心机房, 需要一种对网络延迟影响更小, 网线布放更少的方案。针对云计算数据中心机房, 我们可以选择交换机TOR的布线方式。
交换机TOR布线方式是在每个服务器机柜的上端部署1-2台两台接入交换机, 基于节省成本考虑, 可选择低端交换机, 目前机房常用48个千兆端口和4个万兆端口的接入交换机。机柜的服务器通过铜缆跳线接入到机柜内的TOR交换机上, 交换机上行端口通过光缆采用万兆链路接入到EOR/MOR的网络机柜中的汇聚交换机上。
以笔者参与的某大型云计算中心为例, 服务器机柜顶端部署2台TOR交换机, 服务器通过千兆网线接入TOR交换机, TOR交换机上行通过万兆链路接入汇聚交换机。TOR布线方式简化了服务器机柜与网络机柜间的布线, 减少了机房水平线梯的布线密度。从每个服务器机柜到网络机柜的光纤数量较少, 一般情况下, 每台TOR交换机4个万兆上行即可满足业务需求。由于节省了机柜内的布线空间, 从而使机柜中服务器的密度可以提高, 对于42U高的机柜, 如果采用交换机TOR布线方式, 则每个机柜可部署15-30台1U高度的高密服务器, 大大节约了宝贵的机架空间资源。
TOR布线方式的优点在于, 对于IT机房而言, 机架空间是最为宝贵的资源, TOR的方式机柜内去除了布线系统的配线空间, 从而可以提高服务器安装的密度。传统的服务器机柜一般不超过安装10台服务器, 采用TOR方式, 可以将可安装的服务器数量提升2~3倍。同时布线在机柜内全部采用跳线, 平均长度很短, 减少了网络的延时, 这一点对云计算中心尤为重要, 可以大大提升用户对业务质量的感知。TOR布线上行均采用光纤, 一方面对业务进行了汇聚, 另一方面减少了大量铜芯线缆, 消除了采用EOR方式大量线缆上行布线方式对桥架所形成的压力。
TOR布线方式的缺点在于, 首先TOR交换机一般是48个千兆端口用于服务器接入, 而目前机柜最多部署30台服务器, 从而造成了TOR交换机端口较多的闲置, 浪费了交换机的端口资源, 从而间接的增加了部署成本。其次, 增加了交换机意味着增加了机房的能耗, 也就增加了设备维护成本。再次增加了有源设备, 提升了网络风险。但综合以上的特点总体分析后可以发现, 与传统数据中心不同, 云计算数据中心设备移动、变更较少且更关注密度与低延时的要求。对于规模化部署的云计算数据中心机房来说, TOR布线方式的优点带来的好处远大于缺点所造成的负面影响。
4 结束语
本文分析了传统IT机房EOR布线方式和云计算数据中心机房TOR布线方式的优缺点, 针对云计算数据中心机房, 采用TOR的布线方式显然更有利于数据中心的发展方向, 以笔者多个大型云计算数据中心项目的实施案例, 在大型数据中心机房, 目前均采用TOR布线方式。但对于规模不大的云资源池或IT机房, 则要考虑各种布线方式的优缺点, 选择性价比最优的方案。
摘要：大型云计算数据中心服务器密集, 规模庞大, 综合布线方式直接影响到云计算数据中心的业务感知, 机房布局以及走线设计。相对传统的IT机房布线方式, TOR布线逐渐在大规模云计算中心得到应用。本文总结笔者参与的IT机房及云计算数据中心机房设计经验, 主要分析云计算数据中心的布线策略, 探讨分析适应云计算数据中心的新一代布线系统构架。
计算数据中心 第2篇
摘要：在使用数据库和计算机计算环境监测数据时,应该按照数值修约规则,编制和使用正确的计算处理程序.作 者：王晓军 刘方 唐桂刚 作者单位：王晓军(烟台市环保局环境信息中心,山东,烟台,246000)
刘方,唐桂刚(中国环境监测总站,北京,100029)
云计算推动数据中心转型升级 第3篇
经过前几年的概念推广和普及，云计算正在被越来越多的人认同，云计算的案例也开始逐步见诸各种媒体。尽管如此，成功者仍然是少数，对大多数数据中心的管理者和运维者而言，如何部署云计算技术仍然是一个很大的挑战。正是基于这样一个背景，在12月2日举行的“IT两会”云计算分论坛上，来自政府部门、学者、供应商和最终用户代表近200人围绕如何构建云时代数据中心进行了的深入、全面地探讨。
大数据加快云落地脚步
社会对计算资源的需求是没有止境的。更强的计算能力、更节能、性价比更高是我们队对IT的长期要求，而当下这种需求更为迫切。因为信息技术的普及使得我们每个人都能成为信息的产生者和消费者，特别是移动技术的进步以及网络基础设施的普及，大大加快了信息的产生量。IDC预测，10年后的数据增长量要达到2010年的42倍，达到35ZB，其中的增长主要来自非结构化数据，这也就是当前人们广泛谈论的大数据问题。
大数据带来的挑战是全方位的，它会挑战网络通信能力、存储能力和计算能力，而云计算技术则是应对大数据挑战的最为有效办法。而另一方面，提升IT灵活性、减少运营的复杂性、降低运营成本等压力也加速了云计算的落地脚步。
“云计算通过虚拟化和自动化技术让硬件资源实现并行处理，从而把传统的网络、计算转化成可伸缩的服务，提高了灵活性。不仅如此，云计算来提供了一种新的业务模式——按用量付费，从而通过集中化、规模效应是实现了效益最大化。”成都云计算中心主任王建波在演讲中表示。
王建波认为，从技术层面看，云计算并没有跨时代的突破，包括分布式计算、网格计算、虚拟化技术等等都并非是新技术，云计算的关键在于颠覆了传统信息技术的交付方式。而这也正是云计算给像曙光这样从高性能起家的企业最大的启示。
对此，北京万网志成科技有限公司董事长兼首席执行官张向东深有感触。张向东表示，云计算作为一种创新的服务自助、交付模式，通过资源共享大幅降低了用户的使用成本，进一步降低了中小企业和创新型企业的信息化门槛，推动了信息化的普及。“我们看好云计算是因为看到这是新一轮的计算机技术革新，也是商业模式的创新，各个市场研究机构的数据也显示云计算有巨大的成长空间，它正在对整个社会带来重大影响。”
数据中心走向云时代
无论云计算给我们描绘了一个多么美好的前景，它必须有一个落脚点，这就是数据中心。实际上，数据中心是云计算的载体。不仅云计算所要的大规模计算资源以及水、电等基础设施都需要数据中心来提供，而且从基础软件、平台软件等处理的所有信息都会在数据中心会聚。因此，数据中心的升级换代是IT走向云时代的关键。
“云计算正在打破旧的产业链，重构新的产业链。新的产业链将变得更短，云服务提供商将成为产业链的主宰。但在这个过程中，数据中心的升级换代是前提。”成都市云计算产业联盟秘书长张德良在演讲中表示。
根据统计，我国现有大约50万个大大小小的数据中心，这些数据中心中有70%以上已有10年以上的历史，无论是能效设计还是计算资源的优化配置以及调度上都有一定的差距，难以适应当前的需求。
“传统机房的业务是提供比较低价值的业务，如租赁空间，而云时代的数据中心提供的是一个业务平台，借此可以为企业和个人用户提供高附加值的运用，具有灵活的收费方式，因而将带动业务的快速增长。”中金数据系统云计算服务部副总经理邹均说。
在这方面国外的数据中心已经做出了大胆尝试。邹均表示，从几个指标可以判断，一个虚拟化，很多大型的企业数据中心虚拟化比例高达70%以上，而且已经大规模使用集装箱的数据中心。另一个指标就是PUE值，国外数据中心比较常见的是1.8左右，而中国的数据中心很多在2-3之间。
“要支持云计算他后台需要大规模的低碳、节能、绿色的数据中心。比如，在数据中心的电能消耗中有40%的电能用于制冷，提高制冷效率就可以明显降低用电消耗。”威图电子机械技术（上海）有限公司IT事业部经理韩勇表示，为此，可以考虑机柜级制冷、风冷等技术以及优化数据中心选址等多种手段。
基于云计算的电力数据中心架构 第4篇
1 基于云计算的电力数据中心架构
1.1 云计算平台
云计算可以有三种部署模式, 即公共云、私有云和混合云。三种模式对平台管理的要求大不相同。对于用户而言, 由于电力企业对于ICT资源共享的控制、对系统效率的要求以及ICT成本投入预算不尽相同, 电力企业所需要的云计算系统规模及可管理性能也大不相同。因此, 云计算平台管理方案要更多地考虑到定制化需求, 能够满足不同场景的应用需求。
云计算平台的构建分为以下几个步骤: (1) 确立IT服务转型的方式和业务创新的目标, 管理高层要给予极大的重视和支持, 并明确每一阶段所要实现的目标, 从战略高度以及政策层面上进行云计算平台的构建。 (2) 根据电力数据处理的特点和需要来选择构建云计算平台的相关技术, 并对其中存有的风险进行评估, 确保云计算能有效支撑电力数据中心的构建。同时, 为了提升电力数据中心的可操作性和可扩展性, 对相关的技术以及设备进行优化, 确保后期所需服务的顺利接入。 (3) 为了满足安全性、可靠性、扩展性和灵活性等各方面的服务要求, 构建支持异构平台的虚拟化平台。 (4) 在实现平台架构虚拟化的基础上, 还要实现各种资源调度和分配的自动化, 为全面管理和自助服务打好基础。 (5) 对云计算平台进行后期的维护和管理, 根据信息技术的发展水平不断提升云计算平台运行的稳定性和高效性, 并维持其开放性, 可扩展性, 确保其与电力数据中心的其他设备或技术能很好地兼容。 (6) 对云计算平台的各项应用进行优化, 确保应用功能的完善, 确保应用能与平台兼容。
1.2 绿色节能模块
节能环保是全球整个时代的大主题。IAAS层和云计算PAAS层是云计算的平台层。而云计算IAAS层的核心设施是互联网络、数据库、云计算操作系统、服务器存储设备, 保证应用层和PAAS层的应用服务系统的运行足够的资源和稳定的虚拟化运行环境支撑。PAAS层所包涵的大数据处理和智能挖掘分析系统、公用服务组件、中间件等主要是为了保障应用层功能的进一步完善和加强。绿色节能模块借助于云计算的平台层不仅能保证电力数据的存储和访问, 还要能够对海量电力数据进行特定的检索和分析。云计算也以低成本、高效率着称, 具有巨大的规模经济效益, 在提高电力数据利用效率的同时, 还能优化电力企业的运营提供节能建议, 帮助其节省了大量能源。绿色节能技术已经成为云计算必不可少的技术, 未来越来越多的节能技术还会被引入云计算中来。
1.3 安全防护系统
安全已经成为阻碍云计算发展的最主要原因之一。事实上, 云计算安全也不是新问题, 传统互联网存在同样的问题。只是云计算出现以后, 安全问题变得更加突出。在云计算体系中, 安全涉及到很多层面, 包括网络安全、服务器安全、软件安全、系统安全等等。因此, 有分析师认为, 云安全产业的发展, 将把传统安全技术提到一个新的阶段[2]。
现在, 不管是软件安全厂商还是硬件安全厂商都在积极研发云计算安全产品和方案。包括传统杀毒软件厂商、软硬防火墙厂商、IDS/IPS厂商在内的各个层面的安全供应商都已加入到云安全领域。相信在不久的将来, 云安全问题将得到很好的解决。
电网资源管家是建立在电网资源云平台上的移动应用, 电网资源云平台是以电网数据资源平台为基础, 利用云计算和大数据分析技术, 结合南网数据中心的设备台账、电网拓扑、客户、空间信息、实时数据等主数据, 构建一个高度简化、标准化、自动化和弹性可扩展的数据服务平台。安全防护系统支持输电、变电、配电设备的沿布图浏览, 快速定位、设备搜索、设备相关资讯浏览, 能为供电企业提供流畅、愉悦的使用过程, 更轻松快速查询设备资源 (台帐、图形、拓扑等) , 掌握设备运行的最新状况。
2 结语
云计算不仅以低成本、高效率着称, 还具有节能环保的作用, 在提升电力数据处理效率的同时, 还能提高资源的利用效率, 节省了大量能源。总之, 云计算对于电力数据中心的架构有着积极的意义。
参考文献
[1]王德文, 刘杨.一种电力云数据中心的任务调度策略[J].电力系统自动化, 2014, (8) :61-66, 97.
基于云计算的下一代数据中心设计 第5篇
云计算是当前发展迅速的IT技术之一,它是在计算机互联网、网格计算、并行计算基础上发展起来的综合网络服务业务。传统数据中心存在着资源利用率低、设备数量多、占地面积大等缺陷,将云计算运用到传统数据中心中,使IT资源虚拟化,可以解决目前数据中心存在的这些问题。这里首先详细介绍了云计算的概念、分类、架构,然后提出了一种数据中心的分层设计方案,最后概括了下一代数据中心的优点。
二十一世纪是一个信息时代，信息安全和共享越来越受到重视，成为企业信息化建设的重点。目前，各类业务数据、专业应用数据等重要资料有专门的应用系统提供管理和保护。但企业员工手中的大量原始数据资料未得到有效地管理和保护。网络磁盘是进行企业内部基础数据管理的有效的解决方式。只要用户具备足够权限，就可进行各种操作，如同使用本地计算机一样。它采用.net技术以http方式进行传输，以web形式展现在所有用户面前，通过浏览器进行访问，这样，“一块空间，资源互见”的共享模式就得以实现了。下文主要对网络磁盘技术在企业数据库安全中的应用进行总体设计。设计原则
1）安全性。安全性是对一个信息系统的最重要要求。该系统能提供系统级、信息级的存取访间安全控制，确保系统和信息的严密安全性，同时对系统进行数据长期完整备份和恢复的机制设置。
2)稳定性。根据用户对信息数据量的需求.本系统满足长时间、大负载运行，确保24小时的正常可靠运行。
3)高效性。本系统承担着大徽的信息存储、管理、查询、发布任务，为蜀南气矿各级员工的信息查询提供实时、准确、权威的服务。所以要求本系统具有海量信息的存储能力、秒级的查询功能、上百用户的并发访问能力等。
4)可扩展。系统和数据都具有可扩展性。数据的扩展性表现在可任意增添新的数据类型，维护已有的数据和追加新的数据;系统的可扩展性根据新的应用需求，系统可很容易的集成新的应用或者维护已有的应用。当访问量增加的情况下，系统可以很容易地分布其数据和应用，实现均衡负载。系统模型
从逻辑土讲需要规划解决方案以标识数据存储、数据访问、业务规则、用户界面等之间的“边界”。本系统采用的是三层架构，数据层(DAL)、逻辑层(BLL)、表示层(UI)。
2.1基于组件的三层B/S结构概述
在软件体系架构设计中，分层式结构是最常见，也是最重要的一种结构。微软推荐的分层式结构一般分为三层，从下至上分别为:数据访问层、业务逻辑层(又或成为领域层)、表示层。
2.2三层结构原理
三个层次中，系统主要功能和业务逻辑都在业务逻辑层进行处理。所谓二层体系结构，是在客户端与数据库之间加入了一个“中间层”，也叫组件层。这里所说的三层体系，不是指物理上的三层，不是简单地放置三台机器就是三层体系结构，也不仅仅有B/S应用才是三层体系结构，三层是指逻辑上的二层，即使这气个层放置到一台机器上。三层体系的应用程序将业务规则、数据访问、合法性校验等工作放到了中间层进行处理。通常情况下，客户端不直接与数据库进行交互，而是通过COM/DCOM通讯与中问层建立连接，再经由中间层与数据库进行交互。
表示层:位于最外层(最L层)，离用户最近。用于显示数据和接收用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面。
业务逻辑层:业务逻辑层无疑是系统架构中体现核心价值的部分。它的关注点主要集中在业务规则的制定、业务流程的实现等与业务需求有关的系统设计，也即是说它是与系统所应对的领域(Domain)逻辑有关，很多时候，也将业务逻辑层称为领域层。业务逻辑层的设计对于一个支持可扩展的架构尤为关键，因为它扮演了两个不同的角色。对于数据访问层而言，它是调用者;对于表示层而言，它却是被调用者。依赖与被依赖的关系都纠结在业务逻辑层上，如何实现依赖关系的解耦，则是除了实现业务逻辑之外留给设计师的任务。
数据层:数据访问层:有时候也称为是持久层，其功能主要是负责数据库的访问，可以访问数据库系统、二进制文件、文本文档或是XML文档。简单的说就是实现对数据表的Select, Insert, Update, Delete的操作。
3系统主要功能及开发要点
3.1系统主要功能
系统的中心功能是文件的上传、下载、删除、更改和查询。围绕这些功能系统还有系统用户的管理、科室空间的管理、团队空间的管理、删除事件的管理、文件夹的管理等功能。其中删除事件的管理是指对删除的文件、文件夹、系统用户、科室空间、团队空间等的管理。这里的删除是临时删除，在一段时问内还可通过管理员进行恢复或永久删除。系统用户是指对本系统拥有访问权限的用户。空间用户是指有权限访问某一空间的用户。
3.2系统开发的要点是安全和共享
3.2.1安全
数据安全是一个十分复杂的系统性问题，它涉及到网络系统中硬件、软件、运行环境的安全、计算机犯罪、计算机病毒、计算机系统管理等一系列问题。象硬件损坏、软件错误、通讯故障、病毒感染、电磁辐射、非法存取、管理不当、自然灾害、人员犯罪等情况都可能威胁到数据安全。
随着信息网络的各级应用逐渐推广，企业分公司推广的企业门户，为网络应用提供了一个很好的平台。同时，各个作业区等二级单位局域网的建成和广域网的联通，使机关、作业区人员利用网络进行办公日益普及。由于工作所产生的各类公文文件，会议纪要，办公纪要，各类信息期刊，以及个人的工作文档，日常的工作总结，项目课题报告，上报材料等等各种数据资料越来越多，目前的数据文档采取在工作人员计算机卜单机保存的方式，常常由于未能有效的保存文档或者因病毒，系统崩溃等原因造成数据损坏、丢失的情况。
为了解决这些问题，本系统从多个方面、采取多种技术做好数据安全保护工作: 1)加强存取控制、防止非法访问。在用户访问权限方面，本系统的访问控制由windows集成验证联合本系统的用户验证实现，保证用户是中石油内部的、在本系统中登记了用户信息、本系统允许访问的用户。在用户访问范围方而，用户登录后，只看得到自己被允许察看的数据，比如说自己的个人空问里保存的数据、自己所在科室里保存的数据、自己所在项月组或其他团队保存的数据。在访问级别方面，用户被分为了5个级别，分别是系统管理员，空间管理员，超级作者、一般作者，一般用户，每个级别的用户可进行不同的操作。
2）数据安全管理。内容包括防止数据信息被无意泄露或被窃，防止计算机病毒感染和破坏，有效、适时的数据备份和对备份介质的妥善保管等。
本系统采用的框架式网页结构，使任何用户都无法追踪到本系统的网页结构，这些减少了数据信息被无意泄露或被窃的可能性。本系统会对所有用户的影响数据文件的全部操作，如上传、删除、恢复等进行记录，所有文件的状态以及过去的事件都是可追踪的，这样就增加了系统的可维护性，也就同时增加了系统的安全性。http:///zsjm/用户的可进行的删除只是一种像是删除的假删除，在系统设定时间内可由系统管理员进行恢复或永久删除，同时系统中允许对重要文件进行锁保护，这些，都从很大程度上减少了数据信息被误删除或破坏的可能性，并且增加了用户操作的可追踪性。在防病毒方面，系统中做了设置，能够上传的文件类型有限制，避免了病毒文件上传到服务器的可能性;对于感染了病毒的文件，服务器上的防毒工具将对上传上来的文件进行扫毒和杀毒.为文件进行净身。在数据备份方面，对于保存在数据库中的数据将每天备份到与原数据库数据不同硬盘的磁盘中，保存一定时间的量;对于保存在服务器磁盘上的文件数据，开发一个单机版的备份系统，每天将文件数据保存到服务器或网络上的一个指定位置，进行覆盖备份。
3.2.2共享
云计算数据中心的网络通讯技术 第6篇
【关键词】云计算;数据中心;网络通讯技术
1.云计算数据中心网络的技术要求
1.1 信息数据能够整合储存
对于网络通讯技术来说，最基础的就是数据的存储于调用。对于云计算数据中心来说，构建一个能够进行整合储存的数据中心就极为重要，一个完整的数据中心不仅可以将云端数据进行一级处理，减轻了云运算的压力，而且还提供了足够的容灾性，如果出现意外情况，基端的数据受损，那么就可以调用数据中心的备份数据进行恢復。
然而，构建一个能够支持数据整合储存的云端数据中心却不是很容易，由于结构化的数据对I/O的要求很高，且通常以裸设备的方式来放置，所以，在建设云计算数据中心的时候一般会采用容量大、性能好的存储设备来整合。对于系统中更多的对I/O要求相对较低，但数据量巨大的非结构化数据，也可以采用NAS或分布式文件系统来整合。
1.2 运算能力能够共享
云计算数据中心的一大优势便是能够支持共享运算，需要进行高频率运算的基端的设备能够通过云端来利用空闲的基端来进行联合运算，来大大提高运算能力，且将云组内的各设备的运算能力最大化，进而提高了设备的利用率。在实际的运行当中，最大的问题就是兼容性的问题，由于参与到云端计算的设备种类众多，应用的操作系统以及数据库、计算机语言都存在差异，这就需要云计算中心能够提高一套高效的耦合方案，来对各个基端设备进行统一的调用。现阶段比较常用的耦合方案是基于x86架构的计算平台，这种计算平台耦合效率高，兼容性良好，能够最大程度上调用各基端的运算能力，使云计算中心的处理效率很高。
1.3 数据网络能够共同使用
构建云计算平台是通过实现数据的共享、运算能力的共享来达到构建一个高效率的数据共享平台，因此，在解决信息数据的整合储存以及运算能力共享等问题之后，就要开始着手构建数据中心网络。该中心网络可以说是云计算数据库的核心，数据网络要能够长时间的承载数据高载荷，且维持运算能力基本稳定，又要确保网络的延迟足够低，使其能够满足用户的高频率的使用需求。
2.对云计算数据中心通讯技术的分析
2.1 虚拟交换机技术
虚拟交换机技术是一中非常实用的安全防护技术，由于各用户的数据在云计算数据中心是整合在同一台储存设备上的，安全性就比较差。因此，就需要采用一些安全防护技术，信息隔离技术曾经被广泛使用，但是这种隔离方案还是基于同一个系统进程，留有巨大的安全隐患，故并不适合对安全应要求颇高的云计算中心。为此，虚拟交换机应运而生。虚拟交换机是从系统逻辑上将统一台实体交换机分割为多个小型交换机，且每一个小型交换机都有独立的安全防护机制，由此，数据中心的安全性大大提高。
2.2 规模庞大的交换机板卡延伸技术
传统的数据库-用户的服务模式大都采用1-2层的网络，在与单层板卡技术，这种网络在用户使用频率较低且服务器载荷较低的情况下能够有较好的数据处理能力。但是，一旦用户超过一定限度，单一的板卡运算能力就会大大下降，进而造成严重的网络堵塞，为此，只能添加板卡或者再添加交换机来减轻运算压力，但是对于云计算数据中心这种规模极其庞大的数据网络来说，这种方法还是杯水车薪。为了解决这一问题，板卡延伸技术应运而生，这一技术通过qbh协议的实现，将原本互联在一起的多个TOR交换单元组合在一起，形成一个规模庞大的“巨型交换机”。这种“巨型交换机”使得数据中心的网络结构变得简单，且提高了网络的可管理性和可维护性。
2.3 支持超大规模扩展的网络技术以及虚拟化的I/O
传统的小型数据中心处理的数据较少，一般是MB-GB为单位的文件进行调用，极少会调用TB级别的数据文件，但是在云计算中心，进行TB级别的数据处理时家常便饭，有时甚至还会有PB级别的数据需要调用，这就需要数据中心的I/O
足够大，然而实际的数据中心难以提供如此大的I/O，这就需要虚拟化的I/O
来帮忙，虚拟化的I/O通过软件来使数据库获得MAC地址的自动获取能力，极大程度减少了网络中心的地址获取频率，再通过缩减数据树的方式来提供大规模扩展网络的能力，将云计算数据中心的网络处理能力大大提高，使得计算中心成为一个规模庞大、结构精简的数据整合、处理、调用中心。
3.与传统数据中心通讯技术的差别
3.1 比传统网络通讯技术的先进性
传统的服务器网络结构简单，服务器的主要能力是提供数据的存储与调取，实现的是单用户对单用户的窄通道的服务，这种服务网络的实用性较低，用户群体集中在企业单位，很少有个人参与到服务器当中。
云计算中心则打破了这一点，它革命性的的提出了数据共享、运算共享、网络共享的运营方式，这使得各种运算基端都能够参与到云计算中心，数据共享能力使得服务通道大大扩展，运营商能够基于此创建新型的服务平台;运算共享使得各个基端的运算机能能够结合在一起，提高了数据的利用效率，而通过大规模的网络共享可以使数据中心的运算能力能够媲美超级计算机，极大的扩展了服务器的运算能力;另外，云计算中心的出现使得个人用户群体也能够参与其中，大大扩展了计算中心的覆盖面，使得“数据网络”真正得以建成，云计算数据中心的出现大大推动了互联网的发展。
3.2 如何解决虚拟化技术IP地址漂移
云计算数据中心需要构建“巨型交换机”，这就使得该服务器内存在多块网卡，这时就会产生IP地址漂移的情况。正常来说，IP地址漂移并不会造成什么影响，但是对于云计算中心来说，其内置上百块网卡，IP地址漂移将会导致数据大量占用，使得数据通道堵塞，为此，就需要解决虚拟化IP地址漂移。具体方法如下，虚拟交换机在进行一次IP漂移之后必须再次获取目的主机上新分配的IP地址才能进行下一次处理，通过利用IP隧道和动态DNS来支持虚拟交换机的多次漂移、复原，来达到数据通道能够一直畅通，而有效的解决了数据堵塞的问题。
3.3 在全球云计算时代的应用
云计算是一项新出现的技术，但是其发展速度极其惊人，由其衍生了云安全、云手机、云游戏等多方面的服务。这些多元化的服务得益于全球云计算时代的到来，也得益于高效的云计算数据中心的网络通讯，相信随着云计算的不断发展，越来越多的云计算数据应用会出现在人们的视野当中，整个互联网都会因云计算数据中心的出现而发生翻天覆地的改变。
4.结语
云计算数据中心旨在提供一个高效的数据储存、调用以及运算共享、数据互通的网络服务平台，它通过“云端”服务中心连接成千上万个基端，中心数据库可以为用户提供数据备份、资源共享等服务，拓展了网络服务空间，而数据中心的服务器则提供了计算共享的能力，该服务器的计算能力通过云计算网络能够得到大幅的提高，甚至能够媲美超级计算机，由此可见，云计算在互联网时代的重要性。
参考文献
云计算数据中心网络体系的建立 第7篇
1 云计算相关概念以及特点
云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用以及交付模式, 一般情况下, 通过互联网来提供动态扩展并且经常是虚拟化的资源。云是网络以及互联网的一种比喻说法。云计算机技术的应用不仅能够方便用户对计算机资源的管理和信息资源的获取, 同时对降低成本也具有重要的作用。
云计算主要有以下几个特点:1) 动态扩展:上层的数据应用可以根据业务形态的变化, 从而搭配出各种相互隔离的应用, 以及底层的资源可以按照需求进行分配和自动增长, 最终形成一个以服务为导向的计算机技术架构。2) 以互联网为中心:在网络各个节点中分布着存储以及运算能力, 达到弱化终端的计算能力, 进而能够使互联网的计算架构由原来的服务器和客户端转变成云计算平台和客户端。3) 可运营的业务支撑体系:基于云计算数据中心的服务运营平台必须有业务支撑体系, 其功能主要有监控、计费、可升级等。运营的业务支撑体系:云计算的服务运营平台必须拥有业务支撑体系, 主要的功能包括计费、监控、安全。4) 虚拟化的特点:云计算数据中心的网络设备、存储、服务器等实现全面虚拟化, 进而建立一个能够实现按需分配和共享的资源库。
2 云计算数据中心网络拓扑结构
通常情况下, 在构建数据中心网络时, 比较重要的是在保证高性能的前提下, 最大限度的减少造价, 是数据中心网络构建的目的。下面就构建一种云计算数据中心网络体系, 主要利用造价低并且型号单一的可编程交换机以及商业级的服务器来构建数据中心网络拓扑结构。
为了降低企业成本, 同时提高网络性价比, 利用造价低的交换机以及商业及的服务器来进行数据中心的构建。目前, 大多的服务器以及PC机具有两个以上的服务端口, 为了获取更大的网络吞吐量以及提高网络拓扑各节点的连通性, 必须充分利用这些服务端口。
数据中心网络拓扑结构图主要是由同一型号的可编程交换机组成的, 为了确保每一台服务器的任一网络端口都能够以网络硬件接口允许宽带进行通信, 不再受到网络通信宽带的制约, 中间的服务器将网络分割成两个堆成的树状结构的变体, 每个树状结构的变体包括接入层、核心层以及汇聚层。基于上面所提到的云计算数据中心网络拓扑结构具有以下几个优点:首先, 在充分利用服务器的两个网络端口的基础上, 增加了网络的吞吐量以及提高了网络的连通性。其次, 与传统的树状结构相比, 使用了更多的交换机, 相应的就减少了公司的构建成本。再次, 传统的树状结构往往容易出现单点故障, 现在构建的这种结构解决了这一问题, 同时加强了容错性。最后, 在上面的网络结构中, 任一两台服务器之间都可以选择同等长度的路径。
3 面向云计算数据中心网络体系结构设计的关键技术
3.1 超大规模扩展技术
目前很多大型互联网的数据中心主要是采用Map Reduce的编程模式实现大量数据的高效运行。
面向云计算的数据中心网络主要是在二层网络中提供的大规模的网络拓展能力。其中VPC技术 (Virtual Port Channel) 就是通过将两个交换机的转发平面进行整合, 同时运用Port Channel技术实现的接入设备达到同时连接两个交换机, 进而实现双倍聚合宽带扩展技术。使用该技术能够构建一个扁平的以及高校的数据中心网络。
3.2 客户端路由感知技术
云计算数据中心网络体系中计算资源能够在数据中心实现自由流动, 如果计算资源发生流动时, 首先应了解客户如何感知到网络信息资源的流动, 进而才能有效保证客户是否将正确的数据包发送到相应的数据中心中。在具体的工作中, 更有必要知道流动的计算资源, 才能够更好的实现其工作, 提高公司效率。做为新一代的路由技术LISP就能够很好达到这一亩地, 其中路由技术LISP主要是采用BGP协议进行构建平面, 通过利用MS来记录EID (Electronic Identity) 和RLOC之间的对应关系。在虚拟机中的相关数据流动到相应的数据中心, 则就应该通过MS进行注册新的RLOC和EID之间的对应关系, 这样的话, 客户就能够通过MS进行查询新的RLOC。这样一来, 就能够实现数据包得相互转换。
3.3 虚拟化I/O技术
由于数据中心具有很多网络类型, 并且由于各个网络类型之间的性能都具有一定的差异, 所以造成数据中心网络与现实存在一定的差距, 进而不能形成一个统一的虚拟资源地, 从而影响其能量以及消耗过多的资金。因此, 想要改变这一状况, 必须将这些信息进行相互整合, 使用以太网DCB解决这个问题。DCB技术能够解决FCOE (Fibre Channel Over Ethernet) , 也就是说最新的融合网技术, 能够使传统的FC网络协议在以太网中运行的一个新技术, 这种新协议就叫做FCOE, 新协议在以太网络中传输时保证不丢包。将这些技术进行综合起来, 就能够实现网络I/O的虚拟。
3.4 跨地互联技术
基于云计算的数据中心网络体系在构建的过程中为了能够达到供电、制冷以及备份等要求, 数据中心必须实现分离, 但是其需要在在逻辑上保持一致的。实现数据中心件自由的流动, 就引进了一种OTV技术, 该技术能够实现打通数据中心的IP骨干网络, 对优化交换数据中心的MAC表。OVT技术可以通过互联网技术实现多个数据中心网络的虚拟结合, 能够进一步实现网络资源在不同的数据中心进行流动, 这样不仅能够方便网络的维护, 同时对提高网络的稳定性也具有重要的作用。
4 结语
伴随着计算机网络技术的快速发展, 作为信息服务平台的数据中心发挥着越来越重要的作用。传统的数据中心网络构建已经满足不了现在的发展需求, 面向云计算数据中心网络在各个企业中得到广泛应用, 能够解决传统数据中心网络体系所面临的问题。具有超强的弹性, 有效确保网络安全, 降低企业的运算成本, 使企业实现质的飞跃。
参考文献
[1]孙瑞丰.论云计算及其体系结构[J].企业家天地:中旬刊, 2012.
[2]单斌.浅谈云计算在网络体系构建中的应用[J].中国新技术新产品, 2012.
发电集团数据中心云计算应用研究 第8篇
发电集团的数据中心普遍存在数据量急速膨胀、能耗大、管理和运行维护成本高、欠缺高可用及业务连续性等问题,而云计算的出现可以为上述问题的解决提供一条崭新的思路。Eric Schmidt于2006年8月提出的云计算已从一个新兴事物逐渐渗透到信息产业的各个领域[1]。云计算是技术模式的改变,更是商业模式的改变。云计算的目标是将各种IT资源以服务的方式通过互联网交付给用户,计算资源、存储资源、软件开发、系统测试、系统维护和各种丰富的应用服务,都将像水和电一样被方便地使用,并可按量计费。近几年,云计算以其“资源共享、按需分配、无限扩展”的特点得到业界的广泛关注。
云计算包括基础设施即服务(Infrastructure as a Service,Iaa S)、平台即服务(Platform as a Service,Paa S)和软件即服务(Software as a Service,Saa S)3个层次[2,3,4]。这3个层次提供服务的方式有公有云、私有云和混合云3种类型(见图1)。在云计算中,数据、应用和服务都存储在云中,云就是用户的超级计算机。软、硬件以分布式共享的形式存在,可以被动态地扩展和配置,最终以服务的形式提供给用户。用户按需要使用云中的资源,不需要管理,只需按实际使用量付费。虚拟化技术可以将物理资源等底层架构进行抽象,设备的差异和兼容性对上层应用透明,从而允许云对底层千差万别的资源进行统一管理。虚拟化是支撑云计算最重要的基石。虚拟化实现了IT资源的逻辑抽象和统一表示,在大规模数据中心管理和解决方案交付方面发挥着巨大的作用。由于采用了虚拟化技术,云计算中的资源利用率可以得到有效的提升。
云计算提供了灵活的计算能力和高效的海量数据分析方法,企业不需要构建专用的数据中心就可以在云平台上运行各种各样的业务系统。传统的并行计算机是一群同构处理单元的集合,这些处理单元通过通信和协作来解决大规模计算问题,其计算资源往往集中在单个数据中心的若干台服务器或者集群上。而云计算中资源的分布更加广泛,它不再局限于某个数据中心,而是扩展到了多个不同的地理位置。
1 云数据中心架构
目前,大量企业开始采用以数据中心为业务运营平台的信息服务模式,其中包括发电企业。数据中心是企业的信息中心,是数据大集中而形成的集成IT应用环境,它是各种IT应用服务的提供中心,是数据计算、网络、存储的中心。数据中心实现了安全策略的统一部署,以及对IT基础设施、业务应用和数据的统一运维管理。它通过网络向企业提供信息服务。
随着企业数据中心规模的扩大及对服务质量要求的提高,传统的数据中心存在以下问题[5]。
1)数据量增长快速。信息化应用的不断深入以及数据、应用系统的逐步集中,使得企业的数据量大大增多,很多业务数据保存周期长达数年甚至几十年。
2)节能压力。根据Gartner的调查显示,电力和制冷问题是各企业数据中心面临的最大问题。能源花费占IT预算的比例已经从8%激增到48%。目前,国内数据中心的运营成本中,电费通常占到数据中心实际运营成本的70%以上。在国外,数据中心的总用电量和IT用电量比值为1.8左右,国内一般为2.5甚至为3,高耗电量导致了运营成本的急剧攀升。
3)管理与运行维护压力。目前大部分企业的数据中心需要不间断运行,所占空间虽小,但同样需要配备UPS、灭火器、精密空调设备、监控服务等,管理运行和维护成本非常高。
4)系统高可用性压力。目前,发电企业大多数数据中心无法根据业务部门需要做到快速、灵活、动态调配,服务器虽然很多,但利用率非常低。因此,来自业务部门的压力以及数据中心本身的可用性压力与日俱增。
5)应用连续性压力。大部分企业的数据中心缺乏预防应对大规模、大范围灾难的能力。
因此,构建高效、安全、智能管理、灵活调整的新一代云计算数据中心势在必行。云计算数据中心是一种基于网络的支持异构设施和资源流转的服务供给模型,可以为客户提供个性化定制的服务,实现资源的按需分配、按量计费。云计算导致资源规模化,促进分工的专业化,使得资源供应商和用户都更加关注于自己的业务,有利于降低单位资源成本,促进网络业务创新。
现有发电集团的数据中心IT配置模式为分散“烟囱式”配置模式,即集团、分公司及每个应用都配置专门的硬件设备。硬件资源利用率较低,所以整合现有分散式“烟囱式”数据中心尤为重要。通过高效能的服务器、存储设备来整合现有分散的IT硬件设备。云计算数据中心面向众多并发业务和海量信息存储,涉及海量数据检索、分析、处理,需要有很强的计算能力做支撑。在底层需要面对众多异构基础硬件资源和软件资源,上层则需要面对众多异构的业务应用和终端用户。
新的数据中心除了面临传统的系统与硬件故障外,还面临着诸如人为错误、病毒攻击、自然灾害等一系列挑战。安全解决方案要构建安全可靠的底层云数据中心容灾架构,从基于数据和应用2个层面满足不同客户对高可用系统要求。通过云操作系统,实现对资源的颗粒化部署,保证虚拟机的高可用,实现业务零宕机,保证服务质量。云计算数据中心Web接入层的稳健运行,需通过高性能负载均衡器来保证。核心系统层的安全也不容忽视。服务器是信息系统的重要组成部分,它以操作系统和硬件系统为基础,担负着对信息和数据存储、传输、处理和发布的重要任务,是组织机构安全防护的重点。安全服务器需要从物理层到应用层深度过滤,实现对进出服务器数据流的实时检测与监控,防止网络数据的攻击。
通过便捷的管理手段,提升云计算数据中心的效率,实现管理智能化。云计算数据中心管理解决方案需要在保证硬件技术与高性能的基础上,以管理软件提升云计算数据中心硬件的可用性与可管理性,不但降低了系统购买、使用、部署和维护费用,而且避免了系统停机所带来的巨额损失。通过远程监控,对云计算数据中心IT资源进行全方位的实时监控,实现管理员随时随地对服务器进行远程管理。
传统数据中心过渡到云计算数据中心后,用户可以将分散的数据资源当作计算碎片来管理和使用,从而实现资源颗粒化、计算服务化、管理智能化,有效帮助用户降低运维成本,提升管理效率。云计算可以通过数据中心快速地创建服务并高效地管理业务,可以根据需求动态调整资源以降低运营成本,可以共享已有的计算平台而不需重复创建自己的数据中心。
发电集团将分公司的数据中心通过企业内部网连接,为各地企业人员使用。作为最终用户,这些工作人员并不关心某次科学运算运行在哪台服务器上,因为云计算中分布式的资源向用户隐藏了实现细节,并最终以单一整体的形式呈现给用户。分公司在建立数据中心的同时,和集团的数据中心可进行计算和存储的负载均衡。各个数据中心可能是服务的提供者,也可能是服务的使用者。数据中心的硬件设备被整合为虚拟的资源池。管理模块实现了基础设施层的基本功能,这些功能以基础设施即服务的方式提供给用户,用户可以通过这些服务在更高层次使用基础设施资源。基础设施层服务主要包括镜像管理、系统管理、用户管理、系统监控和账户计量等。发电集团云计算数据中心架构如图2所示。
2 关键技术解决
云计算中需要解决快速部署、资源调度、多租户、海量数据处理、大规模消息通信、大规模分布式存储、许可证管理与计费等关键技术。对于发电企业云数据中心而言,需要解决的关键问题主要是资源调度、海量数据处理、大规模消息通信及大规模分布式存储。
目前,大多数虚拟化管理方案只能通过在虚拟机级别上的调度技术结合一定的调度策略来尝试为虚拟机内部应用做资源调度,精确性和有效性还有待提高。
海量数据处理的解决需要对磁盘和网络的数据传输进行精心的调度,可采用Jeffrey Dean等人所设计Map Reduce海量数据处理编程模型。Map Reduce可以将一个任务分成很多更细粒度的子任务,这些子任务能够在空闲的处理节点之间调度,使得处理速度快的节点可以处理更多的任务,从而避免处理速度慢的节点延长整个任务的完成时间。具有相似功能的还有开源社区Apache的Hadoop。
异步消息通信对云计算需要的大规模消息通信很重要。客户端和服务端并不直接通信,客户端把请求以消息的形式放在请求消息的队列里,然后继续处理其他业务逻辑。服务实例则会从请求消息队列中获取请求消息,并将处理结果放入响应消息队列中,然后立即处理下一个请求。Amazon公司的Simple Queue Service(SQS)是当今业界著名的云计算大规模消息通信产品。
虽然用户可以通过大规模分布式存储技术将海量数据存储在多个远程服务器上,也都有冗余备份机制和容错机制来保证数据读写的正确性,但在云计算环境中,由于数据的存储和操作都是以服务的形式来提供的,且数据的类型多种多样,如有普通文件、二进制文件、类XML格式化文件及关系库数据等,对原有的大规模分布式存储技术在不同类型的数据、可靠性、安全性及简单性有了更高的要求。Google的Big Table,Amazon的Dynamo、Simple Storage Service(S3)及Simple DB在大规模分布式存储技术方面针对以上问题,都有自己独特的优势。
3 云数据中心安全
用户的个人PC或者中小型服务器及数据中心远没有云计算环境安全。因为在云计算环境中,数据中心和它运行的基础服务都有专业的机构和人员进行管理,安全管理的经验丰富。同时,云计算提供的规模效应,用户可以在付出更小成本的情况下享受更高级别的安全服务。
由于发电企业数据中心的专业性相对较强,对安全性、可靠性及IT可监控性要求较高,所以采用私有云较为合适。
4 结语
发电集团信息系统为企业带来了业务流程的标准化和运营效率的提升,而数据中心则为信息系统提供稳定、可靠的基础设施和运行环境,并可以方便地进行维护和管理。云计算数据中心比传统数据中心更集中、更大型、更绿色及更智能,在规模化、管理化、低碳化、自动化效益方面均有质的提升。但云计算技术本身也在发展中,配套技术远未成熟,网络速率仍是瓶颈,标准化工作才刚刚起步,公有云的应用远远滞后于私有云的应用,Google、Microsoft、IBM、Amazon、Salesforce等云计算运营商也非运营云计算而成功,发电集团云计算数据中心的建设仍需一个过程。
参考文献
[1]Cloud computing[EB/OL].[2012-09-15].http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computin.
[2]王庆波.虚拟化与云计算[M].北京:电子工业出版社,2009.
[3]王鹏.云计算的关键技术与应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2011.
[4]樊勇兵.解惑云计算[M].北京:人民邮电出版社,2011.
数据中心遍地开花,云计算热中有忧 第9篇
面对云计算的火热, 特别是各地争相上马大型数据中心, 原邮电部副部长、中国工程院首任常务副院长朱高峰院士提出了个人意见。他说:“云计算的发展要集中与分散相结合, 因为云计算本身就是把信息资源集中起来, 这样来提高组合的效率, 因此数据中心的建设, 特别是核心部分的建设不可能遍地开花, 一定要相对集中。每个地方, 全国任何地方都要搞云计算中心, 这是不可能的, 这样也失去了它本身的意义。”
点评:云计算被称为继大型机、个人计算机、互联网之后的第4次浪潮, 已成为全球未来信息产业发展的战略方向和推动经济增长的重要引擎。但在云计算数据中心的建设热潮中, 业内人士对数据中心处理能力一直心存疑虑。
面向云计算的数据中心网络拓扑分析 第10篇
数据中心网络指的是数据中心网络的一种基础设施, 利用高速链路与交换机和服务器相连接。因此, 数据中心网络是利用服务器可靠通信来发挥其作用的, 为数据中心应用提供数据存储、分析以及计算等各种平台。而从整体上来分析, 数据中心网络为数据中心硬件的一个基本组成部分, 并且通过拓扑结构将数据中心交换机与服务器连接关系更加清晰, 从而最终确定数据中心网络的形式。身为数据中心和云计算技术的一种硬件支撑, 现如今, 数据中心网络成为学术界研究的重点话题。
探究数据中心网络拓扑结构重要性
对数据中心网络拓扑结构研究的意义集中体现在两大方面, 即上层应用运行质量、数据建设成本以及运行能耗。
(1) 拓扑结构影响上层应用运行的质量
数据中心网络拓扑结构能够直接给定数据中心与服务器连接关系。换言之, 通过任意两个服务器中, 其链路与中间节点连接顺序, 这样便可以准确确定通信路由方式。此外, 拓扑结构还会对服务器容错与网络拥塞控制产生巨大的影响。在数据上层应用中, 采用并行或是分布形式, 最终实现数据中心网络服务器协同通信。然而服务器路由、容错以及拥塞控制等对上层应用质量带来一定影响。与此同时, 这又决定着网络运营商是否会在单位时间内为用户提供更多告高质量的服务, 以便获得更多经济效益。
(2) 拓扑结构影响其成本与能源消耗
数据中心网络是数据中心的一重要硬件, 而结构设计能够直接给出数据中心的硬件设备数量与选用标准, 例如:服务器型号、接口数量、功率大小等。数据中心的网络拓扑结构的不同, 所容纳的服务器数量也是大不相同的。同时, 可以容纳相同服务器, 其需要的交换机数量也大不相同。尽管当前数据中心都是使用价格偏低的计算机作为服务器, 然而, 由于网络拓扑结构不同, 从而使得交换机使用数量以及对性能要求都有较大的区别。如果数据中心服务器数量偏多时, 拓扑结构导致数据中心建设成本与能耗有较大的差别。
网络拓扑结构设计具体要求
因对普通计算机性能有较高要求, 再加上, 对服务器需求逐渐增长, 新数据中心网络不需要使用高端服务器以及链路, 而只是选用相对廉价的上午计算机当作服务器。近几年, 由于云计算及技术广泛发展, 再加上普通用户开放政策的实施, 大量云服务项目对数据中心网络拓扑结构提出较高要求, 集中表现在以下几个方面:第一, 要求可拓展性相对较强。要求服务器容量非常大, 又要求服务器数量应快速增长;第二, 要求可靠性非常高, 从而更好的应对服务器或者是链路故障问题;第三, 要有良好网络性能, 从而更好的支持宽带需求服务。
数据中心网络拓扑结构
现如今, 数据中心网络结构已投入使用, 通常来说, 是由两层或者是三层路由器与交换机共同构成了一种树形结构。其中, 三层结构是:结构树叶子作为主要边缘层, 用于存放各种服务器;而中层为集合曾, 便于放置集合交换机;然而, 根部为核心曾, 主要用于放置核心交换机。一般来说, 在集合层中, 交换机向下连接这上百台服务器, 而向上必须要和核心交换机两连接。若服务器数量偏多, 那么在集合层内部会分出多个层次, 便于防止集合交换机。
近年来, 由于数据中心迅猛发展, 从而导致传统的网络结构, 即树形结构的缺点逐渐增多。尽管树形结构数据中心网络十分的简便, 然而, 在拓展以及升级方面却非常困难。对于此种结构来说, 其服务器都位于叶子层, 同时服务器和交换机紧密相连接, 因此, 当前核心式交换机与集合式交换机是宽带发展的主要“瓶颈”, 有时核心交换机出现故障后, 极易造成多个服务器不能发挥出应有的作用。现如今, 对数据中心网络设计提出了较高的要求, 因此, 这使得数据网络中心可靠性、扩展性等成为可能。
(1) 对树形结构的改造
为将传统树形结构进行改进, 提高扩数据中心网络拓扑结构的扩展性, 从而将服务资源进行动态分配, 在学术界, 有人在传统的树形结构基础上, 提出一项对灵活的数据中心结构, 即Vl2.事实上, 此结构是结合虚拟机技术, 把传统的树形结构集合层虚拟化统一的域, 这样一来, 将服务器和相同局域网连接在一起, 同时结合服务需求, 将Ip地址予以分配, 切实提高网络运行性能与服务效率。而此种结构传依然延续使用传统树形节点连接方式, 再加上, 对节点选择没有较大变化, 所以, Vl2结构为现如今常用的一种数据中心网络结构, 然而, 事实上却没有改善网络运行的可靠性。
(2) 递归层次结构
解决网络可靠性的一最佳选择为递归层次结构。而递归层结构设计, 首先要将递归最小单元结构设计好, 再确定递归规律。然而, 在递归层次当中, 任何一个高层往来拓扑一般是由多个低一层次的递归单元严格按照相应的规律链接在一起的, 这样一来, 便形成了一个高层次网络拓扑递归单元。若增加服务器数量, 那么就必须将递归层次层次予以提高, 从而将数据中心网络规模提高数倍。另外, 此种结构的应用对交换机要求偏低, 一般选用标准并且价格较低的商务交换机即可, 从而节省大量网络建设成本。
(3) 其它结构形式
受成本、运营效率以及资源利用率等各种因素的驱使下, 学术界始终对数据中心网络进行深入的研究, 从而更好的满足现代市场的发展需求。例如;早在2007年, 由博科公司所发布的数据中心架构, 对存储网络与服务器进行整合, 从建立一完善的服务器集群, 这是一个相对单一的基础设施, 从而大大减少数据中心连接成本消耗。在全面考虑到未把数据中国心服务器资源进行充分利用的基础上, 由谷歌公司提出一新型能量比例结构, 采用蝴蝶拓扑节点连接方式将服务器连接在一起, 从而确保数据中心网络电能消耗, 这样便和服务器利用率予以匹配, 减少数据中心运行成本。除此之外, 矩阵结构也为学术研究的一种药数据中心网络结构, 而这种结构具有很多优点, 例如:运行速度快、超额配置程度偏低等, 以便为用户提供多种服务。
结束语
计算数据中心 第11篇
然而,不论是公有云,还是私有云,其设计师和构建者们可都不像用户那般乐观,毕竟,用户的梦想——无时无地、不间断、无缝地获取计算资源与服务,反射到他们这一端,就会演变为对云计算“基石”——数据中心的可靠性、其内部设备及应用的兼容性/互操作性、可管理性等方面更为苛刻的要求。早在云计算概念问世之前,他们在这些方面就已面临诸多挑战,而今压力只会更大。
那么,到底应该如何破解数据中心的这些痼疾,彻底甩掉包袱,以高效的数据中心成就高效的云计算服务呢?作为当今数据中心计算力引擎的提供者,英特尔公司给出了答案,那就是走向“开放式数据中心” (Open Data cerlter,ODC)。
英特尔开放式数据中心的构想,简而言之就是要基于开放架构和相关技术,来实现高效、安全、简化和易管理的数据中心。在这个构想中,开放是关键词,它意味着英特尔将像过去在个人电脑、移动计算和服务器产品线上所做的那样,面向数据中心领域提供基于工业标准的芯片产品,并将其指令集架构、重要特性和相关的参考设计开放给诸多合作伙伴,让他们开发出最终的开放式数据中心产品或解决方案。
直面英特尔这一构想,用户们或许会提出这样的疑问:难道只有开放的架构和技术才能实现数据中心最佳的构建、应用和维护效果,对云计算提供最有力的支持么?难道除此之外难获其他良方么?
对于这些问题,用户心中其实已有答案,要找到它们只需回顾一下昔日那个专有架构称雄服务器市场的年代。那时由于各个专有架构固步自封,彼此是针锋相对而非开放融合,从而使企业的软硬件选择空间非常有限,一旦做出选择也就意味着必被绑定,而谁如果要在机房或数据中心内部署了异构的系统,那么兼容、互操作、管理、安全等方面的一系列难题就会纷纷涌现。
当时服务器市场上这一困境,最终就是被以英特尔架构为主的开放架构服务器产品所破解的,这些服务器产品不但提供商和类型众多、能够搭配的应用也十分丰富,它们性价比高,而且就算软硬件出自不同品牌,实现兼容、迁移、互操作和统一管理也是轻而易举,而正是这些源于开放的特点,使其成为了今日服务器市场上的王者。
从服务器回到数据中心,情况也有类似之处——比如只要用户在数据中心中部署了异构的设备,不论它们是计算、网络还是存储设备,其中只要有基于非开放架构的设备,那么前文所说的那些数据中心痼疾就会出现并难以解决,从而干扰用户向云计算前进的步伐,就像美国IT专栏作家Frank Hayes在其新近发表的《不能回避的云问题》一文中描述的那样:“哪家企业的数据中心没有一些丑陋的大家伙,我们都不想去碰它们……企业中还有很多的应用是在大型主机上运行的,它们的内容和数据来自一些专用的垂直行业的应用软件,通过传统的商业逻辑运行得出结果。这样一些“宝贵物件儿”没有谁想去触碰……清理这些东西将会花费所有的IT预算却可能带不来丝毫的商业利益。但是,如果你不将这些传统的东西清理干净,你就根本无法进入云中工作。”
浅谈新一代云计算数据中心 第12篇
在全球信息化浪潮的推动下, 经历了ISP、ICP的飞速发展, 一种全新的服务模式互联网数据中心 (IDC, Internet Data Center) 在中国蓬勃兴起。
云计算IDC是一种以电信级机房设备向用户提供专业化和标准化的数据存放业务和相关服务的数据中心。它的出现完全适应了中国互联网发展的需求。云计算IDC高速率、宽带宽以及高可靠性的特点, 吸引了有志于介入电子商务领域的企业。目前许多著名网站和传统企业都选择了云计算IDC这种全新的服务模式, 将基础网络设施和网络管理交给云计算IDC提供商托管。
未来5年我国对数据中心流量处理能力需求将增长7~10倍, 机房面积至少翻一番才能满足未来建设需求。全国有13省规划了超过10万台的数据中心, 投资估算总额达到2700亿, 总服务器建设规模达到1000万台。
如此大规模的IDC数据中心建设需求带来了挑战的同时也带来了机遇, 同时也带来了极大挑战:如何应对数据中心需求增大的压力?如何面对数据中心业务转型?如何实现数据中心节能降耗?云计算数据中心如何发展等等问题都摆在了电信运营商的面前。
本文对新型数据中心的关键技术云计算进行了初步介绍, 同时探讨了数据中心节能绿色的相关问题。
2 云计算数据中心平台建设探讨
云计算 (Cloud Computing) :一种利用大规模低成本运算单元通过IP网络连接, 以提供各种计算和存储服务的IT技术。
IDC做为云计算发展必不可缺少的基础设施, 是云计算运营的基础。
云计算做为IDC服务的演进, 给IDC产业带来按需使用, 按量计费的全新软硬件的资源出租模式;云平台的建立过程本身就是IDC资源整合的过程, 云计算能实现物理资源虚拟化, 从而实现数据中心的远程管理, 以及资源的统一、弹性调配, 进而实现IDC的高效及低成本运营。
由于云计算的出现, 带来了IDC数据中心变革, 它除了在原来提供增值服务的前提下, 增加了聚合能力, 能让网络设备的扩展能力、处理能力以及密度有一个极大的提升, 同时虚拟化技术的出现, 又能更好地节约能耗, 提供更好的服务加速, 包括对资源利用率有一个大幅度的提升, 进而也提升了自动化的程度。自动化会促进全程全网计算服务的发展, 单点的服务扩展到了全网, 实现流程的自动化和用户的自服务, 虚拟化技术也带来了一个虚拟网络的扩延。云计算技术带来的这几个好处、聚合的能力, 包括虚拟化的能力以及自动的能力, 给整个数据中心带来了新的元素, 进而能提供更好的服务。
云计算数据中心平台主要分为两部分:
a.IDC业务运营管理平台, 属于全网架构;
b.IDC资源池部分, 包括计算资源、存储资源、网络资源以及资源池管理平台。
云计算平台由云管理平台和一个或多个资源池系统组成。云管理平台与资源池系统之间通过资源管理接口连接。云管理平台负责各种资源服务的管理, 云管理平台通过与资源池系统之间的资源管理接口下发资源管理指令。网络资源等。其中服务器网络、存储网络、管理网络可分层分开建设。同时资源池建设主要采用虚拟化技术, 实现资源的统一调配和管理。
云计算数据中心组网一般采用二层组网, 为提高带宽利用率及扩展性, 拟采用设备集群/堆叠或跨机箱端口捆绑等增强二层技术实现组网。
云数据中心与传统的数据中心网络相比, 首先它呈现架构扁平化的特点, 在云数据中心内部二层网络的应用将会增加, 网络流量中除直上直下的南北向流量外, 东西向流量也有所增加。已经有很多厂家开发了一些产品, 包括大规模的用于数据中心的交换机矩阵, 这些产品能够让整个数据中心的网络更加地扁平化, 同时也会实现前后端网络的融合, 将来很有可能是高速以太网统一地来承载业务网与存储网的流量, 同时在数据中心的网络里面, 一个重要的特点是虚拟化感知能力, 网络会跟虚拟化层动态地实现互相的感应跟协同的联动, 现在可以看到, 像IEEE 802.1Qbg, IEEE 802.1BR, 以及IETF中的VXLan, NVGRE等相关标准正在朝着这个方向努力。云数据中心的网络还是一个高性能、超高速的网络, 虚拟化技术的引入, 带来设备密度的大幅度提升, 从而导致单位空间和单位网络接口的剧增传统1U的设备会有很多业务的形态的出现, 以Facebook为例, 其采用的1.5U的定制服务器, 会带来更高的密度、更高的能耗以及相关的网络接口的剧增, 这就要求有高性能的转发和出口网络带宽的高弹性。
云数据中心它是以客户为中心、服务为导向, 它基于的是高效的低能耗的IT和网络的基础架构, 它要利用云计算的技术, 能够自动地按需地提供各种云计算的服务。所以它有5个特点, 首先它是面向上层的服务, 同时它必须是一个比较高效跟智能而节约能耗的, 同时它会对所有的资源进行池化, 这个池化除了传统的计算资源, 随着这个发展, 对于网络资源等相关的资源也会进行一个池化, 同时它是按照用户的需要供给。还有一个就是绿色低碳。
云计算数据中心通过虚拟化技术, 将硬件资源池进行资源共享, 提高硬件资源使用率, 降低单位能耗;资源管理平台通过动态资源调度、负载均衡、分布式电源管理等技术使IT设备与基础设施联动, 按需调度, 降低能耗。
同时云计算数据中心为提高物理基础设施能耗指标, 可采用精确送风机柜及精确送风制冷系统, 配电系统可进行容量规划, 采用高效、模块化的UPS进行配电, 采用高效直流电源 (新型高频开关电源技术、模块智能休眠技术、高压直流供电技术等) 。空调方面可采用模块化空调方式, 弹性制冷与云协同运行, 并通过室外绿化, 室内保温等实施自然制冷。
总之, 引进多种先进技术以降低云计算数据中心的能耗, 争取建设绿色高效的云计算数据中心。
3 云计算数据中心未来展望
云计算技术为IDC提供了一种基于未来发展战略的考虑, 是符合IDC今后发展需求的解决方案。云计算对IDC在扩展性、兼容性方面进行优化整合, 实现软硬件分离, 给IDC提供商带来资源和平台的整合。通过云计算, IDC能有效地解决节能降耗问题, 创新服务模式和内涵, 加快增值产品的推出, 提高服务黏度、扩大服务领域和业务空间。通过云计算统一的资源管理平台可以增加IDC运营维护的效率, 降低管理的复杂度, 提高IDC中心资源的调度效率和利用率;利用自动化的资源部署和软件安装保证业务的及时上线, 并快速推向市场, 为IDC用户缩短了业务进入市场的时间。
可以预见, 云计算在新一代的IDC中将会有越来越多的应用和实现;属于云计算数据中心的未来就在不远处。
摘要：本文对新一代云计算数据中心建设方式进行了初步探讨, 并对未来数据中心的发展进行了一些展望。