云計(jì)算技術(shù)及其在下一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用精

1、很多人覺得數(shù)據(jù)只有保存在自己看得見、摸得著的電腦里才最安全,其實(shí)不然。你的電腦可能會因?yàn)樽约翰恍⌒亩粨p壞,或者被病毒攻擊,導(dǎo)致硬盤上的數(shù)據(jù)無法恢復(fù),而有機(jī)會接觸你的電腦的不法之徒則可能利用各種機(jī)會竊取你的數(shù)據(jù)。反之,當(dāng)你的文檔保存在類似的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)上,當(dāng)你把自己的照片上傳到類似的網(wǎng)絡(luò)相冊里,你就再也不用擔(dān)心數(shù)據(jù)的丟失或損壞。因?yàn)樵凇啊钡牧硪欢?有全世界最專業(yè)的團(tuán)隊(duì)來幫你管理信息,有全世界最先進(jìn)的數(shù)據(jù)中心來幫你保存數(shù)據(jù)。同時,嚴(yán)格的權(quán)限管理策略可以幫助你放心地與你指定的人共享數(shù)據(jù)。這樣,你不用花錢就可以享受到最好、最安全的服務(wù),甚至比在銀行里存錢還方便。這樣的場景就是“云計(jì)算”時代的典型應(yīng)用。云

2、計(jì)算(是網(wǎng)格計(jì)算(、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲、虛擬化、負(fù)載均衡等傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。它旨在通過網(wǎng)絡(luò)把多個成本相對較低的計(jì)算實(shí)體整合成一個具有強(qiáng)大計(jì)算能力的完美系統(tǒng),并借助、等先進(jìn)的服務(wù)把這強(qiáng)大的計(jì)算能力分布到終端用戶手中。的一個核心理念就是通過不斷提高的處理能力,進(jìn)而減少用戶終端的處理負(fù)擔(dān),最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設(shè)備,并能按需享受的強(qiáng)大計(jì)算處理能力。有人打了個比方:這就好比是從古老的單臺發(fā)電機(jī)模式轉(zhuǎn)向了電廠集中供電的模式。它意味著計(jì)算能力也可以作為一種商品進(jìn)行流通,就像煤氣、水電一樣,取用方便,費(fèi)用低廉。最大的不同在于,它是通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行傳輸

3、。云計(jì)算的核心思想,是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度,構(gòu)成一個計(jì)算資源池向用戶按需服務(wù)。目前對云計(jì)算的定義沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),本文從狹義和廣義兩個方面去理解云計(jì)算:提供資源的網(wǎng)絡(luò)都被稱為。中的資源在使用者看來是可以無限擴(kuò)展的,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴(kuò)展,按使用付費(fèi)。這種特性經(jīng)常被稱為像水、電、氣一樣使用基礎(chǔ)設(shè)施。“霸”票是一些可以自我維護(hù)和管理的虛擬計(jì)算資源,通常為一些大型服務(wù)器集群,包括計(jì)算服務(wù)器、存儲服務(wù)器、寬帶資源等等。云計(jì)算將所有的計(jì)算資源集中起來,并由軟件實(shí)現(xiàn)自動管理,無需人為參與。這使得應(yīng)用提供者無需為繁瑣的細(xì)節(jié)而煩惱,能夠更加專注于自己的業(yè)務(wù),有利于創(chuàng)新和降低成本。

4、Google Docs Google Picasa Web SaaS PaaS IaaS Cloud Computing IT 云(軟件即服務(wù)(平臺即服務(wù)(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)“云”“云”“云”“云”Cloud Computing Grid Computing Distributed Computing Parallel Computing Utility Computing Network Storage Technologies Virtualization Load Balance SoftwareasaService PlatformasaService InfrastructureasaS

5、ervice 11、狹義云計(jì)算2、廣義云計(jì)算云計(jì)算技術(shù)及其在下一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用張應(yīng)福黃鵬陳超中國電信四川公司網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部摘要:“云計(jì)算”被剛剛過去的年稱為最熱門的網(wǎng)絡(luò)詞匯之一,隨著云計(jì)算技術(shù)的逐步成熟,未來的信息產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生革命性的突破:超強(qiáng)的計(jì)算能力、高可用性、隨需應(yīng)變的動態(tài)資源分配特性以及綠色環(huán)保的技術(shù)價值,諸多閃亮的特色技術(shù)和應(yīng)用讓這朵美麗的“云”成為無數(shù)企業(yè)心里的“寵兒”。微軟、華為、中興等眾多巨頭相繼布局,云計(jì)算所蘊(yùn)藏的巨大商機(jī)讓這些市場的弄潮兒們不惜投入重金漫步云端,曾經(jīng)遙不可及的云計(jì)算也已輕移腳步,邁入尋常百姓的生活。本文從云計(jì)算技術(shù)的演進(jìn)過程、云計(jì)算技術(shù)的特點(diǎn)以及在下一代數(shù)

6、據(jù)中心建設(shè)上的應(yīng)用多個層面對云計(jì)算技術(shù)和應(yīng)用進(jìn)行探討。關(guān)鍵詞:互聯(lián)網(wǎng)云計(jì)算物聯(lián)網(wǎng)2010IT IaaSPaaSSaaS一、概述392011/01運(yùn)營一線Communication&InformationTechnology無論是狹義云計(jì)算還是廣義云計(jì)算,其本質(zhì)還是“資源共享”,縱觀這幾年云計(jì)算技術(shù)和業(yè)務(wù)的發(fā)展,筆者認(rèn)為云計(jì)算的發(fā)展是需求拉動、技術(shù)推動、商業(yè)模式轉(zhuǎn)換共同作用的結(jié)果。需求拉動的典型背景就是節(jié)能減排的總體要求;技術(shù)推動則以硬件技術(shù)、虛擬化技術(shù)、海量存儲技術(shù)、分布式并行計(jì)算方法、寬帶接入技術(shù)以及技術(shù)等為代表;商業(yè)模式轉(zhuǎn)換是云計(jì)算發(fā)展的內(nèi)在要求,它以網(wǎng)絡(luò)為中心,以服務(wù)為產(chǎn)品形態(tài),

7、追求的是快速、高效地得到可靠服務(wù)。從上世紀(jì)年到今天,信息技術(shù)主要經(jīng)歷了三次大的變革:、個人計(jì)算機(jī)變革(上世紀(jì)年代將只在特定行業(yè)中應(yīng)用的大型主機(jī)變成每個人都負(fù)擔(dān)得起的個人電腦,大幅度提高了個人生產(chǎn)效率和企業(yè)效率。、互聯(lián)網(wǎng)變革(上世紀(jì)年代將數(shù)以億萬計(jì)的信息孤島匯集成龐大的信息網(wǎng)絡(luò),極大的提高了人類溝通、共享和協(xié)作的效率,豐富了社交和娛樂生活。、云計(jì)算變革(源于本世紀(jì)初(將產(chǎn)業(yè)變?yōu)榄h(huán)保和節(jié)約的綠色產(chǎn)業(yè);(將基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)變?yōu)橄袼兔簹庖粯拥纳鐣没A(chǔ)設(shè)施;(連接所有的電子產(chǎn)品形成具備無限容量和能力的設(shè)備;(信息滲透到社會每一個角落成為社會組織和個人的基本屬性。從上述云計(jì)算技術(shù)的演進(jìn)可以明顯看出,信息產(chǎn)

8、業(yè)從個人計(jì)算向綜合化的云計(jì)算演進(jìn)過程正是人們追求設(shè)施共享和倡導(dǎo)綠色環(huán)保的過程。目前,人們利用云計(jì)算技術(shù),業(yè)務(wù)處理效率得到大大提高。例如,華盛頓郵報以其報社本身的計(jì)算能力,在沒有采用云計(jì)算時每一頁的操作處理需要分鐘時間,后來采用了彈性計(jì)算云后其單頁平均處理時間則縮短為分鐘,極大地提升了報紙的排版、頁面組裝、圖形圖像的精細(xì)化處理等工作效率。眾所周知,云的本質(zhì)就是一種服務(wù),能夠按照用戶的需求提供服務(wù)都可以稱作云。對于服務(wù),電信運(yùn)營商并不陌生,傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)向用戶提供的通信服務(wù)也可稱作云,因?yàn)橛脩舨恍枰私狻⒅獣曰蛘呖刂浦С诌@些服務(wù)的技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu),只是按需付費(fèi)。云計(jì)算是新一代分布式基礎(chǔ)信息架構(gòu),該架構(gòu)

9、下可實(shí)現(xiàn)軟件、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)的充分融合和共享,提供不同層次的服務(wù),提高資源利用效率,降低運(yùn)營成本和能耗。具體表現(xiàn)在硬件和軟件兩個方面、硬件:由通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、鏈路、數(shù)據(jù)中心(機(jī)房的共享擴(kuò)展到服務(wù)器、存儲器的共享。由本地計(jì)算資源的共享擴(kuò)展到分布式全局資源的分擔(dān)和共享。通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算資源融合為一體,構(gòu)成云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)。、軟件:操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫,應(yīng)用軟件開發(fā)平臺、各種應(yīng)用軟件的共享和個性化定制。云計(jì)算架構(gòu)下提供資源型、平臺型、軟件服務(wù)型三種層次的服務(wù),其模型如圖。圖中的三個服務(wù)層次之間的關(guān)系并不相互依存,不存在必然的關(guān)聯(lián)關(guān)系。更強(qiáng)調(diào)的是一種業(yè)務(wù)提供模式;主要以平臺為基礎(chǔ),借鑒理念和模式,提供聚合環(huán)境(資

10、源、能力、開發(fā)者、用戶的聚合;主要應(yīng)用虛擬化技術(shù)進(jìn)行業(yè)務(wù)平臺資源整合、資源的動態(tài)管理。web 160160-80280-9031IT 2IT 34IT 30Amazon 1:1IDC211SaaS PaaS ISAG PaaS IaaS IDC 2-32二、云計(jì)算技術(shù)的演進(jìn)三、云計(jì)算的服務(wù)模型402011/01運(yùn)營一線 Communication&InformationTechnology云計(jì)算技術(shù)被視為科技界的下一次革命,它將帶來工作方式和商業(yè)模式的根本性改變。而追根溯源,云計(jì)算與并行計(jì)算、分布式計(jì)算和網(wǎng)格計(jì)算不無關(guān)系,更是虛擬化、公用計(jì)算、等技術(shù)混合演進(jìn)的結(jié)果。如圖。當(dāng)前,云計(jì)算領(lǐng)

11、域的幾個具有代表性的技術(shù)如下:、虛擬化技術(shù)包括服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化。無論是小型機(jī)還是服務(wù)器、無論是交換機(jī)還是路由器,各自廠家的管理均只能管理自己的硬件,很難管理其它廠家的硬件設(shè)備。因此目前虛擬化技術(shù)均為服務(wù)器的方案,不能。聚合方案在基礎(chǔ)架構(gòu)層無法完成。這是當(dāng)前需要重點(diǎn)攻克的難題。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化,需要對傳統(tǒng)的路由器、交換機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步增強(qiáng),使其能夠支持大量的可擴(kuò)展的應(yīng)用,同一個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以運(yùn)行多個虛擬的網(wǎng)絡(luò)。、分布式存儲技術(shù)改變傳統(tǒng)的集中存儲模式為分布式存儲,其技術(shù)特點(diǎn)是:(高可用性采用冗余存儲的方式來保證存儲數(shù)據(jù)的可靠性,具有高吞吐率和高傳輸率的特點(diǎn)。(分布式大規(guī)模數(shù)據(jù)管理構(gòu)建

12、了弱一致性要求的大規(guī)模數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),能夠高效的管理大數(shù)據(jù)集,能對海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、讀取以及高效分析。(分布式編程和運(yùn)行環(huán)境保證后臺復(fù)雜的并行執(zhí)行和任務(wù)調(diào)度向用戶和編程人員透明,適用于編寫松耦合、高度并行化的程序。、認(rèn)證和授權(quán)技術(shù)通過資源的集中和共享后,便于構(gòu)建統(tǒng)一的用戶身份認(rèn)證和授權(quán),解決多用戶組織訪問和管理的需求,并能根據(jù)使用情況進(jìn)行靈活、個性化的計(jì)費(fèi)。從當(dāng)前中國數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢看,由于中國處在信息化建設(shè)投入的快速增長期,應(yīng)用建設(shè)的不斷深入、產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展、以及市場日趨理智競爭等都將使得中國下一代數(shù)據(jù)中心市場不斷向前發(fā)展。在政府、電信、金融、能源等重點(diǎn)行業(yè)的帶動下,在政府經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃的不斷促

13、進(jìn)下,在技術(shù)不斷演進(jìn)的支持下,中國數(shù)據(jù)中心市場增長將不斷釋放活力。預(yù)計(jì)到年,中國下一代數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將超過億元,至年的復(fù)合增長率將會達(dá)到。盡管受金融危機(jī)的影響,中國未來數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展仍然大有前途。首先,隨著政府經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃的不斷展開,已投資的國民經(jīng)濟(jì)今年依然保持快速增長態(tài)勢,經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基本面依然良好。這些資金的投入將有效拉動企業(yè)業(yè)務(wù)的增長和信息化的投入,進(jìn)而促使企業(yè)擴(kuò)大數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的投資規(guī)模。而大規(guī)模基礎(chǔ)設(shè)施的投資必將帶動投入的增加,這無疑將對中國未來數(shù)據(jù)中心市場的發(fā)展起到巨大推動作用。其次,目前企業(yè)面對傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心管理復(fù)雜、運(yùn)維成本高居不下、難以適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需要等一系列問題,對數(shù)據(jù)

14、中心建設(shè)熱情依舊,新建、擴(kuò)建、改建項(xiàng)目都有不同程度增加,未來投資力度依然很大,特別是智能和安全對于企業(yè)未來對數(shù)據(jù)中心的管理和安全運(yùn)行時至關(guān)重要的,會得到越來越多的企業(yè)的重視;另外,國內(nèi)數(shù)據(jù)中心市場處于一個更新?lián)Q代的增長期,項(xiàng)目建設(shè)也需要一定周期,所以對市場波動和風(fēng)險有較強(qiáng)的抵抗能力。未來中國數(shù)據(jù)中心市場仍將成為一大亮點(diǎn)。新一伐數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施需通過節(jié)能環(huán)保、有效降低能耗與能源成本,具體措施就是通過自動化、資源整合與管理、虛擬化、安全以及能源管理等新技術(shù)的采用。創(chuàng)新的商業(yè)模式,面向各類用戶提供的隨機(jī)應(yīng)變的各類公共服務(wù)。圖從基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)和商業(yè)模式等方面詳細(xì)描述了下一代的典型特征。 圖云計(jì)算技術(shù)

15、的演進(jìn)過程2五、云計(jì)算技術(shù)在下一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的應(yīng)用圖中國下一代數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模與增長預(yù)測341800600400200030%25%20%15%10%5%0%Y2009Y2010Y2011Y201220.0%22.3%24.6%39215.47963.73592.規(guī)模(億元增長率為便于讀者對云計(jì)算在下一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)上的理解,本文以中國西部信息中心為實(shí)例。年月日奠基修建的中國西部信息中心選址高新南區(qū),占地面積畝、建設(shè)面積.萬平方米、總投資超過億元,它與西部金融后臺服務(wù)中心自成一體,成為中國電信集團(tuán)公司在中國西部最大的數(shù)據(jù)災(zāi)備中心、信息安全中心、電話呼叫中心基地和云計(jì)算中心,同時也是中國西部

16、最重要的通信交換和信息處理的核心樞紐。中國西部信息中心建筑抗震設(shè)防烈度為度,同時部署了大量的專用通信交換設(shè)施、信息處理系統(tǒng)、大規(guī)模集中信息呼叫系統(tǒng)等,能提供個級別以上的實(shí)時數(shù)據(jù)備份及業(yè)務(wù)快速恢復(fù)服務(wù)。從業(yè)務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施等級上看,西信中心完全以下一代數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行建設(shè),其業(yè)務(wù)分類除傳統(tǒng)的資源出租外,大量以云計(jì)算服務(wù)為主,面向個人、政企和家庭提供信息服務(wù),如圖所示。引入云計(jì)算技術(shù)后,數(shù)據(jù)中心需建設(shè)內(nèi)部的基礎(chǔ)架構(gòu)云,具體包括:、系統(tǒng)方面:各子系統(tǒng)云。如統(tǒng)計(jì)云、云、業(yè)務(wù)管理云等。、設(shè)備方面:考慮存儲虛擬化整合和服務(wù)器的整合。對于政企客戶的應(yīng)用,建設(shè)中還需考慮引入第三方合作伙伴(如服務(wù)提供商,共

17、建和引入成熟的運(yùn)營服務(wù),如:、特定行業(yè)應(yīng)用。如豬肉食品安全溯源平臺(公共物聯(lián)網(wǎng)平臺、醫(yī)療救護(hù)應(yīng)急調(diào)度系統(tǒng)、醫(yī)藥品網(wǎng)上交易及安全管理平臺和網(wǎng)絡(luò)教育平臺等。、標(biāo)準(zhǔn)行業(yè)應(yīng)用。如企業(yè)文檔管理服務(wù)、企業(yè)在線備份服務(wù),數(shù)據(jù)容災(zāi)服務(wù)、移動辦公等。因?yàn)樵朴?jì)算環(huán)境下的服務(wù)模式轉(zhuǎn)換,要求云服務(wù)提供商提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口供其他/的調(diào)用,方便服務(wù)開發(fā)者基于開放接口開發(fā)構(gòu)建新服務(wù)(現(xiàn)有大量的服務(wù)并不提供集成接口,需要大量的二次開發(fā)。因此電信業(yè)務(wù)能力的開放顯得尤其重要,合作與開放成為下一代數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的主基調(diào)。云計(jì)算是未來發(fā)展的方向,它使各個組織真正實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)需求和供應(yīng)的整合,同時減少自然資源的浪費(fèi)、有效降低服務(wù)的運(yùn)維成本。

18、云計(jì)算提供的各種服務(wù)能力還可隨使用者需求的變化而不斷演化,從而孵化出很多新的業(yè)務(wù)。在全球倡導(dǎo)節(jié)能減排的大背景下,下一代數(shù)據(jù)中心的建設(shè)引入云計(jì)算技術(shù)是必然趨勢。盡管云計(jì)算已經(jīng)有很多成功案例并取得巨大經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,但當(dāng)前云計(jì)算本身仍然有一些東西值得大家思考,如標(biāo)準(zhǔn)化問題、穩(wěn)定性問題、維護(hù)變革問題以及客戶信息的安全與隱私保護(hù)問題。200951890 10768651OA2X86SaaS SaaS 12SP APIT IT圖下一代數(shù)據(jù)中心的特征4圖下一代數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)分類5六、結(jié)語參考資料中國信息安全測評中心編著.信息系統(tǒng)災(zāi)難恢復(fù)基礎(chǔ).航空工業(yè)出版社,中國電信集團(tuán)公司.云計(jì)算技術(shù)手冊.趙立威,方國偉.讓云觸手可及.微軟云計(jì)算實(shí)踐指南.電子工業(yè)出版社,顧大偉,郭建兵,黃偉數(shù).據(jù)中心建設(shè)與管理指南.電子工業(yè)出版社,賽迪顧問計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)研究中心.中國下一代數(shù)據(jù)中心技術(shù)論壇落幕.新浪科技,作者簡介張應(yīng)福,北京航空航天大學(xué)工學(xué)博士,高級工程師,中國電信四川公司網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部業(yè)務(wù)網(wǎng)主管。主要專注于電信業(yè)務(wù)網(wǎng)研究、規(guī)劃、和建設(shè)管理工作。曾獲部級成果二等獎項(xiàng)、三等獎項(xiàng),獲第五屆四川優(yōu)秀科技工作者稱號,享受政府特殊津貼。12009.2