云計算技術及其在下一代數(shù)據(jù)中心建設中的應用精

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,其實不然。你的電腦可能會因為自己不小心而被損壞,或者被病毒攻擊,導致硬盤上的數(shù)據(jù)無法恢復,而有機會接觸你的電腦的不法之徒則可能利用各種機會竊取你的數(shù)據(jù)。反之,當你的文檔保存在類似的網(wǎng)絡服務上,當你把自己的照片上傳到類似的網(wǎng)絡相冊里,你就再也不用擔心數(shù)據(jù)的丟失或損壞。因為在“”的另一端,有全世界最專業(yè)的團隊來幫你管理信息,有全世界最先進的數(shù)據(jù)中心來幫你保存數(shù)據(jù)。同時,嚴格的權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,甚至比在銀行里存錢還方便。這樣的場景就是“云計算”時代的典型應用。云

2、計算(是網(wǎng)格計算(、分布式計算、并行計算、效用計算、網(wǎng)絡存儲、虛擬化、負載均衡等傳統(tǒng)計算機技術和網(wǎng)絡技術發(fā)展融合的產(chǎn)物。它旨在通過網(wǎng)絡把多個成本相對較低的計算實體整合成一個具有強大計算能力的完美系統(tǒng),并借助、等先進的服務把這強大的計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,進而減少用戶終端的處理負擔,最終使用戶終端簡化成一個單純的輸入輸出設備,并能按需享受的強大計算處理能力。有人打了個比方:這就好比是從古老的單臺發(fā)電機模式轉向了電廠集中供電的模式。它意味著計算能力也可以作為一種商品進行流通,就像煤氣、水電一樣,取用方便,費用低廉。最大的不同在于,它是通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳輸

3、。云計算的核心思想,是將大量用網(wǎng)絡連接的計算資源統(tǒng)一管理和調度,構成一個計算資源池向用戶按需服務。目前對云計算的定義沒有統(tǒng)一標準,本文從狹義和廣義兩個方面去理解云計算:提供資源的網(wǎng)絡都被稱為。中的資源在使用者看來是可以無限擴展的,并且可以隨時獲取,按需使用,隨時擴展,按使用付費。這種特性經(jīng)常被稱為像水、電、氣一樣使用基礎設施?！鞍浴逼笔且恍┛梢宰晕揖S護和管理的虛擬計算資源,通常為一些大型服務器集群,包括計算服務器、存儲服務器、寬帶資源等等。云計算將所有的計算資源集中起來,并由軟件實現(xiàn)自動管理,無需人為參與。這使得應用提供者無需為繁瑣的細節(jié)而煩惱,能夠更加專注于自己的業(yè)務,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(平臺即服務(基礎設施即服務“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、狹義云計算2、廣義云計算云計算技術及其在下一代數(shù)據(jù)中心建設中的應用張應福黃鵬陳超中國電信四川公司網(wǎng)絡發(fā)展部摘要:“云計算”被剛剛過去的年稱為最熱門的網(wǎng)絡詞匯之一,隨著云計算技術的逐步成熟,未來的信息產(chǎn)業(yè)將產(chǎn)生革命性的突破:超強的計算能力、高可用性、隨需應變的動態(tài)資源分配特性以及綠色環(huán)保的技術價值,諸多閃亮的特色技術和應用讓這朵美麗的“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,云計算所蘊藏的巨大商機讓這些市場的弄潮兒們不惜投入重金漫步云端,曾經(jīng)遙不可及的云計算也已輕移腳步,邁入尋常百姓的生活。本文從云計算技術的演進過程、云計算技術的特點以及在下一代數(shù)

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

7、追求的是快速、高效地得到可靠服務。從上世紀年到今天,信息技術主要經(jīng)歷了三次大的變革:、個人計算機變革(上世紀年代將只在特定行業(yè)中應用的大型主機變成每個人都負擔得起的個人電腦,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(上世紀年代將數(shù)以億萬計的信息孤島匯集成龐大的信息網(wǎng)絡,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。、云計算變革(源于本世紀初(將產(chǎn)業(yè)變?yōu)榄h(huán)保和節(jié)約的綠色產(chǎn)業(yè);(將基礎設施轉變?yōu)橄袼兔簹庖粯拥纳鐣没A設施;(連接所有的電子產(chǎn)品形成具備無限容量和能力的設備;(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。從上述云計算技術的演進可以明顯看出,信息產(chǎn)

8、業(yè)從個人計算向綜合化的云計算演進過程正是人們追求設施共享和倡導綠色環(huán)保的過程。目前,人們利用云計算技術,業(yè)務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算能力,在沒有采用云計算時每一頁的操作處理需要分鐘時間,后來采用了彈性計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、圖形圖像的精細化處理等工作效率。眾所周知,云的本質就是一種服務,能夠按照用戶的需求提供服務都可以稱作云。對于服務,電信運營商并不陌生,傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡向用戶提供的通信服務也可稱作云,因為用戶不需要了解、知曉或者控制支持這些服務的技術基礎架構,只是按需付費。云計算是新一代分布式基礎信息架構,該架構

9、下可實現(xiàn)軟件、服務器和網(wǎng)絡的充分融合和共享,提供不同層次的服務,提高資源利用效率,降低運營成本和能耗。具體表現(xiàn)在硬件和軟件兩個方面、硬件:由通信網(wǎng)絡設備、鏈路、數(shù)據(jù)中心(機房的共享擴展到服務器、存儲器的共享。由本地計算資源的共享擴展到分布式全局資源的分擔和共享。通信網(wǎng)絡和計算資源融合為一體,構成云計算基礎架構。、軟件:操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫,應用軟件開發(fā)平臺、各種應用軟件的共享和個性化定制。云計算架構下提供資源型、平臺型、軟件服務型三種層次的服務,其模型如圖。圖中的三個服務層次之間的關系并不相互依存,不存在必然的關聯(lián)關系。更強調的是一種業(yè)務提供模式;主要以平臺為基礎,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;主要應用虛擬化技術進行業(yè)務平臺資源整合、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、云計算技術的演進三、云計算的服務模型402011/01運營一線 Communication&InformationTechnology云計算技術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,云計算與并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算不無關系,更是虛擬化、公用計算、等技術混合演進的結果。如圖。當前,云計算領

11、域的幾個具有代表性的技術如下:、虛擬化技術包括服務器虛擬化、存儲虛擬化和網(wǎng)絡虛擬化。無論是小型機還是服務器、無論是交換機還是路由器,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備。因此目前虛擬化技術均為服務器的方案,不能。聚合方案在基礎架構層無法完成。這是當前需要重點攻克的難題。網(wǎng)絡設備的虛擬化,需要對傳統(tǒng)的路由器、交換機進行進一步增強,使其能夠支持大量的可擴展的應用,同一個網(wǎng)絡設備可以運行多個虛擬的網(wǎng)絡。、分布式存儲技術改變傳統(tǒng)的集中存儲模式為分布式存儲,其技術特點是:(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。(分布式大規(guī)模數(shù)據(jù)管理構建

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)進行存儲、讀取以及高效分析。(分布式編程和運行環(huán)境保證后臺復雜的并行執(zhí)行和任務調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。、認證和授權技術通過資源的集中和共享后,便于構建統(tǒng)一的用戶身份認證和授權,解決多用戶組織訪問和管理的需求,并能根據(jù)使用情況進行靈活、個性化的計費。從當前中國數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢看,由于中國處在信息化建設投入的快速增長期,應用建設的不斷深入、產(chǎn)品技術的發(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、能源等重點行業(yè)的帶動下,在政府經(jīng)濟刺激計劃的不斷促

13、進下,在技術不斷演進的支持下,中國數(shù)據(jù)中心市場增長將不斷釋放活力。預計到年,中國下一代數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模將超過億元,至年的復合增長率將會達到。盡管受金融危機的影響,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)濟刺激計劃的不斷展開,已投資的國民經(jīng)濟今年依然保持快速增長態(tài)勢,經(jīng)濟發(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)務的增長和信息化的投入,進而促使企業(yè)擴大數(shù)據(jù)中心基礎設施的投資規(guī)模。而大規(guī)?；A設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)中心管理復雜、運維成本高居不下、難以適應業(yè)務發(fā)展需要等一系列問題,對數(shù)據(jù)

14、中心建設熱情依舊,新建、擴建、改建項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行時至關重要的,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,項目建設也需要一定周期,所以對市場波動和風險有較強的抵抗能力。未來中國數(shù)據(jù)中心市場仍將成為一大亮點。新一伐數(shù)據(jù)中心的基礎設施需通過節(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的采用。創(chuàng)新的商業(yè)模式,面向各類用戶提供的隨機應變的各類公共服務。圖從基礎設施、服務和商業(yè)模式等方面詳細描述了下一代的典型特征。 圖云計算技術

15、的演進過程2五、云計算技術在下一代數(shù)據(jù)中心建設中的應用圖中國下一代數(shù)據(jù)中心市場規(guī)模與增長預測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算在下一代數(shù)據(jù)中心建設上的理解,本文以中國西部信息中心為實例。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、建設面積.萬平方米、總投資超過億元,它與西部金融后臺服務中心自成一體,成為中國電信集團公司在中國西部最大的數(shù)據(jù)災備中心、信息安全中心、電話呼叫中心基地和云計算中心,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防烈度為度,同時部署了大量的專用通信交換設施、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時數(shù)據(jù)備份及業(yè)務快速恢復服務。從業(yè)務和基礎設施等級上看,西信中心完全以下一代數(shù)據(jù)中心的標準和要求進行建設,其業(yè)務分類除傳統(tǒng)的資源出租外,大量以云計算服務為主,面向個人、政企和家庭提供信息服務,如圖所示。引入云計算技術后,數(shù)據(jù)中心需建設內(nèi)部的基礎架構云,具體包括:、系統(tǒng)方面:各子系統(tǒng)云。如統(tǒng)計云、云、業(yè)務管理云等。、設備方面:考慮存儲虛擬化整合和服務器的整合。對于政企客戶的應用,建設中還需考慮引入第三方合作伙伴(如服務提供商,共

17、建和引入成熟的運營服務,如:、特定行業(yè)應用。如豬肉食品安全溯源平臺(公共物聯(lián)網(wǎng)平臺、醫(yī)療救護應急調度系統(tǒng)、醫(yī)藥品網(wǎng)上交易及安全管理平臺和網(wǎng)絡教育平臺等。、標準行業(yè)應用。如企業(yè)文檔管理服務、企業(yè)在線備份服務,數(shù)據(jù)容災服務、移動辦公等。因為云計算環(huán)境下的服務模式轉換,要求云服務提供商提供標準化的接口供其他/的調用,方便服務開發(fā)者基于開放接口開發(fā)構建新服務(現(xiàn)有大量的服務并不提供集成接口,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)中心建設中的主基調。云計算是未來發(fā)展的方向,它使各個組織真正實現(xiàn)業(yè)務需求和供應的整合,同時減少自然資源的浪費、有效降低服務的運維成本。

18、云計算提供的各種服務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。在全球倡導節(jié)能減排的大背景下,下一代數(shù)據(jù)中心的建設引入云計算技術是必然趨勢。盡管云計算已經(jīng)有很多成功案例并取得巨大經(jīng)濟效益和社會效益,但當前云計算本身仍然有一些東西值得大家思考,如標準化問題、穩(wěn)定性問題、維護變革問題以及客戶信息的安全與隱私保護問題。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)務分類5六、結語參考資料中國信息安全測評中心編著.信息系統(tǒng)災難恢復基礎.航空工業(yè)出版社,中國電信集團公司.云計算技術手冊.趙立威,方國偉.讓云觸手可及.微軟云計算實踐指南.電子工業(yè)出版社,顧大偉,郭建兵,黃偉數(shù).據(jù)中心建設與管理指南.電子工業(yè)出版社,賽迪顧問計算機產(chǎn)業(yè)研究中心.中國下一代數(shù)據(jù)中心技術論壇落幕.新浪科技,作者簡介張應福,北京航空航天大學工學博士,高級工程師,中國電信四川公司網(wǎng)絡發(fā)展部業(yè)務網(wǎng)主管。主要專注于電信業(yè)務網(wǎng)研究、規(guī)劃、和建設管理工作。曾獲部級成果二等獎項、三等獎項,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