云計算技術在景電通信改造項目中的應用

劉思璋

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 白銀 730401）

云計算技術在景電通信改造項目中的應用

劉思璋

（甘肅省景泰川電力提灌管理局，甘肅 白銀 730401）

首先對云計算的思想，工作原理和關鍵技術進行了闡述，進一步結合云計算技術在景電通信改造項目中的應用實例，詳實的介紹了云數據中心、云平臺的建設與云業務應用，論證了云計算作為新一代信息技術，在傳統水利行業信息化發展中的重要地位。

云計算；虛擬化技術；IT系統

1 云計算的概述

1.1 云計算的基本概念和特點

云計算是分布式處理 （Distributed Computing）、并行處理（Parallel Computillg）和網格計算（Grid Computillg）的延續和發展，或者說是這些計算機科學概念的商業實現。它不完全是計算，也不純粹是存儲，而是集計算和存儲于一身，將服務器、網絡、應用程序以及數據庫等各種資源通過互聯網為用戶提供綜合服務的一種理念。云計箅環境具有以下特點：數據安全可靠、客戶端需求低、高靈活度、超大計算能力資源等。

1.2 云計算服務層次

典型的云計算分為3個基本層次：基礎設施層、平臺層、應用層，每一層都可以單獨為用戶提供服務，進而出現了三種不同的云服務類型：基礎設施即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS），根據所提供服務的類型劃分層次的云計算，其層次足可以完全分開的。也就意味著層次中的某一層可以不依賴于其他層單獨完成相應的用戶請求。圖1所示的是云計算的服務層次及相應的服務。

圖1 云計算的服務層次劃分

1.3 云計算技術層次

云計算中所使用的技術主要是基于云計算系統所持有的屬性及系統設計需要來劃分云，它說明了軟硬件資源在云計算中的具體功能。云計算可分為：物理資源，虛擬化資源，系統管理和服務接口四個部分，所以云計算的關鍵技術主要包括：虛擬化技術，組網技術，云存儲技術，云平臺管理技術等

2 云計算核心技術

2.1 虛擬化技術

所謂虛擬化技術就是資源的抽象化，把單一的物理資源用多個邏輯表示。互聯網的虛擬化就是將服務器虛擬化，即把物服務器轉變成虛擬的服務器。云計算在虛擬服務器的基礎上對于互聯網中的數據進行分布式計算。運算計具有一個強大的儲存系統，就是將數據進行壓縮，讓真實的數據虛擬化，加大整個系統的儲存量。云計算的虛擬化技術是將云計算運用到互聯網中的一個重要因素，因為云計算把物理服務器虛擬化加大了整個互聯網網絡的運行

2.2 云存儲技術

云計算海量數據存儲采用的是分布式存儲，用冗余存儲的方式來確保數據存儲的可靠性，利用分布式的數據存儲技術和虛擬技術的結合使得海量數據更加有序的統一的存儲，實現數字資源最佳整合，滿足了用戶對數據的多方操作，實現資源共享。云計算的存儲提高了信息資源的更新速度，加大了用戶對海量數據的搜索，使得云計算存儲系統得以擴展。在數據存儲技術到達高吞吐和高傳輸率的特點下，可以確保了數據存儲的可靠性和安全性，在云端其他服務器癱瘓也不會致使數據系統崩潰。

2.3 資源管理技術

云計算系統實施的關鍵技術包括云系統的緩存管理方案、云系統服務調度機制、云存儲系統數據的更新，對于企業管理數據有很大的幫助。云計算有一個巨大優勢就是可伸縮的虛擬化資源，有利于數據的管理。互聯網需要存儲大量的數據供用戶使用，然而大量數據的儲存會降低互聯網運行的速度更甚至使互聯網癱瘓。用云計算來儲存大量數據同時還不影響數據的正常使用。云云計算的網絡計算和并行處理功能還可以將數據進行有效管理，防止了大量數據混亂情況的發生。云計算的管理技術是軟件企業特別看好的一點，有效地整合數據，便于用戶的使用。另外，云計算的緩存系統可將用戶使用過的數據進行儲存，不會丟失用戶的任何資料。云計算的儲存系統的在對數據管理的同時及時更新客戶端、更新緩存、服務器的廣播更新、通知更新、執行更新等加快下次使用的運行速度。

3 云計算技術在景電通信改造項目中的應用

以云計算技術在景電通信改造項目中的應用為例，云計算作為新一代主流技術，在水利行業信息化建設中的靈活應用。

3.1 云數據中心建設思路

1）景電云數據中心將現有的各個系統服務器進行集中管理，保證業務的高

可靠性運行。

2）云平臺主要采用虛擬化技術，虛擬化是數據中心的核心機制，數據中心進行虛擬化后，支持虛擬機熱遷移，虛擬機HA功能，保障業務系統的連續性。動態分配系統所需資源，從而提高資源的利用率。

3）云數據中心的組網中，所有的網絡鏈路都是物理上冗余配置的。通過使用交換機堆疊技術，保證物理服務器對外與匯聚層交換設備和對內虛擬網絡層連接的冗余。虛擬網絡層通過采用多網卡綁定等技術避免單個網卡故障引發的業務中斷。

3.2 云數據中心建設方案

3.2.1 組網規劃

計算和存儲架構考慮了異構的虛擬化平臺共存，使用華為虛擬化軟件FusionSphere，虛擬化可以保證業務在硬件平臺上的遷移并且不間斷業務運行，自動調節設備使用率，降低運行成本。所以新的服務器平臺的規劃如圖2所示：

圖2 數據中心拓撲圖

1）云數據中心采用5臺四路刀片服務器，通過專業的虛擬化軟件對服務器完成虛擬化部署，形成完整的計算資源池，統一對上層業務系統提供計算資源。

2）云數據中心服務器和存儲之間的數據交換考慮使用光纖交換機，組成FC-SAN存儲區域網絡。

網絡中心的數據中心建設設范圍采用通用的新一代X86平臺，刀片、高性能服務器組合應用，構建虛擬化高可用計算平臺；建設高帶寬、低時延的冗余網絡；采用成熟的存儲技術；提供可靠備份服務；搭建統一的管理平臺，實現對IDC數據中心集中管控。

其中，IDC網絡邏輯上分為3部分：

存儲SAN網絡：用于承載至磁盤陣列的數據訪問；

業務LAN網絡：用于承載虛擬機業務數據；

管理網絡：用于承載管理服務器以及資源服務器之間的內部通訊流量。

服務器側采用多網卡（業務+管理+存儲）方式進行組網，業務、管理平面通過兩網卡聚合確保鏈路冗余，存儲平面通過多路徑確保鏈路冗余。

3.2.2 存儲方案

從技術成熟度及安全性等各方面考慮，本項目存采用FCSAN的儲方式來進行建設。同時本項目新購兩臺SAN網絡交換機，實現新購存儲與刀片服務器之間的接入。

3.2.3 業務平臺資源池網絡部署方案

業務平臺資源池網絡應盡量扁平化。本項目采用二層網絡結構設計資源池節點網絡，分為核心匯聚層和業務接入層網絡。業務接入層由接入交換機組成，向下連接各類計算集群，將集群內流量控制在接入層內，向上與核心匯聚層交換機連接。核心匯聚層主要由核心交換機組成，防火墻等網絡服務設備旁掛或串接核心交換機。核心匯聚層是流量轉發的核心，實現外部網絡與資源池節點的流量轉發以及節點內集群間的流量轉發。

3.2.4 網絡安全建設方案

本項目從“網絡隔離、攻擊防護”等多個安全角度考慮，積極為景電打造安全的數據中心網絡。

3.2.5 云平臺網絡架構

考慮到網絡容災及業務的安全性，本期需新購兩臺物理防火墻，分別為主備模式，實現信息中心和運營商城域網絡的安全隔離，同時新增兩臺內網交換機，分別為主備模式，實現信息中心業務服務器接入到互聯網，新增入侵防護設備來實現各個業務之間的隔離，整體網絡拓撲圖如圖3所示：

圖3 整體網絡拓撲圖

3.2.6 業務建設方案

新建業務平臺采用通用X86軟件開發平臺進行開發，并應采用面向對象的技術，具有很強的靈活性和擴展性，在今后擴展新功能時可迅速方便地實現，具有良好的適應能力。為適應網絡演進，業務平臺應用軟件應支持IPv6技術。

業務平臺各個功能模塊采用輕量化的設計，如采用虛擬化架構，計算資源的需求不超過4核，內存需求不超過16G。功能模塊之間應減少耦合度，功能模塊與系統之間易移植。

4 云計算應用展望

眾所周知，云計算本身就是一個強大的云存儲系統，通過這個系統可以提供軟件服務、信息服務、基礎設施服務、數據服務、平臺服務。它的多項功能對于互聯網行業的發展創造有利條件， 因此云計算技術的商業潛能是每個企業都看好的。企業可以運用云計算的儲存系統為互聯網用戶提供一個存儲個人或者企業重要數據的空間。

近些年TI行業已經擴大到每家每戶中，促使IT行業不斷改革創新。IT行業現在最流行的是云計算，是最有前景一個項目。各大微軟公司都推出了關于云計算實施的方案。云計算會同QQ、微信等一樣在人們的日常生活中會普遍應用。

云計算作為未來信息化發展主要方向，其軟件的開發是以計算機網絡作為基礎的，以互聯網的各種需求為出發點創造出來的，輔助互聯網的整個網絡順暢進行，為人們的生產生活和社會都將產生十分深遠的影響。因此，云計算有很大的發展前景，將云計算有效的利用在各行個業中，不僅能過幫助儲存大量信息，還能將其有效管理。云計算這一重要課題是具有挑戰性和開創性的，因此，我國對于云計算的發展都需要慎重決定。

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