云計算中心消防系統(tǒng)的一體化集中控制和應(yīng)用

王秀亮

摘 要：作為下一代計算模式，云計算在科學(xué)計算領(lǐng)域中占有重要地位，并吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大關(guān)注。本文對云計算技術(shù)進行了詳細的描述，同時對基于云計算的中心消防系統(tǒng)的一體化集中控制進行了描述。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已應(yīng)用于各個領(lǐng)域，并在許多領(lǐng)域發(fā)揮著積極的作用。

關(guān)鍵詞：一體化集中控制；中心消防系統(tǒng)；云計算

中圖分類號：TU995.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0021-01

云計算作為下一代模型，在許多領(lǐng)域的科學(xué)計算有廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心作為云計算的基礎(chǔ)，需要解決環(huán)境問題下的海量數(shù)據(jù)存儲在可擴展性、容錯性和成本方面的問題。本文研究了中心消防系統(tǒng)在云計算環(huán)境中的挑戰(zhàn)，以及解決這些挑戰(zhàn)的各種一體化集中控制。這些一體化集中控制的最新研究進展根據(jù)技術(shù)標準進行分類。并在此分類基礎(chǔ)上，對相關(guān)技術(shù)方法進行了分析和比較，指出了這些技術(shù)存在的問題。最后，提出未來研究的幾個方向。

1 云計算

作為下一代計算模式，云計算在科學(xué)計算和商業(yè)計算領(lǐng)域占有重要地位，并受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。云計算被譽為“革命性的計算模式”。

云計算是計算模式，為用戶提供可配置的、可共享基礎(chǔ)設(shè)施的計算資源[1]。它使用戶能夠?qū)崟r訪問網(wǎng)絡(luò)，存儲，和其他計算資源，而云服務(wù)提供商又幾乎不會參與。云計算供應(yīng)商建立一個或數(shù)個大型數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心通過連接大量的節(jié)點和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為用戶提供各種服務(wù)的基礎(chǔ)，如基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、平臺服務(wù)、存儲服務(wù)和軟件服務(wù)。云計算具有極大的規(guī)模，可擴展性高，可靠性高，虛擬化，低需求服務(wù)等特點，能夠很好地滿足海量數(shù)據(jù)存儲的要求[2]。

2 基于云計算的中心消防系統(tǒng)一體化集中控制研究

2.1 基于云計算的中心消防系統(tǒng)技術(shù)背景

如今，隨著各種信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機技術(shù)的出現(xiàn)，通信技術(shù)的飛速發(fā)展。如此大量的數(shù)據(jù)僅存儲在計算機上已經(jīng)無法滿足海量數(shù)據(jù)的需求。基于此，以中心消防系統(tǒng)為基礎(chǔ)的的一體化集中控制出現(xiàn)了。云計算環(huán)境中，數(shù)據(jù)中心有大量的計算機，通常高達數(shù)百萬臺，并存儲PB級甚至艾字節(jié)的數(shù)據(jù)，這可能很容易導(dǎo)致計算機或數(shù)據(jù)失敗。大量的計算機組不僅對數(shù)據(jù)中心的可擴展性和存儲系統(tǒng)的可擴展性帶來了巨大的挑戰(zhàn)，而且會造成高昂的硬件基礎(chǔ)設(shè)施成本和高功耗。因此，數(shù)據(jù)中心的中心消防系統(tǒng)容錯性、可擴展性和功耗成為云計算技術(shù)的關(guān)鍵部分，以保證數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。

2.2 一體化集中控制

傳統(tǒng)的提高可擴展性的方法通常是冗余的磁盤保留。該方法在一定程度上保證了足夠的存儲空間。然而，云計算規(guī)模的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心環(huán)境是幾十甚至成千上萬個。此外，數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)中心或甚至EB或PB計算。數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)存儲的規(guī)模將隨著應(yīng)用的增加而迅速擴大。因此，任何云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心的方式，在建立開始的磁盤保留不能完全計劃，任何基于硬盤存儲的云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心在建立之初都不能全面計劃好。中心消防系統(tǒng)的可擴展性和快速增長性提出了更高的要求，不僅要求數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)具有良好的可擴展性，而且組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)也必須具有良好的可擴展性以適應(yīng)擴展應(yīng)用需求。

傳統(tǒng)提高容錯能力的方法，如高性能服務(wù)器，專用存儲設(shè)備或磁盤陣列技術(shù)都花費巨大，這是很難滿足的云計算供應(yīng)商的利潤。而龐大的節(jié)點規(guī)模和節(jié)點的數(shù)據(jù)量大大提高了故障概率。在云計算環(huán)境中，破壞行為成為常態(tài)。頻繁的故障行為和巨大的損失，使得云計算環(huán)境面臨故障容錯能的重要挑戰(zhàn)，中心消防系統(tǒng)的迫切問題。在云計算環(huán)境下，提高容錯存儲的分布，不僅研究了互聯(lián)節(jié)點之間的關(guān)系，提高容錯物理拓撲結(jié)構(gòu)，而且研究組織和管理上的數(shù)據(jù)存儲在節(jié)點上，以提高容錯數(shù)據(jù)。

3 基于云計算的中心消防系統(tǒng)一體化集中控制體系結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心通過數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)來切換到大樓的中心。該架構(gòu)使用一個切換連接服務(wù)器。轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包完全由交換機承擔，服務(wù)器只負責存儲和處理數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大多采用樹形結(jié)構(gòu)。切換到中心的結(jié)構(gòu)一般都是連接到三個樹形結(jié)構(gòu)，即邊緣層、匯聚層和核心層。機架的服務(wù)器一般連接到機箱的開關(guān)，構(gòu)成邊緣層。邊緣層交換機的某些結(jié)構(gòu)和聚合層交換機連接，完整和平衡，通過帶寬聚集。最后，匯聚層交換機和核心層路由設(shè)備的連接，為用戶提供從外部數(shù)據(jù)中心路由的訪問。

簡單直觀的樹形結(jié)構(gòu)，易于連接和實現(xiàn)，通過增加幀和相應(yīng)的開關(guān)可以更方便地擴展，但也存在很多問題：鏈路帶寬容量有限；靈活性差，服務(wù)器利用率低；交換機嚴重浪費資源；無法滿足通信需求。每個服務(wù)器為中心的體系結(jié)構(gòu)是由服務(wù)器互聯(lián)安裝多個網(wǎng)卡、交換機和路由器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置無[3]。

4 結(jié)語

本文針對中心消防系統(tǒng)在云計算環(huán)境中的挑戰(zhàn)，以及解決這些挑戰(zhàn)的各種一體化集中控制進行了研究。這些一體化集中控制的最新研究進展，根據(jù)技術(shù)標準進行分類。并在此基礎(chǔ)上，對相關(guān)技術(shù)方法進行了分類、分析和比較，指出了這些技術(shù)存在的問題。最后，提出了未來研究的方向。

參考文獻

[1]周瑤.云計算環(huán)境下基于信任和角色的動態(tài)訪問控制技術(shù)研究[D].南昌大學(xué)，2016.

[2]尹紹鋒.訪問控制技術(shù)研究及應(yīng)用[D].湖南大學(xué)，2008.

[3]云遼飛.基于角色的訪問控制技術(shù)在統(tǒng)一設(shè)備管理中心系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].西安電子科技大學(xué)，2007.