云計算的智慧機房建設與運維管理簡析

宋丁一

摘 要：在云計算得到廣泛應用的背景下，為智慧機房的建設發展提供了機遇。在對云計算及其在智慧機房中應用意義展開分析的基礎上，本文從應用部署、建設模式、軟硬件配置等方面分析了智慧機房建設方法，并對機房運維管理問題進行了探討，為關注這一話題的人們提供參考。

關鍵詞：云計算;智慧機房建設;運維管理

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0026-02

0 引言

在信息技術取得快速發展的背景下，傳統機房建設已經無法滿足資源高效利用需求。而云計算的出現引發了科技界的革命，還應在機房建設和運維管理中得到應用，以便完成智慧機房的創建，滿足時代的發展要求。因此，還應加強基于云計算的智慧機房建設與運維管理研究，以便推動機房轉型升級。

1 云計算概述

云計算作為分布式計算的一種，能夠利用網絡“云”將復雜的數據計算處理程序劃分為多個小程序，然后利用由多個服務器構成的系統進行程序快速運行與處理，最終將得到的結果返回給用戶。早期的云計算僅僅負責進行任務發放和計算結果合并，發展至今則對并行計算、網絡存儲、負載均衡等計算機技術進行了集成應用，能夠在短時間內完成數以萬計數據處理，提供強大的網絡服務。所以云計算可以看成是提供資源的網絡，同時也是將信息技術、互聯網、軟件等結合在一起的服務，需要將計算資源池看成是“云”，實現各種計算資源集合，并通過軟件實現自動化管理。從特點上來看，云計算具有高靈活性和可靠性，能夠通過虛擬平臺完成數據備份、遷移等終端操作，并且具有較高運算能力，可以在原有服務器基礎上發揮高速運算功能，在虛擬化層次上實現應用擴展。在云系統資源虛擬池中進行各種虛擬化要素的統一存放管理，應用云計算可以結合用戶需求實現資源靈活部署，即便服務器發生故障也可以實現重新部署，因此具有較高的可靠性。在需要實現業務擴展時，可以實現虛擬化資源的動態擴展，從而使計算機云操作水平得到提高。

2 云計算在智慧機房中的應用意義

在傳統的機房建設中，只能完成固定IT資源部署，以至于辦公電腦在非工作時間閑置，使得計算機資源利用率較低。應用云計算進行智慧機房的建設，可以實現閑置資源的共享，使資源利用率得到提高。在云計算支撐下，機房可以完成軟硬件一體化部署，運用即插即用技術將資源接入網絡。而默認的配置能夠使多數場景工作需求得到滿足，存在特殊需求只需要進行少量簡單配置，在桌面運行機制保持不變的情況下，使新配置的硬件與軟件無縫集成。因此應用云計算，無需按照人數進行計算機硬件設備的配置，只需按照機房并發率進行資源購買，然后通過按需分配提高資源利用率。從云端進行資源獲取，由于云端產品不需要維護，不會導致硬件設備損壞，所以具有免維護優勢。此外，獲取云計算服務，能夠實現資源靈活可靠部署，在用戶數較少時僅憑單臺服務器為機房運行提供支撐，在用戶數量增加時可以實現集群部署，并且實現分布式存儲。具體來講，就是在8-30用戶數下運用單機模式，超出30采用集群模式，各服務器扮演管理節點、備份節點、存儲節點等不同角色，能夠降低機房建設成本，同時使機房具有易擴展和易維護的特點。

3 基于云計算的智慧機房建設分析

3.1 系統應用部署

應用云計算實現智慧機房建設，需要加強應用部署。從系統邏輯架構上來看，包含硬件資源、虛擬化基礎平臺、云計算基礎平臺、云桌面管理層、接入和訪問控制層以及云終端。在硬件資源部署上，需要完成服務器、存儲設備、配電設備、交換設備等硬件基礎設施的配備。考慮到云桌面無任何存儲介質，需要在虛擬化服務器中實現全部數據存儲，并且采取聚合式架構實現集群服務器的構建，以便使單點故障帶來的影響得到消除，使系統計算彈性能力得到增加[1]。在虛擬化基礎平臺上，需要結合云桌面對資源需求進行各種物理資源虛擬化處理，得到各種虛擬資源。在云計算基礎平臺上，包含資源調度和資源管理兩個模塊，能夠對計算、存儲和網絡資源進行管理，使云桌面從高負載物理資源向低負載資源遷移。在云桌面管理層，需要完成用戶權限認證，保證桌面使用安全，實現桌面各種會話管理。在接入和訪問控制層，包含網管、防火墻、負載均衡器等設備，能夠實現終端訪問控制管理。而云終端是用于對云桌面進行訪問的固定終端設備，包含客戶端、移動端等。

3.2 機房建設模式

在智慧機房建設中，可以采用的服務平臺包含私有云、公有云和混合云三種，需要結合實際需要進行選擇，保證機房建設的成本、安全性等各方面達到要求。在云計算服務模式選擇上，包含SaaS、PaaS、IaaS三種。得到普遍運用的為SaaS，在完成軟件定制后，由服務商將軟件存放在服務器，用戶可以通過網絡下載。根據使用時間，服務商可以進行費用結算。采用PaaS模式，服務商需要提供硬件平臺，并且負責進行軟件升級管理，用戶可以在云計算平臺上進行系統開發和設計。采用IaaS模式，服務商需要不斷進行服務體系完善，以便為用戶提供良好應用體驗。通過不同服務模式接口，可以獲得不同服務。而用戶在服務器上進行的操作，將得到詳細記錄。為降低智慧機房各終端硬件對云計算的要求，還應通過云計算平臺提供不同級別服務，促使用戶能夠結合需求進行選擇，實現機房管理優化。對幾種模式進行比較可以發現，IaaS注重基礎設施服務，SaaS注重軟件服務，PaaS注重平臺服務[2]。結合實際需求獲取云服務，實現云桌面的部署，用戶可以通過與服務器建立不同連接實現應用訪問。對不同會話進行區分，能夠使多個用戶共享一個操作系統，并通過策略配置提供不同桌面。

3.3 機房軟硬件配置

在機房硬件配置上，包含各種服務器、存儲系統和網絡設備。服務器包含三種，分別為計算服務器、管理服務器和存儲設備，分別負責提供虛擬機資源、管理調度云端資源、提供存儲資源。在交換設備配置上，需要完成接入層、匯聚層和核心層的交換機安裝，能夠實現云外通信連接和內部服務器接入，并且提供對外網絡接口，使流量得到匯聚。采用負載均衡器，能夠使負載保持均衡，使用戶流量管理得到加強。在終端布置上，可以進行瘦客戶端和軟終端配置，從而實現云桌面登錄。在軟件配置上，需要在服務器、網絡和存儲設備間完成虛擬化基礎平臺構建，負責資源整合和動態分配，以便使機房物理資源管理得到簡化。在資源監管上，需要采用云管理軟件實現資源發放管理，能夠對云桌面管理界面進行集成，提供統一管理入口。在云桌面管理上，需要采用業務運營平臺、云桌面管理層等構成的軟件，實現圖形化界面的提供，使云桌面能夠得到快速回收和發放，使虛擬資源得到彈性管理。

3.4 機房建設優勢

采用云計算技術實現智慧機房建設，可以對終端服務器進行共享連接，同時實現機房工作桌面集中部署和維護，促使桌面服務效率得到提高。不同于過去分散系統環境，實現桌面集中部署能夠在服務器側開展管理維護工作，如系統軟件安裝、補丁升級、病毒防護等，無需用戶自行進行桌面維護，達到“所見即所得”的效果，因此能夠機房管理水平得到提高[3]。在遠程服務器上進行業務數據的托管，能夠使數據得到遠程隔離，保證數據信息安全。因為終端僅為顯示設備，不負責進行業務數據的處理和存儲。維護人員對不同終端控制策略進行設置，則能確保業務數據無法在本地下載，也能禁止用戶完成本地USB設備訪問，從而避免數據被非法竊取。此外，通過服務器獲得云服務，能夠隨時隨地通過固定網絡或移動網絡進行云端接入，使機房具備多終端多操作系統接入能力，因此能夠為資源調用提供便利。

4 基于云計算的智慧機房運維管理

4.1 數據安全管理

為保證智慧機房安全運行，需要加強數據安全管理。針對機房軟、硬件設備，還應完成安全防護體系的建立，加強非正常數據流量的監測，一旦發現問題可以通過硬件阻斷對非正常訪問行為進行限制，繼而使機房內部數據安全得到保證。針對機房網絡硬件，需要做到定期檢查，確保硬件功能穩定，可以實現數據可靠傳輸，以免因硬件故障導致機房數據丟失。針對服務器，需要完成風險預警機制的建立，通過詢問方式確定計算機狀態，發現安全風險應禁止用戶終端訪問，以免病毒通過訪問數據進入服務器系統，繼而使服務器數據得到保護。在服務器運維管理上，需要采用雙機熱備方案，將兩臺服務器當成是管理節點，確保虛擬化系統能夠實現雙系統切換，為數據的安全性提供保障。

4.2 軟硬件管理

在智慧機房運維上，需要實現各種設備的集中管理，使終端維護量得到降低，從而為機房管理提供便利。針對機房各種硬件設備、設施，需要加強系統監控，完成報警閾值設置，以便及時發現和處理硬件故障，保證機房穩定運行。機房軟件需要定期升級更新，需要完成權限設置，保證系統應用得到統一管理。作為管理員，可以授權給桌面用戶完成部分應用軟件安裝，通過設置軟件安裝權限，按組或虛擬機完成權限分配，能夠使用戶利用給定訪問鏈接進行應用訪問，避免用戶因自主安裝軟件造成系統受到病毒感染。利用云桌面對系統運行情況進行監控，能夠發現運行異常、感染病毒、文件損壞等問題，可以進入維護模式進行“重置系統”等功能鍵的點擊，從而使系統恢復正常。

4.3 通信接口管理

在對基于云計算的智慧機房進行管理時，能否保持負載均衡和實現網絡鏈路冗余，將關系到云服務能否順利獲取，從而影響資源利用率。在運維管理上，還應加強服務器網口檢查，確保全部完成BST模式設置，能夠為VLAN劃分功能提供支持。按照層次，可以將網絡劃分為核心層、匯聚層、接入層和虛擬網絡層。核心層布置有交換設備，負責數據通信連接，需要采用交換機集群保證交換機連接的冗余得到匯聚。在與上層設備連接時，需要采用靜態路由或OSPF模式實現對接。針對匯聚層的交換機，需要實現接入層交換機流量匯聚，以便實現三層通信。采用交換機堆疊方式，能夠使設備連接冗余得到保證[4]。針對接入層，需要加強機柜內部服務器接入管理，通過堆疊實現連接冗余。針對服務器內部的虛擬網絡，需要加強通信監控，完成多網卡綁定，避免因單個網卡發生故障造成通信業務中斷。

5 結語

綜上所述，在智慧機房建設和運維管理中運用云計算技術，能夠通過云桌面提供靈活云服務，使機房資源得到虛擬化處理，從而使資源利用率得到提高。在實踐工作中，需要結合機房建設需求進行建設模式選擇，加強機房應用部署和軟硬件配置，并重視機房運維管理工作，繼而使機房能夠維持高效運行。

參考文獻

[1] 賴作財，吳華娟.基于云計算的智慧機房建設與運維管理研究[J].電子世界，2018（02）：194-195.

[2] 張雪華.智慧機房的動力環境監測系統研究與設計[J].計算機產品與流通，2017（12）：124.

[3] 王磊，王珂.基于云計算的智慧機房建設與運維管理研究[J].信息與電腦（理論版），2017（22）：16-18.

[4] 王磊，鄭劍橋.基于云計算的智慧機房應用模式研究[J].現代信息科技，2017，1（03）：80-81+84.