淺析云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)

高菲

云計(jì)算不是一種全新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，而是一種全新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用概念，云計(jì)算的核心概念就是以互聯(lián)網(wǎng)為中心，在網(wǎng)站上提供快速且安全的云計(jì)算服務(wù)與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，讓每一個(gè)使用互聯(lián)網(wǎng)的人都可以使用網(wǎng)絡(luò)上的龐大計(jì)算資源與數(shù)據(jù)中心。

云計(jì)算是繼互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)后在信息時(shí)代有一種新的革新，云計(jì)算是信息時(shí)代的一個(gè)大飛躍，未來的時(shí)代可能是云計(jì)算的時(shí)代，云計(jì)算具有很強(qiáng)的擴(kuò)展性和需要性，可以為用戶提供一種全新的體驗(yàn)，云計(jì)算的核心是可以將很多的計(jì)算機(jī)資源協(xié)調(diào)在一起，因此，使用戶通過網(wǎng)絡(luò)就可以獲取到無限的資源，同時(shí)獲取的資源不受時(shí)間和空間的限制。

下文以本院為例，淺析如何初步建設(shè)云計(jì)算平臺(tái)并逐步實(shí)現(xiàn)云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)。

1動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)

1.1動(dòng)態(tài)架構(gòu)關(guān)鍵是按需分配

動(dòng)態(tài)架構(gòu)的關(guān)鍵時(shí)按需分配IT資源。

服務(wù)器虛擬化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)IT資源動(dòng)態(tài)分配的重要技術(shù)手段，但是并不是所有的應(yīng)用都可以運(yùn)行在虛擬機(jī)上，這主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：

1.1.1虛擬機(jī)目前主要是把一臺(tái)服務(wù)器虛擬成多臺(tái)，會(huì)造成性能的損失，對(duì)

于一些高負(fù)載應(yīng)用不適運(yùn)行在虛擬機(jī)平臺(tái)上;

1.1.2從物理環(huán)境潛入虛擬機(jī)平臺(tái)通常比較容易，但是要從虛擬機(jī)平臺(tái)遷出到物理機(jī)平臺(tái)往往非常困難。

所以，建設(shè)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的第一步是要分清楚應(yīng)用和負(fù)載情況，哪些是可以運(yùn)行在虛擬服務(wù)器上的，哪些是需要運(yùn)行在物理服務(wù)器上的。

1.2動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)和效果

讓操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件在不同的服務(wù)器平臺(tái)上游走，意味著數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)要從靜態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)。

未來的數(shù)據(jù)中心將采用動(dòng)態(tài)架構(gòu)。這種架構(gòu)采用的手段是，將操作系統(tǒng)（OS）和應(yīng)用軟件（APP）等軟件系統(tǒng)和服務(wù)器（包括物理服務(wù)器和虛擬服務(wù)器）的綁定關(guān)系切斷。如果將操作系統(tǒng)（OS）和應(yīng)用軟件（APP）整體看成一個(gè)映像系統(tǒng)（Image/Persona），那么動(dòng)態(tài)架構(gòu)就是要把多臺(tái)服務(wù)器構(gòu)成服務(wù)器資源池，根據(jù)應(yīng)用負(fù)載的大小，靈活地從服務(wù)器資源池中選擇具有匹配計(jì)算力的服務(wù)器來運(yùn)行映像系統(tǒng)。

在技術(shù)上，一方面需要采用集中存儲(chǔ)的架構(gòu)，把分散在各個(gè)服務(wù)器內(nèi)置硬盤里面的映像系統(tǒng)遷移到后端的集中存儲(chǔ)中，從而讓所有服務(wù)器都可以“看到”后端存儲(chǔ)中的映像系統(tǒng)。另一方面，需要將服務(wù)器設(shè)置成網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，以便運(yùn)行后端存儲(chǔ)里面的任意一個(gè)映像數(shù)據(jù)。

采用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心可以實(shí)現(xiàn)管理員可以根據(jù)軟件系統(tǒng)的壓力情況來將服務(wù)器資源動(dòng)態(tài)分配給軟件系統(tǒng)使用。

1.3動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心解決方案

1.3 1虛擬集成系統(tǒng)框架

數(shù)據(jù)中心是異構(gòu)系統(tǒng)，通常由來自多個(gè)廠商的多種型號(hào)的服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)構(gòu)成。對(duì)于服務(wù)器虛擬化技術(shù)的采用，又增加了額外的復(fù)雜性：虛擬化層（Hypervisors）。這些基礎(chǔ)架構(gòu)的組成部分具有各自獨(dú)立的管理工具，會(huì)形成管理上的孤島。分散的、非集成架構(gòu)帶來管理效率的低下和響應(yīng)時(shí)間的增加。

虛擬集成系統(tǒng)（Virtual Integrated System：VIS）將服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)和軟件工具整合在一起形成一個(gè)開放的端到端的動(dòng)態(tài)可配置的解決方案。其結(jié)果是一個(gè)快速部署和反應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施，幫助數(shù)據(jù)中心應(yīng)對(duì)日益變化的業(yè)務(wù)需求。

1.3 2方案概述

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)中心可以更好地管理整個(gè)數(shù)據(jù)中心的硬件資源和軟件資源之間的配比關(guān)系，提高數(shù)據(jù)中心的利用率。在云計(jì)算非常熱門的今天，采用動(dòng)態(tài)架構(gòu)，可以將云計(jì)算平臺(tái)的基礎(chǔ)設(shè)施更好地整合起來發(fā)揮效能，從而云計(jì)算的服務(wù)能更流暢地提供給用戶。

1.3 3存儲(chǔ)的選擇：

對(duì)于AIM的動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)管理方案，IP SAN存儲(chǔ)和FC SAN存儲(chǔ)都可以支持。

精簡(jiǎn)配置

傳統(tǒng)SAN實(shí)施時(shí)，需要預(yù)留空間，利用率不高。有了存儲(chǔ)中心，在空間被使用前，無需預(yù)留物理空間給卷。存儲(chǔ)中心動(dòng)態(tài)容量軟件只在數(shù)據(jù)寫入磁盤時(shí)動(dòng)態(tài)分配存儲(chǔ)。這個(gè)過程，也被稱為精簡(jiǎn)配置，能夠動(dòng)態(tài)地增加存儲(chǔ)利用率，同時(shí)減少因考慮未來增長(zhǎng)所需的過度分配。其結(jié)果是，相比非虛擬化存儲(chǔ)環(huán)境，明顯地減少了存儲(chǔ)的購(gòu)買。

存儲(chǔ)中心能夠讓管理員在SAN上創(chuàng)建無限數(shù)量的虛擬存儲(chǔ)卷，再將這些卷映射到運(yùn)行在虛擬機(jī)的每個(gè)應(yīng)用上。其結(jié)果是，管理員能夠調(diào)整每個(gè)應(yīng)用的存儲(chǔ)特性。每個(gè)應(yīng)用可以使用最佳的業(yè)務(wù)接口、驅(qū)動(dòng)器技術(shù)、轉(zhuǎn)速、RAID配置和快照時(shí)間表。因?yàn)榇鎯?chǔ)中心允許管理員創(chuàng)建無限數(shù)量的邏輯卷，管理員可以支持在虛擬服務(wù)器環(huán)境中運(yùn)行大量的應(yīng)用。

自動(dòng)分集存儲(chǔ)

存儲(chǔ)中心數(shù)據(jù)調(diào)度軟件通過跟蹤數(shù)據(jù)使用情況，按照預(yù)定規(guī)則，自動(dòng)在不同類型的磁盤間遷移數(shù)據(jù)，優(yōu)化了多種類型磁盤的使用。訪問頻繁的數(shù)據(jù)能夠保留在快速的存儲(chǔ)上，而不頻繁訪問的數(shù)據(jù)推送到慢速，經(jīng)濟(jì)的存儲(chǔ)上。通過自動(dòng)化的過程，IT人員能夠處理更多戰(zhàn)略上的任務(wù)。將高性能磁盤上的非活動(dòng)數(shù)據(jù)移出，釋放這些磁盤空間以用于對(duì)性能要求較高的應(yīng)用，能夠提高所有VMware實(shí)例的性能。

持續(xù)數(shù)據(jù)快照

數(shù)據(jù)保護(hù)給傳統(tǒng)SAN帶來更多挑戰(zhàn)。使用存儲(chǔ)中心的數(shù)據(jù)即時(shí)回放（快照），企業(yè)可以購(gòu)買更少的存儲(chǔ)。

數(shù)據(jù)即時(shí)回放，簡(jiǎn)稱回放，能夠自動(dòng)的創(chuàng)建節(jié)省空間的快照，保護(hù)數(shù)據(jù)不丟失或不損壞。在創(chuàng)建和恢復(fù)這些回放過程中，無需克隆整個(gè)卷。存儲(chǔ)中心將回放映射成為服務(wù)器用的邏輯卷。

映射所消耗的存儲(chǔ)可忽略不計(jì)，多個(gè)回放可以被映射為可讀可寫的卷。實(shí)際上，只在回放上的數(shù)據(jù)塊被更改時(shí)，回放的大小才增長(zhǎng)。與其他SAN存儲(chǔ)相比，這種高效的使用存儲(chǔ)，意味著在同樣的物理存儲(chǔ)中能夠駐留更多的回放。

數(shù)據(jù)即時(shí)回放還提供非常快速的方式來恢復(fù)數(shù)據(jù)。如果一個(gè)文件需要恢復(fù)到以前的時(shí)間點(diǎn)，數(shù)據(jù)即時(shí)回放無需恢復(fù)整個(gè)卷;它只是恢復(fù)那些變化了的數(shù)據(jù)塊。回放還能幫助管理員測(cè)試新的應(yīng)用或者服務(wù)包，有效地支持服務(wù)器的SAN啟動(dòng)操作，而且縮短了生產(chǎn)系統(tǒng)的備份窗口。

數(shù)據(jù)即時(shí)回放與VMware的結(jié)合，使得IT部門能在10秒內(nèi)恢復(fù)任意虛擬機(jī)。所有這些，都是為了高可用和完整保護(hù)的數(shù)據(jù)中心。

遠(yuǎn)程復(fù)制

為了更好地保護(hù)數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)中心的遠(yuǎn)程即時(shí)回放能夠在多個(gè)位置上復(fù)制多個(gè)卷。管理員能夠創(chuàng)建本地和遠(yuǎn)程回放的任意組合，或者建立具有周期性遠(yuǎn)程復(fù)制的本地回放。使用數(shù)據(jù)即時(shí)回放和遠(yuǎn)程即時(shí)回放，管理員能夠在多個(gè)位置上復(fù)制多個(gè)卷。遠(yuǎn)程即時(shí)回放僅用小量的投資即可提供高級(jí)的復(fù)制。

遠(yuǎn)程即時(shí)回放與VMware的結(jié)合使得業(yè)務(wù)能夠靈活地、方便地離線復(fù)制整個(gè)服務(wù)器實(shí)例。