云計算數(shù)據(jù)中心是支撐云服務(wù)實現(xiàn)用戶轉(zhuǎn)變到客戶的數(shù)據(jù)中心，是一系列新技術(shù)集中應(yīng)用和面向業(yè)務(wù)服務(wù)運營管理的集中體現(xiàn)。云計算數(shù)據(jù)中心采用虛擬化、自動化、并行計算、安全策略以及能源管理等新技術(shù)，解決目前數(shù)據(jù)中心存在的成本增加過快和能源消耗過度等問題；通過標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、動態(tài)彈性部署和自助服務(wù)的架構(gòu)方式實現(xiàn)對業(yè)務(wù)服務(wù)的敏捷響應(yīng)和服務(wù)的按需獲取。
1、云計算數(shù)據(jù)中心的構(gòu)成
云計算數(shù)據(jù)中心本質(zhì)上由云計算平臺和云計算服務(wù)構(gòu)成。云計算服務(wù)包括通過各種通信手段提供給用戶的應(yīng)用、軟件、工具以及計算資源服務(wù)等；云計算平臺包括用來支撐這些服務(wù)的安全可靠和高效運營的軟硬件平臺。通過云計算平臺將一個或多個數(shù)據(jù)中心的軟硬件整合起來，形成一種分層的虛擬計算資源池，并提供可動態(tài)調(diào)配和平滑擴(kuò)展的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)通信能力，用以支撐云計算服務(wù)的實現(xiàn)。
云計算服務(wù)是云計算中心的外在實現(xiàn)，包括互聯(lián)網(wǎng)（Internet）、應(yīng)用軟件（SaaS）、系統(tǒng)平臺（PaaS）和計算資源（IaaS）等服務(wù)，其特點是無需前期投資、按需租用服務(wù)、獲取方式簡單以及使用安全可靠等，可以滿足不同規(guī)模的用戶根據(jù)需要動態(tài)地擴(kuò)展其服務(wù)內(nèi)容。
云計算平臺是云計算中心的內(nèi)部支撐，處于云計算技術(shù)體系的核心。它以數(shù)據(jù)為中心，以虛擬化和調(diào)度技術(shù)為手段，通過建立物理的、可縮放的、可調(diào)配的、可綁定的計算資源池，整合分布在網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器集群、存儲群等，結(jié)合可動態(tài)分配和平滑擴(kuò)展資源的能力，提供安全可靠的各種應(yīng)用數(shù)據(jù)服務(wù)。
2、云計算數(shù)據(jù)中心的實施過程
云計算數(shù)據(jù)中心的實施不是一個簡單的軟硬件集成項目，在實施之前需要謹(jǐn)慎評估和整體規(guī)劃，充分考慮云計算數(shù)據(jù)中心的管理模式，并將未來的運營模式納入到整體規(guī)劃中，這樣才可以充分發(fā)揮云計算平臺作用。
結(jié)合對云計算中心用戶需求的調(diào)研和國外的實施經(jīng)驗，目前云計算數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)實施主要分為以下5個階段：
1）規(guī)劃階段：要將云計算中心建設(shè)作為戰(zhàn)略問題來對待，管理高層要給予極大的重視和支持，并明確每一階段所要實現(xiàn)的目標(biāo)，從業(yè)務(wù)創(chuàng)新和IT服務(wù)轉(zhuǎn)型的高度進(jìn)行規(guī)劃和部署。
2）準(zhǔn)備階段：根據(jù)本行業(yè)特性，充分了解用戶采用云計算數(shù)據(jù)中心想要獲得的服務(wù)與應(yīng)用需求，并對云計算平臺進(jìn)行充分的評估，選擇合適的技術(shù)架構(gòu)。同時充分考慮系統(tǒng)擴(kuò)展和遷移的可操作性，保證基礎(chǔ)設(shè)施平臺技術(shù)的連續(xù)性和核心業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
3）實施階段：資源虛擬化是云計算中心的基礎(chǔ)，通過構(gòu)建支持異構(gòu)平臺的虛擬化平臺，可以滿足安全性、可靠性、擴(kuò)展性和靈活性等各方面的服務(wù)要求。
4）深化階段：在實現(xiàn)平臺架構(gòu)虛擬化的基礎(chǔ)上，還要實現(xiàn)各種資源調(diào)度和分配的自動化，為全面管理和自助服務(wù)打好基礎(chǔ)。
5）應(yīng)用和管理階段：云計算的基本特征是開放性，云計算平臺應(yīng)能提供標(biāo)準(zhǔn)的API實現(xiàn)與現(xiàn)有應(yīng)用兼容。所有的應(yīng)用移植是漸進(jìn)過程，云計算基礎(chǔ)架構(gòu)要很好的支撐核心應(yīng)用，而并不僅僅是新增的需求。同時，云計算平臺建設(shè)是個閉環(huán)的過程，需要進(jìn)行不斷地改進(jìn)。
3、云計算數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵技術(shù)
云計算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)融合了很多新的技術(shù)，主要包括以下幾個方面。
1）虛擬化技術(shù)
虛擬化技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域涉及服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用和桌面等多個方面，不同類型的虛擬化技術(shù)從不同角度解決不同的系統(tǒng)性能問題。
服務(wù)器虛擬化對服務(wù)器資源進(jìn)行快速劃分和動態(tài)部署，從而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度，消除了設(shè)備無序蔓延，并達(dá)到減少運營成本、提高資產(chǎn)利用率的目的。
存儲虛擬化將存儲資源集中到一個大容量的資源池并進(jìn)行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)無需中斷應(yīng)用即可改變存儲系統(tǒng)和數(shù)據(jù)遷移，提高了整個系統(tǒng)的動態(tài)適應(yīng)能力。
網(wǎng)絡(luò)虛擬化通過將一個物理網(wǎng)絡(luò)節(jié)點虛擬成多個節(jié)點以及將多臺交換機(jī)整合成一臺虛擬的交換機(jī)來增加連接數(shù)量并降低網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜度，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的容量優(yōu)化。
應(yīng)用虛擬化通過將資源動態(tài)分配到最需要的地方來幫助改進(jìn)服務(wù)交付能力，并提高了應(yīng)用的可用性和性能。
云計算數(shù)據(jù)中心基于上述虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了跨越IT架構(gòu)的全系統(tǒng)虛擬化，對所有資源進(jìn)行統(tǒng)一管理、調(diào)配和監(jiān)控，在無需擴(kuò)展重要物理資源的前提下，簡單而有效地將大量分散的、沒有得到充分利用的物理資源整合成單一的大型虛擬資源，并使其能長時間高效運行，從而能源效率和資源利用率達(dá)到最大化。
2）彈性伸縮和動態(tài)調(diào)配
彈性伸縮可以從縱向和橫向兩個方面考慮�？v向伸縮性是指在同一個邏輯單元內(nèi)增加資源來提高處理能力，如：在現(xiàn)有服務(wù)器上增加CPU或在現(xiàn)有的RAID/SAN存儲中增加硬盤等；橫向伸縮性是指增加更多邏輯單元的資源，并整合成如同一個單元在工作。
動態(tài)調(diào)配是根據(jù)需求的變化，對計算資源自動地進(jìn)行分配和管理，實現(xiàn)高度“彈性”的縮放和優(yōu)化使用，而使用者不介入具體操作流程。
3）高效、可靠的數(shù)據(jù)傳輸交換和事件處理
數(shù)據(jù)傳輸交換和事件處理系統(tǒng)是云計算中心的消息和數(shù)據(jù)傳輸交換樞紐，不能僅采用組播協(xié)議來追求速度，也不能僅采用TCP來追求可靠性，而需要結(jié)合多種協(xié)議的優(yōu)勢，有效控制分布在網(wǎng)絡(luò)上的眾多組件之間的數(shù)據(jù)流向，保證數(shù)據(jù)通道的暢通性、信息交換的可靠性和安全性。同時，為了滿足系統(tǒng)應(yīng)用的多樣性和業(yè)務(wù)實時性要求，設(shè)計中也要考慮點對點、點對多點、多點對多點等多種連接方式。
4）海量數(shù)據(jù)的存儲、處理和訪問
分布式海量數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)包括分別用來處理結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式數(shù)據(jù)庫和分布式文件存儲兩個子系統(tǒng)，以及一系列兼容傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和存儲產(chǎn)品的適配工具，保證在不同環(huán)境下實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的存儲、訪問、同步以及實時遷移、復(fù)制、備份等功能。
5）智能化管理監(jiān)控和“即插即用”式的部署應(yīng)用
智能管理監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合事件驅(qū)動及協(xié)同合作機(jī)制，實現(xiàn)對大規(guī)模計算機(jī)集群進(jìn)行自動化智能的管理，它不僅負(fù)責(zé)對所有服務(wù)器上運行的軟件服務(wù)提供自動部署、自動升級、自動配置、可視化管理和實時狀態(tài)監(jiān)控，而且還會根據(jù)環(huán)境和需求的變化或異常情況的出現(xiàn)，對其進(jìn)行動態(tài)調(diào)度和自動遷移。同時在系統(tǒng)層面上對整個分布式集群的每個組成部分，無論硬件還是軟件，真正實現(xiàn)實時的、全自動化的“即插即用”式管理。
6）并行計算框架
并行計算框架就是在整合大規(guī)模服務(wù)器集群的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計完整的網(wǎng)格計算框架，保證不同節(jié)點及單個節(jié)點不同進(jìn)程間的協(xié)同工作能力，從而把分散的IT基礎(chǔ)設(shè)施用結(jié)構(gòu)化的方式整合在一起，實現(xiàn)高可靠、高性能的強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理和計算分析能力。系統(tǒng)根據(jù)計算任務(wù)需求和相關(guān)的數(shù)據(jù)，自動安排和處理支撐分布式計算所需的復(fù)雜工作，解決諸如商業(yè)智能、經(jīng)營分析、日志分析等各種需要強(qiáng)大計算能力的復(fù)雜IT問題。
7）多租賃與按需計費
多租賃就是采用SLA設(shè)置手段，根據(jù)實際業(yè)務(wù)特點和需求，通過自定義策略對整個系統(tǒng)的性能和安全性進(jìn)行優(yōu)化配置，從而在不同的粒度上對系統(tǒng)所提供的資源進(jìn)行處理，形成面向不同用戶、不同使用目的、表現(xiàn)形態(tài)各異的特性服務(wù)。
按需計費是在資源統(tǒng)一調(diào)配基礎(chǔ)上，通過監(jiān)控管理機(jī)制保持對用戶資源使用情況的跟蹤和記錄并實時反饋，以此實現(xiàn)用戶資源使用的計量和服務(wù)的付費，節(jié)省大量的建設(shè)費用和運維管理成本。
4、云計算數(shù)據(jù)中心建設(shè)中監(jiān)理工作要點
作為信息工程的監(jiān)理，在云計算數(shù)據(jù)中心建設(shè)項目的監(jiān)理過程中，云計算平臺基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)架體系、產(chǎn)品選擇、技術(shù)實現(xiàn)和評價指標(biāo)體系等是需要考慮的重要內(nèi)容。我們不僅要對實施過程進(jìn)行跟蹤，更要發(fā)揮信息化咨詢顧問的角色，對云計算數(shù)據(jù)中心的資源運行效能、監(jiān)控管理機(jī)制和服務(wù)交付流程等關(guān)鍵指標(biāo)，給出相應(yīng)的驗收標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。
監(jiān)理在云計算數(shù)據(jù)中心建設(shè)項目應(yīng)重點關(guān)注一下內(nèi)容：
1）基礎(chǔ)架構(gòu)體系的轉(zhuǎn)變
云計算數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)體系有較大的不同，它可能是多個數(shù)據(jù)中心的整合，形成一個統(tǒng)一的云計算中心；同時數(shù)據(jù)中心內(nèi)部也不僅僅是獨立物理硬件和軟件系統(tǒng)的簡單集成，而是各組件整合形成統(tǒng)一的分層的虛擬化資源池，實現(xiàn)設(shè)備資源更高的利用率。同時，采用面向服務(wù)的體系結(jié)構(gòu)，將應(yīng)用程序的不同功能單元（服務(wù)）以統(tǒng)一和通用的方式進(jìn)行交互，使信息系統(tǒng)的使用和管理更加細(xì)化。
2）產(chǎn)品的變化
云計算數(shù)據(jù)中心的產(chǎn)品構(gòu)成不僅僅是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、中間件等，還需要各類平臺下的虛擬化軟件、自動化遷移/調(diào)度系統(tǒng)、資源監(jiān)控/分配系統(tǒng)、計量/計費系統(tǒng)以及自服務(wù)系統(tǒng)等相關(guān)產(chǎn)品，同時部分功能還需要進(jìn)行定制化開發(fā)。
3）多種技術(shù)的融合
云計算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)涉及云網(wǎng)絡(luò)、虛擬化、網(wǎng)格技術(shù)、并行計算、存儲技術(shù)、資源監(jiān)控/計量、自動化部署/遷移以及自服務(wù)門戶等技術(shù)領(lǐng)域，按照傳統(tǒng)的集成實施項目進(jìn)行監(jiān)理工作，難以把握項目的整體完成度和應(yīng)用效果，必須對項目所采用的技術(shù)全面了解，才能達(dá)到實質(zhì)性監(jiān)理的目的。
綜上所述，我們只要充分理解云計算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)思路、總體構(gòu)架、關(guān)鍵技術(shù)以及核心產(chǎn)品，就可以在項目建設(shè)的各個階段，掌控主要的建設(shè)內(nèi)容和指標(biāo)，發(fā)揮實質(zhì)性監(jiān)理的作用，輔助建設(shè)方實現(xiàn)項目目標(biāo)。
