云计算环境下 IDC建设研究(2)

5.云计算平台的总体架构

云计算平台中，网络、服务器、存储和应用负载均衡设备等基础设施虚拟化作为基础设施服务来为应用提供计算资源、存储资源和网络资源，满足应用对基础设施方面的要求。为了提高管理效率和服务质量，需要部署云计算平台管理系统来满足业务部署和管理的要求。同时，安全策略贯穿于各个层面。云计算总体逻辑拓扑如图1所示。

5.1云计算数据中心管理系统设计

云计算数据中心管理系统主要由统一门户、运维、服务管理、资源部署调度、资源管理等几个模块组成。

·统一门户分为运维门户、管理员门户和用户门户，系统应根据不同的权限要求和功能要求定制不同的展现页面;

·运维模块包括安全管理、统计分析、运维监控和日志管理等相关的子模块，主要用于支撑整个虚拟化平台系统的运维功能;

·服务模块包括计费管理、用户管理、权限管理、业务管理、产品管理、订购管理和工单管理等模块，该模块主要用于支撑虚拟化平台系统的运营;

·资源部署调度管理负责底层资源的调度，根据近资源的等级、用户的优先级以及网络的负载等因素，自动的制定资源调度策略，达到资源的最优化配置，实现整个系统的智能化。

·资源管理负责软件资源和硬件资源的管理，硬件资源主要包括底层的计算资源、网络资源和存储资源，软件资源包括镜像，模板，虚拟机，网络拓扑等，是虚拟化平台整个系统平台的基础模块。

5.2资源池子系统设计

云平台资源池子系统通过对服务器、存储、网络的池化和有效管理，为整个云平台提供按需获得以及即时可取的计算、存储、网络、操作系统和基础应用软件等资源，实现云平台内网和外网资源的综合监控与管理，实现对外提供虚拟主机资源和存储资源，提高服务器存储利用率、运行维护效率和业务系统可靠性，降低整体建设与整合成本。

我们可以将应用根据其不同的服务需求等级放入不同的资源池内，将虚拟资源池根据政务云、行业云、应用云等不同的服务需求等级分级，根据对应用的服务需求进行评估，将不同等级的应用放置在相应的资源池内，不同等级的资源池内的虚拟机不能超出资源池的范围获得资源。

5.3资源虚拟化设计

5.3.1网络虚拟化

网络虚拟化技术相对来说已经比较成熟，如虚拟LAN(VLAN)技术可在一台以太网交换机或跨多台交换机上建立安全、独立的LAN网段。在云计算环境下，网络虚拟化技术与服务器虚拟化技术结合使用。物理服务器虚拟化之后，一台物理机上运行着多个不同VLAN的虚拟机，虚拟机之间通过虚拟交换机与外界进行数据通信。通过虚拟化软件，在虚拟交换机上部署虚拟防火墙，快速建立新的安全网络。

虚拟化网络可以提供快速配置和可扩展性方面的极大灵活性。部署新业务不必再像传统服务器联网需要连接电缆并进行配置等工作，可以节省大量的时间。这种业务模式下网络电缆极大地减少。减少了交换机的数量，节约了成本。

5.3.2服务器虚拟化

服务器虚拟化技术是指将服务器物理资源抽象成逻辑资源，CPU、内存、磁盘、I/O等硬件均变成可以动态管理的“资源池”，一台服务器变成多台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器资源池化的整合，提升计算资源对业务变化的适应力。

随着虚拟化技术的完善，只需数分钟即可将物理机转换为虚拟机，可实现对原物理机上的应用系统在线迁移到虚拟机。每个虚拟机代表一个具有处理器、内存、网络、存储器和BIOS的完整系统，通过虚拟化技术，运行多个工作负载，可以将服务器硬件的利用率从10.15%提高到80%。

5.3.3存储虚拟化

存储虚拟化技术是将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，只保留其统一的逻辑特性，从而实现存储系统的集中、统一、方便的管理。

与传统存储相比，虚拟化存储的优点主要体现在：①高利用率，磁盘利用率由传统的30.70%提高到70.90%;②存储灵活，可以适应不同厂商和类别的异构存储平台;③管理方便，提供大容量存储系统集中管理的手段，避免由于存储设备扩容所带来的管理问题;④性能提升，通过负载均衡，将每次数据访问所需带宽合理分配到各个存储模块，提高系统的整体访问带宽。

6.结论

云计算技术是今后数据中心的主要技术实现方式，将成为解决数据中心IT资源配置、快速应对业务需求的重要技术手段。云计算技术将扩展到数据中心整个基础架构，促使计算基础架构变得更加灵活、便捷。

本文从分析传统数据中心的缺点和云计算环境下数据中心的特点人手，对数据中心如何从物理数据中心转化为云计算数据中心的技术路线进行分析，并对云计算平台中的统一管理系统、资源池子系统设计以及网络、服务器和存储等资源的虚拟化技术进行研究。