云计算数据中心整体规划

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云计算数据中心整体规划

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一、概述 (4)

二、云计算数据中心总体架构 (4)

1.资源层 (5)

2.虚拟化层 (5)

3.管理层 (6)

4.服务层 (6)

云计算数据中心架构模型 (7)

三、云计算网络系统架构 (7)

四、云计算主机系统架构 (8)

五、云计算存储系统架构 (9)

六、云计算应用平台架构 (10)

1.应用运行环境 (11)

2. 应用全生命周期支持 (11)

3.集成、复合应用构建能力 (11)

七、云计算机房架构 (12)

八、云计算之业务 (13)

九、云计算数据中心建设步骤 (13)

十、例子 (16)

十一、云计算管理 (17)

十二、附录 (18)

一、概述

云计算包含的技术如硬件技术（40GB核心交换、万兆网卡），虚拟化技术（计算、网络、存储、桌面、应用），海量存储技术，分布式并行计算、多租户架构、智能管理和部署；其次是云计算赖以存在的互联网的发展，凭借这些技术的发展，IT资源（计算、存储、网络等）与底层物理设备实现了去耦合化。用户在云计算环境下，只需根据实际需求向云计算IaaS服务提供商购买或租用相关资源，并通过PaaS和SaaS服务提供商按需制定信息服务系统，即可完成IT 系统的部署和应用。云计算要求基础设施具有良好的弹性、扩展性、自动化、数据移动、多租户、空间效率和对虚拟化的支持。

二、云计算数据中心总体架构

云计算架构分为服务和管理两大部分。在服务方面，主要以提供用户基于云的各种服务为主，共包含3个层次：基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS。在管理方面，主要以云的管理层为主，它的功能是确保整个云计算中心能够安全、稳定地运行，并且能够被有效管理。逻辑设计如下图所示：

可以分成下面四层：

1. 资源层

资源层是服务器、网络设备和能力(包括交换、防火墙设备等)、存储等设备的集合，这是一个融合了各种物理IT资源的基础层。这里的网络设备包括物理网关、路由器和防火墙等。存储设备是动态数据中心对外提供虚拟磁盘空间的基础，这些存储设备都是通过高速以太网或光纤连接在一起，从而保障虚拟机的可移动性。在传统的数据中心中，由于建设时间和不同应用的差异等造成硬件平台差异比较大。动态数据中心由于采用了虚拟化技术，服务器之间的差异的必要性将不存在。因此，企业可以选择同一技术架构的服务器，从而不需要再管理各种不同的硬件平台、BIOS版本、备件等。通过标准化而开发、测试和生产环境的硬件环境，可以大大降低了管理的复杂度和成本，并减少错问题的概率。另外一个附加的好处是由于采购量的变化，企业还可以通过这种方式降低采购成本。

2.虚拟化层

虚拟化层是平台的核心之一，主要提供对物理的设备的抽象以及未来对应用

的虚拟化能力。在这一层，动态数据中心能够集成多种的虚拟化技术和多种的客户机操作系统(Guest OS)。动态数据中心的硬件虚拟化主要是基于xen的虚拟化技术，同时它可以集成第三方的虚拟化环境比如kvm等。通过利用像openstack 中在线迁移这样的功能，应用程序可以实时的、不间断的从一台物理服务器迁移到另外一台服务器。应用程序虚拟化最开始是针对客户端计算机应用程序的部署问题，但是随着数据中心中服务器的增加，这个技术已经逐渐应用到服务器端应用程序的自动化部署。另外根据最终用户的需要，动态数据中心可以同时提供基于Windows的虚拟化的环境或者基于Linux的虚拟化的环境。

3.管理层

虚拟化技术的出现一方面提升了资源的利用率和部署的灵活性，但另一方面也为管理带来了挑战。管理层主要是提供对虚拟化资源、物理资源的管理能力以及负载均衡等网络服务能力，包括对计算资源的自动配置、动态的分配、系统的备份和监控等。一般来说，这一层的功能，不会直接开放给最终用户以及系统管理员，而是将能力提供给最上层的服务层，由服务层的相关的功能来完成资源管理能力的集成，尽可能屏蔽用户对不同资源管理能力的要求。

4.服务层

服务层包括两个方面：核心系统管理的服务和服务层门户。核心的系统管理服务主要是指将管理平台的能力通过标准的编程接口对外提供服务。这些标准的编程接口可以给其他应用使用，另外服务层门户也是通过这些编程接口与管理层进行集成的。服务层门户主要包括自助服务门户和管理门户。前者是提供给平台用户使用，可以让用户能完成产品的订购、资源的调整、提交服务申请等功能;

后者是提供一个集成的系统管理员功能，完成对资源的分配、审核、服务开通、系统安全保障等能力。

云计算数据中心架构模型

其总体架构如下图。

三、云计算网络系统架构

网络系统总体结构规划应坚持区域化、层次化、模块化的设计理念，使网络层次更加清楚、功能更加明确。数据中心网络根据业务性质或网络设备的作用进

行区域划分，可从以下几方面的内容进行规划。

1）按照传送数据业务性质和面向用户的不同，网络系统可以划分为内部核心网、远程业务专网、公众服务网等区域。

2）按照网络结构中设备作用的不同，网络系统可以划分为核心层、汇聚层、接入层。

3）从网络服务的数据应用业务的独立性、各业务的互访关系及业务的安全隔离需求综合考虑，网络系统在逻辑上可以划分为存储区、应用业务区、前置区、系统管理区、托管区、外联网络接入区、内部网络接入区等。

四、云计算主机系统架构

云计算核心是计算力的集中和规模性突破，云计算中心对外提供的计算类型决定了云计算中心的硬件基础架构。从云端客户需求看，云计算中心通常需要规模化的提供以下几种类型的计算力，其服务器系统可采用三（多）层架构，一是高性能的、稳定可靠的高端计算，主要处理紧耦合计算任务，这类计算不仅包括