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，需要進行不斷地改進。

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整合成一臺虛擬的交換機來增加連接數(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，對所有資源進行統(tǒng)一管理、調(diào)配和監(jiān)控，在無需擴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。縱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。