內蒙煙草云計算數據中心實施路徑探討

張春芳 龐瑞卿 李海龍

摘要：該文基于內蒙古煙草業務實際，通過對比傳統數據中心和云計算機數據中心的優缺點，提出了在內蒙古煙草建設云計算數據中心的關鍵問題、體系架構和建設步驟。

關鍵詞：云計算；虛擬化；數據中心

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）30-0001-02

Abstract：The thesis based on the actual situation of tobacco business in Inner Mongolia， by comparing the advantages and disadvantages of traditional data center and cloud computer data center， this paper puts forward the key problems， architecture and construction steps of building cloud computing data center in Inner Mongolia tobacco.

Key words： Cloud computing； virtualization； data center

1 內蒙煙草云計算數據中心建設需求分析

近年來，隨著信息化的發展，內蒙煙草已建設完成覆蓋卷煙生產、經營、管理全過程的信息系統，包含兩葉銷售、專賣、財務、辦公自動化等，而且這些信息系統均為省集中部署。但是在數據利用方面，卻缺少一套完整的支撐系統，存在數據存儲分散、標準不統一、綜合利用率低等問題，如何在源頭上保證基礎數據的一致？如何能夠查詢實時數據？如何保障分析的效果？如何保證業務數據統計口徑的統一？這些都是我們需要認真思考的問題，也是內蒙煙草信息化下一步的發展方向。

當前，隨著云計算的盛行，數據中心的建設也有了傳統數據中心和云計算數據中心之分。

2 傳統數據中心與云計算數據中心的區別

傳統數據中心業務對設施要求復雜，導致設施利用率不高；設施擴展困難；設施可用性和安全性低；管理復雜，跟不上業務需要；大能耗、低效率。而云計算機數據中心可以根據業務需求，彈性分配資源；靈活、方便的無限制擴展性；簡便高效的數據保護和遠程容災的能力；具備統一管理的能力；具有高效節能的綠色環保設計。

可以說，云數據中心的特點首先就是高度的虛擬化，這其中包括服務器、存儲、網絡、應用等虛擬化，使用戶可以按需調用各種資源；其次是自動化管理程度，包括對物理服務器、虛擬服務器的管理，對相關業務的自動化流程管理、對客戶服務的收費等自動化管理。

“虛擬化、自動化管理和服務管理”，是云計算數據中心與傳統數據中心相比的本質區別所在。傳統數據中心無法兼顧業務的可用性和資源的高效利用，一般會為了保證業務系統的高可用性，犧牲資源的高利用率。多數企業數據中心的資源利用率低于15%。云計算數據中心，企業共用一個大的資源池，其大小可以適時調整，還可通過動態資源調度機制對資源進行實時合理分配，其資源利用率可達80%以上。

3 云計算機數據中心建設的關鍵問題

任何新技術和新概念，均有兩種驅動因素，一是需求推動，一是技術拉動。20世紀80年代，傳統計算資源架構發生了變化，應用與計算耦合；20世紀90年代，出現了網格計算；21世紀初，開放式的數據模型和通信標準被廣泛使用，整合各個異構的IT資源成為可能；2007年以后，云計算將計算資源及存儲資源、應用平臺及各種軟件服務，以服務的方式通過網絡交付給用戶，用戶通過簡單的終端設備即可獲取相關的云服務。云計算的思想是把資源整合起來，給其中的每一個成員使用。

云計算數據中心建設的幾個關鍵問題就是，虛擬化、自動化瓜茉莉、服務管理和安全四個方面。

基礎設施虛擬化主要是將資源進行整合，進而實現增強服務能力；自動化管理目的是將統一部署整合后的資源，根據業務需要動態分配資源，提高資源利用率和服務可靠性；服務管理就是在自動化管理基礎之上，對客戶的業務需求進行流程自動化管理，降低人工運維成本，信息系統的最重要一環就是保證安全，安全管理主要是保護企業數據隱私和提高遠程數據容災能力。

4 云計算數據中心體系架構

云計算數據中心的體系架構主要分四層，分別是資源層、虛擬化層、管理層和服務層。管理層根據服務層業務及系統部署要求，自動調整資源，實現按需分配，所有資源在虛擬化層池化和優化，為管理層的按需分配提供基礎。（詳見圖1）

5 云計算數據中心建設步驟

云數據中心根據其資源虛擬化、自動化、服務管理和安全四個特點，在建設的過程中主要分四個步驟：

第一步：虛擬化

虛擬化即基礎設施的虛擬化，包括存儲虛擬化、網絡虛擬化和服務器虛擬化。虛擬化的實現詳見圖2：

存儲虛擬化：存儲虛擬化是將整個存儲網絡中的存儲資源視為一個存儲池。存儲虛擬化掩蓋了異構存儲之間的差異，使系統能夠根據不同業務需求，匹配存儲資源，靈活地進行數據管理和控制。

網絡虛擬化：網絡虛擬化是對網絡連接的概念進行了抽象，允許遠程用戶訪問組織的內部網絡，就像物理上連接到該網絡一樣。

服務器虛擬化：服務器虛擬化主要有兩種技術：一是集群技術，一是分區技術。其中集群技術是將多臺服務器虛擬為一臺服務器的技術，目的是提高計算能力和提升設備的容錯、實現負載均衡。集群技術已經廣泛應用于操作系統、數據庫和中間件等系統軟件平臺。

分區技術是大型主機和UNIX小型機上一種成熟的技術，就是將一臺服務器虛擬為多臺服務器，每個虛擬單元叫一個分區，各分區之間是相互隔離的，目的是提高資源利用率。

網絡虛擬化、存儲虛擬化與服務器虛擬化一起，將數據中心硬件資源構建為一個完整的計算資源虛擬環境，在虛擬化管理系統的控制下，實現動態的可配置的智能系統。

第二步：自動化管理

資源虛擬化完成了資源的整合。整合后的資源需要統一部署，從而提高資源利用率。自動化管理負責云計算數據中心所有資源的動態分配。通過自動化管理，所有的資源相互協調，提供給用戶完成業務需求的最佳資源組合。

第三步：服務管理

在云計算數據中心，資源的池化和規模化降低成本的要求使得服務器的數量遠超過了傳統數據中心的規模，而運維管理人員的數量則相對非常有限。只有借助高效的服務管理工具，才能保障云計算數據中心的正常運行。

第四步：云計算數據中心的安全

云計算數據中心建成后，還有重要一環，就是如何保證數據中心的安全，目前有兩種方式：一種是遠程數據容災。另一種就是數據安全管理。

遠程數據容災的實現也有三種技術，第一種是基于虛擬帶庫容災，通過IP網絡將備份數據復制到遠端無縫接入的備份系統；第二種是基于存儲（數據級別），存儲系統內置將數據復制到遠端容災中心可快速恢復業務，基于主機（應用級別）通過主機軟件功能，將數據復制到遠端可實現應用級數據容災

數據安全管理主要是通過內外一系列安全設備、軟件來保證數據中心這個核心的安全，例如用殺毒軟件防護內網的攻擊，入侵檢測系統防護應用級代碼攻擊，防火墻防止掃描、嗅探攻擊，PKI認證，安全網絡監控管理平臺防止非法接入。

6 結束語

云計算數據中心較傳統數據中心有資源使用靈活、自動化管理能力強、安全等諸多優點，但是云計算數據中心的建設，首先需要考量企業信息化相關應用是否真正的面向云計算機開發，能夠真正地以云計算模式提供服務。

參考文獻：

[1] 劉陽.基于虛擬化技術的高職院校云計算數據中心建設方案研究[J].新技術，2015（7）：115-117.

[2] 孫晉，李悅.基于虛擬化技術的數據中心整合方式研究[J].煤炭技術，2013（32）1：196-197.

[3] 毛宇星.商業銀行云計算數據中心實施路徑及策略[J].中國金融電腦，2014（1）：11-14.

[4] 李琳.云計算技術在數據中心方面遇到的難題和對策[J].電子技術與軟件工程，2018：193.

[5] 余侃.云計算時代的數據中心建設與發展[J].信息通信，2011（6）：100-101.

[6] 趙吉志，李金，姚萃南.云計算數據中心及標準化發展[J].信息技術與標準化，2011（3）：30-34.

【通聯編輯：唐一東】