基于數據中心管理技術的分布式云平臺系統的架構與建設研究

唐 茂

(黑龍江省科技資源共享服務中心，哈爾濱 150001)

云計算是計算機網絡發展的重要組成部分，而云計算程序一般都存在于單個的云數據中心，程序只能處理一部分數據的計算，一旦需要有多個數據中心之間的信息傳輸與數據分享、管理等，云計算程序的完成度并不高，且運算效率低下，對能源的消耗較大。因此，分布式云平臺系統的架構與建設已成為當前云計算技術發展的重中之重。良好的數據中心管理技術可以實現不同地區、不同時間內的信息數據資源的整合，將數據與信息統一化管理，有利于提高云計算的工作效率，節約社會資源。

1 數據中心的發展歷程

數據中心是一個復雜的系統，包含了計算機系統及相關配套、通信鏈接、設備管控、設備安裝維護等。上世紀90年代，數據中心的狀態僅為傳統數據中心，到了21世紀初期就發展成為云數據中心了，而由云計算發展而來的分布式云平臺便已在以數據中心為基礎的系統上開始發展了。

1.1 單體云數據平臺優勢

單體云數據平臺是一種新型數據平臺，相比于傳統數據中心，單體云數據有別于傳統模式，是一種全新的管理框架模式。單體云數據平臺的能源利用率相比于傳統數據中心具有優勢，其可以應對大規模的信息處理任務。云計算相比較來說更加安全有效，而單體云數據平臺的操作與管理模式更加方便，用戶不但可以在短時間內獲取大量數據信息，更能夠進行數據的統一調配與管理，大大節約了數據中心的能源開支與人工開支。

1.2 單點云平臺服務缺陷

過去，云平臺服務都是針對單個區域或群體進行服務的，但是隨著經濟、信息全球化的深入發展，單點云平臺服務的缺陷也正在逐漸顯露出來。由于單點云平臺使用的網絡寬帶費用較高，當各個區域、平臺的數據中心產生的數據集中在一起后，平臺的數據量大量增加，難以降低運行成本和費用。另一方面，大量的數據匯合，使得平臺很難保證為用戶提供高效便捷的服務，甚至在一些內容的傳輸方面會大大降低用戶的體驗。而且，在大量數據涌入平臺后，形成繁雜的工作量需要大量的人工成本投入進行管理與維護，變相增加了運營成本。在這種情況，分布式云平臺應運而生。不同層級的數據如果不能進行統一的管理與運營，數據之間的傳輸與調用就無法進行協調，這大大影響了平臺的高效運轉。而分布式云平臺可以實現數據信息管理與調度的統一，提高數據的綜合利用率，同時也可以提高管理工作的效率。

1.3 傳統數據中心的不足

數據中心是一個為人們日常生活提供基礎設施和相關服務的復雜系統，其提供了巨大的便利性，加快了人類社會的發展進程。但是，近年來，數據中心的發展并沒有隨著社會的飛速發展而進步，其明顯存在一些弊端和不足。數據中心對能源需求高，但對資源的利用率沒有得到優化，能源消耗較大。數據中心的維護費用和成本較高，使用時間越長，維護費用就越多，且平臺的的支撐性較差。這些傳統數據中心的弊端，嚴重影響了其業務的發展和進步。

2 基于專業角度對分布式云平臺架構的闡述

分布式云平臺的架構與傳統數據中心的單體式架構不同，這是一種由多個單體的數據中心組成的平臺結構。這種新型結構的重點不在于單個數據中心的數據信息處理能力和運行效率，而在于將所有單個數據中心進行科學、合理、高效地資源配置，將多個數據中心結合起來。在管理方面，分布式云平臺采用的是中心管理模式，采用跨數據中心管理將所有數據資源進行處理，維持系統的正常運轉。通過這樣的方式，多個數據中心的信息可以得到優化管理配置，一方面提高了信息數據傳輸交換效率，讓用戶得到了更好的體驗，另一方面也解決了數據的延遲問題，整體提高了平臺的運行效率。使用分布式云平臺進行信息數據的管理，可以高效深入地分析出單位時間內的運行成本及開支，并對數據進行篩選、整理、備份等工作。

3 分布式云平臺DCaaS服務的發展

云數據中心的服務標準與要求在不斷提高，越來越多的用戶希望得到多種管理和平臺的良好服務，而分布式云平臺就可以提供全新的服務模式。相對于傳統的數據中心服務模式，分布式云平臺可以突破單體云數據的制約，同時提供多種服務內容。DCaas可以實現資源的合理分配和利用，可以將差異化架構的數據中心進行統一的協調與管理。

4 分布式云平臺管理技術探討

4.1 以MaaS為基礎的管理技術

從DCaas服務出發，需要一種可以將多種服務集中于一體的管理體系，這就是以MaaS為基礎的管理技術存在的意義。這種服務管理技術可以將系統中分散的信息和系統進行整合，將多系統統一為一個系統進行統一化管理。在運用這種技術后，分布式云平臺的服務管理效率將大大提高，而且服務的功能更加集中。系統運行邏輯包含兩個方面，一方面是要滿足系統運行的分權分區域高效管理，另一方面是將平臺中所有能夠收集的資源與數據進行統一整理與管理，提供運行和維護方面的基礎支持。傳統云平臺在運營時如果需要提供對外方面的服務，就需要對整個運營模式進行調整來保持系統的穩定性和流暢性，因此平臺的運營時需要使用良好的構建方式。

4.2 MaaS服務的關鍵性技術

MaaS服務的關鍵性技術就是系統運行的自動化和網絡的自動化，因為在分布式云計算中心進行運行是數據的計算和存儲功能越來越重要。為了應對繁多的數據和用戶需求，MaaS服務需要發展其關鍵性的技術來應對云平臺面臨的挑戰。分布式云數據中心內包含了繁雜的數據信息與服務請求，也擁有著眾多的服務資源，這些資源中的絕大部分都規模不小，且都是計算機網絡資源，在系統維護過程中很難使用人工方式進行作業，而且人工篩選數據信息進行系統維護工作的效率也很難得到提高。因此，在分布式云平臺維護與運營過程中，必須使用自動化技術。自動化技術主要包含兩個方面，一方面是服務器自動化，這方面的自動化技術也由幾個部分組成。首先，要對服務器硬件設施進行統一的管理。在系統上安裝相應的軟件便于統一管理與操作，尤其是對于一些跨操作系統的服務器，只有安裝了相應的軟件才能展開統一、高效的管理工作。此外，在軟件安裝時還要對服務器進行檢查，查看是否存在基線偏移和網絡方面的配置問題。另一方面，數字中心的自動化就是網絡自動化，這部分也包含了幾個內容：①首先要對服務器的網絡配置進行信息收集和系統檢查，做好前提的準備工作是各項工作的基礎；②下發自動型的防火墻策略，一旦出現問題自動報警；③服務器設備變更后，一旦出現問題，要及時進行修正和信息的收集，確保信息的準確性；④在每部服務器設定一個安全回退機制；⑤在設備設立好后整體對所有服務器設備進行檢查。

5 結語

分布式云平臺架構的發展影響了很多相關行業和企業的發展，如工業4.0達到了電氣領域的一次革命。分布式云平臺的架構發展促進了智能工廠領域的快速發展，在更加科學與便捷的技術管理與運行下，智能生產與加工行業可以達到完全的智能化，這種技術可以大大降低人力成本，同時加快生產進程，節約時間成本，促進社會資源的合理配置，加速社會發展與變革。同時，在運用了分布式云平臺技術后，企業的數據分析與管理工作將會得到大幅度的提高，通過云數據計算，企業可以得到最佳的資源配置方案，大大提高企業的生產效率，直接增加企業的經濟效益，造福社會。