淺談企業新一代數據中心建設

陳偉生　溫秋漢

摘 要：隨著企業網絡系統業務數據量的不斷擴大，作為數據集中存儲和管理的數據中心的建設已顯得十分必要。本文圍繞網絡存儲系統（SAN）、應用刀片中心，結合虛擬化技術、高可用性技術（HA）等方面，淺析如何建設新一代數據中心。

關鍵詞：數據中心；虛擬化；網絡存儲

中圖分類號：U673.2 文獻標識碼：A

1 引言

當前企業對網絡系統的依賴性日漸加強，但不斷增加的安全威脅對數據的安全性提出了挑戰，急劇增長的數據量使得既有的存儲容量和應用系統難以適應不斷發展的信息化需求， 數據中心的可靠性、可用性、可持續發展能力和降低能耗，是企業網絡系統必須考慮的問題，建設一個高可靠、大容量的數據中心十分必要。

新一代數據中心將作為信息系統的運行中心、測試中心和災備中心，承擔企業的核心業務運營、信息資源服務、關鍵業務計算、數據存儲和備份，以及確保業務連續性等重要任務。

2 現有數據中心面臨的挑戰

隨著企業信息化應用的不斷深入和發展，傳統數據中心設計理念的局限性也逐步暴露無遺，使它們面臨一系列嚴峻挑戰，在許多方面已經不適應企業信息化建設發展的新要求。

2.1 成本降低的挑戰

很多企業的服務器未能得到充分的利用，伴隨著每引進一個應用系統，同時新購一臺服務器，在企業的數據中心中，CPU使用率等IT資源利用率都低于50%。如何降低IT總體擁有成本，如何提高IT的投資回報，是擺在企業IT決策者面前的重要課題和當務之急。

2.2 應變速度加快的挑戰

隨著企業業務變革的速度日益提升，IT系統必須以更快的響應速度和更有效的應對措施，減少變革速度的加快給企業數據中心帶來時間上更大的壓力，迫使企業IT系統必須提高響應速度。

2.3 業務連續穩定性和災難恢復的挑戰

局部的突發性災難事件，如地震、火災或破壞活動等，都可能對企業的業務造成重大影響，而重大災難事件則很可能導致企業倒閉。

當前許多企業的數據中心不能正常應對內外部的許多安全性挑戰和威脅，無法滿足業務連續性和高可用性的要求，往往由于IT故障和各種災難使得企業造成很大的損失。

2.4 能耗與空間管理的挑戰

隨著企業服務器數量和存儲以及網絡設備的不斷增加，企業在能耗和散熱等能源管理、空間管理等方面造成了巨大的壓力。如何能在有限的空間實現更有效的能源和環境管理，是企業數據中心面臨的關鍵挑戰之一。由于能耗不斷增長，數據中心的成本也隨之提高，一臺服務器的能源成本往往超過服務器的購買成本，但許多企業都將能源和散熱成本忽略不計。如今，世界環境正面臨能源和散熱成本嚴重失控，企業數據中心也必須對能耗管理作戰略性變革。

3 新一代數據中心建設內容

新一代數據中心的建設，應圍繞網絡存儲系統（SAN）、應用刀片中心，結合虛擬化技術、高可用性技術（HA），朝下面幾個方向逐步部署。

3.1 靈活性

靈活性是新一代數據中心的重要指標之一。在擴展、增加業務時，必然要對IT資源做出動態調整。

部署刀片中心，采用虛擬化技術實現服務器虛擬化，使用較少的硬件和電力能耗，而能實現更大處理能力，實現業務靈活性。

3.2 綠色節能

能耗是數據中心主要的運維成本，建設綠色數據中心，可以達到節省運維成本、提高數據中心容量、提高電源系統的可靠性及可擴展的靈活性等效果。

通過虛擬化、刀片服務器等多種降耗方式，在滿足同等IT設備供電情況下，綠色數據中心可以降低空調能耗20%～45%。因此，綠色數據中心是新一代數據中心發展的重要方向之一。

3.3 模塊化

數據中心采用模塊化方式構建將更加靈活，尤其重要的是應該采用面向服務的架構，更適應未來數據中心發展的需要，可以更加靈活、動態地部署新業務和應用。按照應用類型，可以將數據中心分為運行中心、測試中心、災備中心等獨立區域，按服務器類功能分類，搭建安全域，分成設計區、經濟區、辦公區、生產區、外網區。各個功能區域在不影響其它區域運行的情況下，可以動態升級和維護。

根據企業網絡系統環境的實際情況，逐步將網絡劃分為不同的區域，對每個區域進行層次化有重點地保護，是建立縱深防御安全系統的有效手段。

3.4 整合

整合是新一代數據中心需關注的重要管理手段。可以通過重新設置服務器，提高服務器利用效率或者采用新型刀片服務器等多種方式，提升數據中心的利用效率。通過采用虛擬化技術及關閉高能耗、低效率數據中心等手段整合數據中心資源。

3.5 穩定和安全

系統穩定和安全成為新一代數據中心的基本屬性。一方面，重點設備和服務器，利用HA技術，當某個系統出現故障時，可以實現動態遷移，從而保障應用的不中斷運行；另一方面，重要服務器部署網絡存儲系統，實現數據的集中存儲；同時，災備中心的網絡存儲系統備份所有服務器的重要數據，確保在網絡中心機房數據意外遭到損毀的情況下，也不會造成數據丟失，最大限度地減少數據丟失對公司正常運營的影響。

4 新一代數據中心實施的關鍵技術

（1）應用VMWARE虛擬化技術，采用高性能的IBM刀片中心，實現一臺刀片服務器可以虛擬出6～8臺服務器，用以安裝不同的應用服務（如OA、Web、郵件、SQL Server等）；

（2）部署SAN環境下的高速存儲系統， 千兆級的光纖硬盤傳輸速率跟百兆級（約300MB/s）的SCIS硬盤相比，大大提高了I/o存儲的帶寬，解決系統運行的I/O瓶頸問題，達到提高服務器運行速度和保證數據的安全；

（3）應用高可用性技術（HA技術），實現某重點網絡設備或服務器出現問題時，另外的冗余設備無縫接管相關服務，降低數據保護和災難恢復的復雜性與成本，能夠快速地從故障中恢復；

（4）應用磁盤鏡像技術，部署異地容災設備，在網絡中心機房數據意外遭到損毀的情況下也不會造成數據丟失，最大限度地減少數據丟失對公司正常運營的影響。

5 結束語

新一代數據中心能夠降低企業網絡系統總體擁有成本和維護成本，提高資源的利用率，節約電能消耗。通過網絡存儲系統（SAN）、應用刀片中心，結合虛擬化技術、高可用性技術（HA），提高網絡系統運行速度、穩定性和業務連續性，并確保數據安全。