论文部分内容阅读
[摘 要]随着时代发展,数据中心由最初的计算中心发展到今天的信息、服务中心。就目前来看,数据中心在各行业发展中占据重要位置,甚至是核心位置。但随着数据中心建设和发展,面临着存储等方面的问题,在很大程度上制约着数据中心进一步发展,而云计算作为一种全新的计算方式、资源利用方式,能够为用户提供便利,且能够显著提高资源利用率。本文基于云计算时代,对数据中心建设面临的阻碍,从网络架构、虚拟技术等角度探讨数据中心的建设。
[关键词]云计算;数据中心;建设;发展
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)47-0389-01
1 云计算时代数据中心建设面临的阻碍
1.1架构问题
传统数据中心网络采用三层结构,需要大量的网络设备予以支持。随着存储与数据网络的融合,存储流量对时延要求更为严格,而三层结构自身具有高延时性,无法满足数据中心建设需求,需要借助扁平化结构予以解决。
1.2融合问题
目前,数据与存储网络之间分离现状,在一定程度上阻碍了数据中心进一步发展,要想从根本上实现网络融合,提高网络资源利用率,加快数据中心建设进程势在必行。
1.3高宽带问题
数据中心涉及大量视频、数据发掘等业务,对宽带要求较高,且极易出现突发流量,因此选择的网络务必要具备高速率传输性能,否则难以发挥数据中心优势。
1.4安全问题
数据中心在运行中,涉及到的业务具有开放性、多业务并存等特点,致使数据中心面临着更多的安全威胁。目前,云计算缺乏成熟的安全防护技术,因此加强对数据中心安全保障成为中心建设和发展的重中之重。除此之外,还需要处理好数据中心能耗过大问题,尽快形成绿色节能、高效运行数据中心非常迫切。
2 基于云计算时代的数据中心建设和发展
2.1设计网络架构
传统属性结构以二叉树形式为主,通过垂直拓展方式,在高性能交换机设备的支持下实现拓展。但在运行中,难以有效克服传统树形结构固有缺陷,且极易出现热点等瓶颈。因此随着未来数据中心建设不断深化,对拓扑的高宽带、低时延等提出了更高的要求,要积极引入崭新的拓扑结构,如Fat-Tree、VL2等,其中Fat-Tree通过在核心交换机处添加“粗”链路,能够有效解决热点问题,但拓展能力会局限在核心交换机的端口数目。而VL2在解决热点问题上具有较好的表现,但仍存在布线复杂问题。在网络结构设计中,要根据具体情况进行针对性原则,以确保网络性能能够符合数据中心运行需求。
2.2网络融合技术
目前,传统模式在很大程度上阻碍了数据中心进一步发展,以太网、存储网络等部分之间的融合成为数据中心发展的必然趋势。之所以融合,是为了降低成本,提高系统运行安全性。目前,能够实现三网融合的技术主要由FCoE、DCB、TRILL,其中FCoE以太网光纤通道,将以太网作为基础传输FC数据,实现I/O接口整合,以此来降低数据中心复杂性。DCB核心是通过自身具有的流动控制功能进行数据传输,具有明显的低成本、可拓展等优势。目前,该项技术执行标准较多,为数据中心建设提供了极大的支持。
2.3引入节能技术
目前,数据中心运行能耗较大,增加企业成本,且违背了节能环保原则。因此,新一代数据中心建设和发展,要积极引入节能技术,在数据中心地址的选择上,要充分考虑当地温湿度,充分利用适宜的气候对设备进行冷却。针对供电方面,要充分利用风能、太阳能等清洁可再生能源,尽可能减少碳排放。如谷歌在北达科他州建立的数据中心,运用NextEraEn-ergyResources风力发电满足数据中心运行需求,帮助企业获取能源,从而促进数据中心能够稳定运行。除此之外,在数据中心建设中,还要加强对虚拟技术的利用,将硬件资源进行虚拟化处理,经过整合后再分配,以此来提高资源利用率。将虚拟化技术应用到数据中心,能够有效解决阻碍数据中心发展等问题,提高物理设备利用率。
3 桌面虚拟化
桌面虚拟化把人们的桌面环境和终端设备进行有效衔接。服务器中所囊括的是使用者的全部桌面环境。用户能够通过各种终端设备,如IPAD或手机等连接网络进行访问。这项工作的主要优点就是可以通过软件从集中位置去搭配PC和各种他客户端设施。系统管理员能够直接在操纵中心进行管理,而无需具体到每一个使用者的桌面上进行操作,提升了整体的控制效率。桌面虚拟化把各类终端资源统一至后台数据中心,方便管理人员对诸多终端实施集中认证和调节。对于用户而言在实际使用过程中并不会与之前的操作有所差异,在经过严格的身份识别之后,在任意的客戶端进行登录都能够获得自身的详细资料,继续之前的操作,这对整个系统的灵活性都有着很大的提升。无论是桌面或是服务器虚拟化,都存在一个十分重要的问题———安全。
在企业自身的信息管理中,最容易出现问题的就是桌面设施,许多比较重视安全问题的企业甚至直接安装了安全管理软件,避免的出现;电力系统运行期间,应确保任意时间均有相关人员对其进行监管,交接班时,调度人员能够与其他工作人员进行良好沟通,为工作衔接提供更多支持,确保对电力设备使用情况、系统运行状态等进行掌握,提高安全控制水平。调度人员专业技术水平对电力调度运行工作的质量、效率及安全性具有较大影响,电力企业需要增加对调度人员的了解,根据其专业技术和相关知识的掌握情况设计培训内容,使其对设备操作、装置运行等相关知识进行了解,增强其对意外问题的应急处理能力,为电力调度运行管理安全控制提供更多保障。下达倒闸操作指令时,电力调度人员之间需要对调度术语进行合理使用,便于双方相互理解,减少操作失误和疏漏;同时需要按照制度规范做好交接班等方面工作,确保调度人员、监控员等各司其职,为电力调度运行管理及安全控制工作提供更多安全保障。
对调度人员的安全意识、责任意识等进行提升,使其能够严格遵照相应的规范和制度进行操作,认真完成本职工作;在文件及发票填写环节中,需要做好电力网络规模、调度情况、设备型号等方面的核实工作,待检查结束后做好签名确认方面的工作,并且让监察人员再次确认,待结果全部合格后开展后续电力调度的执行工作。
4 建立完善的管理系统
针对上述安全隐患问题,笔者认为应当建立一种基于动态测量、同步定时以及通信和中央处理等各系统的管理系统。
第一,对全网运行状态进行评估。其中包括全网运行状态分析,具体负荷情况观察,准确判断不利运行方式。比如,网架变化及其故障影响电网安全运行的对策等。当存在事故安全隐患时,做好事故处理预案并组织开展反事故演习,尽可能的细化防范措施。
第二,对控制系统动态化调整。其中,包括系统的实时变化、
连续负荷等,尽可能的消除原系统中容易发生的断面缺陷,对电厂以及变电站进行安全评价。第三,对实践中容易产生的连锁事故,应当采取预防性措施进行自动化控制,并且对其进行统一调度,比如连锁型行事故的集中式自动控制。
5 结语
综上所述,云计算时代下,数据中心在现代生产及生活中发挥着重要作用。加快数据中心建设至关重要,在实践中,要根据数据中心建设需求,合理构架网络架构,确保网络架构具有高宽带、低时延等优势,能够满足实践应用需求。同时,还要积极引入虚拟化、节能技术,不断提高数据中心运行有效性,确保数据中心安全,从而促使数据中心综合效益有效发挥。
参考文献
[1]罗莉.云计算数据中心的光纤配线选取与调度模型的改进分析[J].激光杂志,2017,38(01):153-157.
[2]邓维,刘方明,金海,李丹.云计算数据中心的新能源应用:研究现状与趋势[J].计算机学报,2013,36(03):582-598.
[关键词]云计算;数据中心;建设;发展
中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)47-0389-01
1 云计算时代数据中心建设面临的阻碍
1.1架构问题
传统数据中心网络采用三层结构,需要大量的网络设备予以支持。随着存储与数据网络的融合,存储流量对时延要求更为严格,而三层结构自身具有高延时性,无法满足数据中心建设需求,需要借助扁平化结构予以解决。
1.2融合问题
目前,数据与存储网络之间分离现状,在一定程度上阻碍了数据中心进一步发展,要想从根本上实现网络融合,提高网络资源利用率,加快数据中心建设进程势在必行。
1.3高宽带问题
数据中心涉及大量视频、数据发掘等业务,对宽带要求较高,且极易出现突发流量,因此选择的网络务必要具备高速率传输性能,否则难以发挥数据中心优势。
1.4安全问题
数据中心在运行中,涉及到的业务具有开放性、多业务并存等特点,致使数据中心面临着更多的安全威胁。目前,云计算缺乏成熟的安全防护技术,因此加强对数据中心安全保障成为中心建设和发展的重中之重。除此之外,还需要处理好数据中心能耗过大问题,尽快形成绿色节能、高效运行数据中心非常迫切。
2 基于云计算时代的数据中心建设和发展
2.1设计网络架构
传统属性结构以二叉树形式为主,通过垂直拓展方式,在高性能交换机设备的支持下实现拓展。但在运行中,难以有效克服传统树形结构固有缺陷,且极易出现热点等瓶颈。因此随着未来数据中心建设不断深化,对拓扑的高宽带、低时延等提出了更高的要求,要积极引入崭新的拓扑结构,如Fat-Tree、VL2等,其中Fat-Tree通过在核心交换机处添加“粗”链路,能够有效解决热点问题,但拓展能力会局限在核心交换机的端口数目。而VL2在解决热点问题上具有较好的表现,但仍存在布线复杂问题。在网络结构设计中,要根据具体情况进行针对性原则,以确保网络性能能够符合数据中心运行需求。
2.2网络融合技术
目前,传统模式在很大程度上阻碍了数据中心进一步发展,以太网、存储网络等部分之间的融合成为数据中心发展的必然趋势。之所以融合,是为了降低成本,提高系统运行安全性。目前,能够实现三网融合的技术主要由FCoE、DCB、TRILL,其中FCoE以太网光纤通道,将以太网作为基础传输FC数据,实现I/O接口整合,以此来降低数据中心复杂性。DCB核心是通过自身具有的流动控制功能进行数据传输,具有明显的低成本、可拓展等优势。目前,该项技术执行标准较多,为数据中心建设提供了极大的支持。
2.3引入节能技术
目前,数据中心运行能耗较大,增加企业成本,且违背了节能环保原则。因此,新一代数据中心建设和发展,要积极引入节能技术,在数据中心地址的选择上,要充分考虑当地温湿度,充分利用适宜的气候对设备进行冷却。针对供电方面,要充分利用风能、太阳能等清洁可再生能源,尽可能减少碳排放。如谷歌在北达科他州建立的数据中心,运用NextEraEn-ergyResources风力发电满足数据中心运行需求,帮助企业获取能源,从而促进数据中心能够稳定运行。除此之外,在数据中心建设中,还要加强对虚拟技术的利用,将硬件资源进行虚拟化处理,经过整合后再分配,以此来提高资源利用率。将虚拟化技术应用到数据中心,能够有效解决阻碍数据中心发展等问题,提高物理设备利用率。
3 桌面虚拟化
桌面虚拟化把人们的桌面环境和终端设备进行有效衔接。服务器中所囊括的是使用者的全部桌面环境。用户能够通过各种终端设备,如IPAD或手机等连接网络进行访问。这项工作的主要优点就是可以通过软件从集中位置去搭配PC和各种他客户端设施。系统管理员能够直接在操纵中心进行管理,而无需具体到每一个使用者的桌面上进行操作,提升了整体的控制效率。桌面虚拟化把各类终端资源统一至后台数据中心,方便管理人员对诸多终端实施集中认证和调节。对于用户而言在实际使用过程中并不会与之前的操作有所差异,在经过严格的身份识别之后,在任意的客戶端进行登录都能够获得自身的详细资料,继续之前的操作,这对整个系统的灵活性都有着很大的提升。无论是桌面或是服务器虚拟化,都存在一个十分重要的问题———安全。
在企业自身的信息管理中,最容易出现问题的就是桌面设施,许多比较重视安全问题的企业甚至直接安装了安全管理软件,避免的出现;电力系统运行期间,应确保任意时间均有相关人员对其进行监管,交接班时,调度人员能够与其他工作人员进行良好沟通,为工作衔接提供更多支持,确保对电力设备使用情况、系统运行状态等进行掌握,提高安全控制水平。调度人员专业技术水平对电力调度运行工作的质量、效率及安全性具有较大影响,电力企业需要增加对调度人员的了解,根据其专业技术和相关知识的掌握情况设计培训内容,使其对设备操作、装置运行等相关知识进行了解,增强其对意外问题的应急处理能力,为电力调度运行管理安全控制提供更多保障。下达倒闸操作指令时,电力调度人员之间需要对调度术语进行合理使用,便于双方相互理解,减少操作失误和疏漏;同时需要按照制度规范做好交接班等方面工作,确保调度人员、监控员等各司其职,为电力调度运行管理及安全控制工作提供更多安全保障。
对调度人员的安全意识、责任意识等进行提升,使其能够严格遵照相应的规范和制度进行操作,认真完成本职工作;在文件及发票填写环节中,需要做好电力网络规模、调度情况、设备型号等方面的核实工作,待检查结束后做好签名确认方面的工作,并且让监察人员再次确认,待结果全部合格后开展后续电力调度的执行工作。
4 建立完善的管理系统
针对上述安全隐患问题,笔者认为应当建立一种基于动态测量、同步定时以及通信和中央处理等各系统的管理系统。
第一,对全网运行状态进行评估。其中包括全网运行状态分析,具体负荷情况观察,准确判断不利运行方式。比如,网架变化及其故障影响电网安全运行的对策等。当存在事故安全隐患时,做好事故处理预案并组织开展反事故演习,尽可能的细化防范措施。
第二,对控制系统动态化调整。其中,包括系统的实时变化、
连续负荷等,尽可能的消除原系统中容易发生的断面缺陷,对电厂以及变电站进行安全评价。第三,对实践中容易产生的连锁事故,应当采取预防性措施进行自动化控制,并且对其进行统一调度,比如连锁型行事故的集中式自动控制。
5 结语
综上所述,云计算时代下,数据中心在现代生产及生活中发挥着重要作用。加快数据中心建设至关重要,在实践中,要根据数据中心建设需求,合理构架网络架构,确保网络架构具有高宽带、低时延等优势,能够满足实践应用需求。同时,还要积极引入虚拟化、节能技术,不断提高数据中心运行有效性,确保数据中心安全,从而促使数据中心综合效益有效发挥。
参考文献
[1]罗莉.云计算数据中心的光纤配线选取与调度模型的改进分析[J].激光杂志,2017,38(01):153-157.
[2]邓维,刘方明,金海,李丹.云计算数据中心的新能源应用:研究现状与趋势[J].计算机学报,2013,36(03):582-598.