对数据中心的新要求

随着中国铝业广西分公司业务和应用系统的不断发展，原有数据中心已经不能满足企业发展的需要，因此，企业对新建数据中心提出整合资源、具备虚拟化和自动化能力以及绿色节能的要求。

信息系统的“数据中心”通过网络向企业或公众提供信息服务。具体来说，数据中心是在一幢建筑物内，以特定业务应用中的各类数据为核心，依托IT技术，按照统一的标准，建立数据处理、存储、传输和综合分析的一体化数据信息管理体系。信息系统为企业带来了业务流程的标准化和运营效率的提升，数据中心则为信息系统提供稳定、可靠的基础设施和运行环境，并保证可以方便地维护和管理信息系统。

本文将重点围绕面向云计算的数据中心三要素：“计算”、“网络”和“存储”展开讨论。

数据中心建设需求

中国铝业广西分公司（以下简称“广西分公司”）数据中心建设的目标是构建一个可持续发展的、新一代的面向云计算的数据中心架构，其中的智能业务调度机制是实现的关键环节。智能业务调度机制是由网络智能化进一步发展而实现的，要形成云计算要求的智能化资源调度，就需要达成以下目标：

整合能力。要形成云计算的资源池，必须使上层业务所需的IT资源在系统中是“可见的”，如同打印机从并口相连变成网络相连，打印资源被更多的使用者“可见”，从而打印功能被充分复用；磁盘从直接连接（DAS）成为SAN连接，磁盘存储资源也被更多的主机“可见”，从而存储资源得到充分利用。这种资源共享化过程，就是资源的整合化。资源整合需要经历两个步骤：

IT资源的网络化：在数据中心设计中，应尽可能地将IT智能资源网络化，以达到通过网络的资源调用的“可见性”。

IT资源的集中化：资源网络化后，如果资源物理部署过于分散，或资源完全存在于无法相连通且不兼容的网络中，则也将无法成为整合资源。

虚拟化能力。虚拟化其实就是把已整合的资源以一种与物理位置、物理存在和物理状态等无关的方式进行调用，是云计算架构中IT资源池形成的关键环节。在云计算架构的数据中心设计中，与IT资源相关的各个环节都应当有合理的虚拟化设计，这包括：应用/数据资源的虚拟化，主机计算（操作系统平台）虚拟化，网络虚拟化。

自动化能力。自动化是云计算架构中实现按需、按质、定量供给IT资源满足上层业务需求的关键一步，自动化的本质是按业务需求对IT资源池中的资源实现自动、优化的调度。理想的自动化情境中，业务的部署完全不需要物理上的动作，资源在虚拟化平台上可以与物理设施无关地进行分配和整合，这样我们只需要将一定的业务策略输入给智能网络的策略服务器，一切的工作都可以按系统自身最优化的方式进行计算、评估、决策和调配实现。

绿色数据中心。当前的能源日趋紧张，能源的价格也飞扬直上，如何最大限度地利用能源并降低功耗，以最有效率方式实现高性能、高稳定性的服务是新一代的数据中心必须考虑的问题。

数据中心设计

1.设计原则

设计及实施应充分遵循以下原则：采用新一代的云计算标准建设数据中心，构建新一代的绿色数据中心，构建面向云服务的高可靠性，具备预见性和架构通用性。

2.数据中心服务器部署

如果说数据中心是企业IT架构的核心，服务器则是其“力量的源泉”。服务器的计算能力很大程度上决定了数据中心的处理能力，服务器的运行状况决定着数据中心的运行，服务器的能效对数据中心能耗亦有深远的影响。

目前，业界主流的服务器硬件可分为CISC和RISC两种架构。CISC即复杂指令集计算机采用大规模指令集处理数据的处理器，RISC是精简指令集计算机。Intel80×86处理器是最常见的CISC设备，它们能为多处理环境提供可靠性、兼容性以及伸缩性等理想的高级架构。

操作系统是所有服务器的核心和灵魂，它是使应用程序和软件了解底层硬件的关键软件。操作系统定义了服务器硬件的特性并对其加以利用，因此，操作系统的选择非常关键。当前，业界有多种网络服务器操作系统，但它们从广义上可以被分为Windows或UNIX系统，用户可根据自身业务系统的要求进行选择。

虚拟化技术的引入，不会对现有的网络架构做本质上的颠覆，原先的架构仍然是延续的，只是在数据中心的基础设施方面，大大减少了需要维护和管理的设备。对于虚拟化服务器，搭建了虚拟化集群，并进行统一管理。原有的服务器设备仍可以正常运行，并且与虚拟化服务器融合在一起，从网络层面构建VLAN、数据共享、业务隔离等，都可以延续原来的网络管理模式。

随着虚拟化的不断应用，可以不断动态地增加虚拟化集群的规模，搭建更健康的IT体系架构。客户端方面，延续了原先的访问模式，对于虚拟服务器的数据交互等操作，等同于原先传统物理服务器的访问模式，不会对业务系统造成任何不利影响。

3.数据中心网络设计思想

广西分公司数据中心局域网络将采用层次化和模块化的设计。好处如下：

节约成本：正确设计的园区网络可以提高业务效率和降低运营成本。

便于扩展：一个模块化或者层次化的网络由很多更加便于复制、改造和扩展的模块所构成，每个模块可以在不影响其他模块或者网络核心的情况下投入使用或者停止使用。

加强故障隔离能力：通过将网络分为多个可管理的小型组件，企业可以大幅度简化故障定位和排障处理时效。

符合运维管理的基本准则：在运维管理中，对不同的变更有严格的系统影响评估，给予不同的变更流程。

新一代数据中心所需要的虚拟化是“融合的虚拟化”而非“孤岛式虚拟化”，网络是资源整合的核心，同样网络也是虚拟化融合的核心。网络的逻辑架构是建立在融合的虚拟化架构基础上的，传统的逻辑设计，包括VLAN规划、路由和地址结构等，都应服务于新的融合的虚拟化架构。在设计时应包括如下内容：

具备虚机动态迁移感知的设计：解决网络对服务器虚拟化实现的阻碍，包括接入层网络、服务器网卡和虚机Hypervisor平台的设计。

数据中心大二层结构设计：解决网络对虚机迁移等技术实现的阻碍，包括如何设计一个可扩展的大二层结构。

数据中心内逻辑结构设计：在以上网络虚拟化设计的基础上，可以对虚机标记、VLAN、VSAN、地址结构、路由结构的进行全面设计。

灾备数据中心间逻辑结构：解决了虚机迁移、应用集群化的地理范围制约问题，包括跨广域网的二层扩展技术的设计。

4.数据中心存储系统设计

存储的发展经历了三代，分别是DAS（直连式存储）、NAS（网络附加存储）和SAN（存储区域网络）。SAN技术又分IP SAN和FC SAN两个方向，并成为目前最流行的两种存储方式，需根据数据中心建设思想和具体需求，综合考虑ISCSI协议为代表的IP SAN和采用FCoE为标准的FC SAN两种方式，择优选取。

集中存储方案设计。采用集中存储方案，多个业务服务器的数据要保存到集中存储设备上，因此对设备的选型非常重要。

分层存储方案设计。分层存储可以根据不同业务对数据安全性、可靠性以及性能的需求存储在不同的存储介质或设备上，分层存储最大的好处就是为了节省IT建设成本。

备份存储系统。有了集中存储，数据备份系统就必须配套成型。综合考虑企业系统备份的备份环境、备份/恢复性能要求、数据量、保存周期等各类因素，推荐采用备份软件加虚拟带库（VTL）的备份系统进行统一备份系统的搭建。

小结

广西分公司通过构建一个可持续发展的、新一代的面向云计算的数据中心架构，将数据中心的IT资源池化，通过智能的业务调度机制、以可计量的方式按需、保质的取用资源，满足业务需求的同时屏蔽底层的复杂性。这样在专有云计算的架构下，我们构建的数据中心就有希望走出80/20的模式（即80%的精力成本在建设和维护，20%的精力成本在使用和优化），从IT资源建设上节省下的时间、精力和成本可以转换为对IT资源更好的利用，从而有效地推动企业的生产力发展。