刍议云计算时代的数据中心建设

2022-07-10李春泽

科技风 2022年16期

李春泽

兴化市电子政务中心江苏兴化 225700

近几年，随着我国互联网技术的持续发展和壮大，人们开始广泛应用云计算技术，极大便利了人们的工作和生活。现阶段，建设数据中心这项工作十分重要，借助提供出来的高效率、低时延、高宽带服务，有利于方便高效管理企业。综合利用数据中心和计算技术，不仅可以实现优势互补，还能将更好的服务提供出来，促进现代企业全面发展和进步。

一、云计算

云计算是有机结合网格计算、分布计算、并行计算的一种大数据处理技术，是现阶段社会经济发展的商业化模式。云计算必须依靠数据中心支持，如果离开云数据，云计算不能借助本单位或者企业自身数据，促进生产组织规律的形成。从本质上看，云数据可以集合各个企业和机关单位数据，同时集中运算各方面数据资源，进而得出具有较强代表性的计算结果，有利于提升参考价值[1]。

运行过程中的云计算必须遵守分布式数据处理要求，这样才能促进计算结果安全性与可靠性的提高。对于用户而言，可以将其在日常消费中生成的各项数据安全记录在云数据服务中，无须担心数据丢失导致的隐私泄露问题。云数据必须脱敏处理用户生成的各项数据，这样才能向有需求数据资源的企业直接提供脱敏数据，实际上是指企业生产与经营必须依靠数据资源支持，并且防止产生泄露用户隐私问题。通过对此种集约化数据处理方式的应用，不仅促进数据资源使用效率的提升，还能从本质上改变数据结果性质，最终从更高层面体现出用户数据资源的指导价值。

二、云计算数据中心建设目标

第一，建设云计算数据中心之前，必须形成一个便于管理、安全使用、持续更新和扩展各项计算与存储设备的运维服务环境，保证此环境中所有用户都得到硬件方面支持。

第二，安全稳定数据存储中心的形成。对于云计算数据中心而言，其内部存储设备必须具有较强稳定性和高效性，不仅借助各种手段使故障出现概率不断降低，还要避免出现故障问题的存储设备产生丢失数据问题，这要求相应配套网络能够上传和下发数据，保证用户可以实时提取各项数据。

第三，将系统化存储体系构建出来，有利于压缩处理云计算数据中心内部各项数据，压缩后数据会大幅度缩小体积，通过使用高端存储设备实施二次存储操作。通过对另一部分存储设备的应用，进而重点压缩数据实现二次存储的程序被称为备份数据，能够促进数据存储安全性的提升[2]。

三、云计算应用特点和作用

第一，有利于共享交换数据。很多企业为进一步发展，借助投入大量的IT成本，将数据中心和信息系统构建出来，在具体运作中，想要盘活对应数据资源，必须通过行业共享与交换才能实现目标。借助构建出来的数据中心，可以将安全、高效、集约制度和技术保障提供给此项工作，并且防止出现重复采集数据情况，进而促进行业信息化建设整体水平的提高。

第二，促进基础支撑环境需求的提升。当前，云计算技术已经成为我国信息技术发展主流方向，这要求有机结合已有信息化系统，借助应用的硬件模块化、虚拟技术，统一调度分配计算资源、存储和网络，不仅提高系统建设开发效率，还能降低系统整体能耗水平，进而提高基础支撑环境利用率。

第三，结合多服务器。云数据中心建设并不是简单集合多台计算机或服务器。真正的云数据中心是多台服务器组成的集群，其计算机系统的驱动是新型应用程序。此集群中能够为对象直接提供服务的包括Paas、Saas、Iaas，这同样是云计算环境提供的互联网服务。

第四，面向服务的多数据中心。云环境下可以提升服务吞吐量，在降低用户延迟前提下满足用户需求，进而同时服务多个数据中心，比如将副本存储状态更新、全备份服务等提供给对象，从客观角度出发，保证多个数据中心将服务提供给用户。

第五，成本节约。云存储过程中允许企业从实际情况出发，购买或者租用云存储方式，进而有利于节约数据中心的建设成本。

第六，访问量的增加。一旦大幅度增加用户访问量，就会出现数据中心难以应对问题。应用云存储服务之后，借助虚拟化、集群技术可以科学调用存储资源，通过合理分配存储模块和服务器，很好解决上述问题[3]。

四、云计算服务体系与故障处理

(一)体系结构

1.核心服务层

以服务类型为依据，可将核心服务层划分为三个子层：其一，基础设施服务，运营商提供给用户计算、存储等资源，借助对Internet的应用，可将完善的服务资源获取到。其二，平台就是服务，提供给用户完整或部分应用程序软件研发平台，也即是将服务提供给用户。其三，软件就是服务，运营商在云端安装的软件就是服务，同时将其提供给用户，用户通过访问Internet就可以应用。

2.服务管理层

确保核心服务层的可靠性、安全性与可用性是服务管理层的重要功能。考虑云计算平台具有复杂结构、庞大规模，无法对用户服务质量需求进行满足。因此，为满足服务需求，云计算服务商借助服务水平协议的制定，积极协商用户。与此同时，综合应用计费管理和资源监控管理等措施[4]。

3.用户访问接口层

命令行、web门户、web服务等方式都是用户访问接口内容，云计算通过对web门户的应用，实现用户借助浏览器随时访问数据资源目的。命令行与web服务能够将应用程序开发接口提供给终端设备。

(二)故障处理

数据中心具有庞大规模、复杂结构，多种数据存储类型，这对互联网服务软件提出要求，必须对此种复杂状态进行适应，这样才能够包容较高组件故障率。通常情况下，重启服务器频率在年均1.2～16次范围内，这时就会大大降低磁盘年均故障概率。考虑组件故障概率比较高，只有在云备份和远程控制等技术支持下，数据中心才能有效解决上述问题，同时还可以实现以下目标，也就是系统内数台甚至更多机器运行过程中，如果产生故障，保证在60分钟之内迅速恢复。反之，不仅损害责任、服务、信誉，还无法履行其他相关方面责任，导致不可挽回的后果。由此可知，云计算绿色数据中心具有十分显著优势[5]。

五、云计算时代数据中心建设问题

云计算时代开始有一些问题出现在数据中心建设中，不利于云计算的稳定发展，大大降低数据中心建设水平。云计算时代数据中心建设问题主要包括：第一，网络架构问题。三层结构被广泛应用于传统数据中心网络，具有高时延、严重影响存储程序问题，必须应用平面网络结构实施改进与优化操作。第二，传统数据中心建设存在分离数据与存储网络系统问题，给整合数据中心资源，促进数据中心发展带来不利影响。第三，虚拟化问题。引入虚拟化技术的主要目标是合理利用设备，提高数据中心硬件设施利用率。第四，安全问题。云计算时代，数据中心业务具有更多不确定性，加上开放性比较强，极大地增加了数据中心的安全问题。当前数据中心建设过程急须解决的问题就是如何保证数据中心运行的安全稳定性。第五，高能耗问题。云计算技术的应用，大幅度增加数据中心运行能耗。由此看来，想要促进数据中心的持续健康发展，必须探索一条高效、绿色、节能技术之路，保证成功建设新数据中心。

六、云计算时代的数据中心建设

(一)网络架构技术

对于云计算数据中心建设实际需求，传统网络架构技术的应用无法进行很好满足，不利于数据中心建设，造成数据中心无法通过利用拓扑有效克服其在建设发展中的传统树状网络结构不足，严重限制大型数据中心的建设和发展。由此看来，为满足未来数据中心建设过程中对高可靠性、高宽带、低成本、低时延、便于管理的要求，人们可将胖树拓扑结构、Dcell、VL2等多种拓扑结构探索出来，从而有效创新网络推广工作。这样在引入和应用新技术之后，可以在建设数据中心时使业务扩展范围不断扩大，有利于数据中心的稳定发展。

(二)设计云服务方案

软件即服务、平台即服务、基础架构即服务是数据中心的三种服务模型。

基础架构服务的英文缩写是laaS，它是一种以Web为基础的资源交付方法，其资源中的服务器、网络、存储等将资源池建设出来。用户以自己的业务需求为依据，申请和使用数据中心资源[6]。

(三)节能技术

运行数据中心过程中，必然会产生较大能耗，这使企业经济效益不断降低，无法实现节约资源和保护资源目标。由此看来，降低能耗是建设数据中心的重要目标。重建数据过程中，环境温度是各个企业在选择位置时首要考虑的问题，同时需以当地气候条件为依据，应用对应节能措施[7]。

(四)虚拟化技术

在有效集成之后通过对硬件资源的重新分配和提取，借助虚拟化技术的应用，能够为有效利用数据中不同设备和资源提供保障。以虚拟化技术特殊需求为依据，借助科学合理应用各种虚拟化技术，能够对数据中心建设进行有效改善，使数据量得以增加。在建设数据中心过程中应用虚拟化技术，可以解决其发展中产生的多种问题，促进设备利用效率的提高，节约数据中心运维成本，使能耗得以下降，为稳定性和安全性提供保障。以数据中心可靠性和连续性为依据，能够将全方位支持提供出来，有利于在云计算背景下促进数据中心的合理建设与发展。