引言
云計算模式給數據中心帶來新的需求，包括大規模和超大規模、模塊化、安全可靠、可移動和高可伸縮，但是隨之而來的是高耗能高排放、安全管理和高效自動化運維問題。規模大和能耗高是現在數據中心發展中的兩個顯著特征，是各國政府和企業面臨的挑戰。構建大規模低能耗的綠色數據中心是數據中心持續健康發展的方向。
2數據中心相關概念
數據中心是一整套復雜的設施。它不僅僅包括計算機系統和其他與之配套的設備(例如通信和存儲系統)，還包含冗余的數據通信連接、環境控制設備、監控設備以及各種安全裝置。
新一代綠色數據中心(簡稱綠色數據中心)，就是通過自動化、資源整合與管理、虛擬化、安全以及能源管理等新技術的采用，解決目前數據中心普遍存在的成本快速增加、資源管理日益復雜、信息安全，以及能源危機等尖銳的問題，從而打造與行業/企業業務動態發展相適應的新一代企業基礎設施。
云計算數據中心是支撐云服務要求的數據中心，包括場地、供配電、空調暖通、服務器、存儲、網絡、管理系統、安全等相關設施，具有高安全性、資源池化、彈性、規模化、模塊化、可管理性、高能效、高可用等特征。
從云計算數據中心的定義可以看出，云計算數據中心就是在傳統數據中心的基礎上，體現云計算關鍵特征的數據中心。從內涵上看，云計算數據中心包含了新一代綠色數據中心。
3云計算數據中心參考架構
目前國內外已經廣泛開展數據中心的建設，但是對云計算數據中心的組成以及各個組成部分總體要求的認識尚需統一。
通過對云計算參考架構，傳統數據中心參考架構以及新一代數據中心參考架構的梳理和研究，國家標準《云計算數據中心參考架構》(草案)提出如圖1所示的云計算數據中心的組成。
從圖1可以看出，云計算數據中心參考架構主要包括五個部分：
圖1云計算數據中心參考架構
(1)基礎設施
基礎設施是指為保證云計算服務商IT環境和服務正常運行而必須建設的各類設施，如建筑、電氣、空調、網絡等，基礎設施滿足模塊化、彈性擴展、按需提供和智能化調度。其中，場地設施主要包括數據中心建設和運行所依賴的環境，包括地理位置、房屋結構等；電力設施包括供配電系統、UPS不間斷電源系統;制冷設施包括冷源系統、傳輸系統和精密空調系統。
(2)資源池
資源池是指云計算數據中心中所涉及到的各種硬件和軟件的集合，按其類型可分為計算資源、存儲資源和網絡資源。其中，計算資源池由執行和管理計算任務的軟硬件資源組成，包括了云計算數據中心內的物理主機、管理物理主機硬件資源的系統軟件以及協調多物理主機計算行為的中間件等，以池化方式實現虛擬主機的調度與分配。存儲資源池包括各類以存儲數據為目的提供的資源，提供的形式包括但不限于塊存儲、文件存儲、對象存儲等，提供一種實用性的存儲服務，為眾多用戶提供一個通過網絡訪問的共享存儲池;網絡資源池由網絡軟硬件、網絡協議和網絡接人資源構成，網絡資源池主要實現了云計算數據中心各個組件的互聯、用戶業務的按需部署和服務。
(3)能效管理
能效管理包括：能耗計量、能耗評定、能效管理機制。其中能效計量實現對云計算數據中心各種組件(包括基礎設施、資源池等)的能源和效率進行計量數據采集、監測;能耗評定是指根據一定的規則對能耗給予評分，包括評定的原則、指標、基本要求與方法:能效管理機制是在云計算數據中心運行過程中，為能有效進行能效管理而建立的對應的組織架構、流程和制度。
(4)安全管理
安全管理包括技術措施和管理措施兩部分，主要用于防范云計算數據中心各種來自外部和內部的攻擊、破壞和意外情況等安全威脅，保障云計算數據中心不受影響，信息系統可以穩定運行。其中:技術措施保障云計算數據中心基礎設施和資源池的安全；管理措施是對數據中心各種角色的活動控制和規定，包括安全方針、安全組織、人力資源安全等。
(5)運維管理
運維管理包括:運維管理組織、運維管理機制和運維管理工具。運維管理主要實現云計算數據中心在運維管理過程中準確識別相關功能組件，了解該組件的設計能力，定義與該組件技術特點相匹配的監控指標，并通過主動與被動的管理，最大限度地保證數據中心各功能組件的可用性，最終實現數據中心服務與經濟上的目標。
4云計算數據中心相關標準研究
4.1基礎標準
ISO/IEC JTC1/SC39(信息技術的可持續發展委員會)開展的國際標準工作包括：
(1) ISO/IEC 30133綠色數據中心最佳實踐；
(2) ISO/IEC 30131數據中心一分類和成熟度模型。
(3) ISO/IEC 30132高能效ICT產品開發指南。
我國目前正在開展《云計算數據中心參考架構》和《數據中心資源利用術語》國家標準草案的編制工作。
4.2基礎設施標準
國際方面主要包括美國國家標準協會發布的ANSI/TIA 942-2005《數據中心的通信基礎設施》和LEED(Leadership in Energy and Environmental Design)規范。TIA 942描述了對各類數據中心或計算機房的建筑結構、供電系統、環境控制系統和網絡布線系統等基礎設施的不同可靠性要求和配置。根據數據中心基礎設施(供電、空氣調節、綜合布線及其他系統)的可用性、穩定性和安全性將數據中心分為基本級、部件冗余級、在線維護級、故障容錯級等四個等級，可以看出該標準主要是從可靠性出發來指導數據中心的建設。LEED從建筑的角度考慮數據中心的節能和環保。
國家標準中涉及機房設計的有GB 50174-2008《電子信息系統機房設計規范》、GB/T 2887-2011《計算機場地通用規范》第3次修訂版。這兩項標準主要從計算機機房的選址、建設和環境方面進行規范。2012年7月26日，中國計算機行業協會云計算專業委員會正式發布了《中國云計算數據中心基礎設施建設指導規范》(草案)，該標準是一個關注基礎設施建設的計算機行業標準。
4.3資源池標準
云計算數據中心資源池標準旨在解決計算、存儲和網絡資源的互操作和可移植。目前，在國際標準方面，主要有《開放虛擬化格式規范》(Open Virtualization Format, OVF)和((云據管理接口》(Cloud Data Management Interface, CDMI)。 OVF描述了一個用來封裝和分發運行在虛擬機上的軟件的安全、開放、可移植、高效和可擴展的格式。CDMI規范了訪問云存儲和管理云數據的接口。
此外，其他國際標準化組織和協會也紛紛開展此方面的標準研究和編制工作。如開放數據中心聯盟(Open Data Center Alliance,ODCA)發布了《虛擬機互操作性修訂版1.1：在任意虛擬的VM部署和管理》、《遠距離工作負載遷移修訂版1.0；SNIA的云基礎設施管理接口(CIMI) 。
在國家標準方面，已經在彈性計算和云數據存儲和管理方面開展相關標準的編制，包括20120568-T-469《基于對象的云存儲應用接口》、20120569-T-469《基于Key-Value的云數據管理應用接口》、20120552-T-469《彈性計算應用接口》等。
4.4能效管理標準
ISO、 IEC、 ITU-T三大國際標準化組織已經開展云計算數據中心能效的標準化研究。其中，ISO/IEC JTC1/SC39開展的國際標準工作包括：
(1) ISO/IEC 30134-1數據中心關鍵性能指標第1部分：概述和總體要求》
(2) ISO/IEC 30134-2 +數據中心關鍵性能指標第2部分：電源使用率》
ITU-T/SG5是ITU中從事信息通信技術的電磁環境影響以及與氣候變化的關系的標準化工作組。在數據中心能效和環境影響方面，致力于研究能效評價指標、最佳實踐和測量方法。目前正在研究《綠色數據中心最佳實踐》，主要描述旨在減輕數據中心對氣候的負面影響的相關最佳實踐，如何建立環境友好的未來數據中心，如基于云計算虛擬化的數據中心。近期將研究關于數據中心度量及監控相關的標準項目。
此外，其他國際標準化聯盟，如綠色網格((TheGreen Grid)、開放數據中心聯盟((ODCA)，也紛紛開展此方面的研究并取得一系列成果。
4.5安全管理及運維管理
在安全和運維管理方面的標準主要采用該領域已有的標準規范，如國家標準GB/T 20988-2007《信息系統災難恢復規范》。
5結語
隨著云計算、物聯網和大數據應用的日益普及，云計算數據中心的關鍵技術及標準化工作的需求也日益明確。一方面，我國非常重視云計算數據中心基礎標準的研究工作，已經開展術語和參考架構方面的標準編制工作；另一方面，數據中心的能效管理、安全管理和運維管理方面的標準正日益成為下一步標準化工作的熱點。
目前，全國信標委云計算標準工作組正在制定的國家標準《云計算數據中心參考架構》已經進入草案編制階段，該標準主要規范云計算數據中心參考架構以及組成部分的要求，將根據綠色節能、虛擬化、自動化管理、彈性計算等云計算服務的特點為構建云計算數據中心提供參考準則，將為國家和地方積極推動云計算數據中心的應用提供幫助。
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