引言：
目前電信行業已經進入全業務競爭時代，傳統的數據中心建設方式已經無法滿足電信運營商市場競爭的需要，需要對數據中心建設的新模式進行探討，幫助電信運營商打造具有市場競爭力的新一代數據中心。本文主要探討云計算技術的發展情況及其在數據中心建設中的應用。
1. 數據中心發展情況
1.1 數據中心的定義
數據中心是以電信級機房和網絡資源為依托，以高水平專業化技術支撐隊伍為基礎，為各類用戶提供各種資源出租以及相關增值服務，并定期向用戶收取相應服務費用的一種電信服務。數據中心擁有完善的設備（包括高速互聯網接入帶寬、高性能網絡、安全可靠的機房環境等）、專業化的管理、完善的應用級服務的服務平臺。
1.2 國際國內IDC 的發展現狀
目前數據中心主要經歷了三個發展階段。第一階段主要是提供場地、電源、帶寬等基礎資源的托管服務。第二階段在托管服務的基礎上，提供各類安全、代維等增值服務。第三階段則以客戶為中心，以服務為導向，在數據中心高性能架構的基礎上，提供各類咨詢、外包等融合服務，即從傳統數據中心演變成為客戶IT 服務中心。目前國內的運營商基本屬于第二代初級階段。
由于傳統數據中心需要大量基礎設施資源，造成服務器和存儲設備數量快速增長。但由于基礎資源分配手段落后，導致設備利用率不高，且無法將富余的處理能力分配給其他客戶，造成一方面資源總量不足，另一方面資源利用率卻偏低的現象。
目前各電信運營商為應對全業務競爭的市場態勢，正積極引入先進技術、先進理念來解決傳統數據中心的不足，建設新一代數據中心。目前一種可以引入數據中心的相對成熟的技術是云計算。
2. 云計算介紹
2.1 云計算的定義
云計算是將計算分布在大量的分布式計算機上，使各種應用系統能夠根據需要獲取計算力、存儲空間和信息服務。數據中心的運行將與互聯網更加相似，使得運營商能夠將資源切換到需要的應用上，根據需求訪問計算機和存儲系統。
狹義的云計算是指IT 基礎設施的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的資源（硬件、平臺、軟件）。廣義的云計算是指服務的交付和使用模式，指通過網絡以按需、易擴展的方式獲得所需的服務。
云計算包括以下幾個層次的服務：基礎設施即服務（IaaS），平臺即服務（PaaS）和軟件即服務（SaaS）。云計算服務通常提供通用的通過瀏覽器訪問的在線應用，軟件和數據可以存儲在數據中心。
2.2 云計算的服務層次
(1) 基礎設施即服務（IaaS）。運營商提供基礎設施服務（包括網絡、計算、存儲、機房、電源、散熱等）。這種服務注重計算資源的共享，用戶通過互聯網可以獲得虛擬的服務器、存儲和網絡。
(2)平臺即服務（PaaS）。運營商提供應用框架平臺服務（包括應用中間件、應用編程框架，底層基礎設施涵蓋在其中，用戶不需要關注）。這種形式把開發環境作為一種服務提供給客戶，客戶可以使用中間商的設備來開發自己的程序。
(3)軟件即服務（SaaS）。運營商提供最終的應用服務（應用平臺和底層基礎設施涵蓋其中，用戶不需要關注），通過瀏覽器把程序傳給成千上萬的用戶。在用戶看來，這樣會省去在服務器和軟件授權上的開支；在供應商看來，這樣只需要維持一個程序即可，可降低成本。
2.3 云計算的基礎——虛擬化技術
虛擬化就是把物理資源轉變為邏輯上可以管理的資源，以打破物理結構間的壁壘，實現資源的靈活調配及統一管理。虛擬化將硬件、軟件、網絡、存儲等以資源池的形式隔離開來，使用戶能更合理、更充分地控制與管理各種資源。
對于數據中心來說，虛擬化主要是指服務器和存儲的虛擬化，也可以包括網絡設備的虛擬化。服務器虛擬化允許用戶在單一主機上運行多個虛擬客戶機。通過這種方式，可以增加虛擬機的移動性、降低運行成本、減少管理費用、實現服務器整合等。存儲虛擬化就是把多個存儲介質模塊（硬盤、RAID 等）通過一定的手段集中管理起來，所有的存儲模塊在一個存儲池中統一管理。
3. 在數據中心引入云計算技術的思路
3.1 總體思路
在數據中心引入云計算技術，是為了實現從傳統數據中心向客戶IT 服務中心的轉變。由于目前云計算技術在國內尚未大規模應用，其部署運行的經驗嚴重缺乏，因此，在數據中心引入云計算技術只能是一個分期建設、逐步完善的過程。
目前，作為云計算基礎的虛擬化技術已經相對成熟，具備了大規模引入的條件。因此引入虛擬化技術，首先實現IaaS 級的云計算服務，是建設新一代數據中心的一個可行的選擇。虛擬化技術可以大大提高數據中心資源（主機、存儲、網絡等）的利用率，而且可以為進一步實現PaaS 和SaaS打下堅實的基礎。
在數據中心引入虛擬化技術，也是一個逐步建設的過程。尤其是目前已經投入使用的傳統數據中心，對其進行虛擬化改造更應謹慎，保證現有業務的安全。
3.2 新建數據中心引入虛擬化的思路
對于新建數據中心，由于沒有前期業務的干擾，可以比較放心地引入虛擬化。但考慮到對技術的理解和消化需要一個適應的過程，因此建議首先實現服務器或存儲的虛擬化，最后實現網絡的虛擬化。
對于新建數據中心，引入虛擬化的總體思路如下：
(1)首先實現服務器的虛擬化。
可以通過虛擬化軟件對新增主機進行管理，實現服務器的虛擬化。目前最為常見的虛擬化軟件是Vmware 的軟件。運營商可以單獨購買虛擬化軟件，也有的服務器廠家設備本身就集成了虛擬化軟件，運營商可以根據實際情況靈活選擇。
(2)第二步是實現存儲的虛擬化。
存儲虛擬化的實現可以從幾個方面進行考慮：
①基于主機(應用服務器)的虛擬化，通過運行存儲管理軟件實現。這種方式實現起來最容易，但是可能因為運行虛擬化軟件而占用服務器的處理能力，影響到系統的整體性能。
②基于存儲層的虛擬化，在存儲設備內部或存儲子系統內部實現。這種方法實現起來相對容易，但是這類設備目前還沒有統一的標準，因此不同廠商的存儲產品很難在單一的存儲系統中無縫集成。
③基于網絡的虛擬化，可以在交換機、路由器、存儲服務器上實現。將存儲網絡上的各種品牌的存儲子系統整合成一個或多個可以集中管理的存儲池，并在存儲池中按需建立一個或多個不同大小的虛卷，并將這些虛卷按一定的讀寫授權分配給存儲網絡上的各種應用服務器。
考慮到運營商的實際情況，以及數據中心維護的便利性，采用基于網絡的虛擬化方案實現存儲的虛擬化是比較好的選擇。可以在SAN 交換機上側掛虛擬化設備或運行虛擬化軟件來實現。
(3)第三步是實現網絡的虛擬化。
網絡虛擬化主要是網絡設備（交換機、路由器）的虛擬化，也包括安全設備（如防火墻）的虛擬化。它可以是多臺設備虛擬成為一臺設備，也可以是一臺設備虛擬成為多臺設備，可根據實際需要進行配置。網絡的虛擬化最主要的目的是向更多的客戶提供網絡資源的服務，增加數據中心的收入。
3.3 現有數據中心引入虛擬化的思路
對于已經投入使用的傳統數據中心，由于其運行著大量業務，在引入虛擬化技術時必須保證現有業務的安全。因此不宜搞“一刀切”，應根據實際情況，采取不同的方式引入虛擬化技術。思路如下：
(1)可以先實現網絡的虛擬化，后實現服務器和存儲的虛擬化。
(2)如果數據中心機房仍有擴容空間，則先在新增的服務器（一定要采用支持虛擬化的產品，最好是刀片式服務器）或存儲（最好采用支持FCoE 的產品）上實現虛擬化，然后逐步在原有服務器上實現虛擬化（對不支持虛擬化的原有服務器應逐步進行替換）。在此過程中，可能出現不止一次的數據遷移，必須提前做好割接準備和數據備份工作。
(3)如果IDC 機房已經沒有擴容空間，則可以在現有設備中選擇部分支持虛擬化的產品進行部署，然后逐步將其他不支持虛擬化的設備替換掉。需要說明的是，這種情況下我們首先考慮的不是設備的改造，而是如何保證現網業務的安全。
(4)存儲虛擬化實現的方式更多，也更加靈活，因此可以先實現存儲虛擬化，后實現服務器虛擬化。實現存儲虛擬化仍然優先推薦基于網絡的虛擬化方式。
4. 結語
云計算技術在近幾年得到了快速發展，其市場應用逐步擴大，其前景是毋庸置疑的。電信運營商建設數據中心時，應該積極研究如何引入云計算技術，提高數據中心設備的使用效率，減低運營成本，增強市場競爭力。
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本文標題：數據中心建設中引入云計算的思路探討
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