前言：

數據中心作為信息數據處理的最集中場所，數據中心當仁不讓成為云計算最受依賴的開墾地，當云計算和數據中心結合到一起，自然給數據中心帶來了很多變化，數據增長永無止境，對于企業而言，如何讓數據中心變得更加靈活，同時降低能耗與運營成本，已經變成了發展過程中面臨的重大難題，為了解決這一問題，隨之出現了云數據中心，因此，如何建設云計算數據中心顯得尤為重要，云計算環境下的數據中心基礎設施各部分的架構應該是什么樣的呢？又該如何科學化的系統建設呢？那么，打造云計算數據中心都需要具備哪些條件呢？

（一）如何建設云數據中心

在電力和節能方面，基礎設施需要充分適應云計算的業務發展客觀規律，按照最優化效率建設綠色的數據中心。何為“綠色數據中心”？不僅建筑需要節能，數據中心也是如此，嚴重的電力不足，使得機房頻頻出現能耗危機，綠色數據中心突然間從“無人所知”升至“家喻戶曉”。

據調查數據顯示，62%的企業認為，他們的數據中心面臨著諸如散熱、供電、成本等問題；23%的企業認為，其數據中心供電和散熱能力不足，限制了IT基礎設施擴展，或無法充分利用高密度計算設備；19%的被訪企業認為，其數據中心的耗電量太大，費用超高，無法負擔；還有17%的企業認為，機房溫度過高，影響了計算設備的穩定運行，隨之導致一系列問題的出現。因此，大多數企業的數據中心設施最嚴重的問題是：運算密度的提高導致用電密度的迅速加大，數據中心總體擁有成本隨服務器的增加而成倍增加，過去的數據中心運算能力是目標，用電是“一般商品”，現在和未來的數據中心運算能力是“一般商品”，用電是焦點。

因此我們需要綠色數據中心。綠色數據中心的含義就是要提高數據中心的能源效率，盡量減少數據中心的整體用電量；增大數據中心整體用電中用于IT系統比例；盡量減少用于非計算設備（電源轉換、冷卻等）的用電消耗，還有新出現的集裝箱式數據中心，集供電、制冷、網絡、安防、監控等系統于一身，為數據中心需求量身打造，具有極高的系統冗余度和完整度，其可靠性完全不亞于甚至高于整體數據中心需求，為數據中心機房快速投產和應用提供了一體化式解決方案。

（二）云計算建設環境下的數據中心基礎設施各部分的架構

在云計算網絡系統架構上，應堅持區域化、層次化、模塊化的設計理念，使網絡層次更加清楚、功能更加明確。根據業務性質或網絡設備的作用進行區域劃分，可以從以下幾方面進行規劃。

1、按照數據的等保級別來劃分。比如等保二級和等保三級應劃分不同的網絡安全域，使用不同的安全策略，來對傳送的數據進行保護。

2、按照面向用戶的不同，網絡系統還可以劃分為內部核心網、業務專網、VPN安全接入域、公眾服務網等區域。

3、）按照網絡層次結構中設備作用的不同，網絡系統可以劃分為核心層、匯聚層、接入層。

4、按照各業務的應用關聯關系及業務的安全隔離需求綜合考慮，網絡系統在邏輯上可以劃分為業務區、前置區、管理區、存儲區、外聯接入區、內網交互區等。

此外，如果有兩地三中心的網絡架構。在數據中心部署虛擬化云計算之后，還需要大二層來打通不同的數據中心。這就需要網絡架構向扁平化方向發展，最終的目標是在任意兩點之間盡量減少網絡架構的數目，消除網絡層級的復雜性和減少網絡延遲。不過，目前大二層技術仍未有統一的標準，其推廣應用還有待更多的實踐。

（三）云計算應用系統架構

云計算平臺為部署和運行應用系統提供所需的基礎設施資源和相應的應用基礎環境，所以應用系統的開發人員無需關心應用的底層硬件和應用的基礎設施。并且可以根據應用需求的變化，云計算平臺可以動態調整和擴展應用系統所需的資源。完整的應用平臺包含如下系統功能架構。

1、應用運行環境：底層網絡環境、WEB前端、中間件平臺、分布式運行環境、多種類型的數據存儲、動態資源伸縮

2、應用全生命周期支持提供JAVA開發、SDK、IOS等流程化環境，加快應用的開發、測試和部署。

公共服務：以API形式提供公共服務，如隊列服務、存儲服務和緩存服務等。

監控、管理和計量：提供資源池、應用系統的管理和監控功能，精確計量應用使用所消耗的計算資源。

3、集成、復合應用構建能力

除了提供應用運行環境外，還需要提供連通性的服務、整合服務、消息服務和流程重組服務等，來實現用于構建SOA架構風格的復合應用。云計算核心是計算能力的集中和計算資源的規模性突破，云計算平臺對外提供的計算類型決定了云計算中心的硬件基礎架構。

從云端客戶需求看，云計算中心通常需要提供以下幾種類型的計算能力，其服務器系統可采用三（多）層架構：

（1）一是高性能的、穩定可靠的業務級計算，主要處理緊耦合復雜的計算任務，這類計算不僅包括對外的數據庫、商務智能數據挖掘等關鍵服務，也包括自身賬戶、計費等核心系統，通常由企業級大型服務器提供；

（2）二是面向眾多普通應用的通用型計算，用于提供低成本計算解決方案，這種計算對硬件要求較低，一般采用高密度、低成本的X86集成服務器，以有效降低數據中心的運營成本和終端用戶的使用成本；三是面向科學計算、大數據分析等業務，提供百萬億、千萬億次計算能力的高性能計算，其硬件基礎是高性能集群。

（四）云計算存儲系統架構

云計算采用數據統一集中存儲的模式，在云計算平臺中，數據如何存儲是一個非常重要的問題，在實際使用的過程中，需要將數據分配到多個節點的多個磁盤當中。而能夠達到這一目的存儲技術，當前主要有兩種方式，一種是使用類似于Google File System的集群文件系統，另外一種是基于塊設備的存儲區域網絡SAN系統。

GFS是由 Google公司設計并實現的一種分布式文件系統，基于大量安裝有Linux操作系統的普通PC構成的集群系統，整個集群系統由一臺Master和若干臺ChunkServer構成。在SAN連接方式上，可以有多種選擇。一種選擇是使用光纖網絡，能夠操作快速的光纖磁盤，適合于對性能與可靠性要求比較高的場所。

另外一種選擇是使用以太網，采取iSCSI協議，能夠運行在普通的局域網環境下，從而降低成本。采用SAN結構，大量的數據傳輸通過SAN網絡進行，局域網只承擔各服務器之間的通信任務，這種分工使得存儲設備、服務器和局域網資源得到更有效的利用，使存儲系統的速度更快，擴展性和可靠性更好。

云計算數據中心在設施交付效率上有較高要求，隨著行業的快速發展，很快會以月，甚至以周為單位要求應用系統的交付，這與傳統的以年為周期的交付有很大區別，定制、模塊化、業務耦合性強的基礎設施建設模式，將大幅提高初產效率，并將首次實施周期縮短到六個月以內，續產效率(擴建/增設)控制在三個月以內。

（五）打造云計算數據中心需要具備的條件

（1）高密度

云計算是一種集中化的部署方式，要在有限空間內支持高負載，刀片式服務器等高密。

（2）高可靠性

云計算要求其提供的云服務連續不中斷，“云”使用了數據多副本容錯、計算節點同構可互換等措施來保障服務的高可靠性，使用云計算比使用本地計算機更可靠。同樣，在機房環境設施方面，也提出了對機房環境高可靠性的要求。

（3）靈活快速擴展

“云”的規模可以動態伸縮，滿足應用和用戶規模增長的需要。其數據中心必須具有良好的伸縮性，同時，為了節省投資，最好能邊成長邊投資。

（4）自動化資源監控和測量

云計算數據中心應是24×7無人值守的、可遠程管理的，這種管理涉及到整個數據中心的自動化運營，它不僅僅是監測與修復設備的硬件故障，而是要實現從機房風火水電環境、服務器和存儲系統到應用的端到端的基礎設施統一管理。

（5）降低運維成本

由于云計算是收費服務，必然存在市場與竟爭，如要想在市場競爭中勝出，云計算服務必須具有良好的性價比。因此，好的云計算數據中心必須是低運維成本的數據中心。

總結：

打造云數據中心，你選滿足這些條件了嗎？總之，建立新一代云計算基礎設施，應以云計算數據中心的高效率、低運行成本，靈活的業務適應性和服務可用性為目標，分階段的建設與實施。當然隨著社會的進步和技術的發展，云計算數據中心的架構也會不斷調整和優化。

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