云計(jì)算數(shù)據(jù)中心資源管理軟件設(shè)計(jì)

摘 要：本文首先對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹，在此基礎(chǔ)上對(duì)新型的面向服務(wù)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)進(jìn)行了更為深入的研究。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；數(shù)據(jù)中心；ITIL

近些年來(lái)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有著巨大的發(fā)展，伴隨著網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)配套設(shè)施的不斷完善，互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍及內(nèi)容逐漸擴(kuò)大，互聯(lián)網(wǎng)的存儲(chǔ)成本不斷降低，使用網(wǎng)絡(luò)的人數(shù)規(guī)模呈現(xiàn)出明顯的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。當(dāng)前社會(huì)是一個(gè)信息化的時(shí)代，每天都會(huì)有大量的數(shù)據(jù)信息產(chǎn)生，傳統(tǒng)的IT技術(shù)以及通信技術(shù)已經(jīng)難以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算。相應(yīng)的，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心也難以再適應(yīng)當(dāng)前社會(huì)的需求。在新商業(yè)模式的驅(qū)動(dòng)以及社會(huì)對(duì)海量數(shù)據(jù)的強(qiáng)烈需求之下，云計(jì)算應(yīng)運(yùn)而生。

1 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心概述

1.1 云計(jì)算的定義

云計(jì)算所涉及的內(nèi)容非常廣泛，總體來(lái)看主要包括以下三個(gè)部分：分布式處理、并行處理以及網(wǎng)絡(luò)信息海量計(jì)算。就云計(jì)算的概念來(lái)說(shuō)，目前研究領(lǐng)域較為接受的是由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院所提出的：云計(jì)算的計(jì)費(fèi)方式是依照用戶的實(shí)際網(wǎng)絡(luò)使用流量，在這種計(jì)費(fèi)方式的基礎(chǔ)之上，用戶可以隨時(shí)隨地的使用網(wǎng)絡(luò)，并根據(jù)自身需求來(lái)繳納一定的網(wǎng)絡(luò)使用費(fèi)用，而且用戶可以訪問(wèn)可配置的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源共享池。訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)的用戶如果想要使用這些網(wǎng)絡(luò)資源，只需要通過(guò)一些簡(jiǎn)單的操作，即可以方便的得到。現(xiàn)如今，很多工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程均涉及了云計(jì)算這項(xiàng)技術(shù)，而且經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累，云計(jì)算技術(shù)所能夠提供的服務(wù)范圍也大大拓展。

1.2 云計(jì)算的原理介紹

云計(jì)算的運(yùn)行原理是將所需要計(jì)算的海量數(shù)據(jù)分別在不同的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行運(yùn)算，也就是說(shuō)將任務(wù)分開同步執(zhí)行。企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行過(guò)程中實(shí)際上與網(wǎng)絡(luò)極其相似，企業(yè)資源由需求大小來(lái)決定，按照需求量來(lái)訪問(wèn)計(jì)算機(jī)以及存儲(chǔ)系統(tǒng)。互聯(lián)網(wǎng)近些年的發(fā)展已經(jīng)遇到了瓶頸，云計(jì)算的出現(xiàn)打破了這一阻礙，讓互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有了新的突破方向?，F(xiàn)如今盛行于社會(huì)上的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)交易、手機(jī)信息查新等等，都是基于云計(jì)算技術(shù)新開發(fā)出來(lái)的。換言之，云計(jì)算技術(shù)是在互聯(lián)網(wǎng)軟件的基礎(chǔ)之上，對(duì)海量數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，從而最大限度的擴(kuò)展互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用范圍及內(nèi)容。

2 ITIL基本概念

所謂ITIL即是IT基礎(chǔ)架構(gòu)庫(kù)，它的根本思想就是流程方法論，為IT的服務(wù)管理提供一整套的具體實(shí)踐指南，為企業(yè)IT服務(wù)管理提供更為實(shí)際、嚴(yán)謹(jǐn)而且可量化的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范。企業(yè)使用云計(jì)算主要目的是對(duì)數(shù)據(jù)的具體使用，對(duì)于這些海量數(shù)據(jù)是如何存儲(chǔ)的，使用效率如何均交給云服務(wù)來(lái)處理。在當(dāng)前ITSM不斷發(fā)展的前提下，新型ITIL的出現(xiàn)將是必然趨勢(shì)。

2.1 ITIL架構(gòu)

⑴服務(wù)支持。該部分主要是對(duì)執(zhí)行某項(xiàng)任務(wù)時(shí)，都由哪些人員參與，他們分別扮演何種角色，以及整個(gè)任務(wù)執(zhí)行的具體細(xì)節(jié)進(jìn)行描述，將聯(lián)系用戶以及細(xì)節(jié)的“服務(wù)臺(tái)”功能進(jìn)行明確的定義。服務(wù)支持在整個(gè)云過(guò)程中所關(guān)注的重點(diǎn)是，IT組織是如何按照SLA標(biāo)準(zhǔn)向具體客戶提供IT服務(wù)的。

⑵服務(wù)交付。該部分主要是用來(lái)對(duì)客戶開展某項(xiàng)業(yè)務(wù)所需要的服務(wù)，以及IT組織在提供這項(xiàng)服務(wù)時(shí)所需要具備的資源進(jìn)行描述。服務(wù)交付在整個(gè)云過(guò)程中所關(guān)注的重點(diǎn)是，IT組織如何與客戶簽訂具體的SLA等級(jí)協(xié)定，并在具體工作開展的過(guò)程中對(duì)SLA目標(biāo)實(shí)施監(jiān)控。

⑶安全管理。所謂安全管理，是用來(lái)記錄具體的規(guī)劃與管理信息，以及IT服務(wù)所達(dá)到的安全流程水平，用以評(píng)估和控制所存在的風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)根據(jù)評(píng)估結(jié)果給予相應(yīng)的解決。進(jìn)行安全管理的目標(biāo)就是要保證整個(gè)服務(wù)過(guò)程的保密性、完整性以及可用性。

⑷IT基礎(chǔ)設(shè)施管理。之所以要進(jìn)行IT基礎(chǔ)設(shè)施管理，主要是為了能夠以最合理的成本來(lái)滿足最大程度的業(yè)務(wù)需求。其主要內(nèi)容是論述構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定可靠的IT及通信基礎(chǔ)設(shè)施，所需要進(jìn)行的具體細(xì)節(jié)、組織形式以及實(shí)施工具。

⑸應(yīng)用管理。該部分主要是用來(lái)描述如何對(duì)應(yīng)用的整個(gè)生命周期進(jìn)行科學(xué)管理，向企業(yè)用戶、開發(fā)人員以及服務(wù)經(jīng)理進(jìn)行全面的系統(tǒng)管理指導(dǎo)，以使他們能夠在最短的時(shí)間內(nèi)從服務(wù)管理的角度對(duì)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)有著較為全面的了解。

⑹服務(wù)管理規(guī)劃與實(shí)施。該部分主要是對(duì)服務(wù)的組織、實(shí)施以及改善服務(wù)管理流程，對(duì)整個(gè)過(guò)程中所出現(xiàn)的問(wèn)題以及具體任務(wù)進(jìn)行再規(guī)劃、設(shè)計(jì)，幫助客戶確立遠(yuǎn)景目標(biāo)，同時(shí)對(duì)服務(wù)改進(jìn)方案進(jìn)行全面的、持續(xù)的指導(dǎo)。

⑺業(yè)務(wù)視角。所謂業(yè)務(wù)視角，是用來(lái)強(qiáng)調(diào)服務(wù)的開展應(yīng)該從業(yè)務(wù)的角度觸犯，而不是只關(guān)注服務(wù)的交付者，讓IT服務(wù)人員明白其主要工作是為了實(shí)現(xiàn)具體的商業(yè)目標(biāo)，是為了給用戶創(chuàng)造最大的價(jià)值，做出最大的貢獻(xiàn)。

2.2 基于ITIL的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心管理理念

通過(guò)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心有效的運(yùn)維管理，才可以實(shí)現(xiàn)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心IT資源、IT業(yè)務(wù)、IT運(yùn)維的可靠有序運(yùn)行。基于此，面向服務(wù)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，在其內(nèi)部有著非常強(qiáng)大的管理服務(wù)層，已連接它的兩個(gè)重要組成部分基礎(chǔ)架構(gòu)、服務(wù)管理框架。埃森哲數(shù)據(jù)中心就是新一代的面向服務(wù)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，整個(gè)數(shù)據(jù)中心架構(gòu)可以最大限度的實(shí)現(xiàn)IT基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)化，以及整個(gè)系統(tǒng)的資源優(yōu)化配置，保證服務(wù)器、存儲(chǔ)器以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠更加的標(biāo)準(zhǔn)化、合理化。

任何數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)均需要通過(guò)具體的實(shí)踐來(lái)檢驗(yàn)器性能，要有具體的工作細(xì)節(jié)、軟件功能設(shè)計(jì)、系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)等等，要滿足客戶的實(shí)際需求。所以在進(jìn)行新型數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)時(shí)要盡量遵循以下幾個(gè)標(biāo)準(zhǔn)：

第一，戰(zhàn)略規(guī)劃結(jié)果的可實(shí)施性。數(shù)據(jù)中心的設(shè)計(jì)一定要達(dá)到用戶的戰(zhàn)略目標(biāo)，并將服務(wù)的方向與其保持一致。同時(shí)還是對(duì)戰(zhàn)略目標(biāo)的具體實(shí)施細(xì)則進(jìn)行準(zhǔn)確的完整的表述，為客戶提供數(shù)據(jù)中心的規(guī)劃及發(fā)展計(jì)劃書。

第二，對(duì)具體實(shí)施的工作要有這非?？煽康恼瓶啬芰?，保證整個(gè)工作一旦開展起來(lái)，用戶的組織能力、資金能力以及時(shí)間都在可控范圍內(nèi)。同時(shí)，企業(yè)的IT支持一定要可靠，能夠提供可行性分析，并與企業(yè)文化保持一致。

第三，數(shù)據(jù)中心的戰(zhàn)略規(guī)劃一定是在現(xiàn)有架構(gòu)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行改善與建設(shè)的，利用一切可以重復(fù)使用的基礎(chǔ)設(shè)施，不浪費(fèi)企業(yè)的固有投資以及相應(yīng)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)，最大限度的降低資源浪費(fèi)，盡可能的給企業(yè)帶來(lái)更大的利益。

3 云計(jì)算資源管理

3.1 云計(jì)算資源管理體系結(jié)構(gòu)模型

云計(jì)算系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上可以使用層次結(jié)構(gòu)模型，其中主要部件又可以分為兩部分：被動(dòng)式部件、主動(dòng)式部件。所謂主動(dòng)式部件就是元計(jì)算的資源，它的主要作用就是對(duì)資源進(jìn)行消耗，通俗的說(shuō)就是執(zhí)行傳統(tǒng)以及非傳統(tǒng)計(jì)算過(guò)程。而作業(yè)是整個(gè)層次結(jié)構(gòu)的實(shí)體，調(diào)度的主要內(nèi)容就是吧任務(wù)映像到資源，而不是將作業(yè)映像到資源。

3.2 云計(jì)算資源管理的資源調(diào)度

云計(jì)算資源調(diào)度系統(tǒng)對(duì)整個(gè)管理系統(tǒng)而言非常關(guān)鍵，直接關(guān)系著資源管理系統(tǒng)的有效性以及可接受性，而云計(jì)算的動(dòng)態(tài)性能以及異構(gòu)性又直接決定了資源調(diào)度系統(tǒng)的復(fù)雜性。調(diào)度系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以采用集中式、分布式以及層次式等結(jié)構(gòu)，其中集中式調(diào)度系統(tǒng)的所有資源均是通過(guò)同一個(gè)中央調(diào)度程序來(lái)進(jìn)行調(diào)度，任何可使用的系統(tǒng)信息均集中在中心機(jī)上；分布式調(diào)度系統(tǒng)中，其工作原理是交互作業(yè)，將結(jié)構(gòu)傳輸至遠(yuǎn)程系統(tǒng)中，并沒(méi)有中心機(jī)來(lái)負(fù)責(zé)整個(gè)作業(yè)調(diào)度。這種調(diào)度系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)就在于組件之間沒(méi)有聯(lián)系，某一個(gè)失效不會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)造成影響，也就是說(shuō)容錯(cuò)性以及運(yùn)行可靠性較高；層次式調(diào)度系統(tǒng)，有集中式的調(diào)度程序，作業(yè)也會(huì)被提交至中心機(jī)處，但是每一個(gè)及其資源均是通過(guò)一個(gè)獨(dú)立的調(diào)度程序來(lái)進(jìn)行調(diào)度的，最大的優(yōu)勢(shì)就是不同策略既可以用本地作業(yè)調(diào)度，也可以通過(guò)全局作業(yè)調(diào)度。

[參考文獻(xiàn)]

[1]薛靜.基于虛擬化的云計(jì)算平臺(tái)中安全機(jī)制的研究.西北大學(xué)，碩士學(xué)位論文.2010.

[2]劉鵬程.云計(jì)算中虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的研究.上海：復(fù)旦大學(xué)，碩士學(xué)位論文.2009.

[3]劉新民.數(shù)據(jù)中心IRF2虛擬化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與應(yīng)用.IP領(lǐng)航，2010.