內(nèi)蒙煙草云計(jì)算數(shù)據(jù)中心實(shí)施路徑探討

張春芳 龐瑞卿 李海龍

摘要：該文基于內(nèi)蒙古煙草業(yè)務(wù)實(shí)際，通過對比傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了在內(nèi)蒙古煙草建設(shè)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的關(guān)鍵問題、體系架構(gòu)和建設(shè)步驟。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；虛擬化；數(shù)據(jù)中心

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）30-0001-02

Abstract：The thesis based on the actual situation of tobacco business in Inner Mongolia， by comparing the advantages and disadvantages of traditional data center and cloud computer data center， this paper puts forward the key problems， architecture and construction steps of building cloud computing data center in Inner Mongolia tobacco.

Key words： Cloud computing； virtualization； data center

1 內(nèi)蒙煙草云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求分析

近年來，隨著信息化的發(fā)展，內(nèi)蒙煙草已建設(shè)完成覆蓋卷煙生產(chǎn)、經(jīng)營、管理全過程的信息系統(tǒng)，包含兩葉銷售、專賣、財(cái)務(wù)、辦公自動(dòng)化等，而且這些信息系統(tǒng)均為省集中部署。但是在數(shù)據(jù)利用方面，卻缺少一套完整的支撐系統(tǒng)，存在數(shù)據(jù)存儲分散、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、綜合利用率低等問題，如何在源頭上保證基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的一致？如何能夠查詢實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)？如何保障分析的效果？如何保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)口徑的統(tǒng)一？這些都是我們需要認(rèn)真思考的問題，也是內(nèi)蒙煙草信息化下一步的發(fā)展方向。

當(dāng)前，隨著云計(jì)算的盛行，數(shù)據(jù)中心的建設(shè)也有了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心和云計(jì)算數(shù)據(jù)中心之分。

2 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心與云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的區(qū)別

傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)對設(shè)施要求復(fù)雜，導(dǎo)致設(shè)施利用率不高；設(shè)施擴(kuò)展困難；設(shè)施可用性和安全性低；管理復(fù)雜，跟不上業(yè)務(wù)需要；大能耗、低效率。而云計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心可以根據(jù)業(yè)務(wù)需求，彈性分配資源；靈活、方便的無限制擴(kuò)展性；簡便高效的數(shù)據(jù)保護(hù)和遠(yuǎn)程容災(zāi)的能力；具備統(tǒng)一管理的能力；具有高效節(jié)能的綠色環(huán)保設(shè)計(jì)。

可以說，云數(shù)據(jù)中心的特點(diǎn)首先就是高度的虛擬化，這其中包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用等虛擬化，使用戶可以按需調(diào)用各種資源；其次是自動(dòng)化管理程度，包括對物理服務(wù)器、虛擬服務(wù)器的管理，對相關(guān)業(yè)務(wù)的自動(dòng)化流程管理、對客戶服務(wù)的收費(fèi)等自動(dòng)化管理。

“虛擬化、自動(dòng)化管理和服務(wù)管理”，是云計(jì)算數(shù)據(jù)中心與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心相比的本質(zhì)區(qū)別所在。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心無法兼顧業(yè)務(wù)的可用性和資源的高效利用，一般會為了保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高可用性，犧牲資源的高利用率。多數(shù)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的資源利用率低于15%。云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，企業(yè)共用一個(gè)大的資源池，其大小可以適時(shí)調(diào)整，還可通過動(dòng)態(tài)資源調(diào)度機(jī)制對資源進(jìn)行實(shí)時(shí)合理分配，其資源利用率可達(dá)80%以上。

3 云計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)中心建設(shè)的關(guān)鍵問題

任何新技術(shù)和新概念，均有兩種驅(qū)動(dòng)因素，一是需求推動(dòng)，一是技術(shù)拉動(dòng)。20世紀(jì)80年代，傳統(tǒng)計(jì)算資源架構(gòu)發(fā)生了變化，應(yīng)用與計(jì)算耦合；20世紀(jì)90年代，出現(xiàn)了網(wǎng)格計(jì)算；21世紀(jì)初，開放式的數(shù)據(jù)模型和通信標(biāo)準(zhǔn)被廣泛使用，整合各個(gè)異構(gòu)的IT資源成為可能；2007年以后，云計(jì)算將計(jì)算資源及存儲資源、應(yīng)用平臺及各種軟件服務(wù)，以服務(wù)的方式通過網(wǎng)絡(luò)交付給用戶，用戶通過簡單的終端設(shè)備即可獲取相關(guān)的云服務(wù)。云計(jì)算的思想是把資源整合起來，給其中的每一個(gè)成員使用。

云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)的幾個(gè)關(guān)鍵問題就是，虛擬化、自動(dòng)化瓜茉莉、服務(wù)管理和安全四個(gè)方面。

基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化主要是將資源進(jìn)行整合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)服務(wù)能力；自動(dòng)化管理目的是將統(tǒng)一部署整合后的資源，根據(jù)業(yè)務(wù)需要?jiǎng)討B(tài)分配資源，提高資源利用率和服務(wù)可靠性；服務(wù)管理就是在自動(dòng)化管理基礎(chǔ)之上，對客戶的業(yè)務(wù)需求進(jìn)行流程自動(dòng)化管理，降低人工運(yùn)維成本，信息系統(tǒng)的最重要一環(huán)就是保證安全，安全管理主要是保護(hù)企業(yè)數(shù)據(jù)隱私和提高遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)能力。

4 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心體系架構(gòu)

云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的體系架構(gòu)主要分四層，分別是資源層、虛擬化層、管理層和服務(wù)層。管理層根據(jù)服務(wù)層業(yè)務(wù)及系統(tǒng)部署要求，自動(dòng)調(diào)整資源，實(shí)現(xiàn)按需分配，所有資源在虛擬化層池化和優(yōu)化，為管理層的按需分配提供基礎(chǔ)。（詳見圖1）

5 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)步驟

云數(shù)據(jù)中心根據(jù)其資源虛擬化、自動(dòng)化、服務(wù)管理和安全四個(gè)特點(diǎn)，在建設(shè)的過程中主要分四個(gè)步驟：

第一步：虛擬化

虛擬化即基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化，包括存儲虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化和服務(wù)器虛擬化。虛擬化的實(shí)現(xiàn)詳見圖2：

存儲虛擬化：存儲虛擬化是將整個(gè)存儲網(wǎng)絡(luò)中的存儲資源視為一個(gè)存儲池。存儲虛擬化掩蓋了異構(gòu)存儲之間的差異，使系統(tǒng)能夠根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求，匹配存儲資源，靈活地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和控制。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化：網(wǎng)絡(luò)虛擬化是對網(wǎng)絡(luò)連接的概念進(jìn)行了抽象，允許遠(yuǎn)程用戶訪問組織的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，就像物理上連接到該網(wǎng)絡(luò)一樣。

服務(wù)器虛擬化：服務(wù)器虛擬化主要有兩種技術(shù)：一是集群技術(shù)，一是分區(qū)技術(shù)。其中集群技術(shù)是將多臺服務(wù)器虛擬為一臺服務(wù)器的技術(shù)，目的是提高計(jì)算能力和提升設(shè)備的容錯(cuò)、實(shí)現(xiàn)負(fù)載均衡。集群技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫和中間件等系統(tǒng)軟件平臺。

分區(qū)技術(shù)是大型主機(jī)和UNIX小型機(jī)上一種成熟的技術(shù)，就是將一臺服務(wù)器虛擬為多臺服務(wù)器，每個(gè)虛擬單元叫一個(gè)分區(qū)，各分區(qū)之間是相互隔離的，目的是提高資源利用率。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化與服務(wù)器虛擬化一起，將數(shù)據(jù)中心硬件資源構(gòu)建為一個(gè)完整的計(jì)算資源虛擬環(huán)境，在虛擬化管理系統(tǒng)的控制下，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的可配置的智能系統(tǒng)。

第二步：自動(dòng)化管理

資源虛擬化完成了資源的整合。整合后的資源需要統(tǒng)一部署，從而提高資源利用率。自動(dòng)化管理負(fù)責(zé)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心所有資源的動(dòng)態(tài)分配。通過自動(dòng)化管理，所有的資源相互協(xié)調(diào)，提供給用戶完成業(yè)務(wù)需求的最佳資源組合。

第三步：服務(wù)管理

在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心，資源的池化和規(guī)?；档统杀镜囊笫沟梅?wù)器的數(shù)量遠(yuǎn)超過了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的規(guī)模，而運(yùn)維管理人員的數(shù)量則相對非常有限。只有借助高效的服務(wù)管理工具，才能保障云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的正常運(yùn)行。

第四步：云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的安全

云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建成后，還有重要一環(huán)，就是如何保證數(shù)據(jù)中心的安全，目前有兩種方式：一種是遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)。另一種就是數(shù)據(jù)安全管理。

遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)容災(zāi)的實(shí)現(xiàn)也有三種技術(shù)，第一種是基于虛擬帶庫容災(zāi)，通過IP網(wǎng)絡(luò)將備份數(shù)據(jù)復(fù)制到遠(yuǎn)端無縫接入的備份系統(tǒng)；第二種是基于存儲（數(shù)據(jù)級別），存儲系統(tǒng)內(nèi)置將數(shù)據(jù)復(fù)制到遠(yuǎn)端容災(zāi)中心可快速恢復(fù)業(yè)務(wù)，基于主機(jī)（應(yīng)用級別）通過主機(jī)軟件功能，將數(shù)據(jù)復(fù)制到遠(yuǎn)端可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用級數(shù)據(jù)容災(zāi)

數(shù)據(jù)安全管理主要是通過內(nèi)外一系列安全設(shè)備、軟件來保證數(shù)據(jù)中心這個(gè)核心的安全，例如用殺毒軟件防護(hù)內(nèi)網(wǎng)的攻擊，入侵檢測系統(tǒng)防護(hù)應(yīng)用級代碼攻擊，防火墻防止掃描、嗅探攻擊，PKI認(rèn)證，安全網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理平臺防止非法接入。

6 結(jié)束語

云計(jì)算數(shù)據(jù)中心較傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有資源使用靈活、自動(dòng)化管理能力強(qiáng)、安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，但是云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，首先需要考量企業(yè)信息化相關(guān)應(yīng)用是否真正的面向云計(jì)算機(jī)開發(fā)，能夠真正地以云計(jì)算模式提供服務(wù)。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】