如何构建云数据中心

NewMedia新媒体联盟创始人、移动互联网时代的趋势观察家袁国宝在他的新作《新基建：数字经济重构经济增长新格局》一书中写到详细云数据中心的构建步骤主要分为3步。

新基建

一、虚拟化

利用软硬件管理程序将物理资源映射为虚拟资源的技术被称为虚拟化技术。对关键IT资源进行虚拟化，是打造云数据中心的基础和前提。

云数据中心需要虚拟化的关键IT资源主要有服务器、存储及网络。其中，服务器虚拟化主要包括Unix服务器虚拟化与x86服务器虚拟化。Unix服务器又被称为小型机，而小型机厂商普遍为自身的小型机产品开发了差异化的虚拟化程序，导致这些虚拟化程序无法对其他厂商的小型机产品进行虚拟化。

目前，市场中常见的x86服务器虚拟化产品有VMware ESX/ESXi、微软的Hyper-V、开源KVM虚拟机等。Oracle和华为等服务器厂商还开发了基于Xenia内核的虚拟化平台。

云数据中心需要同时调用不同厂商以及不同类型的服务器资源，而对服务器进行虚拟化后，便可以有效解决不同服务器间的硬件差异问题，使用户获得标准逻辑形式的计算资源。

存储虚拟化的逻辑为：在物理存储系统上增加一个虚拟层，从而将物理存储虚拟化为逻辑存储单元。通过存储虚拟化，云数据中心服务商可以将不同品牌、不同级别的存储设备资源整合到一个大型的逻辑存储空间内，然后对这个存储空间进行划分，以便满足不同用户的个性化需要。

网络虚拟化涉及到了网络设备及网络安全设备、网络本身的虚拟化。其中，需要虚拟化的网络设备及网络安全设备有网卡、路由器、交换机、HBA卡、防火墙、IDS/IPS、负载均衡设备等。网络本身的虚拟化主要涉及到FC存储网络与IP网络的虚拟化。

目前，个体与组织对网络需求愈发个性化，为了更加低成本地满足其需求，云数据中心厂商对网络进行虚拟化成为必然选择。与此同时，网络虚拟化后，云数据中心可以在网络环境与多层应用环境中将非同组用户实现逻辑隔离，这既能提高数据安全性，又能降低网络管理复杂性。

将关键IT资源进行虚拟化后，云数据中心服务商便可以对这些资源进行统一调配与集中共享，大幅度增加资源利用率。测试数据显示，未虚拟化前，数据中心IT资源利用率仅有10%～20%，而虚拟化后的资源利用率达到了50%～60%。

二、资源池化

资源池化是指IT资源完成虚拟化后，为其标上特定的功能标签，再将其分配到不同的资源组，最终完成其池化。

资源池化可以解决不同结构IT设备的规格与标准的差异问题，对资源进行逻辑分类、分组，最终将资源用标准化的逻辑形式提供给用户。资源池化过程中，云数据中心服务商可按照硬件特性，对不同服务等级的资源池组进行划分。云数据中心的资源池主要包括服务器资源池、存储资源池及网络资源池。

存储资源池化过程中，云数据中心服务商需要重点分析存储容量、FC SAN网络需要的HBA卡的端口数量、IP网络所需的网卡端口数量等是否与自身的业务规模相匹配。

网络资源池化过程中，云数据中心服务商则需要重点分析进出口链路带宽、HBA卡与端口数量、IP网卡与端口数量，安全设备端口数量与带宽等是否与自身的业务规模相匹配。

三、自动化

自动化是指使IT资源都具备按照预设程序进行处理的过程。如果说IT资源的虚拟化与池化能够让数据中心的计算能力、存储空间、网络带宽与链路等成为动态化的基础设施，那么，IT资源的自动化便是让数据中心获得了一套能够对基础设施进行自动化管理的有效工具。

云数据中心可以利用基于SOA的流程管理工具对数据中心的业务任务、IT任务进行统一IT编排。然后利用可编程的工作流程工具从资产中解耦工作流程及流程的执行逻辑。在IT编排工具的帮助下，系统设计师可以对现有工作流程进行修改，添加新的工作流程，甚至利用可重复使用的适配器对资产进行修改等，不需要重新开展工作，有效降低开发人力、物力成本。

截至搭建私有云之前，我校共有5台服务器，当时这些服务器提供的是各种存储性质的服务，运行效率很低。笔者将这5台服务器中的4台安装了VMwareESXiserver50（以下简称“ESXi”），用来部署虚拟化平台、搭建私有云，另外一台安装了试用版的VMwarevCenterserver50（以下简称“vCenter”）用来测试和评估主机集中管理以及主机间虚拟机迁移和部署。这4台服务器的配置、型号不同，有2台服务器拥有单颗至强四核CPU并配备了8GB内存，另外2台服务器各自配备了2颗至强四核CPU和16GB内存。ESXi是直接安装在硬件之上的硬件虚拟化 *** 作系统，不需要先安装任何诸如Windows或者Linux之类的 *** 作系统。ESXi运行之后是字符界面，通过简单 *** 作能够设置该服务器基本的安全信息和网络信息。

使用者可以在自己的PC上使用VMware提供的vSphere管理软件来对安装ESXi的服务器进行远程管理，包括远程部署虚拟机 *** 作系统、远程虚拟机开关机以及监控服务器使用情况数据等。该软件可以安装在WindowsXP及以上版本的 *** 作系统之上。

安装好ESXi软件的服务器可以理解为一个大的资源池，从本质上符合云计算硬件的基本需求，在这个平台下，用户可以按需定制运算所需资源。在ESXi中建立虚拟机就需要自行决定虚拟机的所需资源，比如CPU的数目、内存的大小以及虚拟机的硬盘空间大小等。

vCenter服务器是试用版，为了评估测试用。vCenter不像ESXi是纯硬件虚拟化平台，它是一套需要安装在服务器版Windows *** 作系统下，以SQLServer为数据库的管理软件。如果只是评估测试版的话，vCenter只能连接三台ESXi主机，功能上受到的限制很多；非评估版本的vCenter能够无限制连接ESXi主机。把所有的ESXi主机用vCenter进行管理能够大大节省维护时间和成本。在试用进行评估期间，我们感觉使用很方便，通过vSphere连接vCenter服务器就能够对vCenter下所有ESXi服务器进行统一管理，方便维护。（在后文中，笔者称安装ESXi的物理服务器为主机，ESXi下的虚拟服务器为虚拟机

VMwarevSphere 是云服务器，或称云主机，是一种类似VPS主机的虚拟化技术， VPS是采用虚拟软件，如 VM在一台主机上虚拟出多个类似独立主机的部分，每个部分都可以做单独的 *** 作系统，管理方法同主机一样。 而云服务器是在一组集群主机上虚拟出多个类似独立服务器的部分，集群中每个服务器上都有云服务器的一个镜像，从而大大提高了云服务器的安全稳定性，除非所有的集群内主机全部出现问题，云服务器才会无法访问。云服务器具有自助管理、数据安全保障、自动故障恢复和防网络攻击等高级功能，能够帮您简化开发部署过程，降低运维成本，构建按需扩展的网站架构，从而更适应互联网应用快速多变的特性。同时云服务具有性价比高，灵活性高，安全性高，可靠性高的特点，现在国内云服务比较知名的有盛大，阿里，云端互通等等，听说云端做的还可以，口碑还行。

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