云计算及物联网
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技术背景

      云计算(Cloud Computing)是由分布式计算(Distributed Computing)、并行处理(Parallel Computing)、网格计算(Grid Computing)发展来的,是一种新兴的商业计算模型。云计算指通过建立网络服务器集群,向各种不同类型客户提供在线软件服务、硬件、数据存储、计算分析等不同类型的服务。

      通俗的理解是,云计算的“云“就是存在于网上的服务器集群上的资源,它包括硬件资源(服务器、存储器、CPU等)和软件资源(如应用软件、集成开发环境等),本地计算机只需要通过互联网发送一个需求信息,远端就会有成千上万的计算机为你提供需要的资源并将结果返回到本地计算机,这样,本地计算机几乎不需要做什么,所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。

      作为网络数据存储和流通中心的企业数据中心,很显然拥有企业资讯流通最核心的地位,越来越受到企业的重视。当前各个企业/行业的基础网络已经基本完成,随着“大集中”思路越来越深入人心,各企业、行业越来越迫切的需要在原来的基础网络上新建自己的数据中心。数据中心设施的整合已经成为行业内的一个主要发展趋势,利用数据中心,企业不但能集中资源和信息加强资讯的流通以及新技术的采用,还可以改善对外服务水平提高企业的市场竞争力。一个好的数据中心在具有上述好处之外甚至还可以降低拥有成本。

1.1 方案概述

1.1.1 虚拟化方案

      数据中心运行的应用越来越多,但很多应用都相互独立,而且在使用率低下、相关隔绝的不同环境中运行。每个应用都追求性能的不断提高,数据中心拥有多种操作系统、计算平台和存储系统。因此,IT 机构必须提高运行效率,优化数据中心资源的利用率,才能将节省出来的资金用于开展新的盈利型IT 项目。

      另外,数据中心需要建立永续的基础设施,才能保护各种应用和服务免受各种安全攻击和干扰的危害,才能建立既可以持续改进计算机、存储和应用技术,又能支持不断变化的业务流程的灵活型基础设施。利用整合和虚拟化技术帮助数据中心将计算和存储资源从多个分立式系统转变成可以通过智能网络汇聚、分层、调配和访问的标准化组件,从而为自动化等新兴IT 战略奠定基础。


 

图1 虚拟化的转变
 

 

 

      数据中心虚拟化需要满足下面的目标:

• 降低运行成本

• 扩展性强,新应用的快速部署

• 提供业务的连续性保障

• 提供对资源的安全可靠的访问

      通过服务器整合,可以满足:

• 数据大集中,将多个数据中心资源集中到少量数据中心

• 提供集中管理、规划和控制

      通过计算虚拟化,可以满足:

• 改变每种应用资源孤岛模式,建立虚拟资源池,按需逻辑的分配给应用

• 简化管理,提供灵活性,优化资源利用率,降低维护成本

• 支持部署统一的部署策略

1.1.2 数据中心虚拟化方案架构

      数据中心虚拟化分为:网络网虚拟化、计算虚拟化、存储虚拟化 三个环节。
 



图2 数据中心虚拟化方案架构

 

• 数据中心网络资源虚拟化

--通过数据中心内网络设备的多实例等技术实现

• 数据中心计算资源虚拟化

--通过VMWare服务器虚拟机技术实现

• 数据中心存储资源虚拟化

--通过IV/IX系列存储交换机的VSAN技术实现

1.2 计算虚拟化

1.2.1 计算虚拟化方案架构

      VMware通过为客户提供服务器整合和数量控制、业务连续性、测试/开发自动化、企业台式机管理等解决方案,从而实现降低成本、提高响应速度、实现零停机、灾难快速恢复等系列好处。通过虚拟架构整合服务器,可以控制x86服务器的蔓延,在一台服务器上运行多个操作系统和应用,并使新的硬件支持老的应用,数据中心撤退旧的硬件。VMware虚拟基础架构使企业能够通过提高效率、增加灵活性和加快响应速度而降低IT成本。管理一个虚拟基础架构使IT能够快速将资源和业务需要连结起来,并对其进行管理。虚拟基础架构可以使x86服务器的利用率从现在的5-15%提高到60-80%,并且在数十秒的时间内完成新应用程序的资源调配,而不需要几天时间。请求响应时间也改为以分钟计算。在维护上,可以实现零停机硬件维护,不需要等待维护窗口。
 



图3 数据中心计算虚拟化方案

 

 

1.3 存储虚拟化

      利用存储虚拟化技术,整合企业用户现有的存储资源并对其进行更加有效的管理,从而大幅度提高存储资源的利用率,这方面的技术已经越来越成熟。将存储资源虚拟成一个“存储池”,这样做的好处是把许多零散的存储资源整合起来,从而提高整体利用率,同时降低系统管理成本。与存储虚拟化配套的资源分配功能具有资源分割和分配能力,可以依据“服务水平协议(service level agreement)”的要求对整合起来的存储池进行划分,以最高的效率、最低的成本来满足各类不同应用在性能和容量等方面的需求。特别是虚拟磁带库,对于提升备份、恢复和归档等应用服务水平起到了非常显著的作用,极大地节省了企业的时间和金钱。

      除了时间和成本方面的好处,存储虚拟化还可以提升存储环境的整体性能和可用性水平,这主要是得益于“在单一的控制界面动态地管理和分配存储资源”。

      在当今的运行环境中,数据的增长速度非常之快,而管理数据能力的提高速度总是远远落在后面。通过虚拟化,许多既消耗时间又多次重复的工作,例如备份/恢复、数据归档和存储资源分配等,可以通过自动化的方式来进行,大大减少了人工作业。因此,通过将数据管理工作纳入单一的自动化管理体系, 存储虚拟化可以显著地缩短数据增长速度与企业数据管理能力之间的差距。

1.3.1 存储虚拟化方案架构

 
 


方案总结

• 通过虚拟存储设备整合数据中心异构环境,包括不同操作平台的服务器和不同厂商不同型号的存储设备。保障了用户的已有投资,降低了用户TCO,实现存储容量的动态扩展,增加了用户的ROI。

• 通过虚拟主机软件提高服务器的利用率,在单台设备上虚拟多台逻辑主机,降低用户TCO。

 

 

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