馬 軍，滑維鑫

（中國移動(dòng)通信集團(tuán)陜西有限公司，西安 710077）

1 從行業(yè)發(fā)展出發(fā)對(duì)數(shù)據(jù)中心發(fā)展歷程的介紹

數(shù)據(jù)中心是較為復(fù)雜的系統(tǒng)，囊括了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及相關(guān)的配套，并且包含了數(shù)據(jù)通信的連接、設(shè)備安裝管控等內(nèi)容。在其發(fā)展歷程中，20世紀(jì)90年代為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，21世紀(jì)初逐漸發(fā)展為云數(shù)據(jù)中心；現(xiàn)在，更為先進(jìn)的分布式云平臺(tái)在數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上開始發(fā)展與實(shí)現(xiàn)。

1.1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的作用及不足

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，其目標(biāo)是提供基礎(chǔ)設(shè)施以及應(yīng)用服務(wù)、大幅提升社會(huì)工作效率。隨著社會(huì)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心開始凸顯其滯后性，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：首先，能源消耗較高，資源利用率不高。其次，運(yùn)維效果不佳，需要高額的維護(hù)成本支持。再次，平臺(tái)支撐能力較差，業(yè)務(wù)上線周期較長。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，缺乏統(tǒng)一化的開放性平臺(tái)，資源很難達(dá)到統(tǒng)一化管控，基礎(chǔ)配置耗費(fèi)時(shí)間較長。

1.2 單體云數(shù)據(jù)平臺(tái)的優(yōu)勢

在云計(jì)算的影響下，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心遭到巨大沖擊。單體云數(shù)據(jù)能夠結(jié)合需求，強(qiáng)化資源共享，滿足節(jié)能目標(biāo)。具體講，能夠應(yīng)對(duì)超大規(guī)模的數(shù)據(jù)資源管理需求；用戶可以突破時(shí)空限制，進(jìn)行服務(wù)的獲取；云計(jì)算能夠借助多種措施保障云服務(wù)的安全性與可靠性；管理流程被簡化，借助云管理軟件就能夠?qū)崿F(xiàn)信息統(tǒng)一化管理與調(diào)度，數(shù)據(jù)中心達(dá)到綠色節(jié)能的目標(biāo)。

1.3 單點(diǎn)云平臺(tái)服務(wù)的缺陷

隨著全球化的深入，更多用戶不再滿足單體云平臺(tái)的服務(wù)，他們希望跨地域建設(shè)云平臺(tái)，因此，跨區(qū)域、各層級(jí)的數(shù)據(jù)中心應(yīng)運(yùn)而生。單點(diǎn)云平臺(tái)使用的廣域網(wǎng)帶寬成本較高。當(dāng)數(shù)據(jù)集中在總部數(shù)據(jù)平臺(tái)之后，需要所有分支接入企業(yè)廣域網(wǎng)，使得傳輸數(shù)據(jù)流量激增。其次，很難有效保證服務(wù)等級(jí)協(xié)議。鑒于廣域網(wǎng)帶寬以及傳輸?shù)臅r(shí)延問題，分支機(jī)構(gòu)對(duì)總部方體驗(yàn)較差，尤其是對(duì)于一些傳輸敏感內(nèi)容，大大降低用戶滿意度。再次，管理較為復(fù)雜，需要支付較高的運(yùn)營成本。鑒于不同層級(jí)數(shù)據(jù)中心承載業(yè)務(wù)類型的差異，需要滿足不同要求的軟硬件系統(tǒng)運(yùn)維管理，不利于不同層級(jí)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施資源的統(tǒng)一化管理，協(xié)調(diào)效果無法發(fā)揮，降低了數(shù)據(jù)中心全局管理的效率。鑒于此，單點(diǎn)云數(shù)據(jù)中心很難與時(shí)俱進(jìn)，無法滿足用戶的新需求，需要從整體數(shù)據(jù)中心集群架構(gòu)出發(fā)，強(qiáng)化各個(gè)數(shù)據(jù)中心的協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)管理與調(diào)度的統(tǒng)一化，有效應(yīng)對(duì)利用率、管理效率以及體驗(yàn)等方面的難題。分布式云平臺(tái)的出現(xiàn)就是為了應(yīng)對(duì)整體數(shù)據(jù)架構(gòu)。

2 基于專業(yè)角度對(duì)分布式云平臺(tái)架構(gòu)的闡述

在分布式云數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，多個(gè)單體的數(shù)據(jù)中心組成拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要是DC21。多個(gè)單個(gè)數(shù)據(jù)中心的有效聯(lián)合，組建了分布式云平臺(tái)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)不再關(guān)注單個(gè)數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率的高低，而是將多個(gè)單體數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理、有機(jī)的結(jié)合，啟用跨數(shù)據(jù)中心管理模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心資源的有效運(yùn)作與統(tǒng)一管理，同時(shí)，對(duì)調(diào)度軟件進(jìn)行全新的定義。對(duì)于由多個(gè)單獨(dú)數(shù)據(jù)中心構(gòu)成的分布式云平臺(tái)，整體提升了運(yùn)行效率，有效解決了網(wǎng)絡(luò)延時(shí)的問題，用戶體驗(yàn)顯著提高。云平臺(tái)架構(gòu)中的中心管理與承載功能，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的合理、及時(shí)備份，強(qiáng)化數(shù)據(jù)共享的實(shí)現(xiàn)。借助數(shù)據(jù)交換，能夠深入全面地分析其商業(yè)智能以及運(yùn)營成本狀況。立足分布式云平臺(tái)，云心的形成主要得益于虛擬化的數(shù)據(jù)中心。

3 分布式云平臺(tái)的DCaaS即服務(wù)的發(fā)展

在單體云數(shù)據(jù)中心，其基本的服務(wù)包含軟件、基礎(chǔ)設(shè)施以及平臺(tái)服務(wù)。在整個(gè)數(shù)據(jù)中心中，不同的部分共同進(jìn)行服務(wù)的支撐。隨著計(jì)算機(jī)行業(yè)的不斷發(fā)展，云數(shù)據(jù)中心服務(wù)面臨更高的要求與標(biāo)準(zhǔn)，用戶希望獲取多種管理和平臺(tái)的頂端服務(wù)。分布式云平臺(tái)能夠提供全新的數(shù)據(jù)服務(wù)模式，促進(jìn)內(nèi)部各數(shù)據(jù)中心相互之間的運(yùn)營，也就是數(shù)據(jù)中心的即服務(wù)。與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心服務(wù)相比較，突破單體云數(shù)據(jù)服務(wù)的限制，強(qiáng)化對(duì)多元化服務(wù)內(nèi)容的拓展與延伸。DCaaS能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)差異化架構(gòu)數(shù)據(jù)中心的統(tǒng)一協(xié)調(diào)與管理，實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化目標(biāo)。

4 分布式云平臺(tái)管理技術(shù)探討

4.1 以MaaS為核心，構(gòu)建集多種服務(wù)于一體的管理體系

分布式云中心區(qū)別于單體云數(shù)據(jù)的差異就是提高了相適應(yīng)的DCaaS服務(wù)。這種服務(wù)主要是強(qiáng)化對(duì)處于分散狀態(tài)系統(tǒng)運(yùn)行的整合與集中，構(gòu)建一體化管理體系。為此，與單體云數(shù)據(jù)中心對(duì)比，分布式云中心提高的服務(wù)更具高效性，同時(shí)，將MaaS作為核心。在其應(yīng)用下，多個(gè)單體的服務(wù)被集合在一起，服務(wù)功能更顯集中性。對(duì)于分布式云平臺(tái)的核心理念，主要追求物理分布、邏輯統(tǒng)一。邏輯統(tǒng)一包含兩方面的含義，首先，對(duì)云平臺(tái)所有資源進(jìn)行統(tǒng)一化管理與協(xié)調(diào)，提供運(yùn)維支持，同時(shí)，滿足分權(quán)分域管理的目的。鑒于此，分布式云數(shù)據(jù)云中心提供的是統(tǒng)一化的運(yùn)維管理平臺(tái)。其次，如果分布式云數(shù)據(jù)中心需要對(duì)外服務(wù)，此時(shí)需要對(duì)整個(gè)運(yùn)營進(jìn)行調(diào)整，保證界面與流程的統(tǒng)一性。因此，運(yùn)營平臺(tái)需要進(jìn)行構(gòu)建。

4.2 MaaS服務(wù)的關(guān)鍵性技術(shù)

立足分布式云計(jì)算中心，其在整個(gè)運(yùn)行中，對(duì)自身管理行為提出來更高的標(biāo)準(zhǔn)與要求。具體講，在應(yīng)用MaaS服務(wù)的時(shí)候，更加關(guān)注計(jì)算與存儲(chǔ)功能。因此，在MaaS服務(wù)體系中，核心技術(shù)為自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。

4.2.1 數(shù)字中心自動(dòng)化強(qiáng)化對(duì)用戶需求的分析，全面提升服務(wù)效率在分布式云數(shù)據(jù)中心，內(nèi)含豐富的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)，很多數(shù)據(jù)極具規(guī)模，日常維護(hù)很難通過人工方式完成。將自動(dòng)化技術(shù)引入其中，使用支護(hù)技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)云計(jì)算數(shù)據(jù)中心技術(shù)的有效調(diào)整，同時(shí)，以用戶需求為出發(fā)點(diǎn)，強(qiáng)化對(duì)用戶基礎(chǔ)設(shè)施的高效管理。在數(shù)據(jù)中心自動(dòng)化中，主要包含服務(wù)器自動(dòng)化與網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化兩種。服務(wù)器自動(dòng)化強(qiáng)調(diào)幾個(gè)方面的工作。首先，軟件安裝。將管理服系統(tǒng)進(jìn)行集中管控，批量進(jìn)行操作系統(tǒng)的安裝，涉及一些跨操作系統(tǒng)的服務(wù)器管理，目的是為公共云基礎(chǔ)設(shè)施提供有力的支持。其次，集中進(jìn)行服務(wù)器補(bǔ)丁介質(zhì)的管理。再次，要對(duì)各種操作系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化的參數(shù)調(diào)整。另外，檢查服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)配置，有效避免配置基線偏移的現(xiàn)象；網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化涉及四個(gè)方面。首先，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別與信息收集。其次，自動(dòng)進(jìn)行防火墻策略的下發(fā)。再次，對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的變更情況進(jìn)行自動(dòng)記錄，同時(shí)，設(shè)計(jì)回退機(jī)制。最后，對(duì)系統(tǒng)、設(shè)備等進(jìn)行合規(guī)化檢查，主要借助內(nèi)置合規(guī)性檢查策略完成。

4.2.2 MaaS技術(shù)包含多種功能

首先，針對(duì)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心以分散形式存在的數(shù)據(jù)架構(gòu)進(jìn)行合理整合，促使整個(gè)云平臺(tái)服務(wù)資源被合理集中與整合，達(dá)到統(tǒng)一調(diào)度的目的。其次，這一技術(shù)能夠?qū)Σ煌瑫r(shí)期、不同規(guī)模的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理，構(gòu)建邏輯資源池，達(dá)到全局性容量。再次，滿足跨越不同數(shù)據(jù)中心資源統(tǒng)一管理的要求，是極具策略性的高效資源管理模式。

4.3 分布式云平臺(tái)架構(gòu)的發(fā)展與工業(yè)4.0目標(biāo)相一致

對(duì)于工業(yè)4.0，代表機(jī)械與電氣領(lǐng)域的又一次革命，涉及智能工廠與智能生產(chǎn)兩個(gè)領(lǐng)域，關(guān)乎諸多行業(yè)與企業(yè)的發(fā)展。在4.0的支持下，整個(gè)生產(chǎn)能夠達(dá)到完全智能化，在根本上加速社會(huì)發(fā)展進(jìn)程。分布式云平臺(tái)架構(gòu)的應(yīng)用滿足不同地域與時(shí)段數(shù)據(jù)資源分享、整合以及管理的目的，同時(shí)，通過邏輯計(jì)算，達(dá)到對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一化管理，企業(yè)生產(chǎn)效率顯著提升，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)、設(shè)計(jì)以及市場開拓意義重大。隨著云計(jì)算發(fā)展的加快，分布式云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)能夠更好服務(wù)于社會(huì)，為使用者提供更加可靠、全面的資源管理。

5 結(jié)束語

綜上，隨著云計(jì)算影響力的不斷擴(kuò)大，分布式云平臺(tái)架構(gòu)建設(shè)加速，強(qiáng)化多個(gè)不同地域、不同時(shí)間段以及不同規(guī)模數(shù)據(jù)中心資源的整合，實(shí)現(xiàn)管理與運(yùn)營的統(tǒng)一化，有效發(fā)揮現(xiàn)有資源的價(jià)值，推動(dòng)行業(yè)整體服務(wù)能力的增強(qiáng)。分布式云平臺(tái)架構(gòu)的實(shí)現(xiàn)能夠強(qiáng)化管理的高效性、可靠性、安全性與綠色性，在降低成本的同時(shí)，帶給用戶更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)體驗(yàn)。分布式云平臺(tái)代表了新時(shí)代的云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。

[1] 葉重陽.基于云平臺(tái)的分布式監(jiān)控與管理中間件的研究[D].南京航空航天大學(xué)，2015.