云计算数据中心 新的超级计算机系统形态
搜狐IT 12年09月11日 13:00 【转载】 作者：搜狐IT 责任编辑：张文希
导读：众所周知，计算机系统一般由计算、存储、网络及其他I/O部分组成。这些系统相互协作，完成人类所需的计算需要。但随着Web2.0、物联网的发展，数据量跳跃式增长，大量的流媒体、图片以及各个行业的海量数据的存储和计算需求，对传统的计算机系统架构和传统的数据中心造成了巨大的挑战，迫切需要新型的计算机系统形态的出现。云计算数据中心，这种脱胎于传统数据中心，具有划时代意义的计算形态和商业模式应运而生。
众所周知，计算机系统一般由计算、存储、网络及其他I/O部分组成。这些系统相互协作，完成人类所需的计算需要。但随着Web2.0、物联网的发展，数据量跳跃式增长，大量的流媒体、图片以及各个行业的海量数据的存储和计算需求，对传统的计算机系统架构和传统的数据中心造成了巨大的挑战，迫切需要新型的计算机系统形态的出现。云计算数据中心，这种脱胎于传统数据中心，具有划时代意义的计算形态和商业模式应运而生。
数据中心作为互联网(包括政企私有网络)中业务服务和内容服务的提供场所，通常按应用进行系统部署。从运营管理者角度看，数据中心由各种功能的空间、网络和分散的应用系统组成，形成一个个信息孤岛和应用孤岛。这些孤岛投资和运行成本高、难以适应业务和应用的动态伸缩，计算资源利用率低。而云计算和数据中心的融合对数据中心的资源整合、业务创新、统一运营带来了革命性变化，并由此改变了数据中心的存在形态。云计算数据中心存在形态包括云平台数据中心、云业务数据中心、数据中心云。
·云平台数据中心：通过虚拟化技术，把计算、存储、网络等资源虚拟成各个资源池，把底层的物理硬件和上层的应用之间解耦合，有效提高物理硬件的资源利用效率。关键技术是云计算和虚拟化。
·云业务数据中心：基于云平台数据中心，丰富了数据中心可提供的新的业务，如虚拟主机、虚拟桌面、网盘等。新增加的这些业务，能有效提高数据中心的收益。关键技术包括云计算和应用交付组合。
·数据中心云：在传输和承载网的基础上，跨地域整合多个物理数据中心之间的资源(云平台、云业务)，形成大的统一资源和业务平台，在此基础上形成1个或多个云，提供云业务。涉及到的关键技术是云计算和承载网的整合。
随着云计算技术的应用深入，在分布式并行计算技术和虚拟化技术的支撑下，数据中心将演变为一个超级计算机：服务器等计算资源作为CPU和内存;存储产品等存储资源作为硬盘;交换机、路由器等网络资源作为总线;改造的配套机房和新兴集装箱/模块式等物理设施作为机箱;虚拟化桌面、云终端作为显示器键盘鼠标;安全设备虚拟化和负载均衡虚拟化作为功能板卡;虚拟化、分布式、虚拟资源调度等云计算基础软件作为操作系统;SDP等软件作为平台系统软件;云业务软件作为应用程序。
面对这个超级计算机的发展，运营和管理者首先关注的是硬件资源和操作系统这些基础设施的整合、试点、评估，也即云平台数据中心将作为数据中心和云计算融合的第一个阶段。
云计算数据中心的渐次演进
数据中心的管理者，将基于自身资源，按技术成熟度和应用影响程度循序渐进地开展云平台的改造，逐步打造端到端的虚拟化资源池平台。
·桌面虚拟化。数据中心云化改造的第一步从客户端开始。目前很多企业和政府投资瘦客户端、移动终端代替笔记本和PC机，应用软件商纷纷发布基于虚拟桌面和基于浏览器的应用软件版本。但一些功能板卡(如显卡)虚拟化的滞后一定程度影响了云化进程。
·计算虚拟化。服务器虚拟化是后台相对成熟的应用，很多厂家完成了试点，正规划规模应用。小型机将被X86服务器替代，而集成度、密度高的刀片服务器更受欢迎。服务器单板配置CPU和内存要求加大，促进了服务器厂家推出新形态产品。
·存储虚拟化。相对于分布式文件系统和分布式数据库技术，由于在存储网络层实现虚拟化，并解决了数据容灾应用集成和上层应用解耦问题，云平台数据中心更加倾向于块级别的存储虚拟化引擎的使用和部署。
·网络虚拟化。当前网络还没实现应用网络和存储网络的整合，基于FCOE(FCP over Ethernet)的融合交换设备出现后，将给网络虚拟化奠定基础。云平台数据中心目前更多还是在服务器虚拟化感知和迁移上进行网络层支持。
·安全设备和负载均衡等虚拟化。安全和负载均衡虚拟化在数据中心的应用已有领先的厂商推出产品，一些互联网企业将开展试点。
·虚拟资源的管理和调度。目前各种资源都能统一整合管理的厂商比较少，结合应用的局部部署比较多，这也制约了云平台数据中心的发展进程。
·机房改造和新兴基础设施。云平台数据中心加大了资源的集中度，传统机房的配电和冷却技术已不能满足需求，需要改造机房，提高设备密度和功率密度，降低PUE(Power Usage Effectiveness)。集装箱和微模块的新型基础设施已经大量试点，效果评估良好。
这些基础设施和IT系统都实现资源池的虚拟化后，能从根本上解决当前的“计算的瓶颈”，云计算数据中心可以像一台超级计算机一样对外提供服务。
未来将更环保
云计算数据中心单位比特能耗低，绿色环保;采用智能数据中心管理系统，易于管理大量基础设施和IT设施，且能依据一定的专家系统调度策略，实现动态调整数据中心的计算能力;云计算数据中心的架构天然具有容灾性，其并行计算的架构，能满足客户对数据安全的要求。
随着云计算2.0的到来，即将大量出现的应用需求，需要一个稳定、可靠、能动态伸缩的计算能力支撑平台，而云计算数据中心，就是这种平台的最佳实践。
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