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云计算的六种架构浅析

2016-01-13 08:16
华静一
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  云计算的一个重要应用在于由第三方机构提供云计算数据中心,并为大量的中小企业提供远程共享式的云计算应用服务。使得这些企业不需要建设自己的数据中心就可以使用所需的计算资源,实现成本最优化、资源共享最大化。

  云计算,应当高度贴合网络未来更高层次的发展趋势,着力于提高网络数据处理和存储能力,致力于低碳高效的利用基础资源。具体而言,应着重从高端服务器、高密度低成本服务器、海量存储设备和高性能计算设备等基础设施领域提高云计算数据中心的数据处理能力。云计算要求基础设施具有良好的弹性、扩展性、自动化、数据移动、多租户、空间效率和对虚拟化的支持。那么,云计算环境下的数据中心基础设施各部分的架构应该是什么样的呢?

  云计算架构分为服务和管理两大部分。在服务方面,主要以提供用户基于云的各种服务为主,共包含3个层次:基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS。在管理方面,主要以云的管理层为主,它的功能是确保整个云计算中心能够安全、稳定地运行,并且能够被有效管理。其总体架构如下图。

  根据长城电子公司多年的经验,为满足云计算服务弹性的需要,云计算机房采用标准化、模块化的机房设计架构。模块化机房包括集装箱模块化机房和楼宇模块化机房。集装箱模块化机房在室外无机房场景下应用,减轻了建设方在机房选址方面的压力,帮助建设方将原来半年的建设周期缩短到两个月,而能耗仅为传统机房的50%,可适应沙漠炎热干旱地区和极地严寒地区的极端恶劣环境。楼宇模块化机房采用冷热风道隔离、精确送风、室外冷源等领先制冷技术,可适用于大中型数据中心的积木化建设和扩展。

  网络系统总体结构规划应坚持区域化、层次化、模块化的设计理念,使网络层次更加清楚、功能更加明确。数据中心网络根据业务性质或网络设备的作用进行区域划分,可从以下几方面的内容进行规划。

  1)按照传送数据业务性质和面向用户的不同,网络系统可以划分为内部核心网、远程业务专网、公众服务网等区域。

  2)按照网络结构中设备作用的不同,网络系统可以划分为核心层、汇聚层、接入层。

  3)从网络服务的数据应用业务的独立性、各业务的互访关系及业务的安全隔离需求综合考虑,网络系统在逻辑上可以划分为存储区、应用业务区、前置区、系统管理区、托管区、外联网络接入区、内部网络接入区等。

  此外,还有一种Fabric的网络架构。在数据中心部署云计算之后,传统的网络结构有可能使网络延时问题成为一大瓶颈,这就使得低延迟的服务器间通信和更高的双向带宽需要变得更加迫切。这就需要网络架构向扁平化方向发展,最终的目标是在任意两点之间尽量减少网络架构的数目。Fabric网络结构的关键之一就是消除网络层级的概念,Fabric网络架构可以利用阵列技术来扁平化网络,可以将传统的三层结构压缩为二层,并最终转变为一层,通过实现任意点之间的连接来消除复杂性和网络延迟。不过,Fabric这个新技术目前仍未有统一的标准,其推广应用还有待更多的实践。

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