資源整合打造高效數(shù)據(jù)中心

“2011戴爾高效數(shù)據(jù)中心論壇”在北郵舉行

1月7日，“2011戴爾高效數(shù)據(jù)中心論壇”在北京郵電大學(xué)舉行。這次論壇由戴爾公司主辦，中國(guó)教育網(wǎng)絡(luò)雜志承辦。來自北京各大高校信息化部門的領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)骨干以及戴爾公司的代表齊聚一堂，以報(bào)告演講和圓桌自由討論的方式共同分享了建設(shè)高效數(shù)據(jù)中心以及云架構(gòu)的工作經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器、虛擬化技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)以及未來數(shù)據(jù)中心所要面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行充分討論。

資源整合有道

對(duì)于如何打造高效靈活的數(shù)據(jù)中心，清華大學(xué)計(jì)算機(jī)與信息管理中心運(yùn)營(yíng)服務(wù)室主任戚麗提出整合思路——應(yīng)用整合、軟件環(huán)境整合、數(shù)據(jù)庫整合和運(yùn)行環(huán)境整合。

在應(yīng)用整合方面，以權(quán)限、用戶、數(shù)據(jù)整合作為基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上，對(duì)開發(fā)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一，應(yīng)用程序要對(duì)負(fù)載均衡模式進(jìn)行支持。

在軟件環(huán)境整合方面，Web服務(wù)器及應(yīng)用服務(wù)器軟件的版本要統(tǒng)一到幾個(gè)版本，而且對(duì)應(yīng)用的命名以及每個(gè)應(yīng)用具體到用戶的ID號(hào)進(jìn)行統(tǒng)一，這樣能夠?yàn)楹罄m(xù)自由、快速地調(diào)配資源，以及應(yīng)用管理配置打下基礎(chǔ)。

在數(shù)據(jù)庫整合方面，對(duì)外應(yīng)該提供多種數(shù)據(jù)庫環(huán)境，比如Oracle數(shù)據(jù)庫、MySQL、SQLServer，以滿足來自校級(jí)、院系等用戶的服務(wù)需求，另外，還統(tǒng)一進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。這些措施的最大好處是節(jié)省管理成本。

在運(yùn)行環(huán)境整合方面，采用虛擬機(jī)技術(shù)、虛擬主機(jī)技術(shù)、負(fù)載均衡技術(shù)和集中存儲(chǔ)。目前，大部分X86服務(wù)器的利用率都在20%以下，有的甚至不到5%。引入虛擬化技術(shù)以后，高?？梢詫⒍鄠€(gè)網(wǎng)站、多個(gè)信息系統(tǒng)配置在一臺(tái)或者一組服務(wù)器上對(duì)外提供服務(wù)，從而降低服務(wù)器的數(shù)量。虛擬化的管理也是非常方便的。

戚麗介紹到，清華大學(xué)于2010年逐漸將一些應(yīng)用切換到虛擬化平臺(tái)上。整個(gè)系統(tǒng)的遷移和部署，大概半個(gè)小時(shí)就可以完成，效果不錯(cuò)。

在資源整合的所有途徑中，虛擬化技術(shù)熠熠生輝，早已成為數(shù)據(jù)中心的“寵兒”，在高校得到廣泛的應(yīng)用。

“云”擬改變機(jī)房運(yùn)行模式

建立數(shù)據(jù)中心3大建議

1.采用80/20原則，即在機(jī)房所有服務(wù)器里選擇20%的服務(wù)器安裝虛擬化軟件，因?yàn)椴皇撬械能浖歼m合在虛擬機(jī)上運(yùn)行。

2.服務(wù)器根據(jù)性能分成3～4級(jí)，并采用動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)管理，實(shí)現(xiàn)負(fù)載和資源之間的動(dòng)態(tài)分配，提高數(shù)據(jù)中心的效率。

3.建立SAN的存儲(chǔ)，既可以存儲(chǔ)軟件系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，又有利于建立容災(zāi)備份。

在虛擬化技術(shù)大顯身手之時(shí)，一朵“云”正迅速飄入人們的視線，這就是云計(jì)算。戴爾公共事業(yè)部中國(guó)教育行業(yè)總監(jiān)陳偉表示，云計(jì)算實(shí)際上是基于虛擬化的技術(shù)，通過創(chuàng)建虛擬機(jī)，根據(jù)用戶的需求將這些虛擬機(jī)分配給對(duì)應(yīng)的用戶。

相關(guān)專家也表示，云計(jì)算最直接的意義就是降低數(shù)據(jù)中心的建設(shè)、運(yùn)行和管理成本，提高數(shù)據(jù)中心的容災(zāi)能力，在虛擬化的支持下實(shí)現(xiàn)節(jié)能；從長(zhǎng)遠(yuǎn)來說，在云計(jì)算非常成熟的時(shí)候，可以改變數(shù)據(jù)中心的建設(shè)、運(yùn)行模式，從建設(shè)變成租用。

具體來說，云計(jì)算技術(shù)可以動(dòng)態(tài)地將用戶的服務(wù)器資源、存儲(chǔ)資源等連接起來，由用戶提交需求，云計(jì)算平臺(tái)自動(dòng)地分配資源，并在用戶使用完畢后自動(dòng)收回資源，從而可以繼續(xù)提供給其他用戶使用。

云計(jì)算的技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常適合解決學(xué)校對(duì)服務(wù)器資源等的需求。當(dāng)用戶要運(yùn)行一種應(yīng)用軟件時(shí)，有可能需要購(gòu)買新服務(wù)器，這樣就很容易導(dǎo)致設(shè)備的浪費(fèi)。如果有了云平臺(tái)，用戶就可以在基礎(chǔ)云架構(gòu)里獲取具有計(jì)算力的虛擬服務(wù)器資源，而無需投入資金購(gòu)買新服務(wù)器，而且虛擬機(jī)的創(chuàng)建和分配相對(duì)于物理服務(wù)器來說更為簡(jiǎn)單。戴爾認(rèn)為，這是一種創(chuàng)新的IT基礎(chǔ)架構(gòu)管理方法和創(chuàng)新的校園信息化模式，系統(tǒng)可以動(dòng)態(tài)地分配資源，無縫地支持資源擴(kuò)展和納入，系統(tǒng)的自動(dòng)化和高效性滿足了用戶對(duì)IT基礎(chǔ)資源的需求。

我們通過云計(jì)算可以與數(shù)據(jù)中心無縫連接，為用戶提供一整套完整的管理和資源調(diào)配體系，按需分配資源?！鳡柟彩聵I(yè)部中國(guó)教育行業(yè)總監(jiān)陳偉

云計(jì)算的規(guī)劃關(guān)鍵還是需要引入新的業(yè)務(wù)類型，與學(xué)校現(xiàn)有設(shè)施充分融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的調(diào)度、業(yè)務(wù)遷移、資源的負(fù)載均分等?！本┼]電大學(xué)教授馬嚴(yán)

為了幫助高校建立一個(gè)高效的數(shù)據(jù)中心，同時(shí)將虛擬化環(huán)境升級(jí)成為云計(jì)算環(huán)境。戴爾提出了一個(gè)新的技術(shù)框架——虛擬集成系統(tǒng)架構(gòu)（VIS），它支持在一個(gè)通用資源池內(nèi)使用通用工具來管理服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)，為用戶提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作負(fù)載配置目錄，該目錄基于預(yù)定義的用戶簡(jiǎn)檔，支持按需選擇資源。架構(gòu)分為三個(gè)部分：第一部分負(fù)責(zé)高效管理底層資源，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)；第二部分是提供網(wǎng)頁式的門戶給所有的用戶，讓用戶通過這個(gè)接口提交資源申請(qǐng)，后臺(tái)會(huì)根據(jù)已經(jīng)獲準(zhǔn)的申請(qǐng)而創(chuàng)建虛擬機(jī)，并提供給用戶使用。第三部分是監(jiān)控整個(gè)虛擬化環(huán)境以及云計(jì)算平臺(tái)的資源的使用情況。

最近，有學(xué)校正在與戴爾公司合作準(zhǔn)備搭建校園的“云計(jì)算平臺(tái)”，在學(xué)校現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施基礎(chǔ)上，進(jìn)行校園信息化業(yè)務(wù)的部署和測(cè)試。戴爾針對(duì)學(xué)校中存在的網(wǎng)管員頭疼的問題、重復(fù)性建設(shè)、交叉職能管理，以及單點(diǎn)登錄等問題，利用云計(jì)算平臺(tái)，建立虛擬存儲(chǔ)、校園信息化服務(wù)公共平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)部門之間的信息互通、業(yè)務(wù)統(tǒng)籌規(guī)劃部署。北京郵電大學(xué)教授馬嚴(yán)說：“云計(jì)算的規(guī)劃關(guān)鍵還是需要引入新的業(yè)務(wù)類型，與學(xué)校現(xiàn)有設(shè)施充分融合，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的調(diào)度、業(yè)務(wù)遷移、資源的負(fù)載均分等?！?/p>

未來，數(shù)據(jù)中心該如何更好地發(fā)展？馬嚴(yán)表示，在建設(shè)數(shù)據(jù)中心時(shí)，人們既要考慮到先進(jìn)性，又要考慮成熟穩(wěn)定性。成熟穩(wěn)定性是指服務(wù)。人們?cè)谔峁┓?wù)時(shí)是要承擔(dān)責(zé)任的。因此，要對(duì)內(nèi)部服務(wù)和公共服務(wù)分級(jí)，分清楚哪些是關(guān)鍵性業(yè)務(wù)，哪些是一般業(yè)務(wù)?？紤]是否采用新技術(shù)時(shí)，首要考慮的是它是否可以保證關(guān)鍵性業(yè)務(wù)不出差錯(cuò)。因此，學(xué)校不需要著急跟隨輿論去引進(jìn)新技術(shù)，而要根據(jù)自己的人力、技術(shù)、管理的實(shí)際情況，以及學(xué)校的信息化發(fā)展步驟，有序進(jìn)行。

毫無疑問，未來的數(shù)據(jù)中心應(yīng)該具備綠色、柔性、分布式的特點(diǎn)，以滿足學(xué)校的需求，以建設(shè)穩(wěn)定的運(yùn)行環(huán)境作為重點(diǎn)，在異地建立數(shù)據(jù)容災(zāi)中心，從而讓數(shù)據(jù)中心可以更靈活、更從容、更高效地為全校師生提供更好的服務(wù)。

數(shù)據(jù)中心面對(duì)3大挑戰(zhàn)

作為高校信息化戰(zhàn)略發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施，在“十二五”期間，承載各種校園重要業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)中心將要如何發(fā)展，是高校信息化部門非常關(guān)注的問題。

隨著海量數(shù)據(jù)的激增，多元化業(yè)務(wù)的拓展，數(shù)據(jù)中心已經(jīng)進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期，許多挑戰(zhàn)接踵而至。

1來自基礎(chǔ)環(huán)境的挑戰(zhàn)

為了滿足變化多端并不斷增加的業(yè)務(wù)需求，數(shù)據(jù)中心不得不購(gòu)買更多的服務(wù)器、存儲(chǔ)等設(shè)備來應(yīng)對(duì)。設(shè)備的增加，必然導(dǎo)致能耗的急劇上升，散發(fā)出來的熱量需要機(jī)房有足夠的能力來制冷。機(jī)房的供電能力，又是設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提條件之一，而很多老機(jī)房的配電系統(tǒng)已經(jīng)跟不上新需求。另外，為了存放更多的設(shè)備，機(jī)房空間需要擴(kuò)展，而很多高校的機(jī)房正在醞釀或者已經(jīng)進(jìn)行機(jī)房的擴(kuò)建。

2來自建設(shè)速度的挑戰(zhàn)

隨著信息化建設(shè)速度的加快，各種應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)速度也隨之加快，這給數(shù)據(jù)中心帶來較大的運(yùn)維壓力。而設(shè)備的運(yùn)行利用率一直存在貧富不均的現(xiàn)象，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：1.不同設(shè)備之間的不均衡，有的設(shè)備非常繁忙，有的設(shè)備則經(jīng)?？臻e；2.同一設(shè)備在不同階段的利用率也不均衡，比如，選課系統(tǒng)在選課期間必然是運(yùn)行最繁忙的時(shí)期。

3來自管理的挑戰(zhàn)

業(yè)務(wù)系統(tǒng)的不斷更新或增加，使得人員配備總是滯后。而要對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行穩(wěn)定、高效、安全的管理，就必須提高運(yùn)維服務(wù)質(zhì)量。人員緊張與校園網(wǎng)對(duì)高質(zhì)量的運(yùn)維服務(wù)的需求形成矛盾。

北京郵電大學(xué)教授馬嚴(yán)認(rèn)為，數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率的高低，包括設(shè)備利用率的提高，能耗的節(jié)約，運(yùn)維保障的可靠、穩(wěn)定等，對(duì)于校園網(wǎng)的管理運(yùn)作的提升和各種資源的整合共享，有著重大的意義。作為IP技術(shù)與IT技術(shù)兩大領(lǐng)域的結(jié)合體，數(shù)據(jù)中心不僅需要從網(wǎng)絡(luò)的角度出發(fā)來保障用戶和業(yè)務(wù)，也要從用戶和業(yè)務(wù)的角度出發(fā)來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。這意味著對(duì)數(shù)據(jù)中心的管理需要采用全新的管理模型和靈活的功能架構(gòu)，同時(shí)要充分考慮基礎(chǔ)設(shè)施、技術(shù)趨勢(shì)、業(yè)務(wù)運(yùn)行、運(yùn)維服務(wù)等各種管理要素，在此基礎(chǔ)上建立一個(gè)靈活、高效、可擴(kuò)展性強(qiáng)的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)。

中央民族大學(xué)：圍繞學(xué)科建大型數(shù)據(jù)庫

中央民族大學(xué)自從2006年完成數(shù)字校園建設(shè)之后，就開始朝著如何擴(kuò)大應(yīng)用的方向展開工作。由于學(xué)校比較注重學(xué)科建設(shè)，作為公共服務(wù)體系，我們盡量圍繞學(xué)科建設(shè)，尤其是“985”課題，提供技術(shù)支持，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)、資源共享、構(gòu)建學(xué)校大型數(shù)據(jù)庫等工作。

具體工作如下：

1.學(xué)校建立了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)電視臺(tái)（ITTV）。

ITTV可以實(shí)現(xiàn)電視直播。師生通過計(jì)算機(jī)可以直接收看電視節(jié)目。ITTV的節(jié)目主要有中央電視臺(tái)、港臺(tái)節(jié)目以及比較有特色的少數(shù)民族語言節(jié)目，這些節(jié)目受到師生的普遍歡迎。ITTV還提供學(xué)術(shù)活動(dòng)、校內(nèi)新聞、網(wǎng)絡(luò)課程等，支持師生的學(xué)習(xí)和科研活動(dòng)。另外，我們還購(gòu)買了8種外語電視臺(tái)比如BBC、CNN的播放權(quán)。

2.無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個(gè)校區(qū)。

現(xiàn)在，無論是在室內(nèi)，還是在室外，師生都可無線上網(wǎng)。

3.在無線網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上，我們開始進(jìn)行“移動(dòng)數(shù)字校園”的建設(shè)工作。

“移動(dòng)數(shù)字校園”是基于Wi-Fi的方式，采用手機(jī)上網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)教務(wù)管理、移動(dòng)圖書館、移動(dòng)OA、移動(dòng)信息門戶以及信息推送、手機(jī)支付、IPTV等。我們計(jì)劃在IPTV開通之后，推出一個(gè)IPv6版本，使得用戶用手機(jī)就可以直接觀看電視。“移動(dòng)數(shù)字校園”與傳統(tǒng)數(shù)字校園的主要區(qū)別之一就是向用戶主動(dòng)推送信息。

4.正在積極推進(jìn)IPv6的升級(jí)項(xiàng)目。

今后，我們還會(huì)圍繞資源共享進(jìn)行更多的工作。學(xué)校已經(jīng)積累了很多資源，這些資源主要來自數(shù)字圖書館、教學(xué)資源庫、院系自己建立的數(shù)據(jù)庫以及以前購(gòu)買的很多重要的數(shù)據(jù)庫。當(dāng)用戶需要查找這些資源時(shí)，只需要知道資源在哪個(gè)服務(wù)器上，并下載即可——這是一個(gè)較為理想的共享方式，也是易于為用戶所接受的。它是我們接下來解決資源共享問題的一個(gè)基本思路。而網(wǎng)格將是解決資源共享的技術(shù)手段。

在“十二五”期間中，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)是我校信息化發(fā)展的重點(diǎn)，同時(shí)，我們將對(duì)云計(jì)算進(jìn)行一些嘗試，包括服務(wù)器的分配和共享等。

首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)：五大措施理清校園網(wǎng)“棚戶區(qū)”

從2008年開始，首都經(jīng)貿(mào)大學(xué)對(duì)信息化的建設(shè)工作非常重視，專門成立了一個(gè)機(jī)構(gòu)——教育技術(shù)中心。此機(jī)構(gòu)全面負(fù)責(zé)學(xué)校的信息化建設(shè)，包括服務(wù)工作。

當(dāng)時(shí)，學(xué)校的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)建設(shè)像棚戶區(qū)一樣，沒有進(jìn)行系統(tǒng)的規(guī)劃和管理。針對(duì)這些問題，我們對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行了以下工作：

1.加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，尤其是建立一個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較高的機(jī)房。機(jī)房可以容納100臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)位，引進(jìn)較為先進(jìn)的監(jiān)控系統(tǒng)、制冷能力較強(qiáng)的空調(diào)等設(shè)備，這些設(shè)備確實(shí)給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境帶來良好的支撐平臺(tái)。

2.利用有利時(shí)機(jī)集中力量建好管控資源，這是因?yàn)樾?nèi)的管控資源有限，但是很多部門都在使用，所以，這兩年我們將所有的光纜都預(yù)鋪給這種資源。

3.整合學(xué)校信息化資源，主要包括：（1）建設(shè)信息化的標(biāo)準(zhǔn)；（2）建設(shè)統(tǒng)一身份認(rèn)證、校園門戶、辦公系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換、即利用交換式系統(tǒng)形成一個(gè)中心數(shù)據(jù)庫。原先，各個(gè)部門之間存在信息誤導(dǎo)、相互不連通，數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一的現(xiàn)象，自從建完這幾個(gè)項(xiàng)目以后，一盤散沙的狀況得到初步的緩解。

4.抓好機(jī)房管理。機(jī)房建好之后，就要有意識(shí)地做好機(jī)房管理工作，這樣才能保持機(jī)房穩(wěn)定、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)初，我們?cè)诎徇w機(jī)房時(shí)，電纜由于沒有進(jìn)行任何標(biāo)識(shí)，最后變成一團(tuán)亂麻，阻礙當(dāng)時(shí)工作的進(jìn)展。在新的數(shù)據(jù)中心建立起來之后，我們對(duì)一切設(shè)備都進(jìn)行規(guī)范管理。另外，我們還有一套技術(shù)規(guī)范，包括機(jī)器如何上架、機(jī)房怎樣更合理地布局等。

5.為了保障機(jī)房的物理安全和數(shù)據(jù)安全，學(xué)校在兩個(gè)校區(qū)建立了異地建立容災(zāi)系統(tǒng)。

現(xiàn)在機(jī)房主要為全校各個(gè)部門提供兩類服務(wù)：

1.服務(wù)器托管。各個(gè)部門自己購(gòu)買了服務(wù)器，甚至有些部門還有自己的機(jī)房，為了幫助他們管理服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心提供服務(wù)器托管服務(wù)。

2.我們采用虛擬主機(jī)的技術(shù)，并建立了一套流程化的管理體系。

動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)盤活數(shù)據(jù)中心

文/本刊評(píng)論部

過去，我們關(guān)注服務(wù)器管理和服務(wù)器虛擬化，今天，我們更多的是談?wù)撛?。云，是一種運(yùn)營(yíng)模式，而不是具體指某一種實(shí)現(xiàn)技術(shù)。很多方案都包含云的理念，和云沾邊，是云概念的具體實(shí)現(xiàn)。

云強(qiáng)調(diào)的是資源能以更方便和快捷的方式提供給最終使用者。在提供資源的過程中會(huì)涉及資源的申請(qǐng)、審批、資源的分配和回收等。盡管我們都覺得云是未來的發(fā)展方向，但要建立符合自己需要的云不是一蹴而就的事情。為此，業(yè)界一些廠商，例如戴爾，提出另一個(gè)概念：動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)。不管我們是否建立數(shù)據(jù)中心的云平臺(tái)，動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)都可以用來進(jìn)行數(shù)據(jù)中心的優(yōu)化工作。

動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)能將數(shù)據(jù)中心的硬件資源和軟件系統(tǒng)進(jìn)行分離，分別進(jìn)行管理。硬件資源不再是一次性固定分配給某個(gè)軟件系統(tǒng)，而是根據(jù)軟件系統(tǒng)的負(fù)載情況，進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配。

靜態(tài)架構(gòu)無法適應(yīng)業(yè)務(wù)猛增

對(duì)于傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心來說，硬件資源（例如服務(wù)器）和軟件系統(tǒng)（例如操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件）是在被采購(gòu)回來以后，初次部署時(shí)形成匹配關(guān)系的。一旦部署完成，在未來的3～5年內(nèi)，這種匹配關(guān)系就固定下來。只有在硬件資源出現(xiàn)故障或者需要進(jìn)行淘汰升級(jí)時(shí)，才會(huì)把軟件系統(tǒng)遷移到新的硬件資源上運(yùn)行。這種長(zhǎng)期穩(wěn)定的匹配關(guān)系所構(gòu)成的基礎(chǔ)架構(gòu)被認(rèn)為是一種靜態(tài)架構(gòu)。

靜態(tài)架構(gòu)是過去二十年里數(shù)據(jù)中心的一種主流模式。它的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單，符合我們的常規(guī)管理習(xí)慣。硬件資源和軟件系統(tǒng)的靜態(tài)固定式匹配，使得管理員在后期的運(yùn)維中可以節(jié)省大量的管理工作。它的缺點(diǎn)是硬件資源的使用效率低下，并常常伴隨著軟件系統(tǒng)的性能問題：在軟件系統(tǒng)負(fù)載小的時(shí)候，硬件資源無法充分利用，造成資源浪費(fèi)；在軟件系統(tǒng)負(fù)載大的時(shí)候，已分配的硬件資源無法支撐壓力，造成性能瓶頸；當(dāng)軟件負(fù)載的變化為漸進(jìn)式時(shí)，可以選擇一個(gè)時(shí)間點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)遷移。采用具有更高計(jì)算能力的硬件資源來替代原有資源，從而實(shí)現(xiàn)軟件系統(tǒng)負(fù)載增加的業(yè)務(wù)需要。用具有更低計(jì)算能力的硬件資源來替代原有資源，從而在軟件系統(tǒng)負(fù)載減小時(shí)節(jié)約硬件資源，提高效率。

如果軟件系統(tǒng)的負(fù)載變化是周期性的或者比較頻繁，靜態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)就顯得力不從心。如果管理員通過手動(dòng)將軟件系統(tǒng)在不同硬件資源上進(jìn)行頻繁遷移，那么就非常耗費(fèi)時(shí)間。因?yàn)檫@種遷移包含操作系統(tǒng)重新部署，應(yīng)用軟件重新配置，以及數(shù)據(jù)的復(fù)制或移動(dòng)。靜態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)無法適應(yīng)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)變化，這就是動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)出現(xiàn)的原因。如果和網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域里面的技術(shù)做一個(gè)類比，數(shù)據(jù)中心的靜態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)就像網(wǎng)絡(luò)里面的靜態(tài)路由，而動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)就像動(dòng)態(tài)路由。靜態(tài)路由簡(jiǎn)單、易于理解卻不靈活，動(dòng)態(tài)路由設(shè)計(jì)更復(fù)雜、更能自動(dòng)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的變化收斂。靜態(tài)架構(gòu)適合小規(guī)模數(shù)據(jù)中心，而動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)適合較大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心。

動(dòng)態(tài)架構(gòu)重定向硬件資源分配

動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)通常需要一個(gè)集中存儲(chǔ)架構(gòu)（SAN）做基礎(chǔ)。所有服務(wù)器上需要運(yùn)行的軟件系統(tǒng)全部保存在SAN存儲(chǔ)中。這里的軟件系統(tǒng)，不僅僅包含應(yīng)用軟件，還包含操作系統(tǒng)。我們通常把包含操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的整個(gè)數(shù)據(jù)叫映像系統(tǒng)。

所有的服務(wù)器都從網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)，而不再?gòu)谋镜赜脖P啟動(dòng)。當(dāng)服務(wù)器從網(wǎng)絡(luò)啟動(dòng)時(shí)，需要使用動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)里的管理軟件來管理這些服務(wù)器的啟動(dòng)過程，最終讓這些服務(wù)器從后端集中存儲(chǔ)上選擇對(duì)應(yīng)的映像系統(tǒng)來運(yùn)行。這就實(shí)現(xiàn)了硬件資源和軟件系統(tǒng)之間的動(dòng)態(tài)映射，即動(dòng)態(tài)分配關(guān)系。

服務(wù)器可以被管理軟件統(tǒng)一管理起來，作為一個(gè)或者多個(gè)資源池。每一個(gè)軟件系統(tǒng)對(duì)應(yīng)一個(gè)資源池或者多個(gè)資源池。當(dāng)它對(duì)應(yīng)于一個(gè)資源池時(shí)，軟件系統(tǒng)可以在該資源池內(nèi)部的任意一臺(tái)空閑服務(wù)器上運(yùn)行。任何一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障，軟件系統(tǒng)都可以自動(dòng)切換到同一個(gè)資源池內(nèi)部的另外一臺(tái)空閑服務(wù)器上進(jìn)行運(yùn)行。當(dāng)軟件系統(tǒng)對(duì)應(yīng)于多個(gè)資源池時(shí)，軟件系統(tǒng)可以在不同的資源池的服務(wù)器之間進(jìn)行重定向運(yùn)行。

在動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)下，所有的軟件系統(tǒng)（也可以說是映像系統(tǒng)）都存儲(chǔ)在后端SAN存儲(chǔ)之上，它們?cè)诓煌?wù)器上的切換行為，并不是數(shù)據(jù)遷移，而只是系統(tǒng)的重定向運(yùn)行，所以速度很快。

動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)的概念在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，業(yè)界一些廠商增加了更多的高級(jí)功能，比如戴爾讓軟件系統(tǒng)在物理服務(wù)器和虛擬服務(wù)器之間實(shí)現(xiàn)切換，以及生成圖形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖和進(jìn)行圖形化系統(tǒng)配置等。

圓桌討論

既然云計(jì)算將各種資源整合在一起，那么在整合的過程中必然會(huì)出現(xiàn)一些問題；而且，云架構(gòu)體系中的某個(gè)部分產(chǎn)生單一故障時(shí)，復(fù)雜的技術(shù)對(duì)運(yùn)維服務(wù)的質(zhì)量要求也比較高，這些都涉及相應(yīng)的運(yùn)維人員的配備和技術(shù)支持的問題，因此我們對(duì)引進(jìn)云計(jì)算是有顧慮的，請(qǐng)問在座的老師和戴爾公司的代表對(duì)此有什么看法？是否還有其他比較好的技術(shù)？戚麗：云計(jì)算目前離我們還有點(diǎn)遠(yuǎn)。清華大學(xué)目前主要采用的還是虛擬主機(jī)、虛擬機(jī)技術(shù)。用戶將應(yīng)用放在虛擬機(jī)平臺(tái)上，由我們負(fù)責(zé)提供資源。我們還對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的級(jí)別進(jìn)行劃分，這主要是為了安全起見。一旦入侵，可能會(huì)影響一組服務(wù)器里的應(yīng)用系統(tǒng)，因此，我們將相同級(jí)別的系統(tǒng)放在一起。

當(dāng)然，新技術(shù)是可以嘗試的，但是我們不一定要做第一個(gè)“吃螃蟹”的人。

徐海：前幾年，虛擬化技術(shù)對(duì)于當(dāng)時(shí)的人來說太“虛”了，但是，后來人們都接受它了。很多高校都在虛擬化平臺(tái)運(yùn)行關(guān)鍵性業(yè)務(wù)。從虛擬化技術(shù)的例子可以看出，技術(shù)是會(huì)逐漸成熟和被人們所接受的。云計(jì)算同樣如此。隨著“十二五”規(guī)劃制定出來之后，相信會(huì)有很多高校愿意去嘗試建立云，總有人會(huì)“吃螃蟹”的。而云計(jì)算會(huì)在未來幾年內(nèi)成熟起來。前期，將所有計(jì)算數(shù)據(jù)和計(jì)算業(yè)務(wù)遷移到云平臺(tái)上，這對(duì)于廠商和用戶來說，都是極大地挑戰(zhàn)。但是，一旦成功，后期的維護(hù)和管理將非常簡(jiǎn)單。

我們建議數(shù)據(jù)中心將服務(wù)器分成3~4個(gè)性能檔次。以高、中、低三個(gè)檔次為例。戴爾的動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)一開始將軟件系統(tǒng)遷移到低檔服務(wù)器上，如果服務(wù)器的壓力增加，則將軟件系統(tǒng)遷移到中檔服務(wù)器上運(yùn)行，如果發(fā)現(xiàn)壓力回落，則將軟件系統(tǒng)重新遷移到低檔服務(wù)器上，否則，就遷移到高檔服務(wù)器上，以此類推，這就是動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)管理與服務(wù)器分級(jí)相結(jié)合的原理。高校可以以此來提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率。

請(qǐng)問戴爾的系統(tǒng)的部署需要多長(zhǎng)時(shí)間？

徐海：在一些實(shí)踐案例中，我們發(fā)現(xiàn)單純部署一個(gè)新系統(tǒng)是比較簡(jiǎn)單的，但是如果用戶已經(jīng)有一個(gè)可以繼續(xù)使用的舊系統(tǒng)，這就需要新系統(tǒng)來整合，其復(fù)雜性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于前者。實(shí)際上，搭建戴爾的新系統(tǒng)并不會(huì)耗費(fèi)很長(zhǎng)時(shí)間，但是前期咨詢、前期分析等行為需要一段時(shí)間來操作。而在系統(tǒng)搭建好后，無論是虛擬機(jī)，還是物理機(jī)，都能迅速就位，提供相應(yīng)的服務(wù)。

戴爾在美國(guó)教育行業(yè)有不少成功案例，例如幫助Clemson大學(xué)部署了動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)和云計(jì)算解決方案，整合全校的計(jì)算資源。