文｜ 中建八局第一建設有限公司 張軍 杜佃峰 朱賀 魏樹臣

1 引言

近年來，隨著云計算的成熟應用和企業(yè)數(shù)字化轉型，越來越多的中國企業(yè)開始“擁抱”云計算服務，其中不乏優(yōu)秀的建筑施工企業(yè)。

圖1

圖2

我司作為中建八局二級單位中信息化領先單位，下屬15個分公司，約300個在建項目，歷來重視信息化建設工作。公司“十三五”規(guī)劃中提出建成“一個中心兩個平臺四個系統(tǒng)”和著力打造“智慧工地”的工作目標，原本傳統(tǒng)的信息化服務能力和管理模式已顯得“力不從心”。因此，我司于2018年開展并完成了新一代云數(shù)據(jù)中心及云桌面建設工作，有力地支撐了公司“十三五”戰(zhàn)略發(fā)展，實現(xiàn)了信息化管理升級，為公司數(shù)字化轉型提供了基礎條件。

2 規(guī)劃設計

云數(shù)據(jù)中心建設內容主要包括：構建IT資源池、升級網(wǎng)信基礎設施、部署桌面云和模塊化中心機房。

2.1 虛擬化資源池設計

打破傳統(tǒng)物理服務器邊界，采用虛擬化技術構建統(tǒng)一的IT資源池，以實現(xiàn)IT資源靈活劃分和集中管理，進一步提高IT資源利用率。

服務器虛擬化是數(shù)據(jù)中心的核心，其承擔著數(shù)據(jù)中心“計算”、“存儲”功能。對于虛擬化數(shù)據(jù)中心中的服務器，通常都是將相同或者相似類型的服務器組合在一起，安裝云操作系統(tǒng)，使其計算資源能以一種虛擬服務器的方式被不同的應用使用，即所謂的虛擬化資源池。

國內成熟的云計算產品，主推超融合模式，但靈活性略有不足，我們仍采用服務器+存儲傳統(tǒng)方式，以便后期根據(jù)業(yè)務實際情況靈活部署硬件設備。整體設計如圖1所示，底層是各類服務器、存儲和網(wǎng)絡安全硬件，通過中間層的虛擬化技術破除邊界整合資源，為應用層提供服務應用。

我們主要從評估現(xiàn)有信息資產占有情況、評估管理系統(tǒng)資源使用情況、虛擬化平臺占用資源情況和每年按5%的資源增長等方面，預設虛擬化資源池容量。進行虛擬化的計算/存儲服務要求性能要高，我們主要看是否高主頻、是否固態(tài)盤、支持預讀等方面。

為滿足公司、二級單位及項目部不同層級組織對IT資源使用需求，對資源池進行集群劃分，通過邏輯隔離保障安全。

2.2 網(wǎng)信安全設計

隨著《網(wǎng)絡安全法》發(fā)布實施和國家對網(wǎng)信安全提到戰(zhàn)略高度，在當前網(wǎng)絡信息安全嚴峻形勢下，我司依法依規(guī)對云數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)信安全進行了優(yōu)化升級。主要進行了以下方面的規(guī)劃設計：第一，進行區(qū)域劃分，加強邊界防護；第二，網(wǎng)信安全做到可視化、持續(xù)檢測和全攻擊鏈的感知，規(guī)范上網(wǎng)行為；第三，外網(wǎng)用戶VPN訪問云中心，接入聯(lián)通+電信雙線接入；第四，進行VLAN劃分，識別不同類型用戶。整體網(wǎng)絡結構設計如圖3所示。

部署病毒防護中心軟件，運行在云服務器上的虛機加載殺毒驅動，就可以通過主機物理內存交換進行病毒查殺和實時監(jiān)控，效率高、速度快。

數(shù)據(jù)安全方面，主要采用數(shù)據(jù)備份機制和虛機快照，以及云平臺管理機制中安全機制。

2.3 桌面云設計

桌面云必須選用高主頻的硬件服務器和充足的網(wǎng)絡帶寬。根據(jù)單用戶資源用戶數(shù)估算整體資源需求，并預留余量。

采用VPN技術，保障人員出差等外網(wǎng)接入云桌面的實際需求。對桌面云用戶進行分類，分為一般辦公用戶和圖形設計用戶。對應我司BIM設計等部門，提供GPU云桌面，保障顯存資源。

圖3

圖4

圖5

表1

2.4 模塊化機房設計

云數(shù)據(jù)中心機房依據(jù)《信息系統(tǒng)安全等級保護基本要求》（GB/T 22239-2008）、《電子計算機機房設計規(guī)范》（GB50174-2008）、《計算機機房場地通用規(guī)范》（GB2887-2000）、《電子計算機機房施工及驗收規(guī)范》（SJ/T3003-93）、《低壓配電設計規(guī)范》（GB50054-95）等標準規(guī)范，進行接地防雷、消防排煙、防塵防靜電、綜合布線和電氣建設。其中核心是模塊化機柜安裝使用。模塊化機房整體效果如圖6。

云機房通過模塊化機柜上的微模塊，實現(xiàn)各設備運行狀態(tài)監(jiān)控和報警，支持移動化監(jiān)控管理，降低人工管理成本。

3 建設成果

新一代云中心，從能耗成本、人工管理成本，較之前均有較大降低。智能化運維，標志著對傳統(tǒng)機房、服務器等的管理實現(xiàn)了轉型升級。新一代云數(shù)據(jù)中心，基于當前流行的云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，為這些技術的運用提供了新的基礎模式，為公司業(yè)務創(chuàng)新和深化應用，奠定了信息化基礎。

虛擬化云技術的應用，縮短了業(yè)務部署周期，提升了公司IT資源的使用率，做到了按需分配，統(tǒng)一管理。網(wǎng)絡安全依據(jù)相關法律法規(guī)和等級保護的要求進行了基礎建設，為下一步等保測評奠定了基礎。特別是優(yōu)化了網(wǎng)絡劃分，增加了對內部用戶的安全防護機制，填補了安全漏洞。

目前，我司已經(jīng)能夠隨時隨地監(jiān)控運維云數(shù)據(jù)中心，監(jiān)控設備運行狀態(tài)，檢測網(wǎng)絡攻擊和風險，做到了重要數(shù)據(jù)自動定期備份；實現(xiàn)了鏈路負載和業(yè)務負載雙重優(yōu)化，提升了網(wǎng)絡訪問速度。

4 創(chuàng)新應用

對公司總部來說，目前主要業(yè)務系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了云端部署，依據(jù)系統(tǒng)資源負載情況可量體裁衣分配資源，大大提升了資源使用率，解決了傳統(tǒng)物理服務器系統(tǒng)資源限制導致資源浪費或系統(tǒng)橫行影響。新業(yè)務部署一般情況下，由管理員劃分一定IT資源進行使用，不再像過去要申請購買設備后部署，大大縮短了部署周期。信息化管理工作也能輕松準確地實現(xiàn)智能運維，大大降低了人工成本和錯誤概率。使用桌面云進行日常辦公，業(yè)務數(shù)據(jù)存儲在公司云中心，不會造成數(shù)據(jù)丟失，且用戶可以隨時隨地通過多種方式接入云桌面，增加了辦公的靈活性。

圖6

對下屬項目部來說，公司云數(shù)據(jù)中心可以提供一定的IT資源支持，降低了項目部信息化資產成本支出，且實現(xiàn)了項目結束后信息化資產可實現(xiàn)回收再利用，實現(xiàn)了信息資產線上周轉。

舉個實例：某項目招投標中，業(yè)主要求BIM管理及協(xié)調配合費用不能少于150萬元，要求建立BIM設計團隊，BIM模型在施工階段的創(chuàng)建、深化、更新和應用，否則視為廢標處理。

根據(jù)要求，至少要求配置2臺圖形設計工作站，進行BIM建模。項目計劃采購顯存16G，內存32G的品牌工作站，大約8萬元左右。公司了解到該情況后，分析了業(yè)主要求和項目實際情況后，從云數(shù)據(jù)中心劃分2臺GPU云桌面并分配VPN賬號提供給項目使用。GPU云桌面配置顯存資源，支持BIM建模軟件，VPN保障遠程外網(wǎng)訪問；另外，可以使用手機、筆記本等設備隨時接入進工作。業(yè)主對此方案的可行性與科技感給予高度認可。

單純從硬件角度，就可為項目至少節(jié)約成本60%左右，而且對公司信息技術在項目層面的應用起到了示范宣傳作用，助力總承包管理提升。

5 結語

我司云數(shù)據(jù)中心一期建設工作主要完成了基礎建設，下一階段要深入結合實際管理活動，不斷研究業(yè)務管理新方式；要以數(shù)據(jù)中心為視角，在云中心的體系架構上，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)與IT基礎資源分離，實現(xiàn)IT基礎架構對業(yè)務的靈活/透明的支撐，進而支持業(yè)務創(chuàng)新。