宋丁一

摘 要：在云計算得到廣泛應用的背景下，為智慧機房的建設(shè)發(fā)展提供了機遇。在對云計算及其在智慧機房中應用意義展開分析的基礎(chǔ)上，本文從應用部署、建設(shè)模式、軟硬件配置等方面分析了智慧機房建設(shè)方法，并對機房運維管理問題進行了探討，為關(guān)注這一話題的人們提供參考。

關(guān)鍵詞：云計算;智慧機房建設(shè);運維管理

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）20-0026-02

0 引言

在信息技術(shù)取得快速發(fā)展的背景下，傳統(tǒng)機房建設(shè)已經(jīng)無法滿足資源高效利用需求。而云計算的出現(xiàn)引發(fā)了科技界的革命，還應在機房建設(shè)和運維管理中得到應用，以便完成智慧機房的創(chuàng)建，滿足時代的發(fā)展要求。因此，還應加強基于云計算的智慧機房建設(shè)與運維管理研究，以便推動機房轉(zhuǎn)型升級。

1 云計算概述

云計算作為分布式計算的一種，能夠利用網(wǎng)絡“云”將復雜的數(shù)據(jù)計算處理程序劃分為多個小程序，然后利用由多個服務器構(gòu)成的系統(tǒng)進行程序快速運行與處理，最終將得到的結(jié)果返回給用戶。早期的云計算僅僅負責進行任務發(fā)放和計算結(jié)果合并，發(fā)展至今則對并行計算、網(wǎng)絡存儲、負載均衡等計算機技術(shù)進行了集成應用，能夠在短時間內(nèi)完成數(shù)以萬計數(shù)據(jù)處理，提供強大的網(wǎng)絡服務。所以云計算可以看成是提供資源的網(wǎng)絡，同時也是將信息技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)、軟件等結(jié)合在一起的服務，需要將計算資源池看成是“云”，實現(xiàn)各種計算資源集合，并通過軟件實現(xiàn)自動化管理。從特點上來看，云計算具有高靈活性和可靠性，能夠通過虛擬平臺完成數(shù)據(jù)備份、遷移等終端操作，并且具有較高運算能力，可以在原有服務器基礎(chǔ)上發(fā)揮高速運算功能，在虛擬化層次上實現(xiàn)應用擴展。在云系統(tǒng)資源虛擬池中進行各種虛擬化要素的統(tǒng)一存放管理，應用云計算可以結(jié)合用戶需求實現(xiàn)資源靈活部署，即便服務器發(fā)生故障也可以實現(xiàn)重新部署，因此具有較高的可靠性。在需要實現(xiàn)業(yè)務擴展時，可以實現(xiàn)虛擬化資源的動態(tài)擴展，從而使計算機云操作水平得到提高。

2 云計算在智慧機房中的應用意義

在傳統(tǒng)的機房建設(shè)中，只能完成固定IT資源部署，以至于辦公電腦在非工作時間閑置，使得計算機資源利用率較低。應用云計算進行智慧機房的建設(shè)，可以實現(xiàn)閑置資源的共享，使資源利用率得到提高。在云計算支撐下，機房可以完成軟硬件一體化部署，運用即插即用技術(shù)將資源接入網(wǎng)絡。而默認的配置能夠使多數(shù)場景工作需求得到滿足，存在特殊需求只需要進行少量簡單配置，在桌面運行機制保持不變的情況下，使新配置的硬件與軟件無縫集成。因此應用云計算，無需按照人數(shù)進行計算機硬件設(shè)備的配置，只需按照機房并發(fā)率進行資源購買，然后通過按需分配提高資源利用率。從云端進行資源獲取，由于云端產(chǎn)品不需要維護，不會導致硬件設(shè)備損壞，所以具有免維護優(yōu)勢。此外，獲取云計算服務，能夠?qū)崿F(xiàn)資源靈活可靠部署，在用戶數(shù)較少時僅憑單臺服務器為機房運行提供支撐，在用戶數(shù)量增加時可以實現(xiàn)集群部署，并且實現(xiàn)分布式存儲。具體來講，就是在8-30用戶數(shù)下運用單機模式，超出30采用集群模式，各服務器扮演管理節(jié)點、備份節(jié)點、存儲節(jié)點等不同角色，能夠降低機房建設(shè)成本，同時使機房具有易擴展和易維護的特點。

3 基于云計算的智慧機房建設(shè)分析

3.1 系統(tǒng)應用部署

應用云計算實現(xiàn)智慧機房建設(shè)，需要加強應用部署。從系統(tǒng)邏輯架構(gòu)上來看，包含硬件資源、虛擬化基礎(chǔ)平臺、云計算基礎(chǔ)平臺、云桌面管理層、接入和訪問控制層以及云終端。在硬件資源部署上，需要完成服務器、存儲設(shè)備、配電設(shè)備、交換設(shè)備等硬件基礎(chǔ)設(shè)施的配備。考慮到云桌面無任何存儲介質(zhì)，需要在虛擬化服務器中實現(xiàn)全部數(shù)據(jù)存儲，并且采取聚合式架構(gòu)實現(xiàn)集群服務器的構(gòu)建，以便使單點故障帶來的影響得到消除，使系統(tǒng)計算彈性能力得到增加[1]。在虛擬化基礎(chǔ)平臺上，需要結(jié)合云桌面對資源需求進行各種物理資源虛擬化處理，得到各種虛擬資源。在云計算基礎(chǔ)平臺上，包含資源調(diào)度和資源管理兩個模塊，能夠?qū)τ嬎恪⒋鎯途W(wǎng)絡資源進行管理，使云桌面從高負載物理資源向低負載資源遷移。在云桌面管理層，需要完成用戶權(quán)限認證，保證桌面使用安全，實現(xiàn)桌面各種會話管理。在接入和訪問控制層，包含網(wǎng)管、防火墻、負載均衡器等設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)終端訪問控制管理。而云終端是用于對云桌面進行訪問的固定終端設(shè)備，包含客戶端、移動端等。

3.2 機房建設(shè)模式

在智慧機房建設(shè)中，可以采用的服務平臺包含私有云、公有云和混合云三種，需要結(jié)合實際需要進行選擇，保證機房建設(shè)的成本、安全性等各方面達到要求。在云計算服務模式選擇上，包含SaaS、PaaS、IaaS三種。得到普遍運用的為SaaS，在完成軟件定制后，由服務商將軟件存放在服務器，用戶可以通過網(wǎng)絡下載。根據(jù)使用時間，服務商可以進行費用結(jié)算。采用PaaS模式，服務商需要提供硬件平臺，并且負責進行軟件升級管理，用戶可以在云計算平臺上進行系統(tǒng)開發(fā)和設(shè)計。采用IaaS模式，服務商需要不斷進行服務體系完善，以便為用戶提供良好應用體驗。通過不同服務模式接口，可以獲得不同服務。而用戶在服務器上進行的操作，將得到詳細記錄。為降低智慧機房各終端硬件對云計算的要求，還應通過云計算平臺提供不同級別服務，促使用戶能夠結(jié)合需求進行選擇，實現(xiàn)機房管理優(yōu)化。對幾種模式進行比較可以發(fā)現(xiàn)，IaaS注重基礎(chǔ)設(shè)施服務，SaaS注重軟件服務，PaaS注重平臺服務[2]。結(jié)合實際需求獲取云服務，實現(xiàn)云桌面的部署，用戶可以通過與服務器建立不同連接實現(xiàn)應用訪問。對不同會話進行區(qū)分，能夠使多個用戶共享一個操作系統(tǒng)，并通過策略配置提供不同桌面。

3.3 機房軟硬件配置

在機房硬件配置上，包含各種服務器、存儲系統(tǒng)和網(wǎng)絡設(shè)備。服務器包含三種，分別為計算服務器、管理服務器和存儲設(shè)備，分別負責提供虛擬機資源、管理調(diào)度云端資源、提供存儲資源。在交換設(shè)備配置上，需要完成接入層、匯聚層和核心層的交換機安裝，能夠?qū)崿F(xiàn)云外通信連接和內(nèi)部服務器接入，并且提供對外網(wǎng)絡接口，使流量得到匯聚。采用負載均衡器，能夠使負載保持均衡，使用戶流量管理得到加強。在終端布置上，可以進行瘦客戶端和軟終端配置，從而實現(xiàn)云桌面登錄。在軟件配置上，需要在服務器、網(wǎng)絡和存儲設(shè)備間完成虛擬化基礎(chǔ)平臺構(gòu)建，負責資源整合和動態(tài)分配，以便使機房物理資源管理得到簡化。在資源監(jiān)管上，需要采用云管理軟件實現(xiàn)資源發(fā)放管理，能夠?qū)υ谱烂婀芾斫缑孢M行集成，提供統(tǒng)一管理入口。在云桌面管理上，需要采用業(yè)務運營平臺、云桌面管理層等構(gòu)成的軟件，實現(xiàn)圖形化界面的提供，使云桌面能夠得到快速回收和發(fā)放，使虛擬資源得到彈性管理。

3.4 機房建設(shè)優(yōu)勢

采用云計算技術(shù)實現(xiàn)智慧機房建設(shè)，可以對終端服務器進行共享連接，同時實現(xiàn)機房工作桌面集中部署和維護，促使桌面服務效率得到提高。不同于過去分散系統(tǒng)環(huán)境，實現(xiàn)桌面集中部署能夠在服務器側(cè)開展管理維護工作，如系統(tǒng)軟件安裝、補丁升級、病毒防護等，無需用戶自行進行桌面維護，達到“所見即所得”的效果，因此能夠機房管理水平得到提高[3]。在遠程服務器上進行業(yè)務數(shù)據(jù)的托管，能夠使數(shù)據(jù)得到遠程隔離，保證數(shù)據(jù)信息安全。因為終端僅為顯示設(shè)備，不負責進行業(yè)務數(shù)據(jù)的處理和存儲。維護人員對不同終端控制策略進行設(shè)置，則能確保業(yè)務數(shù)據(jù)無法在本地下載，也能禁止用戶完成本地USB設(shè)備訪問，從而避免數(shù)據(jù)被非法竊取。此外，通過服務器獲得云服務，能夠隨時隨地通過固定網(wǎng)絡或移動網(wǎng)絡進行云端接入，使機房具備多終端多操作系統(tǒng)接入能力，因此能夠為資源調(diào)用提供便利。

4 基于云計算的智慧機房運維管理

4.1 數(shù)據(jù)安全管理

為保證智慧機房安全運行，需要加強數(shù)據(jù)安全管理。針對機房軟、硬件設(shè)備，還應完成安全防護體系的建立，加強非正常數(shù)據(jù)流量的監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以通過硬件阻斷對非正常訪問行為進行限制，繼而使機房內(nèi)部數(shù)據(jù)安全得到保證。針對機房網(wǎng)絡硬件，需要做到定期檢查，確保硬件功能穩(wěn)定，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠傳輸，以免因硬件故障導致機房數(shù)據(jù)丟失。針對服務器，需要完成風險預警機制的建立，通過詢問方式確定計算機狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)安全風險應禁止用戶終端訪問，以免病毒通過訪問數(shù)據(jù)進入服務器系統(tǒng)，繼而使服務器數(shù)據(jù)得到保護。在服務器運維管理上，需要采用雙機熱備方案，將兩臺服務器當成是管理節(jié)點，確保虛擬化系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)雙系統(tǒng)切換，為數(shù)據(jù)的安全性提供保障。

4.2 軟硬件管理

在智慧機房運維上，需要實現(xiàn)各種設(shè)備的集中管理，使終端維護量得到降低，從而為機房管理提供便利。針對機房各種硬件設(shè)備、設(shè)施，需要加強系統(tǒng)監(jiān)控，完成報警閾值設(shè)置，以便及時發(fā)現(xiàn)和處理硬件故障，保證機房穩(wěn)定運行。機房軟件需要定期升級更新，需要完成權(quán)限設(shè)置，保證系統(tǒng)應用得到統(tǒng)一管理。作為管理員，可以授權(quán)給桌面用戶完成部分應用軟件安裝，通過設(shè)置軟件安裝權(quán)限，按組或虛擬機完成權(quán)限分配，能夠使用戶利用給定訪問鏈接進行應用訪問，避免用戶因自主安裝軟件造成系統(tǒng)受到病毒感染。利用云桌面對系統(tǒng)運行情況進行監(jiān)控，能夠發(fā)現(xiàn)運行異常、感染病毒、文件損壞等問題，可以進入維護模式進行“重置系統(tǒng)”等功能鍵的點擊，從而使系統(tǒng)恢復正常。

4.3 通信接口管理

在對基于云計算的智慧機房進行管理時，能否保持負載均衡和實現(xiàn)網(wǎng)絡鏈路冗余，將關(guān)系到云服務能否順利獲取，從而影響資源利用率。在運維管理上，還應加強服務器網(wǎng)口檢查，確保全部完成BST模式設(shè)置，能夠為VLAN劃分功能提供支持。按照層次，可以將網(wǎng)絡劃分為核心層、匯聚層、接入層和虛擬網(wǎng)絡層。核心層布置有交換設(shè)備，負責數(shù)據(jù)通信連接，需要采用交換機集群保證交換機連接的冗余得到匯聚。在與上層設(shè)備連接時，需要采用靜態(tài)路由或OSPF模式實現(xiàn)對接。針對匯聚層的交換機，需要實現(xiàn)接入層交換機流量匯聚，以便實現(xiàn)三層通信。采用交換機堆疊方式，能夠使設(shè)備連接冗余得到保證[4]。針對接入層，需要加強機柜內(nèi)部服務器接入管理，通過堆疊實現(xiàn)連接冗余。針對服務器內(nèi)部的虛擬網(wǎng)絡，需要加強通信監(jiān)控，完成多網(wǎng)卡綁定，避免因單個網(wǎng)卡發(fā)生故障造成通信業(yè)務中斷。

5 結(jié)語

綜上所述，在智慧機房建設(shè)和運維管理中運用云計算技術(shù)，能夠通過云桌面提供靈活云服務，使機房資源得到虛擬化處理，從而使資源利用率得到提高。在實踐工作中，需要結(jié)合機房建設(shè)需求進行建設(shè)模式選擇，加強機房應用部署和軟硬件配置，并重視機房運維管理工作，繼而使機房能夠維持高效運行。

參考文獻

[1] 賴作財，吳華娟.基于云計算的智慧機房建設(shè)與運維管理研究[J].電子世界，2018（02）：194-195.

[2] 張雪華.智慧機房的動力環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)研究與設(shè)計[J].計算機產(chǎn)品與流通，2017（12）：124.

[3] 王磊，王珂.基于云計算的智慧機房建設(shè)與運維管理研究[J].信息與電腦（理論版），2017（22）：16-18.

[4] 王磊，鄭劍橋.基于云計算的智慧機房應用模式研究[J].現(xiàn)代信息科技，2017，1（03）：80-81+84.