内蒙烟草云计算数据中心实施路径探讨

张春芳 庞瑞卿 李海龙

摘要：该文基于内蒙古烟草业务实际，通过对比传统数据中心和云计算机数据中心的优缺点，提出了在内蒙古烟草建设云计算数据中心的关键问题、体系架构和建设步骤。

关键词：云计算；虚拟化；数据中心

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）30-0001-02

Abstract：The thesis based on the actual situation of tobacco business in Inner Mongolia， by comparing the advantages and disadvantages of traditional data center and cloud computer data center， this paper puts forward the key problems， architecture and construction steps of building cloud computing data center in Inner Mongolia tobacco.

Key words： Cloud computing； virtualization； data center

1 內蒙烟草云计算数据中心建设需求分析

近年来，随着信息化的发展，内蒙烟草已建设完成覆盖卷烟生产、经营、管理全过程的信息系统，包含两叶销售、专卖、财务、办公自动化等，而且这些信息系统均为省集中部署。但是在数据利用方面，却缺少一套完整的支撑系统，存在数据存储分散、标准不统一、综合利用率低等问题，如何在源头上保证基础数据的一致？如何能够查询实时数据？如何保障分析的效果？如何保证业务数据统计口径的统一？这些都是我们需要认真思考的问题，也是内蒙烟草信息化下一步的发展方向。

当前，随着云计算的盛行，数据中心的建设也有了传统数据中心和云计算数据中心之分。

2 传统数据中心与云计算数据中心的区别

传统数据中心业务对设施要求复杂，导致设施利用率不高；设施扩展困难；设施可用性和安全性低；管理复杂，跟不上业务需要；大能耗、低效率。而云计算机数据中心可以根据业务需求，弹性分配资源；灵活、方便的无限制扩展性；简便高效的数据保护和远程容灾的能力；具备统一管理的能力；具有高效节能的绿色环保设计。

可以说，云数据中心的特点首先就是高度的虚拟化，这其中包括服务器、存储、网络、应用等虚拟化，使用户可以按需调用各种资源；其次是自动化管理程度，包括对物理服务器、虚拟服务器的管理，对相关业务的自动化流程管理、对客户服务的收费等自动化管理。

“虚拟化、自动化管理和服务管理”，是云计算数据中心与传统数据中心相比的本质区别所在。传统数据中心无法兼顾业务的可用性和资源的高效利用，一般会为了保证业务系统的高可用性，牺牲资源的高利用率。多数企业数据中心的资源利用率低于15%。云计算数据中心，企业共用一个大的资源池，其大小可以适时调整，还可通过动态资源调度机制对资源进行实时合理分配，其资源利用率可达80%以上。

3 云计算机数据中心建设的关键问题

任何新技术和新概念，均有两种驱动因素，一是需求推动，一是技术拉动。20世纪80年代，传统计算资源架构发生了变化，应用与计算耦合；20世纪90年代，出现了网格计算；21世纪初，开放式的数据模型和通信标准被广泛使用，整合各个异构的IT资源成为可能；2007年以后，云计算将计算资源及存储资源、应用平台及各种软件服务，以服务的方式通过网络交付给用户，用户通过简单的终端设备即可获取相关的云服务。云计算的思想是把资源整合起来，给其中的每一个成员使用。

云计算数据中心建设的几个关键问题就是，虚拟化、自动化瓜茉莉、服务管理和安全四个方面。

基础设施虚拟化主要是将资源进行整合，进而实现增强服务能力；自动化管理目的是将统一部署整合后的资源，根据业务需要动态分配资源，提高资源利用率和服务可靠性；服务管理就是在自动化管理基础之上，对客户的业务需求进行流程自动化管理，降低人工运维成本，信息系统的最重要一环就是保证安全，安全管理主要是保护企业数据隐私和提高远程数据容灾能力。

4 云计算数据中心体系架构

云计算数据中心的体系架构主要分四层，分别是资源层、虚拟化层、管理层和服务层。管理层根据服务层业务及系统部署要求，自动调整资源，实现按需分配，所有资源在虚拟化层池化和优化，为管理层的按需分配提供基础。（详见图1）

5 云计算数据中心建设步骤

云数据中心根据其资源虚拟化、自动化、服务管理和安全四个特点，在建设的过程中主要分四个步骤：

第一步：虚拟化

虚拟化即基础设施的虚拟化，包括存储虚拟化、网络虚拟化和服务器虚拟化。虚拟化的实现详见图2：

存储虚拟化：存储虚拟化是将整个存储网络中的存储资源视为一个存储池。存储虚拟化掩盖了异构存储之间的差异，使系统能够根据不同业务需求，匹配存储资源，灵活地进行数据管理和控制。

网络虚拟化：网络虚拟化是对网络连接的概念进行了抽象，允许远程用户访问组织的内部网络，就像物理上连接到该网络一样。

服务器虚拟化：服务器虚拟化主要有两种技术：一是集群技术，一是分区技术。其中集群技术是将多台服务器虚拟为一台服务器的技术，目的是提高计算能力和提升设备的容错、实现负载均衡。集群技术已经广泛应用于操作系统、数据库和中间件等系统软件平台。

分区技术是大型主机和UNIX小型机上一种成熟的技术，就是将一台服务器虚拟为多台服务器，每个虚拟单元叫一个分区，各分区之间是相互隔离的，目的是提高资源利用率。

网络虚拟化、存储虚拟化与服务器虚拟化一起，将数据中心硬件资源构建为一个完整的计算资源虚拟环境，在虚拟化管理系统的控制下，实现动态的可配置的智能系统。

第二步：自动化管理

资源虚拟化完成了资源的整合。整合后的资源需要统一部署，从而提高资源利用率。自动化管理负责云计算数据中心所有资源的动态分配。通过自动化管理，所有的資源相互协调，提供给用户完成业务需求的最佳资源组合。

第三步：服务管理

在云计算数据中心，资源的池化和规模化降低成本的要求使得服务器的数量远超过了传统数据中心的规模，而运维管理人员的数量则相对非常有限。只有借助高效的服务管理工具，才能保障云计算数据中心的正常运行。

第四步：云计算数据中心的安全

云计算数据中心建成后，还有重要一环，就是如何保证数据中心的安全，目前有两种方式：一种是远程数据容灾。另一种就是数据安全管理。

远程数据容灾的实现也有三种技术，第一种是基于虚拟带库容灾，通过IP网络将备份数据复制到远端无缝接入的备份系统；第二种是基于存储（数据级别），存储系统内置将数据复制到远端容灾中心可快速恢复业务，基于主机（应用级别）通过主机软件功能，将数据复制到远端可实现应用级数据容灾

数据安全管理主要是通过内外一系列安全设备、软件来保证数据中心这个核心的安全，例如用杀毒软件防护内网的攻击，入侵检测系统防护应用级代码攻击，防火墙防止扫描、嗅探攻击，PKI认证，安全网络监控管理平台防止非法接入。

6 结束语

云计算数据中心较传统数据中心有资源使用灵活、自动化管理能力强、安全等诸多优点，但是云计算数据中心的建设，首先需要考量企业信息化相关应用是否真正的面向云计算机开发，能够真正地以云计算模式提供服务。

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