面向云數(shù)據(jù)中心架構體現(xiàn)的是一種資源調度的全新方式，資源調用方式是面向云服務。它可以基于計算能力的虛擬化和資源調配的自動化，來為用戶提供虛擬的計算、存儲和網(wǎng)絡資源。

　　1、項目建設目標

　　煤炭企業(yè)目前不斷整合，其企業(yè)規(guī)模不斷擴大，導致網(wǎng)絡規(guī)模和終端用戶數(shù)激增。隨著煤炭企業(yè)信息化工業(yè)化控制系統(tǒng)的不斷融合，煤炭企業(yè)應用系統(tǒng)的數(shù)量和規(guī)模也不斷擴大(如煤炭安全生產(chǎn)系統(tǒng)、生產(chǎn)產(chǎn)量系統(tǒng)、調度系統(tǒng)、工業(yè)電視視頻系統(tǒng)等)。這些直接導致了煤炭企業(yè)數(shù)據(jù)中心的需要全新的變革以適應大集中、自動化、虛擬化的新型企業(yè)要求。

　　數(shù)據(jù)中心建設的是構建一個可持續(xù)發(fā)展的、新一代的面向云計算的數(shù)據(jù)中心架構。將數(shù)據(jù)中心的IT資源池化，通過智能業(yè)務調度機制、以可計量的方式按需、保質的取用資源，滿足業(yè)務需求的同時屏蔽底層的復雜性，使用戶可以把更多精力投入到IT資源的優(yōu)化應用上去，如圖1所示。
 

　　2、項目實施技術要求

　　面向云的數(shù)據(jù)中心架構體現(xiàn)的是一種資源調度的全新方式，資源調用方式是面向云服務。通過網(wǎng)絡智能化實現(xiàn)智能業(yè)務調度機制，需要達到以下目標：

　　2.1整合化

　　要形成云計算的資源池，必須使所有IT資源共享化，這就是資源的整合化。使用統(tǒng)一交換技術，將傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心存在的三種網(wǎng)絡(使用光纖存儲交換機的存儲交換網(wǎng)絡即Fiber Channel SAN，便于實現(xiàn)CPU、內存資源并行化處理的高性能計算網(wǎng)絡即多采用高帶寬低延遲的InfiniBand技術，以及傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)以太網(wǎng)技術)形成的資源豎井打破，使用Fiber Channel Over Ethemet(FCoE)標準協(xié)議構建統(tǒng)一的IT資源統(tǒng)一交換如圖2所示。
 

　　為保證統(tǒng)一交換的實現(xiàn)，統(tǒng)一交換必須提供高品質的傳輸能力，區(qū)別于傳統(tǒng)以太網(wǎng)技術，必須能夠實現(xiàn)高性能、低延遲和不丟幀的以太網(wǎng)。各類網(wǎng)絡智能服務，比如安全訪問控制、安全檢測、協(xié)議分析、應用優(yōu)化和負載均衡等等是理所當然的IT資源的重要組成部分，因此資源整合也包括將這些網(wǎng)絡智能服務無縫集成在基礎設施內以便于虛擬化調度。

　　2.2虛擬化

　　虛擬化就是把已整合的資源以一種與物理位置、物理存在、物理狀態(tài)等無關的方式進行調用，是云計算架構中IT資源池形成的關鍵環(huán)節(jié)。虛擬化是實現(xiàn)物理資源復用、降低管理維護復雜度、提高設備利用率、保證全局服務策略一致性的關鍵。同時也是為未來自動化資源調用和配置打下基礎。在云計算架構的數(shù)據(jù)中心中，與IT資源相關的各個環(huán)節(jié)都有合理的虛擬化設計，這包括：

　　1) 應用/數(shù)據(jù)資源的虛擬化：典型產(chǎn)品和技術包括SOA，虛擬存儲、VSAN、NPIV/NPV等。

　　2) 主機計算(操作系統(tǒng)平臺)虛擬化：典型產(chǎn)品和計算包括VMware，MS Hyper-V，Citrix， ??等。

　　3) 網(wǎng)絡虛擬化：包括虛擬網(wǎng)絡(MPLS VPN、VLAN)，虛擬網(wǎng)絡設備(虛擬交換機、虛擬路由器等)，虛擬網(wǎng)絡智能服務(虛擬防火墻，虛擬負載均衡)。

　　2.3 自動化

　　自動化是云計算架構中實現(xiàn)按需、按質、定量供給IT資源滿足上層業(yè)務需求的關鍵一步，自動化的本質是按業(yè)務需求對IT資源池中的資源實現(xiàn)自動、優(yōu)化的調度。理想的自動化情境中，業(yè)務的部署完全不需要物理上的動作，資源在虛擬化平臺上可以與物理設施無關的進行分配和整合，這樣只需要將一定的業(yè)務策略輸入給智能網(wǎng)絡的策略服務器，一切的工作都可以按系統(tǒng)自身最優(yōu)化的方式進行計算、評估、決策和調配實現(xiàn)，如圖3所示。

　　業(yè)務部署自動化需要有非常成熟的IT資源池和智能化調度機制，首先IT資源池需要如前所述的資源整合化、虛擬化發(fā)展到一定程度，即IT資源已經(jīng)實現(xiàn)了高度整合和虛擬化；其次智能化調度機制必須依托于一個復雜性較低、穩(wěn)定性較好的資源池平臺，這就需要高度整合和虛擬化的資源必須實現(xiàn)在一個精簡化的、無廠商互操作障礙的架構中，以降低調用的復雜度。

　　3、項目實施具體方案

　　為達到數(shù)據(jù)中心整體設計要求，并滿足潞安集團應用系統(tǒng)不斷發(fā)展的功能和性能要求，設計考慮到技術先進性和前瞻性。服務器的連接帶寬要傳輸存儲、內存同步和數(shù)據(jù)等多個業(yè)務.而且虛擬化技術使得服務器的計算向高密度小型服務器資源整合為一個大的計算資源池的方向發(fā)展，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡正成為連接各個服務器的CPU、內存等資源的公共通道，成為“云計算機”的內部總線。

　　3.1 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡及智能設備設計

　　潞安集團數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡核心層使用兩臺配置雙臺Cisco Nexus 7010，每臺Nexus 7010實配冗余雙引擎、5塊冗余的交換矩陣。每臺Nexus 7010都配置2塊全線速的48端口萬兆模塊，每臺提供了96個全線速萬兆端口。這些萬兆端口也支持lGE電/光模塊。雙核心可通過跨機箱的端口捆綁和跨機箱的配置同步實現(xiàn)從數(shù)據(jù)平面到管理平面的虛擬化，兩個9.9Tbps能力的交換機可虛擬化為接近20T的海量交換核心；另一方面虛擬化后的交換機還進一步支持“一分多”的虛擬化，實現(xiàn)海量交換核心分化為多個虛擬交換機來使用。這里的虛擬交換機是指完全如同實際的物理機一樣擁有獨立的配置界面、獨立的控制平面和數(shù)據(jù)轉發(fā)平面，完全的故障隔離和單獨維護和重啟能力。網(wǎng)絡的轉發(fā)資源完全虛擬化池，在交換機池中按需增加和削減虛擬交換機，無須改變物理和布線結構。

　　智能服務資源使用兩臺Ciseo ASA 5585-X作為安全防護設備，捆綁虛擬為一臺設備成為安全資源池以旁路接人方式集中部署在核心交換設備上(不在核心層部署會形成資源豎井，串接會影響智能服務的部署和無法擴展，還應支持鏈路聚合的標準的IEEE 802.3ad)。智能服務虛擬化的提供給每個需要的業(yè)務部門。數(shù)據(jù)中心接人層設計統(tǒng)一使用FCoE技術用于接入萬兆服務器和存儲，按照1：1的最高收斂比配置。設計方案配置4臺Cisco Nexus5 548萬兆FCoE全線速交換機，實現(xiàn)虛擬機感知網(wǎng)絡，利于大規(guī)模虛擬機部署。

　　3.2數(shù)據(jù)中心服務器及存儲設計

　　設計方案中刀片服務器選擇思科統(tǒng)一計算系統(tǒng)(UCS)，配置思科2臺5 108刀片服務器機箱，該機箱安裝4臺全寬四路刀片服務器，由2104XP通過光纖連至6120XP，每個2104XP有4個10G上行端口，支持40G帶寬，每刀片機箱安裝2個，共80G帶寬。刀片服務器選擇思科8臺UCS B230刀片服務器，每個刀片配置2顆Intel E7-2850(10核)處理器，128G內存，雙接口萬兆CAN卡。服務器虛擬化使用VMware vSphere 5服務器虛擬化軟件。VMware是業(yè)界領先的虛擬化平臺公司，VMware vSphere 5是構建云計算基礎架構最領先的虛擬化平臺，而且支持公有云服務。

　　數(shù)據(jù)中心存儲使用EMC Symmetrix VMAX 20K系列，其使用1OG FCoE技術，配置兩臺EMC Symmetrix VMAX 20K存儲設備，單臺配備48T容量。

　　3.3容災備份網(wǎng)絡平臺的設計

　　要堅持統(tǒng)籌規(guī)劃、綜合設計、注重應用、放眼未來的原則，在確保潞安集團數(shù)據(jù)中心和各礦節(jié)點本地的容災SAN存儲網(wǎng)絡合理規(guī)劃部署的同時，充分利用IP骨干網(wǎng)絡傳輸平臺，采用最先進的廣域網(wǎng)二層擴展技術OTV實現(xiàn)容災網(wǎng)絡的二層擴展；采用GSS/LISP技術結合負載均衡設備ACE實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心多站點選擇，F(xiàn)CIP技術實現(xiàn)各節(jié)點容災備份系統(tǒng)的高效互聯(lián)；同時結合全面靈活的IP路由和豐富高效的高級服務功能，共同協(xié)作，從根本上保證容災備份系統(tǒng)運行基礎平臺的高效、安全、穩(wěn)定和可靠。

　　3.4數(shù)據(jù)中心業(yè)務管理自動化

　　選擇基于vBlock私有云計算自動化系統(tǒng)，構建潞安集團數(shù)據(jù)中心業(yè)務管理自動化平臺。使用思科云基礎設施管理平臺作為云資源發(fā)布的自動化系統(tǒng)平臺管理數(shù)據(jù)中心整體資源。資源使用用戶可登陸Web頁面根據(jù)需要定制所需資源。

　　4、結語

　　文章從IT資源的統(tǒng)一化、虛擬化及業(yè)務管理自動化等方面提出了潞安集團云計算平臺建設的總體方案。由于使用了大量最先進和最前沿的技術方案，在具體建設時期還要考慮成本及具體實際情況部署。災備平臺的詳細設計，服務器、智能設備等虛擬化具體實現(xiàn)需進一步研究。

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本文標題：基于“云計算”的潞安集團數(shù)據(jù)中心平臺建設

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