淺析云計算數(shù)據(jù)中心的資源管理

摘 要：云計算實質是以網(wǎng)絡基礎的互聯(lián)計算，能夠對大規(guī)模的數(shù)據(jù)進行處理運算，是二十一世紀的新興技術之一。同時，對傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的應用軟件為導向轉為云計算服務為中心的時代，隨著大數(shù)據(jù)運算的需要愈加強烈，我們的互聯(lián)網(wǎng)逐漸向云計算靠攏，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心也將實現(xiàn)巨大的轉變，其面向服務的轉變將是不可逆轉的潮流。

關鍵詞：云計算；數(shù)據(jù)中心；資源管理

中圖分類號：TP315

互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展一直都很迅速，近年也不例外。隨著時間的推移，網(wǎng)絡基礎硬件設施在不斷地更新?lián)Q代，互聯(lián)網(wǎng)的應用深度和廣度都在不斷地深化，對于互聯(lián)網(wǎng)的重要一環(huán)——數(shù)據(jù)存儲，其成本也已經(jīng)變得較低，互聯(lián)網(wǎng)的用戶數(shù)量也已經(jīng)有了顯著升高。因而，當今的世界也變得越來越信息化，大量的數(shù)據(jù)需要處理，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)計算技術以及網(wǎng)絡通信技術的簡單結合遇到了瓶頸，從而傳統(tǒng)結構的數(shù)據(jù)中心滿足不了當下的需求也就不足為奇了。本文在介紹云計算的相關概念及理論之后，較深入地分析研究了新型的面向服務的數(shù)據(jù)中心架構。

1 云計算數(shù)據(jù)中心概述

1.1 云計算的定義

云計算有著豐富的內(nèi)涵，涉及到的理論領域比較寬，總的來說有三個方面：分布式數(shù)據(jù)計算、并行數(shù)據(jù)計算以及網(wǎng)絡信息海量計算。而這個概念的提出，被研究人員所普遍認可的說法是由美國國家標準語技術研究說提出的，云計算作為一種有償服務，其是基于使用客戶的實際網(wǎng)絡使用流量計費的，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的更新?lián)Q代，網(wǎng)絡已經(jīng)觸手可及，而云計算也將變得越來越使用廣泛。用戶通過訪問面向服務的網(wǎng)絡計算資源，來獲得所需要的數(shù)據(jù)或者計算結果，而這個過程的實現(xiàn)將是非常輕松簡便的。同樣地，工業(yè)生產(chǎn)中，云計算也將逐步地普及應用，隨著時間推移，云計算的工業(yè)應用技術講愈加成熟，所涉及的工業(yè)領域也會得到很大程度地增多。

1.2 云計算的原理介紹

從云計算所涉及的理論領域，我們也可以明顯的看出，該技術的主要目的是將目標處理數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡上的各計算機上同時進行計算。同樣地，對于企業(yè)級的數(shù)據(jù)中心，其運行過程和網(wǎng)絡是極為相近的，企業(yè)的數(shù)據(jù)量是由需求多少決定的，而企業(yè)內(nèi)外部的數(shù)據(jù)計算請求來使用企業(yè)數(shù)據(jù)中心的存儲及計算資源。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的急速崛起，移動網(wǎng)絡終端上的數(shù)據(jù)服務越來越廣泛，如手機網(wǎng)絡交易等都是云計算技術的運用。也就是說，相對于傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)的過于依賴單機軟件，云計算基于互聯(lián)網(wǎng)軟件，通過大量數(shù)據(jù)的處理，一定程度地使得互聯(lián)網(wǎng)應用更加普及而廣泛起來。

2 ITIL基本概念

2.1 ITIL架構

目前國內(nèi)市場在ITIL架構應用領域使用最為廣泛的是ITIL V2版本，這一標準從整體上可以分為1個職能，6個模塊和10個流程。這里所說的職能實際上就是指系統(tǒng)的管理職能，它是整個架構穩(wěn)定運行的關鍵，直接控制著架構中的每一部分長期可靠工作。架構雖然分成了6個不同模塊，但是這些模塊之間還是存在著一些必然聯(lián)系，在實際工作中需要這些模塊相互配合。6個模塊中最重要的一個就是服務管理模塊，它主要是用來對具體服務內(nèi)容進行支持和交付。下面我們將分別介紹一下這6各模塊：

第一個模塊是服務支持模塊，該模塊的主要工作內(nèi)容就是對任務執(zhí)行進行分工，尤其是任務執(zhí)行人員以及不同人員具體工作內(nèi)容。服務支持模塊在實際工作中均需要對這些細節(jié)進行簡明準確的描述，進而保證在云計算過程中，IT組織能夠嚴格按照SLA標準向顧客提供高質量的IT服務。

第二個模塊是服務交付模塊，該模塊在整個架構中的作用就是分析具體某項業(yè)務的開展都需要IT組織提供哪些基礎資源，進而保證云計算過程能夠順利進行。換句話說，服務交付模塊在整個結構中是IT組織是否能夠與顧客之間建立起SLA等級協(xié)定的關鍵，同時也是實際云計算過程SLA目標監(jiān)控的關鍵組成部分。

第三個模塊是安全管理模塊，該模塊在實際工作中主要是用來存儲規(guī)劃和各種管理信息的，同時還需要對IT服務所達到的安全流程水平進行評價，評估運算過程中存在的潛在風險，并相應的給出問題解決方案。IT架構之所以設置安全管理模塊的主要目的就是為了保證系統(tǒng)運行的保密性和完整性，進而提高運行質量。

第四個模塊是IT基礎設施管理模塊，該模塊的主要作用是提高IT構架的運行效率，以最合理成本投入滿足最大程度業(yè)務需求。它的存在能夠從根本上穩(wěn)定IT基礎設施建設。、

第五個模塊是應用管理模塊，顧名思義該模塊的額主要作用就是對各種應用進行全生命周期科學管理，并對企業(yè)用戶、開發(fā)人員、服務經(jīng)理進行整個系統(tǒng)管理指導，以便幫助他們在最短的時間內(nèi)從服務管理角度對IT架構應用系統(tǒng)形成充分認識。

第六個模塊是服務管理規(guī)劃與實施模塊，該模塊的存在主要是用來對服務組織、實施及具體管理流程進行改善，特別是在IT架構組建過程中所出現(xiàn)的各種問題均需要進行調(diào)整和規(guī)劃，進而使得顧客能夠形成特定的未來發(fā)展規(guī)劃，并未這一規(guī)劃的每一步實現(xiàn)提供全面細致長期的有效指導。

2.2 基于ITIL的云計算數(shù)據(jù)中心管理理念

云計算是基于面向服務的數(shù)據(jù)中心架構的，而要使得這樣的系統(tǒng)架構功能全面、性能可靠地運行，合理恰當?shù)南到y(tǒng)管理維護也是必不可少的。它的內(nèi)部結構是：通過功能強大的管理服務層將基礎架構和服務管理框架有機連接起來。比較著名的埃森哲數(shù)據(jù)中心就是這樣的面向服務的新型架構組織起來的，這樣的架構能夠在目前條件下最大可能地優(yōu)化IT基礎設施以及系統(tǒng)的資源配置，使得系統(tǒng)的運算結構、存儲結構以及網(wǎng)絡通信結構得到很好改進。

云計算數(shù)據(jù)中心不只是理論上的成熟，也要能偶經(jīng)得住長期實踐的考驗，在具體的應用中，系統(tǒng)的設計流程與傳統(tǒng)的軟件系統(tǒng)相似，客戶需求分析、軟件功能組成、系統(tǒng)應用實現(xiàn)等，而這也就要求我們能夠盡量以以下標準進行數(shù)據(jù)中心的設計：

戰(zhàn)略規(guī)劃的結果要能夠實施。既然是面向服務的數(shù)據(jù)中心，設計就要以用戶為中心，能夠達到用戶的各種總體需求，進一步地才能在此基礎上，對總體需求的細節(jié)實現(xiàn)進行完備準確地表述。

數(shù)據(jù)中心的實現(xiàn)過程要有很好的工程控制力。使得在這個工程的實現(xiàn)過程中，客戶的人力、財力和工期都在整個計劃的預期內(nèi)。反過來，客戶方也要能夠提供可靠地可行性分析報告，并與企業(yè)文化等非技術要求相吻合。

注意整個數(shù)據(jù)中心的擴展戰(zhàn)略，也就是說，在原有的數(shù)據(jù)中心基礎上進行擴展，能夠重復利用的原設施，絕不再重復投資，對現(xiàn)有的基礎設施盡最大努力的利用，降低整個工程的成本。

3 云計算資源管理

3.1 云計算資源管理體系結構模型

這種新型的數(shù)據(jù)中西系統(tǒng)結構可以為層級結構，主要是由被動式部件和主動式部件兩部分組成，主動式部件就是該系統(tǒng)的各種資源，也就是對系統(tǒng)的數(shù)據(jù)資源進行不同形式的使用；而作業(yè)則是整個系統(tǒng)結構的實體內(nèi)容，調(diào)度則把任務影響到系統(tǒng)的主動式部件中去，而非影響到資源中。

3.2 云計算資源管理的資源調(diào)度

云計算資源調(diào)度系統(tǒng)對整個管理系統(tǒng)而言非常關鍵，直接關系著資源管理系統(tǒng)的有效性以及可接受性，而云計算的動態(tài)性能以及異構性又直接決定了資源調(diào)度系統(tǒng)的復雜性。調(diào)度系統(tǒng)的設計可以采用集中式、分布式以及層次式等結構，其中集中式調(diào)度系統(tǒng)的所有資源均是通過同一個中央調(diào)度程序來進行調(diào)度，任何可使用的系統(tǒng)信息均集中在中心機上；分布式調(diào)度系統(tǒng)中，其工作原理是交互作業(yè)，將結構傳輸至遠程系統(tǒng)中，并沒有中心機來負責整個作業(yè)調(diào)度。

參考文獻：

[1]張小慶.基于云計算環(huán)境的資源提供優(yōu)化方法研究[D].武漢：武漢理工大學，2013.

[2]黃道超.智慧云網(wǎng)絡動態(tài)資源適配關鍵技術研究[D].北京：北京交通大學，2013.

[3]馮振乾.云計算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡帶寬隔離技術研究[D].國防科學技術大學，2012.

作者簡介：羅興宇（1985.9-），重慶人，工程師初級，研究方向：計算機技術。

作者單位：重慶郵電大學 移通學院，重慶 400000