云計(jì)算中心消防系統(tǒng)的一體化集中控制和應(yīng)用

王秀亮

摘 要：作為下一代計(jì)算模式，云計(jì)算在科學(xué)計(jì)算領(lǐng)域中占有重要地位，并吸引了學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大關(guān)注。本文對云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的描述，同時(shí)對基于云計(jì)算的中心消防系統(tǒng)的一體化集中控制進(jìn)行了描述。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)已應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，并在許多領(lǐng)域發(fā)揮著積極的作用。

關(guān)鍵詞：一體化集中控制；中心消防系統(tǒng)；云計(jì)算

中圖分類號：TU995.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）09-0021-01

云計(jì)算作為下一代模型，在許多領(lǐng)域的科學(xué)計(jì)算有廣泛的應(yīng)用。數(shù)據(jù)中心作為云計(jì)算的基礎(chǔ)，需要解決環(huán)境問題下的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在可擴(kuò)展性、容錯(cuò)性和成本方面的問題。本文研究了中心消防系統(tǒng)在云計(jì)算環(huán)境中的挑戰(zhàn)，以及解決這些挑戰(zhàn)的各種一體化集中控制。這些一體化集中控制的最新研究進(jìn)展根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。并在此分類基礎(chǔ)上，對相關(guān)技術(shù)方法進(jìn)行了分析和比較，指出了這些技術(shù)存在的問題。最后，提出未來研究的幾個(gè)方向。

1 云計(jì)算

作為下一代計(jì)算模式，云計(jì)算在科學(xué)計(jì)算和商業(yè)計(jì)算領(lǐng)域占有重要地位，并受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的廣泛關(guān)注。云計(jì)算被譽(yù)為“革命性的計(jì)算模式”。

云計(jì)算是計(jì)算模式，為用戶提供可配置的、可共享基礎(chǔ)設(shè)施的計(jì)算資源[1]。它使用戶能夠?qū)崟r(shí)訪問網(wǎng)絡(luò)，存儲(chǔ)，和其他計(jì)算資源，而云服務(wù)提供商又幾乎不會(huì)參與。云計(jì)算供應(yīng)商建立一個(gè)或數(shù)個(gè)大型數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心通過連接大量的節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，為用戶提供各種服務(wù)的基礎(chǔ)，如基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)和軟件服務(wù)。云計(jì)算具有極大的規(guī)模，可擴(kuò)展性高，可靠性高，虛擬化，低需求服務(wù)等特點(diǎn)，能夠很好地滿足海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的要求[2]。

2 基于云計(jì)算的中心消防系統(tǒng)一體化集中控制研究

2.1 基于云計(jì)算的中心消防系統(tǒng)技術(shù)背景

如今，隨著各種信息處理技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)的出現(xiàn)，通信技術(shù)的飛速發(fā)展。如此大量的數(shù)據(jù)僅存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上已經(jīng)無法滿足海量數(shù)據(jù)的需求?；诖耍灾行南老到y(tǒng)為基礎(chǔ)的的一體化集中控制出現(xiàn)了。云計(jì)算環(huán)境中，數(shù)據(jù)中心有大量的計(jì)算機(jī)，通常高達(dá)數(shù)百萬臺(tái)，并存儲(chǔ)PB級甚至艾字節(jié)的數(shù)據(jù)，這可能很容易導(dǎo)致計(jì)算機(jī)或數(shù)據(jù)失敗。大量的計(jì)算機(jī)組不僅對數(shù)據(jù)中心的可擴(kuò)展性和存儲(chǔ)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性帶來了巨大的挑戰(zhàn)，而且會(huì)造成高昂的硬件基礎(chǔ)設(shè)施成本和高功耗。因此，數(shù)據(jù)中心的中心消防系統(tǒng)容錯(cuò)性、可擴(kuò)展性和功耗成為云計(jì)算技術(shù)的關(guān)鍵部分，以保證數(shù)據(jù)的可用性和可靠性。

2.2 一體化集中控制

傳統(tǒng)的提高可擴(kuò)展性的方法通常是冗余的磁盤保留。該方法在一定程度上保證了足夠的存儲(chǔ)空間。然而，云計(jì)算規(guī)模的現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心環(huán)境是幾十甚至成千上萬個(gè)。此外，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)中心或甚至EB或PB計(jì)算。數(shù)據(jù)中心和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的規(guī)模將隨著應(yīng)用的增加而迅速擴(kuò)大。因此，任何云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心的方式，在建立開始的磁盤保留不能完全計(jì)劃，任何基于硬盤存儲(chǔ)的云服務(wù)提供商的數(shù)據(jù)中心在建立之初都不能全面計(jì)劃好。中心消防系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和快速增長性提出了更高的要求，不僅要求數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)具有良好的可擴(kuò)展性，而且組織結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)也必須具有良好的可擴(kuò)展性以適應(yīng)擴(kuò)展應(yīng)用需求。

傳統(tǒng)提高容錯(cuò)能力的方法，如高性能服務(wù)器，專用存儲(chǔ)設(shè)備或磁盤陣列技術(shù)都花費(fèi)巨大，這是很難滿足的云計(jì)算供應(yīng)商的利潤。而龐大的節(jié)點(diǎn)規(guī)模和節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)量大大提高了故障概率。在云計(jì)算環(huán)境中，破壞行為成為常態(tài)。頻繁的故障行為和巨大的損失，使得云計(jì)算環(huán)境面臨故障容錯(cuò)能的重要挑戰(zhàn)，中心消防系統(tǒng)的迫切問題。在云計(jì)算環(huán)境下，提高容錯(cuò)存儲(chǔ)的分布，不僅研究了互聯(lián)節(jié)點(diǎn)之間的關(guān)系，提高容錯(cuò)物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，而且研究組織和管理上的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在節(jié)點(diǎn)上，以提高容錯(cuò)數(shù)據(jù)。

3 基于云計(jì)算的中心消防系統(tǒng)一體化集中控制體系結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心通過數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)來切換到大樓的中心。該架構(gòu)使用一個(gè)切換連接服務(wù)器。轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包完全由交換機(jī)承擔(dān)，服務(wù)器只負(fù)責(zé)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)大多采用樹形結(jié)構(gòu)。切換到中心的結(jié)構(gòu)一般都是連接到三個(gè)樹形結(jié)構(gòu)，即邊緣層、匯聚層和核心層。機(jī)架的服務(wù)器一般連接到機(jī)箱的開關(guān)，構(gòu)成邊緣層。邊緣層交換機(jī)的某些結(jié)構(gòu)和聚合層交換機(jī)連接，完整和平衡，通過帶寬聚集。最后，匯聚層交換機(jī)和核心層路由設(shè)備的連接，為用戶提供從外部數(shù)據(jù)中心路由的訪問。

簡單直觀的樹形結(jié)構(gòu)，易于連接和實(shí)現(xiàn)，通過增加幀和相應(yīng)的開關(guān)可以更方便地?cái)U(kuò)展，但也存在很多問題：鏈路帶寬容量有限；靈活性差，服務(wù)器利用率低；交換機(jī)嚴(yán)重浪費(fèi)資源；無法滿足通信需求。每個(gè)服務(wù)器為中心的體系結(jié)構(gòu)是由服務(wù)器互聯(lián)安裝多個(gè)網(wǎng)卡、交換機(jī)和路由器的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)裝置無[3]。

4 結(jié)語

本文針對中心消防系統(tǒng)在云計(jì)算環(huán)境中的挑戰(zhàn)，以及解決這些挑戰(zhàn)的各種一體化集中控制進(jìn)行了研究。這些一體化集中控制的最新研究進(jìn)展，根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。并在此基礎(chǔ)上，對相關(guān)技術(shù)方法進(jìn)行了分類、分析和比較，指出了這些技術(shù)存在的問題。最后，提出了未來研究的方向。

參考文獻(xiàn)

[1]周瑤.云計(jì)算環(huán)境下基于信任和角色的動(dòng)態(tài)訪問控制技術(shù)研究[D].南昌大學(xué)，2016.

[2]尹紹鋒.訪問控制技術(shù)研究及應(yīng)用[D].湖南大學(xué)，2008.

[3]云遼飛.基于角色的訪問控制技術(shù)在統(tǒng)一設(shè)備管理中心系統(tǒng)中的應(yīng)用[D].西安電子科技大學(xué)，2007.