云資源優化方案范文

導語：如何才能寫好一篇云資源優化方案，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關鍵詞：云計算；虛擬機放置；蟻群算法

DOIDOI：10.11907/rjdk.161857

中圖分類號：TP301

文獻標識碼：A文章編號：16727800（2016）010000703

0引言

解決云數據中心能源開銷龐大問題的一種有效方法是優化虛擬機放置。本文提出基于蟻群算法多目標優化的虛擬機放置策略，將虛擬機放置問題轉化為一個多目標優化問題，以優化存儲器資源和CPU處理器資源。

1蟻群算法與多目標優化問題

蟻群優化算法是由Dorigo等[1]提出的一種基于螞蟻覓食行為的模擬進化算法。多目標優化問題[2]也稱為多標準優化問題。一般多目標優化問題由n個決策變量參數、k個目標函數和m個約束條件組成，多目標優化問題

的Pareto最優解是一個集合。

云環境下有許多服務節點池，虛擬機放置方案將影響CPU進程和內存資源損耗，基于蟻群算法的虛擬機放置算法在處理CPU和內存資源時作為一個單獨的目標函數。本文中，資源損耗處理在一個多目標條件下進行，一個目標函數處理進程資源，另一個目標函數處理內存資源。為了完全利用現有資源，采用公式（1）計算潛在的CPU進程資源，公式（2）計算潛在的內存資源。因此，虛擬機放置問題即最優化的CPU進程損耗和內存資源損耗。

Wpj=Tpj-UpjUpj（1）

Wmj=Tmj-UmjUmj（2）

其中，Wpj和Wmj分別表示第j個服務器CPU進程資源消耗和第j個服務器的內存資源消耗。Tpj代表第j個服務器的CPU進程利用閾值， Tmj代表第j個服務器的內存利用值，Upj表示第j個服務器總的CPU進程，Umj表示第j個服務器總的內存資源。 該算法的目標是Wpj和Wmj盡可能減少。

2基于改進蟻群算法虛擬機放置策略

把n個虛擬機放置到m個物理機上，總共有mn個可能的虛擬機放置方案。例如， 把15個虛擬機放置到10個物理機上可能得出1015個解決方案，即使每秒可以評估一百萬解決方案，檢查1015個可能的解決方案也要超過31年[3]。因此，完整的枚舉不可能找到最好的解決方案。應用ACO算法可有效尋找好的解決方案。定義VMPACO算法的偽代碼如下：

Input： Set of VMs and set of hosts with thresholds of resources utilizationOutput： The Pareto set of best solutions for VMs placement （1） Initialize：Set t=0. Set Pareto set empty. Set Initial value for τij（t）=τ0 for each path between VM and host. （2）For k=1 to NOA （number of ants） do Sort the host list in random order. Do ants_trip while any VM isn’t placed. Get the new host from the host list. For each remaining VM that can be placed into the current host. Compute the probabilistic transition rule to select VM to be placed according to probabilistic transition rule. End For End Do Compute the value of the two objectives for the current solution. If the current solution is not dominated by any other solutions in Pareto set Then Add this solution to Pareto set Eliminate the solutions dominated by the added one from Pareto set. End If End For （3）Apply local pheromone update according to local pheromone updating rule. （4）Apply global pheromone update according to global pheromone updating rule （5）Increment t by one. （6） If （t

在算法初始階段，Pareto集是空的，所有的信息素軌跡初始化。迭代被索引為t，0≤t

2.1初始化虛擬機信息素

4結語

本文基于多目標優化的蟻群算法，對虛擬機放置策略進行了研究。將虛擬機放置問題轉化為一個多目標優化問題，旨在優化存儲器資源浪費和CPU處理器資源浪費，有效處理大規模數據中心較大解空間問題。

參考文獻參考文獻：

[1]DORIGO M，MANIEZZO V，COLORNI A.Ant system：optimization by a colony of cooperating agents[J].Systems，Man，and Cybernetics，Part B：Cybernetics，IEEE Transactions on，1996，26（1）：2941.

[2]AKOUSH S，SOHAN R，RICE A，et al.Predicting the performance of virtual machine migration[J].In：Proc.of the IEEE Int’l Symp.on Modeling，Analysis & Simulation of Computer and Telecommunication Systems （MASCOTS）.2010（5）：3746.

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云是多樣化的

云計算這件事已經談了這么久，但為什么戴爾現在才公布云計算戰略？是不是有點晚？

云計算不僅只有公有云一種方式。從目前中國用戶的實際需求來看，企業用戶直接采用公有云的還比較少，大多數用戶其實更青睞混合云。中橋國際調研咨詢有限公司的調研數據顯示：云計算、軟件定義數據中心、虛擬化是未來12個月內中國用戶IT投資的重點，50%的用戶已經或準備部署云計算;直接選擇公有云服務的企業級客戶比例只有5.2%，中小企業直接選擇公有云的比例稍高，但也只有14.7%。曹志平認為，中國用戶對云形態和部署方式的需求差異比較大，需要廠商提供量身定制的個性化云計算解決方案，這也是戴爾提出“Any Cloud”云計算戰略的重要原因。

戴爾在幫助蘇州工業園建立云平臺之前曾經詢問過客戶的需求，得到的答復是，他們最關注的是業務永遠在線，不要因為平臺的遷移而導致業務中斷，數據要絕對安全，整個系統的成本要可控，資源和資金可以得到充分利用，并且可以實現數據的智能化管理等，唯獨沒有對采用哪種云部署方式提出具體要求?！斑@是我們在日常工作中經常聽到的用戶反饋?！辈苤酒礁嬖V記者，”現在，用戶不會因為聽說某種技術先進，而一夜之間完成向新技術平臺的遷移。向云計算的演進是漸進式的，而非革命式的。在云計算方面，用戶的需求是多樣化的，我們也必須提供多樣化的適合其需求的解決方案?！?/p>

中橋國際調研咨詢有限公司總經理兼首席分析師王叢對戴爾“Any Cloud”云計算戰略持肯定態度。她表示：“戴爾每次一個戰略，就像它的產品一樣，都是從用戶的需求考慮，實實在在，而不是炒作概念。戴爾每一代新的服務器之前，都會針對成千上萬的用戶進行調研。這次戴爾云計算戰略之前，也委托我們針對客戶的云計算需求進行了調研?，F在對于用戶來說，關鍵的問題是如何部署云，如何采用一個正確的演進路線圖?！?/p>

“談到云計算的落地，用戶要考慮的是何時開始做，如何做。而我們關注的是如何才能更好地幫助客戶部署云計算，提供多樣化選擇?！?曹志平表示，“現在，很多廠商都推出了自己的云計算解決方案，但差異化不明顯，不能給客戶帶來額外的價值。我們并不認為建立一個公有云平臺就是實現了云計算。我們的云計算戰略宗旨是在合適的時間幫助客戶平穩地向云計算過渡，實現業務轉型。”

曹志平表示，戴爾在云計算方面要打造一個完整的生態鏈，與合作伙伴共同推動云計算的應用，當然也不排除與合作伙伴一起提供公有云服務的可能性。目前，戴爾正在和中國本地的一些合作伙伴洽談合作，很快就會有好消息宣布。

在2014年的Dell World大會上，戴爾正式了Cloud Marketplace，它基于電子商務的思路，就像是一個云計算的“超級市場”，企業用戶可以自由地選擇其上的各種云服務。雖然目前Cloud Marketplace還沒有在中國市場上完全落地，但曹志平表示，這是戴爾公司的整體策略，他們將積極推動Cloud Marketplace在中國的落地和發展。

云計算是不斷演進的過程

那么，傳統企業如何才能順利地邁過云計算這道坎呢？戴爾“Any Cloud”云計算戰略給出了解決方案，就是“云就緒、云部署和云管理”三部曲。

戴爾將傳統企業的云計算旅程劃分成三個階段。第一個階段是“云就緒”。在這個階段，企業的主要工作是實現架構優化，以滿足傳統IT應用演進和新應用的雙重需求。那么，云就緒能不能理解為IT架構的虛擬化呢？

戴爾企業解決方案企業架構師王雪暉回應說，云就緒包括兩方面的工作：第一，優化客戶的基礎架構層，比如可以借助融合或超融合的解決方案，把服務器、存儲虛擬化，優化網絡架構，改傳統的垂直結構為橫向點對點的溝通，以滿足云計算的需求;第二，提高運營和管理的效率，即通過融合架構的管理器把所有IT資源統一管理起來，形成一個資源池，并動態地監控這些資源，為以后的云部署和云管理做好準備。

第二個階段是“云部署”，即采用模塊化、融合高效、端到端的技術方案，保證從傳統架構到云架構的平滑過渡。王雪暉介紹說，在這個階段，優化融合、QoS（服務質量）、性能彈性和SLA（服務等級協議）是四個關鍵指標。

第三個階段是“云管理”，就是跨越異構的不同的云環境，實現資源的集中、統一管理。

曹志平坦言，傳統企業在轉向云的過程中會面臨更多的挑戰。如果傳統企業已經擁有了一定規模的IT系統，并且有意向云計算轉型，希望通過利用一些新技術提升IT系統的整體效率，降低整體擁有成本，實現更高的業務彈性，不妨可以借鑒“云就緒、云部署和云管理”的三步走策略。

其實，上述這三個步驟之間并沒有嚴格的順序。用戶的特點和需求各不相同，有的用戶可以按部就班地從虛擬化起步，經歷云就緒、云部署，最后實現對多云架構的管理。但對于有些關鍵應用來說，它的虛擬化或云化過程可能會延后一點。當用戶把整個環境優化以后，服務質量、服務等級協議都達到一定要求后，用戶再把關鍵應用遷移到云中也不遲。

“云就緒、云部署和云管理構成了一個循環，周而復始。用戶每經歷一次循環，就意味著已經解決了一些云計算的難題，朝著云計算的最終目標又邁進一步。”王雪暉表示。

穩步推進云戰略

為了幫助客戶邁好這三步，戴爾在過去幾年中一直積極布局，進行了多次有針對性的收購。

王雪暉舉例說，幾年前，戴爾收購了一家專門做多云管理的軟件公司。該公司的軟件可以管理市場上20多個最熱門的公有云，并且可以借助API將這些公有云與私有云連接起來，通過一個統一的界面進行管理，并可監控不同云中的資源使用情況。用戶可以在這個多云的管理平臺上創建一些標準的模板，并把這些模板部署到不同的公有云或私有云中。戴爾還有一個名為Boomi的軟件，它可以實現應用的整合，方便把傳統的應用與SaaS應用連接起來，實現數據的互動。

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云需求差異大

目前，云計算在中國市場正呈現出強勁增長的態勢。據中橋國際調研咨詢公司2014年6月對中國460家企業的調研結果顯示，云、軟件定義數據中心、虛擬化是中國用戶未來12個月的前三大IT投資重點。其中，云部署是企業級第一重點;中小企業主要是做好云就緒，通過軟件定義實現數據中心平滑過渡，虛擬化實現軟硬件解耦。未來24個月云計算將在中國市場出現持續的強增長。70%的企業級用戶，以及45%左右的中小企業，已經或將會部署云計算。

雖然中國用戶上云之心迫切，但每個用戶的具體需求卻大不一樣，尤其在云形態和部署方式方面的差異還是比較大的。比如，有的用戶希望將現有的數據中心實現虛擬化，逐步過渡到云計算;有的則計劃在現有數據中心之外，獨立建設私有云，而原有的數據中心將逐步被私有云所取代;還有的用戶與之不同，雖然也是在現有數據中心之外獨立建設私有云，但并不想用其取代原有的數據中心，而是數據中心與私有云并存;當然，也有一些用戶會選擇公有云服務。對此，中橋國際調研咨詢有限公司總經理兼首席分析師王叢認為，基于中國用戶對云形態和部署方式的需求差異，“用戶需要量身定制的個性化的云方案，目前來看，私有云和混合云是中國市場接受度最高的形態，其部署方式則需要兼顧傳統應用和新應用需求，以及管理傳統架構和云架構?！?/p>

從這些調研數據不難看出，企業是否需要云計算已經不是問題，真正的問題在于怎么部署。對于這點，曹志平認為，在云計算上，用戶關心甚至可以說頭疼的事情是究竟應該什么時候上云，怎么上云。而與之相應的，戴爾考慮的也不是要不要做云計算，而是應該提供什么樣的云計算解決方案，才能恰到好處地幫助用戶實現自己想要的任意云，無論是私有云、公有云還是混合云。曹志平說，“從中橋的調研數據可以看出，其實大部分用戶選擇的還是在兼顧現有應用平臺的前提下，逐步向云計算轉型。這種轉型不是一夜之間的革命性的過程，而是平滑的、演進的過程，不能一下子把原有的整個架構打破，建一套完全新的系統，把所有的應用都遷移到云上?！?/p>

正是基于這種理念，戴爾在其他IT廠商轟轟烈烈大舉進軍云計算時，選擇了冷靜思考謹慎出手，待現在時機成熟時，提出了深諳用戶心思、引導和幫助用戶向云端演進的三部曲。

步步為營的云戰略

戴爾的云計算戰略被稱為“Any Cloud”，曹志平解釋說，就是高效務實地幫助用戶以自己的方式向云平滑演進，通過云就緒、云部署、云管理三步走，實現任意云。在戴爾的Any Cloud戰略中，任意云、端到端、靈活共融、簡單高效、平滑過渡、多云管理是其中的關鍵詞。

第一步是云就緒。這個階段的主要工作是優化和改進，將傳統應用和架構平滑過渡到云。曹志平說，云就緒的目標是迅捷高效、投資回報、平滑過渡。在云就緒過程中采取的策略是融合、通用、集成和靈活。他進一步解釋說，集成是指降低演進過程中應用整合周期和管理的復雜度，而靈活就是按需采購、技術共融、標準開發和異構整合管理。其實主要就是兩個層面，一是幫助用戶優化基礎架構層，比如通過融合或超融合解決方案，把服務器和存儲虛擬化，將傳統的垂直的網絡架構變成橫向的點對點的溝通，使硬件架構更符合云計算的要求。二是在運營管理方面，通過融合架構管理器，把所有的資源統一管理起來，組成一個資源池，并通過監控軟件動態管理資源池，為之后的云部署和云管理做準備。

第二步是云部署。這部分主要是實現云平臺的整體建設和高效部署， 以滿足不斷增長的業務和應用的需求， 通過模塊化、端到端、高效融合的技術方案，保證云平臺的規劃和建設領先而高效。其中，優化融合、QoS、彈性計算、SLA是重要的指標。曹志平介紹說，在這一步，戴爾的解決方案可以幫助用戶以任何形式進行部署，包括設計以應用為中心的云計算環境、以通用虛擬化平臺實現云計算、構建超可擴展的云中心等。最終為客戶實現包括公有云、私有云和混合云的統一云平臺打下堅實的基礎。

第三步是云管理，即跨異構和不同云環境，實現資源的集中統一管理。加速云就緒，優化云部署，自動云管理。

曹志平表示，所謂云計算的三步走，是任何一個傳統企業必須要經歷的三個階段，而在不同的階段，戴爾都有相應的解決方案，可以幫助企業在云就緒階段搭建好基礎架構，在云部署階段以模塊化、彈性的方式高效部署各種云服務，在云管理階段跨平臺管理。同時，他特別補充說，這三個步驟其實是一個有機的循環過程，每一次循環，用戶都會解決他們面臨的不同的問題?！安渴鹪朴嬎銢]有固定的模式，戴爾會根據用戶所處的階段和面對的問題，了解他們的痛點，一步一步幫助用戶向云轉型?！?/p>

打造云生態

盡管戴爾的云計算戰略剛推出，但戴爾并不是今天才開始做云計算。早在幾年前，戴爾就收購了一家專門做多云管理的軟件公司。該軟件可以管理市面上20多個熱門的公有云以及私有云的方案，可以通過API把兩個不同的云方案連接起來，使用一個統一的界面，同時監控管理這些不同云上的資源。另外，戴爾還有一些像Boomi軟件這樣的解決方案，它可以把數據中心里的應用與公有云上一些SaaS應用連接起來，實現數據的互通。這些都是戴爾為多云策略所做的準備。

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2016年，Veritas公司的一份《混合云現狀研究報告》顯示：中國企業是最快采用混合云架構的用戶，目前混合云應用的比例已高達64%。隨著云計算應用快速落地，行業用戶對云計算的認知逐漸加深，混合云的采用比例可能會持續走高。

Riverbed也注意到，采用云技術的中國企業數量激增。Riverbed曾在2015年底做過一項關于應用性能的調查報告：在中國，幾乎所有（99%）的受訪者在工作中采用了基于云的企業應用；88%的受訪者表示，未來兩年內，公司還會增加使用基于云的企業應用。

混合云的優勢

在云計算的概念剛誕生時，很多人認為，企業可以只采用公有云或私有云。而事實上，某些工作負載適合運行在公有云上，有些則適合在私有云上運行，還有一些傳統應用則要保留在原有系統中。Riverbed公司大中華區總經理袁志陵認為，企業一旦了解了這些情況，就會意識到混合云其實是最簡單、實際的云策略。換言之，混合云是一種萬全之策，可以讓不同的工作負載各歸其位、各司其職。

那么，混合云具有哪些優勢呢？袁志陵歸納了以下三條。

首先，混合云可以充分發揮公有云和私有云的能力。私有云和公有云基礎設施的混合，可以幫助企業充分利用兩者優勢，一方面有助于企業借助低成本、高效的公有云進行非敏感的操作；另一方面，又可以借助私有云進行某些關鍵的敏感操作。此外，企業還可以根據需要，利用數據中心已有的應用和私有云提供的資源，創造更加靈活的IT環境。

其次，采用混合云可以進一步提高敏捷性?；旌显朴兄谔嵘髽I的業務敏捷性，實現公有云和私有云的無縫連接。與傳統方式中將應用與硬件綁定的模式相比，混合云是一種新型的、更具顛覆性、更加強大且十分經濟的IT服務交付手段。

最后，采用混合云可以有效降低整體擁有成本?；旌显颇Ｊ娇梢栽诓惶鎿Q傳統技術的前提下，幫助企業順利完成新舊系統的轉換，極大地降低IT采支出和運營支出。借助混合云模式，企業可以隨時以更低的成本為即時項目分配資源，實現無縫擴展。

袁志陵表示：“雖然混合云可以為用戶帶來種種益處，但是我們必須清楚地認識到，用戶的期望與IT交付能力之間存在差距，采用云模式增加了IT架構的復雜度，實現復雜、混合IT架構端到端的可視化難度有增無減?！?/p>

Riverbed進行的應用性能調查顯示：72%的國內受訪者相信，混合IT環境中的應用性能問題的排障難度很高。Forrester的一項調查也顯示：多數企業（51%）認為，應用的復雜性已經成為改善應用性能的最大障礙；有些國內用戶反映，解決比較嚴重的應用性能問題，平均花費5個小時。

誰更適合混合云

除非是初創企業，否則部署那種純公有云的基礎設施并不可行。國內許多行業的老牌企業都依靠那種專為滿足其自身特殊需求而開發的應用，在大多數情況下，這些應用都無法實現虛擬化。這其中既有法律、監管、預算和技術等方面的限制，也出于安全性的考慮。袁志陵表示：“混合云讓企業具備了根據每種應用的特殊需求混合并匹配基礎設施的能力。大多數成功企業在無需放棄控制或可視化的前提下采用了混合云方案?！?/p>

在混合云環境中，企業一般會將公共的、共享的資源和開放性的系統，以及數據密集型存儲系統放在公有云上。這就需要海量的存儲和大量的計算、訪問，而且需要比較強大的保護功能，防止外部危害侵入。比如訂票系統，在節假日或業務高峰訪問時段，需要大量的資源來維持系統的正常運行。而單純的私有云顯然無法應付這種如潮水般的峰值資源需求。類似的情況還會出現在電商網站、旅游網站等服務行業官方網站或訂閱系統中。從移動互聯時代的特性來看，幾乎沒有企業處于閉門造車的狀態中，規模越大的企業對外交流的頻次和力度就越大。一些大型的企事業單位和跨國公司就是典型代表。

高可擴展性是混合云優于私有云的最大優勢，這不僅意味著用戶能以更節省的預算來獲取更大的空間和更優質的服務，還意味著用戶不用花心思去應付數據中心的電力、冷卻、管理等問題。因此，處在上升期或發展期的企業和組織，比如一些規模較大的高校和跨區域組織，更適合構建混合云，未雨綢繆。

許多用戶在上云之前，考慮最多的就是安全問題?；旌显平鉀Q方案基本上可以滿足絕大部分企業的需求。混合云的基本做法是將敏感數據保存在企業內部，而將其他資源和服務置于公有云上。這種處理方式可以有效保證企業敏感數據的安全，同時又能在內部系統遭遇意外時，在公有云上對數據進行備份。

袁志陵表示，企業可以根據自己的實際情況分配混合環境中公有云和私有云的比例。

保證業務的敏捷性

企業借助云技術是希望實現業務敏捷性，提升工作效率，但他們很快會發現，混合云基礎架構的有限可視化能力常常使得軟件即服務和各類云應用的應用性能變差，從而導致企業敏捷性和工作效率的降低。Riverbed推出了一個面向混合云和網絡環境應用性能的綜合企業平臺，融可視化、廣域網優化和先進的信息技術為一體，可以解決由快速發展的IT基礎設施帶來的各類相關問題。

Riverbed可以提供各類集成解決方案，幫助企業和IT管理者了解、優化、簡化和保護各類應用、數據。Riverbed是一家應用性能管理公司，自2002年創立以來，實現長距離交付的高性能一直是其業務重點，也是優勢。從2004年推出第一款WAN優化應用設備Riverbed SteelHead以來，Riverbed已協助超過2.7萬家客戶解決了棘手的應用交付難題。今天，在以云計算為主導的新時代，Riverbed正在幫助用戶實現一場應用性能的新變革，通過提供新的架構，幫助企業在云環境中進一步提升應用性能。簡言之，Riverbed提供了在混合型企業內獲得卓越應用性能的技能。

Riverbed SteelCentral是應用性能控制中心，它提供了針對公有云、私有云和混合云環境的全面性能監測與管理功能。最新版本的SteelCentral實現了與Riverbed軟件定義廣域網解決方案的更好集成，將監測延伸至任何終端，企業可從云端獲取該服務。

Riverbed SteelHead是業內首屈一指的廣域網優化解決方案，能夠在采用混合環境的企業內加速交付任意應用。除擁有業內領先的優化方案外，SteelHead還具備類似路徑選擇、安全傳輸等混合網絡功能，以及QoS和SaaS可視化等云友好功能。

Riverbed SteelFusion是一種針對軟件的解決方案，它在超融合的架構之上實現了虛擬化技術、智能存儲緩存、廣域網優化的集成，能夠為用戶提供前所未有的簡便性、敏捷性和數據安全，并為分布式企業提供業務連續性。Riverbed SteelFusion摒棄了所有來自邊緣位置的物理服務器、存儲和數據，在單一解決方案中實現了技術融合，提高了備份過程和數據保護、新服務和站點開通，以及快速恢復至中央數據中心等耗時的邊緣IT應用的速度，將中央數據中心或云端的企業級安全、服務和存儲能力拓展至邊緣位置。在此過程中，用戶o需考慮距離遠近，系統性能也不會被犧牲。

總部位于新加坡的Interplex公司采用Riverbed的解決方案實現基礎設施的現代化，進一步提升其應用性能、網絡可視性和業務敏捷性。

Interplex是一家全球領先的精密工程和制造公司，其40家制造工廠遍布歐美、亞太地區的12個國家，可提供針對復雜精密機械、機電部件和組件的高級應用開發，以及制造解決方案。在過去幾年中，Interplex在IT領域進行了戰略性投資，其中最重要的舉措是將機器人技術引入生產車間，提升了運營效率和生產能力。

自動化技術為企業帶來了高效率，但快速創新和新應用、新服務，以及互聯設備的引入令數據流量不斷增加，導致網絡不堪重負，降低了應用性能、生產效率和成本效率。久而久之，通過網絡經由新加坡數據中心發送的各類應用的速度明顯變慢。另外，由于在流量模式、應用層利用，以及設備層性能方面的可視性受限，基礎設施和應用團隊在努力發現并修復性能故障的過程中浪費了大量時間。

Interplex選擇了Riverbed的解決方案，借助集成的端到端可視化技術，打造現代化的網絡和應用性能基礎設施。該方案能夠為客戶節約成本，快速滿足合規的需求，為客戶更平穩地向數字化轉型鋪平道路。

Interplex采用的解決方案中融入了業內領先的廣域網優化解決方案Riverbed SteelHead，以及能夠實現端到端可視化的Riverbed SteelCentral網絡和應用性能管理。Riverbed SteelHead能夠在短短兩周時間內實現了減少超過50%的帶寬消耗，大大簡化管理，提高投資回報率。

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面臨多重挑戰

數據中心優化需求

數據中心的優化需求主要體現在，隨著業務量的急劇增長導致的數據中心基礎設施、容量、安全性、可靠性以及資源利用率低等問題。具體面臨如下問題。

基礎設施優化問題

數據業務量的急劇膨脹，單一數據中心的機房空間、供電能力、制冷條件都面臨著極大的挑戰，已經難以滿足業務進一步開展的要求，急需一種物理分布，邏輯集中的數據中心，解決單一機房基礎設施難以滿足超大容量數據中心的要求。

可靠性優化問題

數據中心承載著大量的關鍵應用，對可靠性要求極高，傳統的單一數據中心方式難以滿足高可靠性的要求，雙活數據中心已經成為主流方式，需要多數據中心互聯滿足雙活數據中心，滿足高可靠性的要求。

總體資源利用率低問題

當前數據中心之間資源利用率差異大，存在潮汐效應，多數據中心之間的網絡資源利用率較低。總體資源利用率低，導致成本居高不下。

新業務承載需求

數據中心的新業務承載需求主要體現在，隨著云計算、大數據的引入，數據中心存在著大量的虛擬機遷移，服務器集群需求，以及大量的業務創新，資源動態適配需求。具體如下：

業務承載需求

虛擬機遷移需要大二層網絡，并且需要對網絡流量進行優化，避免流量的無效繞轉，需要數據中心網絡能夠很好滿足這類業務的承載需求和優化需求。

業務創新需求

網絡業務的多樣化和創新性，要求數據中心網絡能夠智能、動態的滿足業務承載的需求，能夠快速實施業務的部署，智能感知業務的需求，動態全局實施網絡的調整和適配，滿足新業務快速部署和質量保障的需求。

基于SDN的數據中心互聯解決方案

中興通訊針對以上需求提出了基于SDN的數據中心互聯方案，采用SDN技術實現光網絡、IP網絡的統一控制和協同，也進一步實現了光網絡和IP網絡的多層協同，滿足數據中心互聯0/1/2層的統一優化，從而滿足數據中心的物理分散，邏輯集中控制的要求；實現數據中心的集中優化，提升資源利用率，提升整體可靠性；另外，也基于SDN的開放網絡架構，滿足業務創新，業務快速部署，動態、智能保障業務質量的要求；具體如圖所示。

中興通訊基于SDN數據中心互聯解決方案的特點

多層多域，全面優化

采用SDN技術，分別在光網絡層面、IP網絡層面實現了統一控制，也進一步實現了光網絡和IP網絡的多層協同，滿足數據中心互聯0/1/2層的統一優化，滿足業務的需求。真正做到了在網絡層面全面，端到端的優化，為數據中心的集中控制，全局優化，提升可靠性，為提升整體利用率和運營效率打下了堅實的基礎。

高帶寬利用率

通過SDN的集中控制器，采用統一的計算，全局的網絡流量調整和路徑優化，可有效提高網絡整體的資源利用率，降低建設成本。

高效運維

基于SDN技術，實現了單一數據中心、多數據中心的統一管理和控制，以及虛擬化；并進一步將數據中心的日常運維、管理、控制等功能軟件化，IT化，結合大數據、智能分析等技術，實現數據中心運營的智能化，真正實現全局視圖、所見即所得、端到端管理和控制、一鍵操作，大幅提升運維效率。

靈活適應服務創新的需求

SDN改變的不僅僅是網絡，也將改變網絡的服務模式，促進網絡服務的創新。中興通訊數據中心互聯方案具有高度靈活、虛擬化、開放可編程的特點，可滿足網絡服務創新的需求，可根據具體網絡服務需求進行靈活的定制服務。

滿足業務創新的需求

中興通訊基于SDN的數據中心互聯方案提供網絡0/1/2層的全面統一控制優化，滿足數據中心互聯中的業務備份，大二層網絡，網絡資源利用率提升等方面的業務承載需求的同時，也基于SDN的開放網絡特性，為業務的創新提供平臺。更多與數據中心互聯相關的業務可以基于中興通訊提供的開放式API來實現。

滿足多重需求

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關鍵詞：采礦方法 磷礦 方案優化

0 引言

某礦段是一個礦體邊界平整、結構簡單、構造破壞小、厚度變化小的大型磷礦塊巖礦床。礦區工業磷礦層為二層，即a層礦和b層礦。a礦層賦存于Z1y2地層中，巖性為淺灰、灰色中厚層狀細晶白云巖；b礦層賦存于Z1y4地層中，底部為一套含炭質、硅質、白云質磷塊巖，中上部為淺灰、灰色中厚層白云質磷塊巖；a、b兩礦層夾一層較為穩定的白云巖夾層。a、b兩礦層頂底界線清楚，礦層較為穩定。經計算核實，在初步設計開采范圍內，某礦段保有的地下開采資源儲量111b+122b+333級9003.48萬t，P2O5平均品位22.70%。

1 國內外類似礦體采礦技術

1.1 國內外開采現狀 根據對國內外急傾斜中厚至厚礦體礦山的統計，主要的采礦方法有：有（無）底柱分段崩落法、分段礦房法、階段礦房法、上向充填法等。

分段礦房法：贊比亞某銅礦礦體呈條帶狀產出，平均厚度為8m，傾角30°-90°，礦體與圍巖較穩固。無底柱分段崩落法：瑪姆貝爾格特礦是瑞典第二大鐵礦，目前85%以上的礦石是由無底柱分段崩落法開采出來的。分段高度20m，進路間距22.5m，使采準工程量大大減少。上向充填法：瑞典Kristinberg礦體賦存于絹云母或綠泥石片巖、石英巖內。在礦體的上盤為滑石綠泥巖泥石片巖。礦體由兩條平行的礦帶組成，走向長約130m，傾角45°-70°，礦山采用上向進路充填采礦法。

1.2 未來發展趨勢 研究和采用高效率、高回收率的采礦方法和工藝；研制和使用無軌化、液壓化、自動化程度高的無軌自行采掘設備來提高采礦效率，變革采礦工藝；與科學的管理方法相結合，形成一個優化的礦山生產系統，大幅度提高礦山綜合生產能力，改善企業的總體效益。未來發展趨勢如下：①無軌設備的進一步普及、提高和成套化應用；②進一步發展組合式采礦方案，實現優勢方案的互補；③大盤區無間柱連續強化開采技術；④振動輸送技術；⑤廢棄物回填的無廢開采技術；⑥爆力運搬及深孔崩礦技術。

2 礦段采礦方法的優化與選擇

2.1 方案優化 根據某礦段實地調查資料，某礦段礦體露頭大部分已經在無序民采活動中被小型露天開采，露采降深約50-100m左右，其采剝嚴重失調，形成的露天坑底犬齒狀高低不平。急傾斜中厚礦體是指傾角大于55°，厚度4-15m的礦體。該類礦體傾角較大，采場崩落礦石依靠重力可以順利放出，開采時一般采用平硐豎井聯合開拓的方法。急傾斜礦體往往沿傾向長度很大，礦體厚度又屬于中等厚度，因此開拓系統工程量大、采掘比較高。此類礦體開采時，往往都是采取幾種方法聯合開采的方式。某段礦體平均厚度為12.47m（a層）、18.57m（b層），礦體傾角80°以上，是屬于中厚至厚急傾斜礦體。

某礦段應根據礦山實際情況以及礦體厚度變化和圍巖穩固性等采取合理的采礦方法，以最安全高效的方法回收礦石，降低貧化率。

2.2 方案選擇 通過經驗類比、模擬計算及數學理論計算分析，為確保礦體開采安全，頂柱安全厚度統一取15m，最終建議采用大直徑深孔階段空場嗣后充填采礦方案（垂直走向）時采場結構參數為34×15×55m（長×寬×高）；采用沿走向高分段中深孔階段空場嗣后充填采礦方案（分采分運）時，采場結構參數為：間柱寬8-10m，礦房長約40m，底柱高15m。

3 結論和建議

3.1 某礦段已有的巖石力學參數相對欠缺，建議進行礦區原巖應力測量和礦巖物理力學性質測試系統試驗，為優化采場結構參數、提高采礦效率和控制地壓災害等提供詳細的基礎數據。

3.2 某礦段初步設計開采規劃分前期工程、中期工程、后期工程，推薦前期工程中采用階段下行式回采順序，中期和后期工程中可考慮采用階段上行式回采順序。

3.3 頂底柱等殘礦回收面臨諸多的安全風險，為充分保證頂底柱回收工作安全，礦山應構建礦房充填體、礦柱、巷道包含應力、位移、聲發射監測在內的遠程、實時地壓監測網絡系統。

3.4 采礦費用中采切工程費用和空區充填費用占的比例比較高，如想降低采礦費用，就要更多考慮優化方案采切工程布置以及設計合理的空區充填方案，降低膠結尾砂充填比例，開發可替代水泥的膠凝材料，減少水泥消耗。

參考文獻：

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[2]魏鵬.我國磷礦分布特點及主要開采技術[J].武漢工程大學學報，2011，33（2）：108-111.

[3]屈進.中深孔爆破技術在磷礦開采中的運用[J].中國礦業，2012，21（8）：56-59.

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與傳統的數字校園解決方案有所不同。華師京城“基于云技術的數字校園”，是以數字化信息和網絡為基礎，以云計算為驅動力，在計算機和網絡技術上建立起來的對教學、科研、管理、技術服務、生活服務等校園信息的收集、處理、整合、存儲、傳輸和應用，使數字化資源得到充分優化利用的一種虛擬教育環境。由于整個數字校園搭建在尖端的云計算基礎之上，華師京城“基于云技術的數字校園”可以有效實現教育資源遠程分享、交互運作，并克服數字校園建設中出現的“重硬件，輕應用，缺乏有效資源”的問題，節省信息化建設的投入成本。

“隨著國內教育信息化的不斷深入，建設數字校園已經成為一個不可逆轉的趨勢。云時代的到來，為數字校園提供了一個全新的環境。隨著數字校園對海量存儲數據、交互運作和計算能力需求的不斷上升，華師京城相信，未來的數字校園一定都會建立在云計算技術之上?！比A師京城董事長兼首席執行官龔浩表示，“華師京城作為教育信息化整體解決方案的領先提供者、華東師范大學下屬企業，致力于推動云計算在教育信息化領域的應用，從而實現教育模式的變革和教育資源的均衡。”

華師京城“基于云技術的數字校園”與不久前剛剛的“思科―華師京城教育云終端機”配合，可有效滿足校園網搭建、學校內班級互聯及區域內學?；ヂ摰男枨?，實現遠程互動式教學、區域內教學資源共享和統一管理，構建起優質高效、安全可靠的數字化校園和區域教育信息網絡。

篇8

在2月16日舉辦的主題為“云戰略，智選制勝”的甲骨文2012云計算峰會上，甲骨文公司云戰略專家兼資深產品總監Sandra Cheevers為企業部署私有云給出了甲骨文公司的建議：整合是通往私有云的第一步；在此基礎上，打造可全面管理的自助式私有云；然后，在適當的時候采用外部云。

從整合開始

Sandra介紹，整合是通往私有云的第一步，目前多數公司都處于這一狀態，在朝著標準化、可共享、可擴展的目標整合。但是，此時企業的選擇并不是唯一的，企業可以選擇將多個系統整合到標準、共享和可靈活伸縮的PaaS平臺上，還可以無需標準化即整合到共享IaaS平臺上。PaaS適用于所有應用都已經標準化，可減少異構，降低成本，并減少復雜性，同時能加快新應用程序的部署；IaaS則可以保持軟件體系異構性、成本和復雜性不變，而且可以通過減少硬件、能耗和數據中心空間來節省成本。Sandra介紹，甲骨文公司能夠提供以上兩種整合方式。

其次，通過虛擬化技術實現整合資源池化和靈活的可伸縮性，其中包括服務器虛擬化和集群化。服務器虛擬化可使一個物理資源看似多個物理資源。

打造自助式私有云

如果采用自助式私有云，最終用戶不通過IT管理員或其他第三方就可以調用私有云上的資源。這不但能方便用戶使用云上的資源，還能大大降低IT管理員的工作量。

Sandra介紹，甲骨文公司最新推出的Oracle企業管理器12c是企業實現自助式私有云的利器：在云生命周期的計劃和設置云階段，它可進行容量和整合規劃，還具有資產發現、裸機供應、策略設置等功能；在構建、測試和部署云上的應用程序階段，它可將應用程序打包為組合件，實現應用程序測試，并實現自助式供應；在管理和監視云階段，它可管理自助服務資源，監視最終用戶和應用程序，實現整個體系的云管理；在計量、計費、優化階段，它可計量資源利用率并據此進行計費，還能優化性能、容量和QoS。

適時引進外部云

Sandra指出，企業私有云的作用巨大，但這往往不能完全滿足企業所有時期的需求，因此企業應當適時引進外部云服務。來自甲骨文公司的資料稱，其所提供的Oracle云服務和Oracle公有云可全面支撐企業云計算發展需要。

Oracle云服務不僅能有效管理數據中心，還適用于Oracle軟件及硬件的端到端托管云服務?？蛻糁恍杳吭轮Ц豆潭ㄙM用，就可由甲骨文公司來部署、測試、集成、升級、監視和維護云，并保證其安全性。

基于行業標準的Oracle公有云可以讓客戶通過訂購來自助使用融合應用軟件、融合中間件和數據庫產品。Oracle公有云是一個集成服務套件，包括Oracle 融合客戶關系管理云服務、Oracle融合人力資本管理云服務、Oracle社交網絡、Oracle Java云服務和Oracle數據庫云服務。

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【關鍵詞】教育私有云；開放平臺；虛擬化技術

【中圖分類號】G40-057 【文獻標識碼】A 【論文編號】1009—8097（2013）06—0112—04

一 引言

云計算的演變從1990年左右開始，經歷了網格計算、效用計算、軟件即服務等幾個階段。我們可以這樣定義云計算：云計算是一種計算模式，在這種模式中，應用、數據和IT資源以服務的方式通過網絡提供給用戶使用。同時，云計算也是一種基礎架構管理的方法論，大量的計算資源組成IT資源池，用于動態創建高度虛擬化的資源提供用戶使用。

云計算按照服務類型大致可以分為三類：將基礎設施作為服務IaaS、將平臺作為服務PaaS和將軟件作為服務SaaS。IaaS將硬件設備等基礎資源封裝成服務供用戶使用。PaaS對資源的抽象層次更進一層，它提供用戶應用程序的運行環境。SaaS的針對性更強，它將某些特定應用軟件功能封裝成服務。云計算按照運營模式可以分為三種：公共云、私有云和混合云。公共云通過自己的基礎架構直接向用戶提供服務，用戶通過互聯網訪問服務，并不擁有云計算資源。私有云是企業自己搭建云計算基礎架構，面向內部用戶或外部客戶提供云計算服務?；旌显剖羌扔凶砸训脑朴嬎慊A架構，也使用外部公共云提供的服務。

當前，高校的信息化建設表現出三大隔離現狀。首先，公共資源重復購置，但大量閑置、利用率極低：資源分散管理、投資回報低：重復進行軟件安裝、升級和防病毒，管理工作量繁重。這種資源不合理分配制度，造成了高校資源隔離現象。其次，信息應用系統重復建設、采用不同的軟件體系；無法彈性擴展、無統一接口、集成困難；無法支撐決策分析，缺少辦公化集中管理，因而給高校信息交流造成了障礙。第三，高?，F有信息化在一定程度上阻礙著自由的科研交流，學者獨自科研，無法有效協作和成果共享，更談不上為科學計算提供有效支撐。

通過對高校信息化現狀的分析，我們認為建設一套基于基礎設施的高等教育私有云平臺可以很好地解決現有的問題。云計算的動態擴展、系統整合、資源調配、高可用和統一的管理平臺等特性很好地滿足了高校教育信息交流的需求，同時站在戰略全局的高度助力高校信息系統建設，從而實現了彈性、共享、易管理和高性價比的云計算平臺。當然。從建設的長遠規劃來看，該私有云必將和公共云實現某種程度的對接，以混合云的方式實現面向最終用戶提供各類所需服務的充分靈活性。從提供最終服務的層級角度來看，其當然涵蓋IaaS/PaaS/Saas三種表現形式。

二 高等教育私有云的方案研究

1 基于資源解耦合的體系結構

從技術特征上看，虛擬化是云計算的最主要特征，此技術實現了軟件和硬件的分離，用戶只需要在虛擬層運行自己的軟件應用，而不需要考慮后臺硬件的實現。

從用戶需求上看，如果說當前熱門的社交關系網絡服務是從用戶角度重塑了Web應用系統的表現形式，那么同樣云計算技術也是一樣，它以用戶為中心，對IT建設和管理進行了完整的重塑。IT建設和管理再也不是以電腦、服務器、網絡為核心，而是以用戶為核心，在計算云中恰當的滿足用戶計算訴求。

當然，我們從云計算的技術演進中，可以非常明確地發現這種IT技術逐步以人為本的核心觀念的轉變。云計算從無到有，必須有其誕生的技術基礎，首先是CPU計算能力的日益強大，其次是網絡的無所不在，再次是虛擬化技術以及各類功能組件的不斷開發和進化。從最近十年的IT建設和發展來看，一系列的去耦合過程已經完成：

硬件的解耦合：CPU、內存、網絡都可以被虛擬化管理，使得原本獨立應用的服務器資源能夠虛擬化，實現初步的硬件資源共享。

操作系統的解耦合：依托在底層服務器虛擬化軟件基礎之上的操作系統可以虛擬化，使得虛擬桌面可以直接面向最終用戶靈活，實現了操作系統鏡像的共享。

應用軟件的解耦合；運行在虛擬桌面上的應用軟件也被虛擬化了，可以在服務器內存空間運行實現應用軟件的共享。

以上的硬件、軟件和應用的逐步虛擬化，讓云計算的服務模式成為可能。當然，隨著私有云的不斷建設推進和相關技術的演進，我們還將看到：

網絡的解耦合：依托在服務器虛擬化中的各個層級的虛擬機所需要的網絡環境將被虛擬化，如此傳統意義上的交換機和路由器在私有云環境中將不復存在，取而代之的是網絡的虛擬化，從而實現了網絡數據流的資源共享。

管理服務的解耦合：依托在私有云中的各種系統服務經過私有云內部的容災、熱備、安全等功能實現與傳統的依賴外部專有軟件系統的解耦合，如此傳統意義上的系統高可用性、數據安全等功能在私有云中內部完成，從而實現了系統管理服務的資源共享。

我們依托現有云計算發展階段的技術水平，設計并分析了一套適合于高等教育私有云的完整解決方案。本方案在服務器虛擬化的基礎之上，提供一種安全的、適合高等院校各類用戶群體各種應用需求的虛擬化桌面以及靈活可控的虛擬應用的建設設想，初步實現高等教育私有云的基礎構建。本方案將高校的IT建設與管理從傳統的PC+網絡+服務器的工作模式一步提升為后PC時代私有云的工作模式，有效提升IT應用和管理效能，為后續的業務建設和領域發展打下堅實的技術基礎。

2 完全虛擬化的私有云資源

（1）服務器虛擬化

作為一種精益化技術，服務器虛擬化技術降低了總開銷，提供了更快速、更高效的虛擬化計算能力。利用獨特的應用儲被技術，虛擬化服務器可通過虛擬或物理服務器快速交付工作負載，成為每臺服務器的理想虛擬化平臺。同時，虛擬化服務器為關鍵工作負載提供了所需的先進功能和大規模部署必需的簡易操作能力。因此，我們利用服務器虛擬化技術支撐應用于各類應用系統。與高校傳統IT架構相比，能極大地提高信息部門各個服務器的使用率，解決自有計算能力在高峰時期不足而在低谷時期又過剩的矛盾，在規模化的基礎上產生更好的成本效應。

對于高校數據中心常用的x86的服務器，可以采用基于開源的Xen和KVM虛擬化技術進行整合，并同時采用多虛擬化解決方案來進行整合，更好地滿足高校的各種不同的應用需求。

（2）桌面虛擬化

桌面虛擬化是一種將傳統桌面的存儲和執行（包括操作系統、應用程序和用戶數據）都集中在數據中心的虛擬機上，將用戶界面使用特定的遠程訪問協議（例如ICA或PCOIP）傳輸到用戶的終端設備上的實用技術。我們利用桌面虛擬化技術支撐課程的個性化實驗。

桌面虛擬化可提供一種端到端的桌面交付解決方案?？蓜討B按照高校用戶群體的不同需求產生各自的虛擬桌面，各類用戶群每次登錄時都能獲得一個干凈的、個性化的全新桌面。此外，由于采用高速交付協議，還可在任何網絡條件下提供高性能的響應速度。桌面虛擬化可通過分別交付桌面操作系統、應用和用戶設置，為任意地點的用戶按需交付桌面，提供更強大的數據保護和監控，大大簡化桌面生命周期管理并顯著降低成本。

（3）應用虛擬化

應用虛擬化功能，使所有應用的執行都發生在數據中心，本地接入設備僅作為展示平臺使用。這為端點環境、應用執行和信息控制的集中化控制提供了獨特的機會。實現了對應用、文件、打印機和數據的集中化部署和管理，允許高校在數據中心管理用戶環境的關鍵特征。集中化使高校能更輕松、更可靠地實現綜合控制，對需求變化的適應性更快速、更靈活和更經濟實惠。

應用虛擬化也能使高校直接控制綜合環境，消除因允許用戶控制安全性和合規性的關鍵特征而產生的風險。例如，管理員能完全鎖死運行在數據中心的桌面，確保防病毒程序無法運行在應用虛擬化的會話上等等。

三 教育云的硬件及軟件架構

1 硬件架構

根據高校的現狀及其教學特征，構建一個高校私有教育云平臺。云計算平臺的搭建，就是讓各種必需的軟硬件組合起來，創造一個能夠讓云計算平臺運行起來的環境。

從圖2可以知道，硬件平臺整合設計從全局的角度，通過資源類型和流量流向的優化，從而在底層架構上平整、兼容的和云配套相關軟件相結合。具體的整合設計方案包含主機系統整合和存儲優化分級存儲。

主機系統的整合包含了小型機、x86服務器、云平臺配置管理的各類集群。從建設的性價比來看，目前的私有云建設大多以x86服務器為主。

存儲系統整合包含了NAS和SAN。通常采用優化分級存儲，根據數據不同的重要性、訪問頻次等指標分別存儲在不同性能的存儲設備上，采取不同的存儲方式。如此可大大減少非重要性數據在一級本地磁盤所占用的空間，同時可加快整個系統的存儲性能。

我們以一個2萬師生的大學進行建設規劃，其配備中心機房的規模通常在1000臺以下，也就是說同時在線規模假定為1000人。

服務器以每臺雙核四路服務器支持50虛擬桌面用戶計算，需要20臺左右的x86服務器，外加一些功能組件服務器和熱備服務器，大約需要30臺左右。然而實際上，由于高等院校的大部分學生課程實驗大多采用完全相同的實驗桌面，且絕大部分的計算需求并不旺盛，故實際CPU計算和內存耗費負載所對應的配置大約能降低1/3左右。以每個用戶1G個人存儲空間計算，2萬人大約需要20T左右的存儲，再加上歷史數據的存儲，大約需要10T左右的次級存儲。

以上僅以虛擬桌面1000并發用戶為基礎進行相關方案分析，此方案很容易在體系結構不變的情況下，橫向擴展服務器和存儲資源以滿足5000并發用戶的場景。

2 軟件架構

在軟件上，我們提出云計算平臺需要的軟件主要有各種虛擬化套件、監控軟件、配置管理軟件、備份/恢復軟件等等。另外還需要一些必要的安全性方面的軟件，以解決高校對云計算平臺的安全性的要求。

虛擬化套件我們主要采用Linux平臺下的開源的Xen和KVM虛擬化技術，部分也可以采用Vmware公司的vSphere和微軟公司的Hyper-v。桌面虛擬化軟件和應用虛擬化軟件我們采用思杰公司的XenDesktop和xenApp，該桌面虛擬化和應用虛擬化技術能完全兼容底層的服務器虛擬化技術。

其他必要的管理軟件，如監控軟件、配置管理軟件、備份/恢復軟件等等大多依靠開源軟件和第三方軟件提供商的API進行自主化開發。

虛擬化的整體方案就是使所有應用執行都發生在數據中心，本地接入設備僅作為演示平臺用。這為端點環境、應用執行和信息控制的集中化提供了獨特的機會。通過虛擬化，可以將應用轉化為服務的形式交付給用戶：用戶可以通過任何設備、任何時間、任何地點只需訪問一個Web界面，即可使用到其需要的應用，而無需在本地安裝相應軟件。運行在中心服務器上的應用進程的輸入輸出數據重新定向到遠端客戶端機器的輸入輸出設備上，因此雖然應用客戶端軟件并沒有運行在客戶端設備上，但是用戶使用起來和在客戶端安裝運行客戶端軟件相比，沒有感覺任何操作上的改變。

四 教育云的應用場景

1 教育云的管理與應用

私有云的建設給高校帶來了全新的IT建設和管理模式，管理員通過管理虛擬鏡像取代了傳統的機房管理方式。同時，教師可以按照課程需要設定實驗環境，不再受到機房管理的約束。此外，學生可以獲得多樣的課程實驗環境。

（1）服務器虛擬化實踐：應用系統

高校中分布在校園網中心、圖書館或者其他部門的大量服務器，其上運行著各種校園服務，包括各種web服務器、各種管理系統、郵件服務、文件服務和期刊數據庫鏡像等等。教育私有云中可以將多個服務的虛擬服務器運行在整個資源池中，既相互隔離又一致管理，節約大量硬件投資，依靠虛擬機的動態遷移、保護機制以及物理服務器的整站災難恢復等等特性可以使得服務的高可用性得到大幅提升。

我們將管理、教學，科研、公共服務以及應用平全虛擬化，其數據存放在后臺的存儲網絡中。其中具備核心功能的服務器將在虛擬機基礎上實現一致的熱備、容災等功能，比如統一身份認證服務、校園一卡通、Web、Email、流媒體等。一般功能的應用服務器只需定期將虛擬機做快照存放在后臺的多級存儲系統中，保證應用系統的安全。存儲網絡中的數據實現準實時的安全備份和較長時間的全面備份，確保數據安全。

（2）桌面虛擬化的實踐：個性化的用戶上機環境

虛擬化技術可以為高校營造個性化上機環境，這是一種利用硬盤充當公共虛擬機鏡像，利用U盤獲得個性化環境的技術。由此，學生可以擁有自己的虛擬機，用戶在公共機房的任何一臺計算機都能啟動一個完全屬于自己的、獨立的、安全的個性化操作環境。避免了傳統的公共上機環境中，因計算機安裝有固定的操作系統和軟件，學生不能自由添加刪除程序，私人數據文件及易被他人修改或誤刪的現狀。

（3）應用虛擬化的實踐：獨立的多課程實驗環境

絕大多數的高校課程實驗采用數量有限的幾個應用軟件，我們可將其作為虛擬應用出去。

應用虛擬化為虛擬化的數據中心提供了一個全面的解決方案，幫助集中管理IT基礎設施，提高服務器利用率，以及跨多個物理和虛擬平臺的資源動態優化。在高校各種課程實驗環境的需求下，任課教師將所需實驗軟件提交給系統管理員，由系統管理員將其為虛擬應用，再按照課程所需將該虛擬應用的運行權限分配給相應的用戶或用戶組。

2 教育云的高級特性

私有云的建設給高校帶來了用戶體驗模式，系統管理員、普通的教師和學生都可以無縫接入和管理自己的應用和數據。同時，對傳統意義上的諸如高可用性、負載平衡、數據備份和信息安全等高級管理課題也帶來的嶄新的理念變化。

（1）高可用性

云計算的資源管理方式徹底改變了傳統的高可用性的應用模式。傳統意義上的高可用性通常建立在雙機或者多機集群的硬件基礎之上，加以服務器之間的各種心跳和數據傳輸來完成系統的高可用性。

在教育私有云中，我們可以針對特定的應用虛擬機設置一定的包括策略；也可以跨服務器完成多個服務器之間的可用性，獲得N+l的熱備效果；我們還可以對某些關鍵的物理服務器進行整站的災難恢復。如此多種層次的高可用性備選方案為各種等級的實際需求提供了具體的優化方案。

（2）負載平衡

云計算的設備擁有者可以針對不同應用負載的動態需求，實現設備的高“可動員性”。在多物理機環境下虛擬機之間的動態資源調整中，由于一個物理機上的資源不能滿足它上面虛擬機的要求，對于這個負載過重的問題，同樣也可以通過遷移平衡負載進行解決。

在教育私有云中，我們完全可以按照實際的負載需求，使得M個虛擬機浮動運行在N臺物理機上，根據虛擬機的負載動態的按性能指標預先完成各個虛擬機的啟動和關機。

（3）數據備份

隨著信息化的飛速發展，高校信息平臺總是要面對增長起來無休無止的數據量。各種應用都在創建越來越大的文件，用戶也很少刪除數據和存檔，這就導致要訪問舊一些的文件已經變得非常困難。從而，存儲備份是相當重要的。

如3.1節所述，在高校私有云平臺中采用存儲優化分級存儲方式來進行數據備份，以此解決隨著數據量加大帶來的存取速度下降、管理復雜、成本較高等問題。這種存儲方式既能最大限度地滿足用戶隨時訪問所有需要經常使用的數據，又可使存儲成本最小化。

（4）信息安全

高校私有云計算的資源管理需要負責資源管理、任務管理、用戶管理和安全管理等工作，實現節點故障的屏蔽，資源狀況監視，用戶任務調度，用戶身份管理等多重功能。在上述管理中，安全問題是高校私有教育云計算平臺實現中需重點考慮的問題之一，其用戶創建、身份認證、用戶訪問以及操作審計等過程，都與傳統的計算系統管理保持一致；有關云計算平臺的資源使用情況，可以由云計算平臺中的計費模塊通過報表方式呈現給平臺的管理人員。

因此，正如3.2節所提及，在高校私有云平臺的軟件構建上，一個基本的云計算平臺需要的軟件除了有各種虛擬化套件、監控軟件、配置管理軟件、備份/恢復軟件等等。另外還需要一些必要的安全性方面的軟件，以解決高校信息化云計算平臺對安全性的要求。此外，如果高校對云計算平臺的運維質量有需要，則應該考慮那些運維自動化的軟件產品。

對生產系統而言，為了保障云計算平臺具有足夠的安全性，確保其在擴張以后仍然能有不錯的性能，在私有云平臺的搭建中，可以另外用一臺物理機做安全數據庫服務，來配合給整個云平臺做安全審計和操作日志存儲，安全存儲用戶數據，這樣更便于云平臺的管理和監控。

篇10

國內云計算產業建設現狀

2010年10月，我國工業和信息化部、國家發改委聯合印發了《關于做好云計算服務創新發展試點示范工作的通知》，將北京、上海、深圳、杭州、無錫等5個城市作為先行試點示范城市。

時隔一年，北京和上海已分別推出“祥云計劃”和“云海計劃”；深圳也在2012年8月成立深圳云計算產學研聯盟，并啟動“鯤云計劃”。無錫、佛山、杭州、成都等地也率先啟動云計算基礎設施、云計算服務平臺和云計算產業園區建設，見表1。

隨著各地政府以及IT企業的推動，我國云計算產業正處在大規模爆發的前夜?！吨袊朴嬎惝a業發展白皮書》預計，到2012年，我國云計算市場規模將達到606.78億元人民幣。

國內云計算產業建設的誤區

2012年5月，IDC的關于云計算的研究報告稱，2011年中國用戶為建設云計算基礎架構的投資已經達到2.86億美元，同比增長42.0%。預計稱，中國云計算基礎架構市場還將保持高速發展，到2016年其規模將超過10億美元。隨著云計算的公有和私有領域的消費在未來幾年的成倍增長，屆時全球將多出1400萬個就業機會。

目前中國規劃中的云計算中心面積已達150平方公里，服務器達1000萬臺。如果這些規劃完全實施，投資金額會達到2700億人民幣。

IDC報告同時指出，大量中國用戶在云計算基礎架構建設項目的實施過程中，沒有明確的建設思路和指導方針，盲目跟隨市場潮流，結果往往陷入技術的誤區，導致項目的建設沒有達到最初的預期。

這些誤區包括：重實施，輕規劃和咨詢；重硬件，輕軟件； 重創新、輕移植。

因此，云計算中心規劃要走出誤區，規避因缺少統籌規劃、對應用領域研究梳理不夠、示范項目倉促上馬等帶來的投資風險。

AMT創新云計算發展實施建設方案（AMT“慧云工程”實施解決方案）

IBM提出的“智慧城市”和東軟提出的“云城市”理念，為我們描繪了很好的藍圖，但是它的實施落地是很復雜、很系統的一個工程。

近兩年，城市級的信息化建設成為一個熱點。區域經濟發展很快，在一個區域里，如何打造城市的核心競爭力，即打造這個城市特性的文化和產業？AMT圍繞智慧云的概念提出“慧云工程”，目的是探索一種云計算產業發展的新市場、新應用、新模式。

理念：集“智慧城市”大成，得 “慧云工程”智慧；

依據：國家發展改革委、工業和信息化部《關于做好云計算服務創新發展試點示范工作的通知 》要求，借鑒首批5個城市云計算公共服務創新發展試點示范經驗；

謀劃：根據國家戰略要求和中原經濟社會發展實際，制定《云計算產業發展行動方案——慧云工程》，主要包括：發展思路、發展領域、發展目標、主要任務和政策措施等內容。

AMT慧云工程《“12345”系統實施解決方案》具體包括：

一定位：云計算孵化器：支撐云計算信息產業創新發展的創新型組織。

云計算孵化器是以云計算技術為支撐，孵化云計算為核心技術的相關產業，以技術為核心，以產業為引導的產業孵化模式。具體分為“引種子、建苗圃、育森林”三個階段。引入的是“種子”（云計算需求），輸出的是“森林”（行業應用）。整個培育的過程將通過“專業孵化、產業催化、事業轉化”三個模式。

二任務：中心選址、引智招商。

1.云計算中心選址。

要求：和普通的數據中心選址不同的是，除了常規的數據中心選址的考慮因素外，更重要地要從潛在市場，信息服務業發展狀況考慮；

建議：整體規劃，分布實施。利用已有的IT基礎設施資源，結合產業園區整體規劃布局，在產業基礎較好的區縣建設云計算產業基地和創新基地，形成若干個云計算產業集聚區。

參考：首批5個試點城市北京、上海、杭州、深圳、無錫經驗。

2.云計算產業園引智招商。

引智：引進有統籌規劃、咨詢管理、IT解決方案服務能力的智能型服務機構，招商之前先頂層設計、科學布局，制定行動方案，以促進平臺建設；

招商：結合中原區域產業經濟實際，深入行業應用，項目不輕易上馬。

三方案：頂層設計、統籌規劃、平臺建設。

1.戰略發展：頂層設計（組織架構、系統架構、運營架構）。

2.科學布局：統籌規劃（商業模式、服務模式、核心技術、技術標準）。

3.公共服務：平臺建設（云技術公共服務平臺系統工程解決方案）。

四內容：云企業選擇、云技術研發、云產業聯盟、云標準研發 。

云企業選址，選擇若干信息服務骨干企業作為試點企業，建設云計算平臺，開展相關服務；云技術研發，以信息服務骨干企業牽頭、產學研用聯合方式，加強虛擬化技術、分布式存儲技術、海量數據管理技術等核心技術研發和產業化；云產業聯盟，組建云計算產業聯盟，形成云計算創新發展的合力；云標準研發，加強云計算技術標準、服務標準和有關安全管理規范的研究制定。