【文章內容簡介】 務能力范圍之外進行基礎環(huán)境運維類的工作。在企業(yè)IT業(yè)務的起步期，發(fā)展期和成熟期的各個階段，基礎環(huán)境運維類的工作質量直接影響到企業(yè)IT系統的可靠性，為此，企業(yè)CIO不得不將精力和資源投入于此。在企業(yè)IT業(yè)務快速發(fā)展的時期，IT設備數量增長較快，設備類型多樣，導致運維難度增大、運維效率和運維工作質量下降，繼而成為對企業(yè)信息化發(fā)展的制約因素。 傳統數據中心面臨的挑戰(zhàn)數據中心能耗指標PUE（Power Usage Effectiveness）是指數據中心總能耗與用于IT設備的能耗的比值，在通常情況下，數據中心以電力為主要能源，故以千瓦（kW）為單位計量能耗。PUE是衡量數據中心效率的通用指標。PUE值為1時，表明數據中心的全部能耗用于IT設備。在大型數據中心的運營過程中，隨著業(yè)務范圍擴大，上線服務等IT設備數據增多，機房運行效率下降，PUE值上升，電力消耗以及總能耗迅速增加，由于所在地區(qū)基礎設施的限制，可能導致數據中心發(fā)展受限或能源成本迅速上升。傳統數據中心的資源共享狀況不容樂觀，設備利用率低是其主要特點。造成這種情況的主要原因是各系統的建設由業(yè)務部門主導，以滿足業(yè)務運行為主要目標，未進行整體性和系統性設計，系統間數據共享和硬件資源共享能力有待提升。傳統數據中心的管理靈活性差，數據中心以單個業(yè)務系統為服務對象，其架構中的閑置資源難以進行調配，進而制約了IT資源的高效利用。在IT技術飛速發(fā)展的情況下，企業(yè)數據中心的運維人員知識更新速度本應加快，但傳統數據中心的運維模式導致工作人員忙于現有的多種系統的運維工作，難以面對突發(fā)和復雜的問題，IT人員的高薪資也是人力資源成本居高不下的重要因素。 云計算產業(yè)發(fā)展情況介紹 云計算服務的實質跨國企業(yè)在全球范圍內組織生產和其他商務活動依賴于一個能在全球范圍內使用的信息系統，作為經濟全球化的推動力量之一——信息技術的發(fā)展在一定程度上提高了企業(yè)乃至社會的生產效率和管理水平。作為科學技術進步的代表，IT技術在半個世紀以來獲得了長足的發(fā)展，新技術的迅速推出和其在工程實踐當中的廣泛應用，不僅促進了這個行業(yè)的發(fā)展，也極大改變了與之相關行業(yè)的面貌。在過去的十年當中，以辦公自動化系統、信息管理系統、ERP系統為代表的信息系統在大中型企業(yè)得到了廣泛應用，并獲得明顯效果。隨著企業(yè)管理人員和從業(yè)者對其認識和研究的進一步深入，功能多樣、結構復雜的信息系統在用戶的要求下由軟件服務商開發(fā)出來。與此同時，速度更快、容量更大、運行更穩(wěn)定的硬件系統也在逐步替代老舊的系統，以便能夠滿足信息系統軟件對硬件平臺日益增長的計算要求。從企業(yè)全局來看，一方面由于企業(yè)信息化水平提高，工作效率上升，由于信息不暢導致的成本正在逐步下降，即信息系統的使用對企業(yè)降本增效起到了一定作用；另一方面由于企業(yè)在信息化建設方面的投資增多，進行運營自有數據中心，以及雇傭相關人員或委托相關企業(yè)進行系統的開發(fā)維護等工作，導致企業(yè)的IT開支快速增長，企業(yè)IT支出占總支出的比例逐年增大。為了在預算中控制迅速增長的IT開支，企業(yè)需控制其IT系統的規(guī)模，這又與業(yè)務部門不斷提出的IT方面的需求形成了矛盾，導致企業(yè)在IT建設方面陷入兩難境地。云計算的出現在一定程度上緩解了上述矛盾。首先，作為云計算技術基礎的虛擬化技術可以將幾乎所有硬件平臺的計算能力進行統一管理，根據軟件需要按需分配資源，改變了以往單個硬件資源與單個軟件系統一一對應的狀況，使計算能力得到有效分配。其次，云計算服務提供商可以按照較低的價格大批量集中采購硬件和軟件，同時利用多用戶使用同一硬件和軟件的特點實現低單位用戶成本的目標。再次，用云計算服務提供商在運營數據中心方面的技術成熟、人員專業(yè)，規(guī)模較大的云計算服務企業(yè)，一般設有異地數據備份恢復中心，這樣可以免去企業(yè)自行運營數據中心需面對的初期投資巨大、中后期維護成本較高和系統運行可靠性低等問題。最后，采購云計算服務是將企業(yè)IT服務進行全部或部分進行外包，這樣做不僅可以避免潛在的技術風險，還可以將企業(yè)IT運營的隱性成本顯性化，最后達到企業(yè)IT成本的可預見性，以便于企業(yè)管理人員在制定戰(zhàn)略或預算時獲得清晰可靠的信息。綜上所述，以企業(yè)邊界觀點來看，可以認為云計算服務發(fā)展是在市場變化和技術進步共同作用導致的企業(yè)IT服務活動在企業(yè)邊界附近由企業(yè)內部一側向企業(yè)外部一側方向移動的一個階段。 產業(yè)現狀當前，IT行業(yè)的各企業(yè)積極布局云計算。云計算可根據其運營服務對象分為公有云、私有云以及介于兩者之間的混合云。IT行業(yè)的普遍觀點認為：私有云具有較高的安全性，混合云和公有云次之。傳統的大中型企業(yè)通常有自己的數據中心，在企業(yè)實施IT服務云計算化戰(zhàn)略時，為了滿足法規(guī)監(jiān)管要求以及考慮到信息安全性和利用原有數據中心資源，通常選擇將現有IT業(yè)務中的核心或受監(jiān)管的業(yè)務遷移至私有云平臺，非核心和邊緣業(yè)務則通過購買成熟云計算服務實現。在這種情況下，傳統的平臺提供商和咨詢商能夠依托自身豐富的實施經驗為該類企業(yè)的實施工作提供巨大幫助。小微型企業(yè)往往沒有足夠的資金購買昂貴的IT設備和服務，在這種情況下，該類型企業(yè)的信息化實施方案以向各種IT服務提供商購買服務為主，難以實現信息在企業(yè)內部的流動、共享和分析。小微型企業(yè)可以依托云計算服務提供商推出成套的基于公有云的OA、CRM、MIS等系統，以較低的成本加快企業(yè)信息化；同時，云服務平臺的標準接口特點有助于小微企業(yè)與供應鏈上的其他企業(yè)實現信息交互，促進了信息在各個企業(yè)間的流動速度，提升了信息傳遞和處理的效率，能夠更好的為小微企業(yè)服務，繼而促進云計算服務行業(yè)生態(tài)的良性發(fā)展。云計算服務的快速發(fā)展需要大量的硬件資源以及軟件、專利授權。在這種情況下，以IBM、惠普、甲骨文為代表的位于IT行業(yè)產業(yè)鏈上游的傳統硬件和基礎軟件企業(yè)，利用其積累的專利和技術優(yōu)勢構筑云計算硬件平臺，并期望在制定相關標準方面獲得先機。在傳統數據中心和云計算數據中心數量增加的背景下，該類型的公司普遍被投資者看好。作為云計算服務的提供者，、谷歌、亞馬遜、微軟為代表的位于IT行業(yè)產業(yè)鏈中下游的有較強軟件開發(fā)實力的企業(yè)，可為用戶提供滿足不同標準的SaaS、PaaS和Iaas服務。中國本土企業(yè)在云計算進行布局的時間較國外知名企業(yè)晚，技術標準和服務形式均參考國際主流標準。在國際知名企業(yè)在中國布局云計算業(yè)務的情況下，以曙光、浪潮、華為為代表的硬件平臺企業(yè)以成本優(yōu)勢和快速反應能力在國內市場占有一席之地；以百度、阿里巴巴以及八百客為代表云服務企業(yè)，在本土化定制方面占據先機。2013年被曝光的“棱鏡事件”敲響了互聯網安全的警鐘。在這個事件的驅動下，各國均加強了對機密數據的保護力度。作為保護手段之一，自主設備、自主軟件等技術因素得到相關機構的重視并在方案中予以采用。在云計算這個新興技術迅速發(fā)展之時，這對國內相關廠家無疑是一個利好消息。 發(fā)展前景2009年6月，美國總統奧巴馬宣布用云計算改造現有醫(yī)療系統，將云計算的應用擴展到民生領域。根據2009年9月發(fā)布的美國聯邦云計算發(fā)展計劃，美國政府計劃整合商業(yè)、社交與傳媒、生產力應用云端IT服務，并在2010和2011年度建立聯邦云計算示范工程，政府大規(guī)模采購云計算服務在2012年后進行。一項研究結果顯示，截至2011年6月，28%的美國政府機構已經應用云計算。根據聯邦云計算發(fā)展戰(zhàn)略，美國聯邦政府每年的IT采購預算將向采購云計算服務或產品進行傾斜。由于政府對云計算的重視，云計算產業(yè)逐漸升溫，許多企業(yè)加入到爭奪政府采購訂單的競爭中。中國工程院院士倪光南指出：“中國三大（大部委、大企業(yè)、大城市）特色，如果每個機構都要有自己的IT系統，則重復投資不能避免，而云計算能夠有效避免這樣的問題發(fā)生。所以，我們有理由相信在中國，政府、大型企業(yè)是最需要云計算的用戶。”以青島市政務云、國泰君安證券云等為代表的大型機構私有云已經投入使用，并在數據共享性、系統穩(wěn)定性、總體經濟性方面收到了良好效果。在推動社會信息化進程方面，政府是主要力量，國務院總理李克強同志曾在國務院常務會議上研究推進政府向社會力量購買公共服務以及促進信息消費等事項，這表明中國政府十分重視社會信息化的工作，并在今后一個時期內加大醫(yī)療、社保等民生工程的信息化建設力度，并在可能的情況下向社會力量購買包括云計算服務在內的公共服務。 國內外云計算數據中心選址介紹 云服務商提供產品概述對外提供商業(yè)化服務以獲得利潤的公有云和混合云中的公有部分為目前云計算服務市場的主體，其可根據服務架構分為SaaS、PaaS和IaaS，在SaaS服務商中，(又譯作營銷部隊)為代表的國外企業(yè)和以八百客（800APP）為代表的國內企業(yè)主要提供CRM系統支持和服務，客戶可以通過登錄這些企業(yè)的網頁以B/S（Browser/Serve，瀏覽器/服務器模式）使用該系統，做到“無需部署，登陸即用”；在PaaS服務商中，以谷歌（google App Engine）為代表的國外企業(yè)和以百度（baidu App Enigne）為代表的國內企業(yè)將自定義的標準中間件接口提供給業(yè)務系統及其開發(fā)者較為統一的接口和標準，減少其開發(fā)、調試接口的工作量；在Iaas服務商中，以亞馬遜（Amazon EC2/S3）為代表的國外企業(yè)和以阿里巴巴（阿里云）為代表的國內企業(yè)將其自有的服務器和存儲資源通過軟件進行虛擬、分割，并以計算能力、存儲容量等標準在市場進行出售，免除了客戶自行購置硬件、軟件以及調試系統的開銷。表31為主要公有云服務提供商列表。表31 主要公有云服務提供商列表軟件服務SaaS平臺服務PaaS架構服務IaaSMicrosoft office365八百客Google App EngineMicrosoft Azure百度 App EngineAmazon EC2/S3Google Compute Engine阿里云 谷歌谷歌公司作為世界第一大搜索引擎服務提供商，其主要服務對象為搜索用戶和需要投放廣告的客戶，其利潤主要來自于廣告投放收入。因其在業(yè)內市場份額巨大，且在技術方面遙遙領先于其他對手，在為各國信息化建設提供了巨大幫助同時領導世界IT發(fā)展潮流，在全球范圍內提供快速、便捷、準確的搜索服務。作為全球最大的互聯網搜索服務提供商，谷歌公司通過自營和租用的方式在全球部署數據中心，并以此為客戶服務。谷歌數據中心的選址方案以及與在運數據中心相關的技術資料被視為機密，目前為止仍未公開。目前能在谷歌官方網站查詢的與數據中心相關的資料為自營數據中心的位置，以及節(jié)能降耗的措施和成果。根據谷歌官方網站提供的數據中心坐落區(qū)域，筆者通過google map將相關信息進行整理，因各公司并不公開其數據中心的具體位置，故只能以坐落區(qū)域的中心點進行代替，其信息如表32所示。表32 谷歌數據中心位置信息區(qū)域數據中心位置位置（緯度）位置（經度）地形附近的城市北美美國南卡羅來納州伯克利內陸查爾斯頓北美美國愛荷華州康瑟爾布拉夫斯內陸堪薩斯北美美國佐治亞州道格拉斯內陸亞特蘭大北美美國俄克拉何馬州梅斯內陸俄克拉荷馬城北美美國北卡羅萊納州勒努瓦內陸夏洛特北美美國俄勒岡州達爾斯內陸波特蘭南美智利基利庫拉內陸圣地亞哥亞太新加坡海岸新加坡亞太中國臺灣彰化海岸彰化市歐洲芬蘭哈米納內陸哈米納歐洲比利時圣吉斯蘭內陸布魯塞爾歐洲愛爾蘭都柏林海岸都柏林谷歌在數據中心選址上重點關注能源基礎設施建設情況、可進行開發(fā)利用的土地資源以及當地能否為數據中心提供合適的勞動力。同時，谷歌對這三個因素進行綜合考慮，并結合自身業(yè)務發(fā)展和戰(zhàn)略規(guī)劃的實際情況做出初步規(guī)劃。在數據中心選址時，谷歌會廣泛考慮各種因素，包括可用土地、現有建筑物、電力與通信基礎設施、可用勞動力、合理的商業(yè)規(guī)則、成本和天氣，在可能的情況下利用當地的工程和施工專業(yè)技術來對現有建筑物進行重建。在數據備份方面，谷歌選擇了智利基利庫拉，該地社會穩(wěn)定、基礎設施先進，濕度較低，利于數據保存。同時，位于安第斯山脈一側的智利為地震多發(fā)國家，故谷歌在數據中心建設時對設施做了必要的抗震處理。在數據中心機房冷卻方面，谷歌進行了如下工作：在南卡羅來納州伯克利，谷歌采用收集雨水的方法，并用它來冷卻數據中心內的服務器；在佐治亞州道格拉、新加坡和臺灣彰化，谷歌借助水資源再利用系統，通過循環(huán)水來完全滿足冷卻需求；在芬蘭哈米納，谷歌利用海水來冷卻服務器；在比利時圣吉斯蘭和愛爾蘭都柏林，谷歌根據當地氣溫較低的特點采用蒸發(fā)冷卻系統進行空氣冷卻，無需制冷設備。在降低電費和使用清潔能源方面，谷歌進行了如下工作：在愛荷華州康瑟爾布拉夫斯和俄克拉何馬州梅斯縣，谷歌投資當地風電項目，并向為數據中心供電的電力企業(yè)出售；在俄勒岡州達爾斯，附近有水電站，并能夠向谷歌數據中心機房提供充足和低價的電力；在芬蘭哈米納，附近有大型風電場并能夠向谷歌數據中心機房提供清潔電力；在北卡羅萊納州勒努瓦，因其電力工業(yè)較為發(fā)達，故其電價較周邊低，可以向谷歌提供充足的廉價電力。在降低基礎設施使用和建設費用方面，谷歌進行了如下工作：谷歌利用了北卡羅萊納州勒努瓦優(yōu)惠的房地產稅收政策，降低了房地產稅支出；臺灣彰化的谷歌數據中心位于工業(yè)園內，可享受相關政策的優(yōu)惠；芬蘭哈米納谷歌數據中心的機房在造紙廠原址基礎上進行改造，避免了建筑物建設成本高、周期長的問題，降低了建設成本并實現快速上線運營；谷歌愛爾蘭都柏林數據中心由舊倉庫改建而成，同樣降低了相關成本。谷歌數據中心服務器以定制的PCServer為主，運行軟件以開源或自行開發(fā)為主，因PCServer穩(wěn)定性和計算能力較傳統平臺的AIX/UNIX服務器差，大量部署的PCServer可以加快運算速度并可以彌補部分服務器宕機的不足，能有效降低成本。大量部署的服務器對機房散熱不利，在這種情況下，谷歌在確保設備正常運行的情況下適度調高機房溫度并采用了在水冷降溫系統取代了傳統空調。通過對機房運行進行優(yōu)化和管理，谷歌數據中心的PUE值維持在較低水平。根據谷歌官網公布的數據，由2008年至2012年各季度PU