【正文】 務(wù)等眾多領(lǐng)域 服務(wù) ， 開展 大規(guī)模科學(xué)和工程計算、海量數(shù)據(jù)處理和信息服務(wù)等應(yīng)用活動，替代傳統(tǒng)的實驗測試，極大地縮短研發(fā)周期，節(jié)約研發(fā)成本。 建設(shè)國家云計算 大慶 數(shù)據(jù)中心，是 實現(xiàn) 智慧 大慶的需要 。選擇若干信息服務(wù)骨干企業(yè)作為試點企業(yè)，建設(shè)云計算中心， 為 智慧 大慶實現(xiàn)強有力地支持 。 云計算是一種能夠降低 信息技術(shù) 復(fù)雜性的新方法，它將按需提供的自助管理虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)匯集成高效池，以服務(wù)的形式提供計算。 圖 1 國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心組成結(jié)構(gòu) 私有云計算 和公有云計算 私有云計算 通過充分利用資源和自動化，實現(xiàn)虛擬化驅(qū)動的云計算基礎(chǔ)架大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 17 構(gòu) ，達(dá)到 經(jīng)濟(jì)性、彈性、安全性和遵從性 要求 。為用戶快速交付已定義服務(wù)級別的現(xiàn)有應(yīng)用程序和服務(wù)，將重點從維護(hù)舊式系統(tǒng)轉(zhuǎn)為交付創(chuàng)新。 （ 1） 創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心資源池。通過虛擬化所有 IT 資源，可以提高資源利用率和針對高優(yōu)先級應(yīng)用程序進(jìn)行動態(tài)資源分配。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，這些資源容器 經(jīng)過構(gòu)造可提供特定的服務(wù)級別或滿足特定的業(yè)務(wù)需求，也可以按照邏輯業(yè)務(wù)單元或功能（例如，銷售、金融和研發(fā)）細(xì)分這些資源容器。 可以將資源池動態(tài)分配給應(yīng)用程序，如 MS Exchange、Sharepoint、 Oracle（應(yīng)用程序、中間件和數(shù)據(jù)庫） 、 SAP 和其他應(yīng)用程序，每個應(yīng)用程序與一個 vApp（虛擬化應(yīng)用程序堆棧）捆綁，而且 vApp 配有應(yīng)用程序需要的應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫和服務(wù)器操作系統(tǒng)配置。 （ 2） 私有云中的自動化。自動化可提高 IT 的最終效率，從而將計劃和策略映射到業(yè)務(wù)并在私有云的服務(wù)交付機(jī)制（根據(jù)服務(wù)級別交付的應(yīng)用程序和服務(wù)）中定義映射。 設(shè)置服務(wù)級別：可用性 （正常運行時間）保證、資源訪問、存儲速度、網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算資源份額、存儲 IO 保證、備份頻率和災(zāi)難恢復(fù)要求。根據(jù)應(yīng)用程序和業(yè)務(wù)優(yōu)先級對服務(wù)級別分層，并制定用于自助式訪問應(yīng)用程序和資源的策略，從而允許用戶在私有云中進(jìn)行無縫管理。 確定這些服務(wù)的價格和 計費方式。將這些自動化規(guī)則應(yīng)用于云計算基礎(chǔ)架構(gòu)，可以高效地實現(xiàn)零接觸式基礎(chǔ)架構(gòu)，其中 IT 可以作為服務(wù)提供 (ITaaS)。 公有云計算 通過允許客戶自由選擇應(yīng)用程序的開放標(biāo)準(zhǔn)和互操作性，為希望擴(kuò)展 IT 容量或?qū)?yīng)用程序遷移到公共云的組織提供最佳選擇。從按需、按服務(wù)付費的基礎(chǔ)架構(gòu)一直到企業(yè)級、可用于生產(chǎn)環(huán)境的服務(wù)。每種云可以直接提供給最終用戶使用，也可以只用來支撐上層的服務(wù)。 PaaS 依托于 IaaS 的動態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)的隨需應(yīng)變的優(yōu)勢，為用戶 提供豐富的應(yīng)用運行支持；提供平臺能力的運營管理能力；用戶可以通過各自角色的自服務(wù)門戶實現(xiàn)自助服務(wù)。用戶可以選擇從云計算服務(wù)提供商訂購 SaaS 服務(wù)。 云計算數(shù)據(jù)中心硬件環(huán)境建設(shè)方案 國家 云計算 大慶 數(shù)據(jù)中心硬件環(huán)境包括：集群式存儲環(huán)境建立、虛擬服務(wù)器群環(huán)境建立、瘦客戶端及遠(yuǎn)程桌面環(huán)境建立等內(nèi)容。 對外提供計算服務(wù)的核心計算區(qū)域包括高性能計算區(qū)和云計算服務(wù)區(qū)兩個部分，同時輔助有集中存儲區(qū)和測試編譯區(qū)，其整體網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洵h(huán)境 如圖 3 所示。在服務(wù)器虛擬化上，建立虛擬服務(wù)器集群及配套管理系統(tǒng)，將應(yīng)用遷移到虛擬環(huán)境，確保核 心應(yīng)用的高可用及應(yīng)用異地故障快速切換，提高各應(yīng)用服務(wù)水平，提高物理主機(jī)的利用率。在瘦客戶機(jī)上，建立瘦客戶機(jī)及配套設(shè)備管理系統(tǒng)，云計算服務(wù)的展現(xiàn)層可以通過瘦客戶機(jī)設(shè)備來接入。 超級計算與云計算 現(xiàn)代超級計算利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的 計算機(jī) 組織成一個虛擬的 超級計算機(jī) ，其中每一臺參與計算的計算機(jī)就是一個節(jié)點 ，而整個計算是由成千上萬個 節(jié)點 組成的 一張網(wǎng)格 。 超級計算的分類 隨著超級計算的不斷發(fā)展，逐漸出現(xiàn)了新的應(yīng)用。從網(wǎng)絡(luò)的角度，將超級計算分為三大類：并行信息處理、分布式 I/O 處理和并行文件處理。 并行信息處理指的是在所有計算節(jié)點并行執(zhí)行應(yīng)用，主節(jié)點管理各計算節(jié)點的輸入處理，節(jié)點之間信息高速交互，通過 等 停 機(jī)制保證信息交互時序的正確性。這類應(yīng)用就是通常所說的科學(xué)計算，包括：氣候模型，材料科學(xué)，生物系統(tǒng)模型，核模擬和人工智能等等。對網(wǎng)絡(luò)的要求是高帶寬、低時延。 分布式 I/O 處理指的是客戶端請求通過主節(jié)大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 23 點發(fā)送到所有計算節(jié)點進(jìn)行并行處理，各節(jié)點的結(jié)果直接返回主 節(jié)點，由主節(jié)點響應(yīng)給客戶端。這類計算的典型應(yīng)用就是網(wǎng)站搜索引擎。這類應(yīng)用的共同特點是對網(wǎng)絡(luò)丟包敏感。對設(shè)備帶寬、包緩存大小及分配方式有要求，與應(yīng)用的具體規(guī)模（ 服務(wù)器 數(shù)量等 ) 相關(guān)。 并行文件處理指的是將龐大的源數(shù)據(jù)文件通過主節(jié)點分割成多個小文件后，分發(fā)到各計算節(jié)點并行處理，處理完畢后返回主節(jié)點進(jìn)行文件組裝。將影視文件有機(jī)分割，分發(fā)到集群內(nèi)相應(yīng)服務(wù)器進(jìn)行渲染等工作，各部分完成后返回組合成新的文件。網(wǎng)絡(luò)流量很大，且存在很強的并發(fā)性。 超級計算在云計算中的部署方案 超級計算可以作為云計算的一種業(yè)務(wù)對 Inter 用戶提供便捷的服務(wù)。但是超級計算與云計算仍有較大區(qū)別，因此需要看作是特殊的云計算服務(wù)。這種應(yīng)用要求服務(wù)器自成系統(tǒng)，具體表現(xiàn)在：集群系統(tǒng)不能出現(xiàn)異構(gòu)現(xiàn)象；集群內(nèi)部的通信服務(wù)質(zhì)量要求非常高，因此不能與其大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 24 他業(yè)務(wù)共享業(yè)務(wù)通道；集群系統(tǒng)的安全 級別很高，從接入?yún)^(qū)開始一直到超算區(qū)，要求與其他系統(tǒng)保持物理或邏輯隔離；集群節(jié)點的計算性能要求較高，一般不會出現(xiàn)虛擬機(jī)。 綜合各種需求，可以將超級計算中心和云計算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，進(jìn)而對外提供統(tǒng)一的解決方案。該方案重點強調(diào)性能、安全、可靠和易用性設(shè)計。新一代萬 兆以太網(wǎng) 網(wǎng)卡 可以將服務(wù)器之間延遲降低到千兆網(wǎng)絡(luò)延遲的八分之一，同時帶寬獲得更高的提升。另外，萬兆以太網(wǎng)每 Gb 的端口功耗比千兆以太網(wǎng)的要低，使得用戶獲得 10 倍帶寬的同時又降低了能耗。在超算中心網(wǎng)絡(luò)中，存在不同業(yè)務(wù)種類的設(shè)備且易受攻擊程度不同。 針對不同級別、不同業(yè)務(wù)的用戶實施端到端的安全部署，從接入大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 25 終端一直到超算中心最終的 服務(wù)器 ，都能一直保持邏輯隔離的狀態(tài)。 采用網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)將實現(xiàn)高可靠性要求，可實現(xiàn)分布式設(shè)備管理、分布式路由和跨設(shè)備鏈路聚合，部署虛擬化除了提高超算中心網(wǎng)絡(luò)的可用性，減少單點故障影響 ，解決了傳統(tǒng)設(shè)備和鏈路只能工作在主 /備模式和利用率低于 50％的性能瓶頸。同時，超算中心網(wǎng)絡(luò)的性能將以倍數(shù)級別靈活擴(kuò)展，增強可靠性，簡化配置，降低投入和維護(hù)成本。這導(dǎo)致超算中心運行時協(xié)議轉(zhuǎn)換開銷大、速率不匹配、存在性能瓶頸、開發(fā)與部署周期長、無法滿足業(yè)務(wù)快速靈活部署和性能需求的問題。其中： I、 II、 III 功能 區(qū)為啟動一期， 建設(shè)期為 2020 年2020 年， 占地面積為 26 萬平方米，規(guī)劃建筑面積為 31 萬平方米，大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 26 總投資達(dá)到 80 億元。 功能區(qū) I 由大慶服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園 C、 B 區(qū)組成，充分利用大慶軟件園作為國家級軟件園、服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園作為國家級服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 27 以及其所擁有近 500 家軟件及服務(wù)外包企業(yè)的優(yōu)勢，為國內(nèi)外提供數(shù)據(jù)錄入、 數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)災(zāi)備等業(yè)務(wù)服務(wù)，其中主機(jī)房建筑面積為1000 平方米，機(jī)柜總數(shù)為 80 個。 功能 II 區(qū)為目前新華 08 項目主體機(jī)房所在地，占地面積為 1 萬平方米，總投資為 8 億元，建筑面積為 8000 平方米，樓高四層：一層為電源區(qū)、網(wǎng)絡(luò)接入?yún)^(qū)、監(jiān)控管理區(qū)；二層為新華 08 項目主機(jī)房，主要用于新華 08 項目中國際石油資訊業(yè)務(wù)處理、國際石油商品交易所、產(chǎn)權(quán)交易所等數(shù)據(jù)處理；三層為新華社災(zāi)備中心，用于為新華社總社及國內(nèi)外分社所有數(shù)據(jù)提供容災(zāi)備份； 四層為對國家機(jī)關(guān)提供數(shù)據(jù)處理、存儲等項服務(wù)的數(shù)據(jù)中心。 功能 III 區(qū)為 以聯(lián)想云計算產(chǎn)業(yè)中心、聯(lián)想物聯(lián)網(wǎng)中心為主體，構(gòu)建數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理聚集區(qū)，占地面積為 10 萬平方米，總投資為 62 億元，建筑面積為 15 萬平方米。包括提供配套的服務(wù)器及機(jī)房、引進(jìn)國內(nèi)外一流軟件服務(wù)提供商、招募當(dāng)?shù)卮蠹缮踢\ 維等，樹立云計算服務(wù)標(biāo)桿，提高企業(yè)生產(chǎn)力。聯(lián)想物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。 對機(jī)房進(jìn)行詳細(xì) 設(shè)計 ，綜合考慮電源、空調(diào)、便于管理、美觀等多種因素，制定《公共基礎(chǔ)設(shè)施場地規(guī)劃方案》，明確各設(shè)備的 安裝擺放位置及對電源的具體要求，為下一步具體實施提供依據(jù)。 協(xié)調(diào)電力供應(yīng)部門，對國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心按農(nóng)業(yè)用電標(biāo)準(zhǔn)收費，以降低運營成本、利于集聚云計算和數(shù)據(jù)中心服務(wù)企業(yè)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，功能 I 區(qū)已經(jīng)建完投用。 對近期使用的樓體和道路規(guī)劃設(shè)計，對批準(zhǔn)的建設(shè)項目施工建設(shè)。 2020 年 6 月，完成功能 III 區(qū)土建和配套系統(tǒng)工程建設(shè)，投入使用。云計算服務(wù)區(qū)總體邏輯架構(gòu)如 圖4 所示。 異地災(zāi)備 涉及 備份 、 數(shù)據(jù) 鏡射 、 多重節(jié)點集群 、 數(shù)據(jù) 復(fù)制 等 ，達(dá)到商業(yè)服務(wù)不間斷 。 平臺 建設(shè)工程 構(gòu)建安全的云計算環(huán)境，提高數(shù)據(jù)中心效率和業(yè)務(wù)靈活性。在新的服務(wù)模式中， 信息技術(shù)部門 是業(yè)務(wù)部門的服務(wù)提供者，這樣既實現(xiàn)了云計算的優(yōu)勢，又不會犧牲安全性和控制力。 云計算服務(wù)門戶 與底層虛擬化平臺協(xié)同工作，可以將基礎(chǔ)架構(gòu)作為服務(wù)提供給終端用戶 使用，即 IaaS，包括了對 IaaS 使用流程的管理，資源生命周期的管理以及所提供的服務(wù)內(nèi)容的管理。 圖 5 IaaS 服務(wù)的生命周期 大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 32 服務(wù)模板定義，主要指準(zhǔn)備云計算環(huán)境，將各種合適的資源納入到云計算資源池，準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)的計算能力。服務(wù)目錄中的資源可以為服務(wù)器、可以為單個的 CPU 或內(nèi)存、可以為存儲容量、可以為應(yīng)用軟件、可以為特定執(zhí)行程序，服務(wù)目錄是一個云計算環(huán)境可用計算資源的集中體現(xiàn)。云計算環(huán)境越是龐大、其服務(wù)管理就越是要求準(zhǔn)確和嚴(yán)格。服務(wù)運行，服務(wù)運行首先意味著服務(wù)的供應(yīng)，通過自動化的供應(yīng)平臺使消費者在指定的時間獲得云計算資源；其次意味著服務(wù)的管理，需要確保云計算服務(wù)的質(zhì)量，包括計算性能和可靠性。服務(wù)終止，當(dāng)消費者不再需要服務(wù)時，服務(wù)會被終止，資源會被回收。 IaaS 的生命周期圍繞著業(yè)務(wù)需求將計算資源得以最大限度地使用，所以 IaaS 服務(wù)部件需要計算資源，也同樣需要對其生命周期進(jìn)行管理的平臺。使用標(biāo)準(zhǔn)化流程和最佳做法跟蹤和控制虛擬機(jī)，并自動完成費時的手動任務(wù)以降低成本和優(yōu)化資源。建設(shè)國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心將采取調(diào)動各方力量共同參與的方式籌措資金：一是大慶市政府出資進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；二是吸引國內(nèi)知名的數(shù)據(jù)中心運營商，以部分設(shè)備投資及后期運營的方式參與項目建設(shè)，目前已有世紀(jì)互聯(lián)，美國貝克集團(tuán)、聯(lián)想集團(tuán)等企業(yè)有意向參與項目建設(shè)；三是積極爭取國家扶持、進(jìn)行社會募集資金、銀行貸款等多方式解決資金。 每年的基本運營費用為 9836 萬元，詳見 表 2 所示。針對涉及國家核心安全的數(shù)據(jù)存儲將由政府部門委托具有經(jīng)驗的事業(yè)單位如大慶信息中心或大慶軟件園管理辦公室進(jìn)行運營維護(hù)，從而確保數(shù)據(jù)的安全性。 目前，每個機(jī)柜的市場租賃價格約為 12 萬元， 5000 個機(jī)柜每年的收入約 6 億元。在領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)立若干綜合協(xié)調(diào)組，建立工作制度，定期不定期召開專題會議，通報、協(xié)調(diào)、研究、解決 數(shù)據(jù)中心 建設(shè)過程中的各種問題，加強指導(dǎo)和督促檢查，充分發(fā)揮統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)、檢查、服務(wù)作用。成立 云計算 專家委員會，搭建全市 云計算 發(fā)展咨詢決策智囊團(tuán)，為 數(shù)據(jù)中心建設(shè) 提供決策咨詢。市各部門依據(jù)職能范圍，協(xié)力推動 數(shù)據(jù)中心 行動計劃實施。 解決跨行業(yè) 云計算 應(yīng)用的技術(shù)壁壘，減少應(yīng)用過程中的重復(fù)投資。 采用政府主導(dǎo)，聯(lián)合電信運行商、 用戶 企業(yè)等共建 大慶 數(shù)據(jù)中心 基礎(chǔ)支撐平臺，促進(jìn)大慶已有的應(yīng)用子集與平臺資源整合。 持續(xù)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)環(huán)境，提升產(chǎn)業(yè)服務(wù)水平，推動產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系建設(shè)，加強技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)、投融資、知識產(chǎn)權(quán)、品牌建設(shè)與市大慶市云計算中心發(fā)展規(guī)劃暨國家云計算大慶數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 大慶市工業(yè)和信息化委員會 37 場推廣等資源的匯聚與整合，強化技術(shù)、人才、風(fēng)險資本等創(chuàng)新要素的有機(jī)融合，加快打造創(chuàng)新產(chǎn)業(yè)集群。有重點的選擇一批我市現(xiàn)有的行業(yè)科研機(jī)構(gòu)，鼓勵和引導(dǎo)向 云計算 產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域傾斜。 依托 云計算 應(yīng)用示范工程，開展新產(chǎn)品、新技術(shù)的示范應(yīng)用，推動示范工程項目向縱深化和高級化方向發(fā)展，為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用提供經(jīng)驗。