【正文】 建設(shè)云計(jì)算中心，為智慧某實(shí)現(xiàn)強(qiáng)有力地支持。 技術(shù)方案云計(jì)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(jì)算。圖 1 國(guó)家云計(jì)算某數(shù)據(jù)中心組成結(jié)構(gòu)計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 17 私有云計(jì)算和公有云計(jì)算私有云計(jì)算通過(guò)充分利用資源和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)虛擬化驅(qū)動(dòng)的云計(jì)算基礎(chǔ)架構(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(jí)別的現(xiàn)有應(yīng)用程序和服務(wù)，將重點(diǎn)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(guò)虛擬化所有 IT 資源，可以提高資源利用率和針對(duì)高優(yōu)先級(jí)應(yīng)用程序進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源分配。根據(jù)業(yè)務(wù)需求，這些資源容器經(jīng)過(guò)構(gòu)造可提供特定的服務(wù)級(jí)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?？梢詫①Y源池動(dòng)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(kù)） 、計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 18 SAP 和其他應(yīng)用程序，每個(gè)應(yīng)用程序與一個(gè) 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(kù)和服務(wù)器操作系統(tǒng)配置。（ 2） 私有云中的自動(dòng)化 。自動(dòng)化可提高 IT 的最終效率，從而將計(jì)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(jí)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(jí)別：可用性（正常運(yùn)行時(shí)間）保證、資源訪問(wèn)、存儲(chǔ)速度、網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算資源份額、存儲(chǔ) 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(jí)對(duì)服務(wù)級(jí)別分層，并制定用于自助式訪問(wèn)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(wú)縫管理。 確定這些服務(wù)的價(jià)格和計(jì)費(fèi)方式。將這些自動(dòng)化規(guī)則應(yīng)用于云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)，可以高效地實(shí)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(jì)算通過(guò)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(fèi)的基礎(chǔ)架構(gòu)一直到企業(yè)級(jí)、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(lái)支撐上層的服務(wù)。PaaS 依托于 IaaS 的動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)的隨需應(yīng)變的優(yōu)勢(shì)，為用戶提供豐富的應(yīng)用運(yùn)行支持；提供平臺(tái)能力的運(yùn)營(yíng)管理能力；用戶可以通過(guò)各自角色的自服務(wù)門戶實(shí)現(xiàn)自助服務(wù)。用戶可以選擇從云計(jì)算服務(wù)提供商訂購(gòu) SaaS 服務(wù)。 云計(jì)算數(shù)據(jù)中心硬件環(huán)境建設(shè)方案國(guó)家云計(jì)算某數(shù)據(jù)中心硬件環(huán)境包括：集群式存儲(chǔ)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(duì)外提供計(jì)算服務(wù)的核心計(jì)算區(qū)域包括高性能計(jì)算區(qū)和云計(jì)算服務(wù)區(qū)兩個(gè)部分，同時(shí)輔助有集中存儲(chǔ)區(qū)和測(cè)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(jì)算服務(wù)的展現(xiàn)層可以通過(guò)瘦客戶機(jī)設(shè)備來(lái)接入。 超級(jí)計(jì)算與云計(jì)算現(xiàn)代超級(jí)計(jì)算利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的計(jì)算機(jī)組織成一個(gè)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)，其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)節(jié)點(diǎn)，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬(wàn)個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的一張網(wǎng)格。超級(jí)計(jì)算的分類隨著超級(jí)計(jì)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(jí)計(jì)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(jì)算節(jié)點(diǎn)并行執(zhí)行應(yīng)用，主節(jié)點(diǎn)管理各計(jì)算節(jié)點(diǎn)的輸入處理，節(jié)點(diǎn)之間信息高速交互，通過(guò)等停機(jī)制保證信息交互時(shí)序的正確性。這類應(yīng)用就是通常所說(shuō)的科學(xué)計(jì)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(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是高帶寬、低時(shí)延。 分布式 I/O 處理指的是客戶端請(qǐng)求通過(guò)主節(jié)點(diǎn)發(fā)送到所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行并行處理，各節(jié)點(diǎn)的結(jié)果直接返回主節(jié)點(diǎn)，由主節(jié)點(diǎn)響應(yīng)給客戶端。這類計(jì)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(diǎn)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)丟包敏感。對(duì)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(guò)主節(jié)點(diǎn)分割成多個(gè)小文件后，分發(fā)到各計(jì)算節(jié)點(diǎn)并行處理，處理完畢后返回主節(jié)點(diǎn)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(qiáng)的并發(fā)性。超級(jí)計(jì)算在云計(jì)算中的部署方案超級(jí)計(jì)算可以作為云計(jì)算的一種業(yè)務(wù)對(duì) Inter 用戶提供便捷的服務(wù)。但是超級(jí)計(jì)算與云計(jì)算仍有較大區(qū)別，因此需要看作是特殊的云計(jì)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：集群計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 24 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，因此不能與其他業(yè)務(wù)共享業(yè)務(wù)通道；集群系統(tǒng)的安全級(jí)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(diǎn)的計(jì)算性能要求較高，一般不會(huì)出現(xiàn)虛擬機(jī)。綜合各種需求，可以將超級(jí)計(jì)算中心和云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合，進(jìn)而對(duì)外提供統(tǒng)一的解決方案。該方案重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)性能、安全、可靠和易用性設(shè)計(jì)。新一代萬(wàn)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(shí)帶寬獲得更高的提升。另外，萬(wàn)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(shí)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(duì)不同級(jí)別、不同業(yè)務(wù)的用戶實(shí)施端到端的安全部署，從接入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(shí)現(xiàn)高可靠性要求，可實(shí)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(diǎn)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(shí)，超算中心網(wǎng)絡(luò)的性能將以倍數(shù)級(jí)別靈活擴(kuò)展，增強(qiáng)可靠性，簡(jiǎn)化配置，降低投入和維護(hù)成本。這導(dǎo)致超算中心運(yùn)行時(shí)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(zhǎng)、無(wú)法滿足業(yè)務(wù)快速靈活部署和性能需求的問(wèn)題。其中： I、II、III 功能區(qū)為啟動(dòng)一期，建設(shè)期為 2022年2022 年，占地面積為 26 萬(wàn)平方米，規(guī)劃建筑面積為 31 萬(wàn)平方米，總投資達(dá)到 80 億元。計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 27 功能區(qū) I 由某服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園 C、B 區(qū)組成，充分利用某軟件園作為國(guó)家級(jí)軟件園、服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園作為國(guó)家級(jí)服務(wù)外包產(chǎn)業(yè)園以及其所擁有近 500 家軟件及服務(wù)外包企業(yè)的優(yōu)勢(shì)，為國(guó)內(nèi)外提供數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、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(gè)。功能 II 區(qū)為目前新華 08 項(xiàng)目主體機(jī)房所在地，占地面積為 1萬(wàn)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(xiàng)目主機(jī)房，主要用于新華 08 項(xiàng)目中國(guó)際石油資訊業(yè)務(wù)處理、國(guó)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(guó)內(nèi)外分社所有數(shù)據(jù)提供容災(zāi)備份；四層為對(duì)國(guó)家機(jī)關(guān)提供數(shù)據(jù)處理、存儲(chǔ)等項(xiàng)服務(wù)的數(shù)據(jù)中心。功能 III 區(qū)為以聯(lián)想云計(jì)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(wàn)平方米，總投資為 62億元，建筑面積為 15 萬(wàn)平方米。包括提供配套的服務(wù)器及機(jī)房、引進(jìn)國(guó)內(nèi)外一流軟件服務(wù)提供商、招募當(dāng)?shù)卮蠹缮踢\(yùn)維等，樹立云計(jì)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(duì)機(jī)房進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)，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(chǎng)地規(guī)劃方案》 ，明確各設(shè)備的安裝擺放位置及對(duì)電源的具體要求，為下一步具體實(shí)施提供依據(jù)。協(xié)調(diào)電力供應(yīng)部門，對(duì)國(guó)家云計(jì)算某數(shù)據(jù)中心按農(nóng)業(yè)用電標(biāo)準(zhǔn)收費(fèi)，以降低運(yùn)營(yíng)成本、利于集聚云計(jì)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(duì)近期使用的樓體和道路規(guī)劃設(shè)計(jì)，對(duì)批準(zhǔn)的建設(shè)項(xiàng)目施工建設(shè)。2022 年 6 月，完成功能 III 區(qū)土建和配套系統(tǒng)工程建設(shè)，投入計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 30 使用。云計(jì)算服務(wù)區(qū)總體邏輯架構(gòu)如圖 4 所示。計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 31 異地災(zāi)備建設(shè)工程異地災(zāi)備涉及備份、數(shù)據(jù)鏡射、多重節(jié)點(diǎn)集群、數(shù)據(jù)復(fù)制等，達(dá)到商業(yè)服務(wù)不間斷。 云服務(wù)平臺(tái)建設(shè)工程構(gòu)建安全的云計(jì)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(shí)現(xiàn)了云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，又不會(huì)犧牲安全性和控制力。云計(jì)算服務(wù)門戶與底層虛擬化平臺(tái)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(duì) 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。計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 32 圖 5 IaaS 服務(wù)的生命周期服務(wù)模板定義，主要指準(zhǔn)備云計(jì)算環(huán)境，將各種合適的資源納入到云計(jì)算資源池，準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算能力。服務(wù)目錄中的資源可以為服務(wù)器、可以為單個(gè)的 CPU 或內(nèi)存、可以為存儲(chǔ)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(gè)云計(jì)算環(huán)境可用計(jì)算資源的集中體現(xiàn)。云計(jì)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(yùn)行，服務(wù)運(yùn)行首先意味著服務(wù)的供應(yīng)，通過(guò)自動(dòng)化的供應(yīng)平臺(tái)使消費(fèi)者在指定的時(shí)間獲得云計(jì)算資源；其次意味著服務(wù)的管理，需要確保云計(jì)算服務(wù)的質(zhì)量，包括計(jì)算性能和可靠性。服務(wù)終止，當(dāng)消費(fèi)者不再需要服務(wù)時(shí)，服務(wù)會(huì)計(jì)算中心發(fā)展規(guī)劃暨國(guó)家云計(jì)算數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案 33 被終止，資源會(huì)被回收。IaaS 的生命周期圍繞著業(yè)務(wù)需求將計(jì)算資源得以最大限度地使用，所以 IaaS 服務(wù)部件需要計(jì)算資源，也同樣需要對(duì)其生命周期進(jìn)行管理的平臺(tái)。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(dòng)完成費(fèi)時(shí)的手動(dòng)任務(wù)以降低成本和優(yōu)化資源。建設(shè)國(guó)家云計(jì)算某數(shù)據(jù)中心將采取調(diào)動(dòng)各方力量共同參與的方式籌措資金：一是某市政府出資進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)；二是吸引國(guó)內(nèi)知名的數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商，以部分設(shè)備投資及后期運(yùn)營(yíng)的方式參與項(xiàng)目建設(shè)，目前已有世紀(jì)互聯(lián)，美國(guó)貝克集團(tuán)、聯(lián)想集團(tuán)等企業(yè)有意向參與項(xiàng)目建設(shè)；三是積極爭(zhēng)取國(guó)家扶持、進(jìn)行社會(huì)募集資金、銀行貸款等多方式解決資金。每年的基本運(yùn)營(yíng)費(fèi)用為9836 萬(wàn)元，詳見表 2 所示。針對(duì)涉及國(guó)家核心安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)將由政府部門委托具有經(jīng)驗(yàn)的事業(yè)單位如某信息中心或某軟件園管理辦公室進(jìn)行運(yùn)營(yíng)維護(hù)，從而確保數(shù)據(jù)的安全性。 效益分析目前，每個(gè)機(jī)柜的市場(chǎng)租賃價(jià)格約為 12 萬(wàn)元，5000 個(gè)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(huì)議，通報(bào)、協(xié)調(diào)、研究、解決數(shù)據(jù)中心建設(shè)過(guò)程中的各種問(wèn)題，加強(qiáng)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(jì)算專家委員會(huì)，搭建全市云計(jì)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(dòng)數(shù)據(jù)中心行動(dòng)計(jì)劃實(shí)施。 加快基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)解決跨行業(yè)云計(jì)算應(yīng)用的技術(shù)壁壘，減少應(yīng)用過(guò)程中的重復(fù)投資。采用政府主導(dǎo)，聯(lián)合電信運(yùn)行商、用戶企業(yè)等共建某數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)支撐平臺(tái)，促進(jìn)某已有的應(yīng)用子集與平臺(tái)資源整合。 加快服務(wù)體系建設(shè)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(dòng)產(chǎn)業(yè)公共服務(wù)體系建設(shè)，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)、人才培養(yǎng)、投融資、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、品牌建設(shè)與市場(chǎng)推廣等資源的匯聚與整合，強(qiáng)化技術(shù)、人才、風(fēng)險(xiǎn)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(diǎn)的選擇一批我市現(xiàn)有的行業(yè)科研機(jī)構(gòu)，鼓勵(lì)和引導(dǎo)向云計(jì)算產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域傾斜。 強(qiáng)化市場(chǎng)環(huán)境培育依托云計(jì)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(dòng)示范工程項(xiàng)目向縱深化和高級(jí)化方向發(fā)展，為大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用提供經(jīng)驗(yàn)