【正文】 行腳本編寫，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 19 可自動(dòng)執(zhí)行管理任務(wù)。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)。IT 將能夠使用可保持企業(yè)所需安全性、控制力和遵從性的云計(jì)算方法更好地管理風(fēng)險(xiǎn)。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。通用管理和基礎(chǔ)架構(gòu)平臺(tái)可確保資源池的可見性和提供應(yīng)用程序最高服務(wù)級(jí)別的彈性。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)。 云計(jì)算環(huán)境的三層服務(wù)模式典型的云計(jì)算環(huán)境通常具有如下圖所示的三層服務(wù)模式：圖 2 云計(jì)算的三層服務(wù)模式這些服務(wù)中，PaaS 和 SaaS 都建立在 IaaS 平臺(tái)之上，而 SaaS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 20 可以選擇建立在 PaaS 之上，這取決于 SaaS 本身的開發(fā)模式，以及應(yīng)用十分需要來(lái)自于 PaaS 的能力。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)。IaaS 層提供了云計(jì)算的基礎(chǔ)平臺(tái)，它能實(shí)現(xiàn)硬件資源的虛擬化聚合管理，提供硬件資源池，加上云管理，可以提供自我服務(wù)的功能。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)。利用 IaaS 服務(wù)層對(duì)物理計(jì)算資源的動(dòng)態(tài)靈活管理，搭建豐富的、開放的、可管理的、自服務(wù)的平臺(tái)服務(wù)能力。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)算服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)運(yùn)營(yíng)支持門戶對(duì)所有的 SaaS 服務(wù)實(shí)現(xiàn)管理和運(yùn)營(yíng)。 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。由于整個(gè)云計(jì)算環(huán)境的搭建規(guī)模較大，涉及范圍較廣，從后臺(tái)的存儲(chǔ)、服務(wù)器到前端的桌面都需要進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。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。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 21 圖 3 硬件系統(tǒng)整體架構(gòu)圖在存儲(chǔ)上，建立群集可擴(kuò)展的存儲(chǔ)服務(wù)器及配套管理系統(tǒng)，同時(shí)搭建高速的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，結(jié)合應(yīng)用不同建立分級(jí)存儲(chǔ)機(jī)制，提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的在線資源擴(kuò)展、精簡(jiǎn)配置、異地容災(zāi)等功能，保證數(shù)據(jù)安全和系統(tǒng)連續(xù)性。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。在遠(yuǎn)程桌面上，建立遠(yuǎn)程桌面服務(wù)及配套管理系統(tǒng)，建立用戶遠(yuǎn)程使用桌面工作模式，通過(guò)建立標(biāo)準(zhǔn)桌面鏡像快速部署用戶桌面，通過(guò)文件服務(wù)為用戶提供統(tǒng)一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，采用高效傳輸協(xié)議及優(yōu)化終端軟件等方法提高流媒體、三維圖形遠(yuǎn)程顯示效果。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。圖 3 右半部分計(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 22 為云計(jì)算服務(wù)區(qū)和輔助集中存儲(chǔ)區(qū)，通過(guò)對(duì)底層服務(wù)器硬件及存儲(chǔ)資源實(shí)現(xiàn)虛擬化部署，配合以云計(jì)算管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中 IaaS功能。 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。這種超級(jí)計(jì)算機(jī)有兩個(gè)優(yōu)勢(shì)，一個(gè)是數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)，另一個(gè)是能充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。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。新應(yīng)用在豐富了傳統(tǒng)的網(wǎng)格計(jì)算種類的同時(shí)，也給網(wǎng)格計(jì)算帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。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。⑴ 并行信息處理。 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。通常是在追求最高計(jì)算性能的定制計(jì)算環(huán)境。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。這類應(yīng)用的共同特點(diǎn)是對(duì)信息交互時(shí)延極敏感。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是高帶寬、低時(shí)延。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 23 ⑵ 分布式 I/O 處理。 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。時(shí)延要求不苛刻，但是所有計(jì)算節(jié)點(diǎn)以最快速度響應(yīng)主節(jié)點(diǎn)，使得主節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)位置短時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大突發(fā)流量。這類計(jì)算的典型應(yīng)用就是網(wǎng)站搜索引擎。有信息顯示：Google 每天需要提供 億次查詢服務(wù)，平均每毫秒發(fā)生 次查詢。這類應(yīng)用的共同特點(diǎn)是對(duì)網(wǎng)絡(luò)丟包敏感。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是高帶寬、不丟包。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)。⑶ 并行文件處理。 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。這類計(jì)算的典型應(yīng)用就是動(dòng)漫渲染和影視動(dòng)畫制作。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。這類應(yīng)用的特點(diǎn)是節(jié)點(diǎn)之間信息交互少，但都是以大文件的形式完成。網(wǎng)絡(luò)流量很大，且存在很強(qiáng)的并發(fā)性。對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是高帶寬互聯(lián)。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)。從這個(gè)角度來(lái)看，超級(jí)計(jì)算中心可以作為云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的一個(gè)部分。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)。超級(jí)計(jì)算作為聚合業(yè)務(wù)，是一種特殊的服務(wù)器集群應(yīng)用。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)。因此，集群內(nèi)部的通信流量并不會(huì)很大。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。將超級(jí)計(jì)算服務(wù)作為云計(jì)算一個(gè)獨(dú)立的區(qū)，保證超級(jí)計(jì)算端到端的安全隔離，并在超級(jí)計(jì)算區(qū)內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一交換架構(gòu)。該方案重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)性能、安全、可靠和易用性設(shè)計(jì)。千兆以太網(wǎng)計(jì)算集群的優(yōu)勢(shì)是成本較低，但萬(wàn)兆以太網(wǎng)計(jì)算集群的性能遠(yuǎn)高于千兆。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。近年來(lái)隨著萬(wàn)兆以太網(wǎng)成本逐漸降低，高性能集群升級(jí)到萬(wàn)兆以太網(wǎng)將會(huì)有效的提高計(jì)算集群的性價(jià)比。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。安全設(shè)計(jì)方案可以分為安全分區(qū)規(guī)劃以及端到端的安全部署兩部分。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。根據(jù)這些業(yè)務(wù)種類和設(shè)備情況可制定不同的安全策略和信計(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 25 任模型，將超算網(wǎng)絡(luò)劃分成不同區(qū)域，區(qū)域之間實(shí)現(xiàn)邏輯隔離，重點(diǎn)保證高性能計(jì)算區(qū)域（HPC)的數(shù)據(jù)安全和流量服務(wù)。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)。通過(guò)端到端的安全隔離進(jìn)一步加強(qiáng)超算中心核心業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)中心安全性和服務(wù)質(zhì)量?！〔捎镁W(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。通過(guò)部署網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，可以有效地將超算業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)可靠性提高一個(gè)級(jí)數(shù)，極大的保證用戶業(yè)務(wù)的連續(xù)性。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。傳統(tǒng)的超算中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)異構(gòu)復(fù)雜，接口不統(tǒng)一。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。 場(chǎng)地規(guī)劃及建設(shè)內(nèi)容按照某本地?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求、作為國(guó)家重要數(shù)據(jù)災(zāi)備中心需求、國(guó)內(nèi)知名企業(yè)數(shù)據(jù)處理需求以及國(guó)內(nèi)外對(duì)計(jì)算機(jī)能力的需求，國(guó)家計(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 26 云計(jì)算某數(shù)據(jù)中心總體規(guī)劃占地面積為 2 平方公里，分為四個(gè)功能區(qū)塊建設(shè)。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。IV 功能區(qū)為二期建設(shè)內(nèi)容，建設(shè)期為2022 年2022 年，投資為 520 億元，占地面積為 平方公里。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)。目前，已完成投資 10 億元，建筑面積達(dá)到 16 萬(wàn)平方米。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。每層放置 400 個(gè)機(jī)柜，三層服務(wù)區(qū)可放置 1200 個(gè)機(jī)柜。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。聯(lián)想云計(jì)算產(chǎn)業(yè)中心是聯(lián)想以豐富的云基礎(chǔ)設(shè)施、云存儲(chǔ)、云安全和各類云服務(wù)，為政府、企事業(yè)單位、高校、科研院以及個(gè)體研究者提供隨時(shí)可用的云計(jì)算服務(wù)。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。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 28 主要建設(shè)內(nèi)容為：（1）云計(jì)算服務(wù)器、存儲(chǔ)等核心設(shè)備部署、機(jī)房建設(shè)等，由聯(lián)科科創(chuàng)負(fù)責(zé)直接投資建設(shè)，后期的運(yùn)營(yíng)維護(hù)、合作伙伴聯(lián)盟等，由聯(lián)想集團(tuán)全球服務(wù)器事業(yè)部負(fù)責(zé)；（2）業(yè)務(wù)拓展及運(yùn)營(yíng)維護(hù)計(jì)劃：A．超級(jí)計(jì)算中心：主要針對(duì)某地區(qū)的大學(xué)、石油公司、物探公司等提供超算服務(wù)；B．電子政務(wù)：為某市政府各委辦局和某高新區(qū)管委會(huì)電子政務(wù)系統(tǒng)（網(wǎng)上審批、公文流轉(zhuǎn)、常規(guī) OA 等）提供云計(jì)算服務(wù)；C．中小企業(yè)云服務(wù)：引入聯(lián)想合作伙伴 SAP、用友、阿里巴巴等企業(yè)，為某地區(qū)中小企業(yè)提供基于云計(jì)算的進(jìn)銷存、ERP、CRM、電子商務(wù)等服務(wù)；D．按需定制整體方案：主要為金融、電信、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)（百度、騰訊、盛大等）定制云計(jì)算整體解決方案。聯(lián)想物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心。主要建設(shè)（1）建設(shè)閃聯(lián)感知生活體驗(yàn)中心；（2）引入智能家庭集成服務(wù)商（閃聯(lián)公司優(yōu)先） ，通過(guò)體驗(yàn)中心的宣傳引導(dǎo)作用，逐步培育、發(fā)展?jié)撛诳蛻?，為用戶提供智能家庭整體解決方案服務(wù)；（3）建設(shè)數(shù)字城市展示體驗(yàn)中心；（4）物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理中心。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