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中山大学:数据中心架构的研究与实践 (1)

http://www.newdu.com 2009/10/7 中国教育和科研计算机网 商尔从 张… 参加讨论

  当今国内外高校的教学、科研及管理过程已离不开信息技术,IT战略已经成为高校发展战略的重要组成部分,国外不少高校都设有副校长级的CIO去统筹学校的IT战略。数据中心在高校的IT架构中的地位非常显著,因此数据中心的发展战略也成为高校IT战略的重要组成部分。数据中心的建立可使关键IT资源整合到一个可控的中央环境,从而打破学校部门间的壁垒,优化信息资源的利用,提升高校的IT服务水平,促进高校教学、科研和管理水平的提高,使学校的TCO(总拥有成本)得到降低,有效地帮助高校实现自己的远景战略目标。随着企业IT整合的大趋势,在2000年以来国内一些高校已经逐步建立数据中心,累计了不少成功的经验。

  高校数据中心架构

  首先,了解学校发展远景及未来的发展趋势,是做好架构设计的先决条件,特别是确定学校发展得最快的、消耗资源最多的几个方面的需求,例如数字化图书馆、数字化学习、高性能计算的需求。其次,要充分把握技术发展趋势,根据最近研究显示,企业IT架构正呈现以下的趋势:设备资源整合型数据中心正在增长;硬件向着通用化、模块化、虚拟化发展;软件的工作负载分配与使用模式发生了改变;系统设计的评价标准发生了变化,要优先考虑可扩展性、可靠性、可用性、易管理性、能源消耗及TCO,性能不再成为优先考虑的评价标准。 一个完整的数据中心集成了各种服务:基础设施服务、Server Farm服务、存储服务、网络服务、安全服务、管理服务、核心应用服务等。

  基础设施服务

  数据中心基础设施服务设计内容有:选址、消防、空调与通风、线缆布设方式、供电、机柜布局设计等多方面的内容。基础设施服务设计的缺陷容易引致基础设施灾难事件的发生,最常见的是电源、空调与通风等设计选型问题引致的全局性停机事件。

  首先,我们应为数据中心选择一个固定的场所,选址设计应包括:建筑物、楼层、楼板承重、运输装卸、门窗要求等多方面的设计内容。其次,空调与通风设计应该与活动地板、线缆布设方式设计相配合。活动地板的最重要作用是通风及方便布设线缆,下送风上回风设计要求活动地板应该有足够的高度,如果房间空间不足可以使用天花板上送风上回风、天花板布设线缆的方式。数据中心设备7×24的运行产生大量的热量,应尽量使用精密机房空调,并有主备机轮换工作。

  另外,供电应该采取两路供电,配合UPS双机系统,提供380V三相及220V单相两种供电方式,电源插座应该采取工业插座并有足够冗余数量,大型服务器直接接工业插座,工作组级服务器应通过PDU(电源分配器)接入工业插座。在布局设计上应采取机柜分区、分组放置,机柜分组间留有工作及安全通道,机柜的行与行之间可以采取“冷空气通道”—“热空气通道”间隔的布局,可以提高空调送风系统的效率及相对节省地方。

  Server Farm服务

  Server Farm指的是服务器群,数据中心的Server Farm服务应该采取虚拟化设计。服务器虚拟化的最大好处是可以充分利用资源,并在一定程度上做到故障隔离。在过去我们往往需要为不同的应用准备各自独立的物理环境,随着业务类型的增多,也就需要购买更多的服务器,但不少业务并未能很好地利用CPU、内存、磁盘这些资源,这必然会导致TCO的上升。服务器虚拟化技术,可将单台的服务器分成多个独的分区进行负载管理,分区中运行独立的操作系统及应用,资源(CPU、内存、磁盘) 在分区间可以动态灵活调整。

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