云计算的技术基础范文

前言：我们精心挑选了数篇优质云计算的技术基础文章，供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发，助您在写作的道路上更上一层楼。

第1篇

关键词：大学计算基础；云计算；教学案例

中图分类号：TP3-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 15-0000-02

1 引言

大学计算机基础课程是各高校为非计算专业的学生开设的一门公共基础课程，其目标是为学生提供计算机基础知识的能力与素质方面的教育，使学生掌握计算机操作，网络及其它相关信息技术的基础知识，培养高校学生利用计算机处理事务的能力，使学生具有对基本应用软件的操作能力、应用能力以及掌握简单的软件开发技术，提高学生的计算机素质，为将来应用计算机知识与技术解决相关专业的实际问题打下良好的基础[1]。

目前，由于我国高校在信息技术教育方面的基础还较为薄弱，同时信息技术具有显著的发展迅速和更新速度快的特征，致使国内的大学计算机基础教学面临一些问题的挑战，如：教学难以兼顾不同层次的学生、学生信息技术的掌握程度参差不齐[2]、教学难以跟上最新的信息技术发展和教学方式过于单一等问题。

最近兴起的云技术正对信息技术产业产生前所未有的冲击，并将在近几年内成为信息技术教育中的主流技术，从而引起教学方式及学习方式的重大变革。为了促进大学计算基础课程教学中以上存在问题的解决，将云计算技术引入到大学计算机基础课程中是一个非常有价值的研究领域，论文首先对云计算技术进行介绍，然后论述将云计算技术引入大学计算机基础课程中的优势，最后给出相应的教学案例。

2 云计算技术

云计算（Cloud Computing）是并行计算（Parallel Computing）、网格计算（Grid Computing）和效用计算（Utility Computing）等分布式计算技术发展和融合的产物。我们认为云计算是指利用高速的互联网传输能力，将数据的处理过程从个人计算机或服务器转移到互联网上的计算机集群中（由云计算服务提供商拥有的大型数据中心或服务器农场），用户只需要提出服务请求就可以得到根据需要可动态伸缩的计算资源，而用户只为所使用的计算资源付费。

从云计算基础设施的隶属关系来看，可以将云计算平台分为公共云（为广泛的普通用户提供云计算服务的公共云计算设施，如Google和Amazon）、私有云（属于某一个机构的专用云计算服务设施，不对外提供服务）和混合云（将公共云和私有云结合来共同为用户提供服务）。目前，云计算已经被广泛应用于互联网应用、科研、天文信息计算处理、医学、网络安全、教育和电子商务等众多领域[4]。

3 将云计算技术引入大学计算机基础课程的优势

根据The New Media Consortium与EDUCAUSE Learning Initiative联合发表的2009年Horizon Report 分析和预测，云计算将在近几年里成为学校应用的主流技术，它将影响教师的教学方式和学生的学习方式，在报告中提到，云计算技术对教育的影响日趋明显。在国内，上海师范大学的黎加厚教授首先提出云计算辅助教学（Cloud Computing Assisted Instructions，简称CCAI）的概念，其含义是指在云计算环境下，利用云计算服务平台构建个性化的信息化教学环境，以辅助教师的教学，促进教师和学生之间的交流，促进学生协作学习的教学方式，是计算机辅助教学的延伸和新的发展[5]。

自2007年Google与IBM合作将云计算带入到全球多所大学后，云计算与大学的关系日益密切，众多云计算巨头与国内外的多所大学展开了云计算合作，为这些大学的计算机专业学生和研究人员提供硬件、软件和服务支持，推动新的软件开发方法，帮助高校学生获得相关云应用编程方面的技能，帮助他们应对未来大规模互联网应用的挑战。如美国亚利桑那州立大学与Google的云计算合作项目和戴尔与广州大学的云计算合作项目。

我们认为将云计算技术引入大学计算机基础课程教学有以下优势：

（1）不受时空限制的学习方式。教师可以将学习内容（课件、学习材料、教学案例和学习视频材料放在云计算平台中，由于大多数学生都有自己的台式电脑、笔记本电脑或智能手机等上网设备，因此可以在任何时间、任何地点访问所需要学习的内容，从而打破了时间和空间的限制，不再将学生的学习限制在机房和上课时段，学生可以任意的存取学习资料和实验中产生的文件，而不需要再进行数据同步。

（2）自主和互动式学习。在大学学习环境中，学生的学习安排较为宽松，可以较为自由的安排自己的学习时间，但在学习中还是需要有教师及时的辅导，以提高学习效率和学习效果。在以往的教学模式中，学生只能根据教师的教学安排来进行学习，教师也不可能做到及时的对所有学生进行辅导。在云计算平台中，学生可以根据自己的基础和学习情况自主的选择相应的教学模块进行学习，还可以和教师进行文字、视频互动，或对学生进行远程协作，能比较及时帮助学生解决学习中遇到的困难。通过建立虚拟学习社区，还可以增强学生和学生之间的互动。互动式学习有助于师生和生生之间和谐关系的建立，提高学生对课程学习的积极性。

（3）增强学生在云计算技术方面的知识和能力。由于云计算技术应用范围越来越广泛，使学生了解和掌握云计算知识，能增强学生的就业能力和为社会服务的能力。

（4）增加学生对计算机课程的学习兴趣。将云计算这一全新和前沿的技术引入到教学中，增加了学生对大学计算机基础课程中计算机网络和网页设计等章节的学习热情，以及对后续程序设计课程的兴趣。

4 教学案例

目前在国内的高校中，还没有规模较大和较为成熟的私有云计算平台，因此在我们的教学中，我们主要采用了公共云计算平台作为教学中的云计算技术实验平台，同时利用校内的Elearning学习平台作为教学中的师生讨论平台。主要进行的云计算应用有以下几项：

（1）结合大学计算机基础课程中的计算机网络和网页设计章节，对学生进行云计算知识的介绍，并讲解常见免费云计算服务的应用方法。由于国内对于Google云计算平台的访问不太稳定，因此主要采用了国内的“千脑云电脑”平台作为教学资料的共享以及学生在线编辑和存储文档的平台，云计算中的软件应用以金蝶的云计算软件“随手记”作为实例。

（2）在线资料共享和在线文档编辑。教师将课件、学习材料、教学案例存放在千脑云电脑平台中，学生可以随时进行下载，并根据自己的学科基础和学习进度来进行学习。在课程学习中，学生将教师布置的Word、Excel和PowerPoint作业的文件在线地的存储在云计算平台中，学生可以在机房完成作业，或将部分作业放在宿舍或家中的电脑上完成，由于文档存储于云计算平台中，学生在不同的计算机上访问的是同一个云计算平台中的文件，因此不存在学生需要用优盘来进行文件拷贝和数据同步的问题，这也解决了学生经常出现的优盘损坏、感染计算机病毒和遗失所带来的作业不能按时正常提交的问题。

（3）使用云计算软件实现个人理财记帐。利用金蝶云计算软件“随手记”让每个学生将自己生活中所有的财务收支情况进行记录，随手记是金蝶理财网推出的个人理财记账软件，可以通过浏览器以B/S方式进行访问和使用，手机版则分为iPhone版本，Andriod版本，其中iPhone版本分为标准版和专业版。由于学生的财务数据存储在云计算平台内，因此不会产生手持设备（如手机和PDA）中的记帐软件存在的设备损坏或遗失所带来的数据丢失问题，而且“随手记”所提供的提醒功能和动态图文报表功能让学生很好地对自己的各项支出有详细的了解，有助于学生养成良好的消费习惯，培养学生的理财能力。

5 总结

云技术正对信息技术产业产生前所未有的冲击，其应用将日益深入和广泛，云计算技术也将在近几年内成为信息技术教育中的主流技术，从而引起教学方式及学习方式的重大变革。将云计算技术引入大学计算机基础课程教学中是必然的趋势。论文对云计算技术进行介绍，阐述了将云计算技术引入大学计算机基础课程的优势，并给出了相应的教学案例。论文在将云计算技术引入大学计算机基础课程教学中作出了有益的探索。

参考文献：

[1]付涛.大学计算机基础课程分层次教学研究[J].电脑学习，2011（2）：60-61.

[2]戴振华.高校非计算机专业计算机基础教学改革探讨[J].计算机教育，2009（6）：100-102.

[3]Twenty-One Experts Define Cloud Computing[EB/OL]. http：// /node/612375，2010.

[4]杨旌.面向云计算的高校《大学计算机基础》课程教学创新[J].科技信息，2010（23）：185-186.

第2篇

【关键词】云计算；电力数据中心；基础架构；关键技术

信息集成作为消除电力企业信息的孤岛，它使信息可以实现共享，并且可以为其提供进行决策支持的关键技术，而数据中心是实现信息集成的重要前提，在其中具有非常重要的学术价值以及应用价值。数据中心也是在近期内一直被广泛关注和研究的重点，也是电力企业在对研制智能电网以及规划智能电网的过程中面临的重要的问题。为了顺利的实现信息共享和系统集成应用，电力企业在现阶段正大力的构建智能电网系统中心和电力调度系统中心完全统一的数据平台，企业信息平台以及配电网系统的信息集成平台等。

1 现存的电力数据中心

现存的电力数据中心具有的功能主要包含获取数据、管理数据、存储数据以及访问数据等。数据获取层可以对营销管理、协同办公、安全生产、物资管理、人力资源、项目管理以及综合管理等业务数据进行提取和转换，使其可以被转换成为规范的、科学的基础数据，并把这些数据合理有效的加载到数据库。对数据进行储存的管理层需要ETL数据库，从而逐渐的形成具有多维度分析的核心数据，并把这些数据合理有效的储存在数据库，从而顺利的实现对数据编码和元数据的管理。数据访问层的主要职责是在展示界面的过程中为其提供统一的、有效的数据，进而让统计查询、分析联机决策辅助以及挖掘数据等功能得以顺利的实现。

各个电力公司以及直属单位的数据都需要按照国家电网公司所规定的特殊设计，在完全满足基础功能与关键指标的前提下，按照自身的生产安全和设备管理等一些特殊的业务特征以及需求进行建设。由于各省的电力系统间一直具有着很大的差异，在对数据中心进行建设时，电力系统的一些特殊软件（网络、环境调节、存储、电力、服务器以及监控等）之间不可避免的具有很大的差别。除此之外，在对软件设施、硬件设施以及数据安全等进行系统的维护和管理的过程中还必须要选用不同的管理技术，随着管理工具的不断增加以及管理设计存在缺陷，所以就导致了缺乏管理经验和管理过程复杂等问题的出现，这样就导致在对数据中心进行维护和管理时成本较高。

2 基于云计算的电力数据中心

2.1 电力系统云计算数据中心的基础架构

选用云计算的技术对现存的电力数据中心进行改善，构建出逐渐向智能电网发展的新型的电力数据中心。在基础的设施层，利用虚拟机监视器和虚拟化平台对一些相关的硬件设备（存储设备、网络设备和服务器）实行虚拟化，对相关的电力公司和直属企业间存在着差异的设施给予屏蔽，把虚拟机当成单位对其进行全面的、科学的自动化管理，主要包括了抽象资源、管理安全、管理负载、部署资源以及监控资源等，它既能让资源利用率有所提升，还能够使相关的管理维护人员对服务器等系统和硬件设施等管理工作得以彻底的摆脱，一定要认真的对系统业务以及虚拟机进行维护，从而让数据中心的管理工作以及维护工作得到简化。

2.2 实时迁移

在电力数据中心，服务器是非常关键的硬件设施，它的资源利用效率对电力数据中心具有的性能有着直接的影响。通过对其进行调查研究可知，目前企业数据中心的大量x86服务器仅运行一个应用，而CPU的利用率则为百分之五到百分之二十之间。通过可靠性以及性能以及对其进行考虑，现存的数据中心业务系统大多数都是运行在不同的服务器上的，例如，项目管理系统以及综合管理系统都运行在自己独立的服务器上，但是服务器自身具备着资源利用效率很低的弊端。在新型的电力数据中心，对服务器进行虚拟化，使单一的服务器通过进行虚拟化，被分为很多虚拟机，从而使服务器资源利用的效率得到提高。

在使服务器的利用效率得到提高的同时，应该把性能开销以及可靠性的问题解决。对可靠性进行解决的有效手段为采取隔离的手段，在服务器上具有若干个虚拟机实例的基础上，必须确保每个虚拟机之间是完全被隔离的，换句话说，就是如果其中的某个虚拟机遭受崩溃，不会影响到其他的虚拟机，使之可以从故障中及时有效的得到恢复，从而使服务器资源利用的效率得到提高。

3 云计算电力数据中心的迁移策略

对电力数据中心进行设计和建设的过程是非常重要的系统工程。目前的数据中心都是利用国家电网公司的规定进行统一的设计建设的，但是因为每个地方的系统业务应用、信息化水平以及成熟程度之间的差异，让电力数据中心在建设的过程中自身具备着独特的特征，虚拟化技术也慢慢的被引入到一些电力数据中心，初步具有了云计算的能力，但是大多数的电力企业依旧停留在以往传统的数据中心水平，远远不能达到智能电网中全新的数据中心对大量的数据储存、高可靠性、可伸缩性、高效计算以及高可用性的需求。

提出了现存电力数据云计算中心通过分阶段对其进行迁移的策略，以此对其得以平稳过渡进行保障。第一，对所有的电力公司以及公司总部的数据中心进行系统的升级，使其能够慢慢的升级到云节点。虚拟化电力数据中心的基础设施，使服务器的可拓展性、可用性以及弹性得到提升，对其进行系统的升级以及改造，让它可以成为建立在云计算基础上的数据中心，也就是人们所说的云节点。第二，对系统中的所有云节点进行连接，使其形成电力公司的私有云。全部的电力数据中心在构建成可用性高以及可拓展的云节点以后，需要把全部的云节点进行有效的连接，从而形成具有多中心性能的私有云。

4 结语

本文通过研究和分析虚拟化服务器、实时迁移以及Hadoop等关键的技术，提出了电力企业云计算数据的整体架构，设计出了构建在Hadoop基础之上的电力数据云计算中心平台，使之可以与新一代数据中心在发展过程中的趋势相适应，并完全满足智能电网的要求。云计算作为一种新型的技术，其虚拟化、资源管理、体系结构以及数据存储等问题还需要进一步的对其进行研究。

参考文献：

[1]潘毅,周京阳,李强,米为民,樊涛.基于公共信息模型的电力系统模型的拆分与合并[J].电力系统自动化,2003(15).

[2]王志南,吴文传,张伯明,何云良,孙宏斌,汪皓,徐文.基于IEC 61970的CIS服务与SVG的研究和实践[J].电力系统自动化,2005(22).

[3]孙泽锋.云计算在电网企业的应用与信息安全[A].中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会论文集（上册）[C].2011.

第3篇

关键词： 云计算； 桥梁安全与健康监测； 数据中心； 数据管理技术

中图分类号：TP391 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）12-18-04

Basic architecture and data management technology of bridge safety and health

monitoring data center based on cloud computing

Tu Huimin1，2， Wu Jufeng1，2

（1. Wuhan Bridge Science Research Institute（BSRI） Ltd.MBEC， Wuhan， Hubei 430034， China；

2. Key laboratory of bridge structure and health of Hubei province）

Abstract： With the development of bridge safety&health monitoring data center （BSHM-DC） technology， the monitoring data is increased rapidly in exponential speed， which requires the data storage and management technology of data center to be more intelligent and efficient. In this paper， the data management technology and developing trend of BSMS-DC is put forward firstly. After illustrating the basic architecture of BSHM-DC on the basis of cloud computing， the selections of key devices and related software are discussed. Lastly， its application expectation of BSHM-DC is prospected.

Key words： cloud computing； bridge safety &health monitoring （BSHM）； data center（DC）； data management technology

0 引言

桥梁安全与健康监测系统是通过在桥梁的关键部位布置高可靠性和耐久性的各类传感器，对结构内力、变形、动力特性、环境状况进行实时监测，获取桥梁在营运期内受各种荷载作用下的结构响应，通过理论计算和规范值与实测值的对比、分析，实现结构异常响应报警、结构营运安全性评估、结构损伤识别等。由于该系统7*24小时不间断检测，所采集的数据量飞速增长。在面对多座桥梁监测系统集成管理的情况下通常采用直联式数据存储方式，其数据的存储能力、数据管理难度、数据安全，以及存储资源的利用等，都难以满足系统设计需求。

云计算可以满足新一代数据中心对网络、存储和计算的业务需求，并能提供丰富的应用服务，是新一代数据中心的核心要素[1-2]。本文通过引入云计算的基础架构，建立了基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心，将分散在全国各地的监测系统数据进行集中可靠的存储与管理，并通过云计算数据中心向用户提供高效、安全的服务。

1 桥梁安全与健康监测数据中心建设的现状

随着在役桥梁安全与健康监测建设的发展，桥梁安全与健康监测系统中海量数据的存储与有效利用日显重要，并成为在役系统普遍关注的一个重点。一个中等桥梁安全与健康监测系统数据日增长量在3GB/天左右，一年有1.1TB增量的数据，数据的维护管理主要依赖系统管理员定期执行，数据管理的实施方式难以统一。随着数据量的增加，数据管理工作量、管理难度及管理成本成倍增加，数据也得不到有效利用。

桥梁安全与健康监测数据中心引入云计算，可将业务数据和应用在公有云和私有云之间同步，当数据中心构建的私有云出现故障，应用可以无缝迁移到公有云中。通过云计算将分散在全国各地的业务系统数据通过INTERNET进行集中存储与管理，可向桥梁技术研究者提供数据共享服务分析桥梁健康监测海量数据；桥梁管理单位即使不具备桥梁专业技术知识也可以在任何地方、任何时间监测到桥梁的实际运营状况，获得桥梁健康监测报告及桥梁营运安全性评估等服务并实时反馈专家意见，大大提高了桥梁管养效率。

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心建设分两部分，一部分是集成中心，另一部分是分散在全国各地的分中心。集成中心的数据增长量在10GB/天，分中心的数据增长量在3GB/天左右，增长量会随着业务量的增加而增加。集成中心利用云计算技术对服务器、存储、网络等IT资源进行虚拟化，将所有的IT资源放在一个资源池中并进行动态资源管理，对IT资源进行监管和云管理。当资源池中分配给某个桥梁安全与健康监测系统的资源出现故障或者该系统获得的资源不够用的时候，云管理平台会自动分配给它新的资源，从而保证系统7*24小时不间断运行。

分中心的数据通过公共Internet网络与集成中心组成云网络，数据进行同步，在集成中心对数据进行异地容灾备份。集成中心有两份数据，一份数据面向桥梁安全与健康监测系统（数据库A），一份数据是完全备份数据（数据库B）。我们主要考虑如何优化实时数据读取和历史数据查询。数据库B中保留所有数据，数据库A只保留最近1周的数据；业务系统实时读取的是数据库A中的数据，而查询一周之前的数据就读取数据库B中的数据。

图1 分中心数据库结构与操作

2 关键技术

云计算（Clouding Computing）由Google、Amazon等公司于2006年首先提出，它是一种利用互联网实现随时随地、按需、便捷地访问共享资源池（如计算设施、存储设备、应用程序等）的计算模式[3]。我国政府高度重视对云计算的发展，把其列为重点发展的战略性新兴产业[4-5]，云计算技术的应用已成为国内外的热点研究问题[6-8]。

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心的建设所需专业涉及面较广，如桥梁专业、网络通信专业、计算机专业等。本节着重讨论其在计算机领域内实现云计算数据中心的关键技术。

2.1 虚拟化技术

虚拟化技术能让所有计算元件在虚拟的基础上运行，是实现云计算数据中心不可缺少的功能。通过把有限的固定的资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率的思路，在IT领域就叫虚拟化技术[9-10]（Virtual Technology）。这种解决方案能在很大程度上优化资源、节约成本。虚拟化技术包括计算虚拟化技术、网络虚拟化技术、存储虚拟化技术。系统虚拟化前后的特点如表1所述。

表1 虚拟化前后特点比较

[虚拟化前＼&虚拟化后＼&每台主机一个操作系统＼&每台主机上运行多个虚拟机，每个虚拟机一个操作系统

＼&每台主机上运行多个程序，可能造成冲突

＼&多个程序可分别在运行在多个虚拟机上，应用程序相对独立的运行空间，避免冲突

＼&每台主机配一个存储，存储资源得不到有效利用，且一旦存储出现单点故障，数据可能丢失

＼&多个虚拟机共享存储，当一台主机出现故障时，会自动分配其他主机上的硬件资源给故障主机的应用程序＼&硬件成本高，且配置和管理困难＼&虚拟机独立于硬件运行，可动态资源分配，新程序的部署工作只需要几分钟，有效节约硬件和维护成本

＼&]

目前虚拟化技术的产品主要有EMC的 VMware虚拟化产品，Microsoft的Virtual Server， Sun的Virtual Box，以及Ctrix公司的Xen Server和Xen，占市场份额最大的是EMC的 VMware虚拟化产品。

2.2 数据存储技术

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心需要满足大数据管理的需求，为大量桥梁管理者提供服务并且为桥梁研究者提供大数据分析功能。数据安全可靠存储是实现大数据管理分析的基础。

数据存储系统从物理结构来看，底层主要是磁盘，通过光纤、串口线等与磁盘后的板卡和控制器相连。目前最常用的存储方式有DAS（直接连接存储）、SAN（存储区域网络）和NAS（网络附加存储）。直连存储（DAS）是直接通过SCSI线缆或者光纤直接连接到服务器上。存储区域网络（SAN）是通过网络方式连接存储设备和应用服务器，目前常用的SAN结构根据连接介质不同而分为FC SAN和IP SAN。网络附加存储（NAS）是将网络存储设备直接放在网络上提供文件共享服务。这三种技术优缺点如表2所示。

表2 DAS、SAN、NAS数据存储系统技术优缺点

[特征＼&DAS＼&SAN＼&NAS＼&安装难易度＼&较难＼&较难＼&很容易＼&集中管理＼&难＼&专用软件＼&基于网络＼&扩展性＼&低＼&高＼&中＼&数据共享＼&难＼&通过软件实现＼&内部实现＼&处理能力＼&强＼&强＼&视网络情况而定＼&备份＼&传统方式＼&服务器不参与＼&多种方案＼&容灾＼&基于服务器＼&端对端及多点容灾＼&端对端方案＼&安全＼&中＼&高＼&低＼&]

目前主要存储厂商的FC SAN存储可以实现8Gbit/S的传输速率，但费用较高，所以中大型数据中心建设中还是处于领先地位。但是随着IP SAN技术的发展，较高的性价比使FC SAN存储逐渐扩大了在市场的份额。

2.3 动态资源管理

云计算的资源包括存储资源、计算资源、网络资源、基础设施资源以及其他资源[2]。当应用云计算时，面对大量设备和相关技术，如何有效整合各种资源并实施动态资源管理是实现云计算的关键。云计算动态资源管理系统的基本功能，是接受资源请求，合理地调度相应的资源并且把特定的资源分配给资源请求者，使请求资源的业务得以运行。它能跨资源池智能动态调整计算资源，使IT与业务优先级对应，动态提高系统的管理效率。

云计算的动态资源管理必须处理好存储架构问题，解决资源部署、监控和调度策略等问题。在VMware虚拟化产品中，DRS（vsphere Distributed Resources Scheduler）可以根据每一个虚机的实际运行情况，适时地对内存、CPU、网络的消耗进行动态调整，将其平均分配到DRS集群的每一台主机上面。动态分配依靠VMotion实现，所以，VMotion是DRS的先决条件。

3 云计算数据中心实现

基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心实现了数据中心服务器、网络、存储虚拟化及负载均衡，其基础架构拓扑图如图2所示。

整个方案通过两路6核服务器配合后端IP SAN存储技术，并采用云计算虚拟化技术来实现桥梁安全与健康实时监测。在云计算操作系统软件的支持下，将3台两路6核服务器组建HA集群，并配合DRS及VMotion等高级功能，实现业务的连续性，减少计划内宕机时间，有效地提高资源利用率。

3.1 计算系统设备及软件实现

计算系统设备主要是指服务器，服务器的选择上主要考虑的是服务器的性能，满足五年内桥梁安全与健康监测业务的需要，主要计算能力由3台两路6核服务器担任。

而计算系统虚拟化的实现主要是利用软件将服务器虚拟化。目前主流的、最具代表性的虚拟化软件是VMware的Vsphere软件。

本方案采用3台企业级两路服务器（HP Enterprise Server）作为核心数据库平台。该服务器能满足数据库应用的高可用性、可恢复性，并具有错误检测及消除单点故障的功能。采用数据库双机方案也增强了应用的可扩展性，满足业务不断增长的需要。由于该型服务器采用全新的因特尔快速互联通道互联架构配合因特尔志强E5系列处理器及SAS 6Gbps高性能磁盘控制器，使系统联机处理性能提升2.5倍以上，数据库性能提升3倍以上，更加适用于基础架构、数据库核心应用。

3.2 存储设备及数据管理软件

在保障客户应用的前提下，存储将成为一个必须受到关注的核心环节，因此双控制器、多处理器和高可靠光纤8Gb存储成为首选，这能有效保障业务的物理稳定特性。出于数据安全备份的考虑，配置大存储容量6TB存储空间服务器作为虚拟机的备份服务器，可以保证在光纤存储故障时或维护时的业务连续性，并对客户的应用数据也做到了统一备份。为了保障业务运行的高性能、可持续性和可扩展性，我们选择了IP-SAN的存储模式，通过串口线连接磁盘与控制器。云计算计算节点服务器通过交换机连接存储设备，实现数据链路的高品质性能保障。

在数据的统一备份处理上，基于虚拟机文件驻留在共享SAN存储上，可以使用存储区的映像来备份虚拟机文件，这样做不会在运行虚拟机的云计算计算节点主机上引起任何额外的负载。统一备份功能可以满足缩短虚拟机的备份时间，移除客户应用服务器上的备份工作负载，以及从中央服务器中执行备份的工作。其工作流程是从运作中的主机上剥离磁盘，将磁盘链接到专用的统一备份服务器上，然后备份磁盘中适当的文件，此时原始主机仍能看到该磁盘并能正常工作。通过有效利用虚拟机存储区的映象文件，高效地保障客户数据安全。

3.3 网络设备

云计算数据中心网络需实现双链路可靠冗余连接、负载均衡，充分考虑网络的可管理性。本方案采用两台DLINK交换机实现设备冗余，同时通过实现网络虚拟化来保证网络策略安全，使之不受虚拟机位置迁移的影响。

3.4 云平台管理

云管理平台是负责整个数据中心的资源池管理、是实现IAAS的关键环节。本方案采用VMware公司的Vcenter软件，与其他的管理软件相比，该软件的使用为IT管理者大大降低了云计算虚拟环境管理的难度。

该云平台是目前最强大的虚拟环境管理平台，它能提高在虚拟基础架构每个级别上的集中控制和可见性，无论是几十台还是几千台虚拟机，都能集中、简单地管理。它可以通过使用向导或者模板，在几分钟内创建新的虚拟机或主机，最大限度地减少错误和停机；它还可以借用DRS（vsphere Distributed Resources Scheduler） 持续监控各个资源池的使用情况。此外，借助vCenter API和.NET可实现vCenter Server和其他工具的集成，并且支持在vSphere Client中嵌入自定义插件，为管理IT环境提供选择自由。

4 结束语

目前，基于云计算的桥梁安全与健康监测数据中心建设还处在初级阶段，随着桥梁安全监测技术和云计算技术的发展，云计算数据中心会逐渐形成系统化、网络化的全国性的桥梁安全与健康监测平台。该平台能面向所有桥梁行业的客户，提供存储空间及桥梁安全与健康监测服务；同时还能根据存储的大量桥梁相关数据，进行数据挖掘及数据分析，在桥梁学术研究方面具有重要意义。

基于云计算的数据中心建设是一个复杂的系统工程，本文着重从桥梁安全监测数据中心的关键技术方面阐述了系统基础架构，以及关键设备和软件的选型，希望能为其他行业数据中心的建设提供一些参考。

参考文献：

[1] 林小村.数据中心建设与运行管理[M].科学出版社，2010.

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