优化您的云计算基础架构

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执行概要

云计算正在引起广泛的讨论并为企业IT世界带来了活力。由于渴望提高效率和降低成本，各种规模和各式各样的组织都在迅速地采用基于Web的软件、平台和基础设施解决方案。确实，分析公司国际数据公司（International Data Corporation）预计在2009年到2013年间，全球企业在云服务方面支出的复合年均增长率将达到26%，即从174亿美元增长到442亿美元。专家们预测也就是几年的时间，大多数企业都会至少使用一些基于云技术的应用和服务。

然而，除了能够简化管理、提高灵活性之外，云计算也对供电、冷却和可用性带来了挑战。为了应对这些挑战，各企业必须增加其电气及机械基础设施的强度和弹性。

本白皮书调查不断采用基于云的解决方案背后的推动力，研究云架构如何影响数据中心，讨论一系列能够帮助公司在不损失正常运行时间或过载其供电与冷却系统的情况下受益于云计算的具体方法与技术。

了解云计算尽管存在各种各样的定义，云计算最基本的定义就是IT基础架构、服务和软件通过互联网或内部基于Web的基础架构进行实时交付。一般来说，云解决方案分为三大类：

Ÿ 软件即服务（SaaS），这种解决方案通过云来交付软件应用。

例如，在线CRM应用Salesforce.com和基于Web的生产力套装软件Google Apps，都是常见的SaaS服务。

Ÿ 平台即服务（PaaS），这类解决方案提供在线访问计算资源和编程工具，开发人员可以利用这些资源和编程工具来创建和控制基于云计算的应用。

如：源于Salesforce.com的Force.com，还有Microsoft Windows Azure，就是两个人们比较熟悉的PaaS解决方案。

Ÿ 基础设施即服务（IaaS），这类解决方案通过Web提供像存储空间和处理能力这样的基础设施资源。亚马逊网络服务（Amazon Web Services）就是最著名的IaaS提供商之一。

无论是哪一类云计算解决方案，它们都能通过"公共云"（public cloud）或"私有云"（private cloud）来交付。公共云解决方案通过互联网交换数据。在用户端，除了一个Web浏览器和高速互联网连接外，它们不需要任何基础设施，其典型的收费方式为订阅型现收现付制（subscription-based），您只需为所使用的资源付费。私有云解决方案利用相同的基础技术和协议作为其公共对等物，但驻留在企业防火墙内的私有或租用的服务器上。许多IT经理人们都相信，私有云方案使他们的安全和管理工作更加轻松。

无论是公共云还是私有云解决方案，都能够带来大量的商业和技术方面的效益：

效率：云解决方案通常运行在灵活、高度自动化的基础架构上，它们在管理上更加简单，因而成本更低。另外，由于它们不需要本地服务器资源，公共云解决方案使各企业避免了巨大的前期软硬件投资，使IT由资本支出转为费用。

灵活性：大多数云基础架构都广泛采用服务器虚拟化技术，这种技术允许单个物理服务器宿主成多个"虚拟服务器"，而每个虚拟服务器都有其自己的操作系统和应用程序。由于那些虚拟服务器本质上只是些复杂的计算机文件，创建一个虚拟服务器所需的时间只相当于建立一个新的物理服务器的一小部分。因此，云环境使企业部署新的应用和服务的速度远远高于传统环境。

可扩展性：大多数云方案都利用虚拟化带来的灵活性，使用户根据需求的变化而动态地增加或去除处理与储存能力。

云计算如何影响IT基础设施维持可用性和提供充足的供电和制冷能力对于传统的数据中心管理人员来说是长期存在的挑战。然而，由于种种原因，云数据中心的管理人员要解决那些问题会更加困难。

供电与制冷大多数云基础架构用于宿主虚拟机的服务器硬件都比典型的单一功能的服务器更大且更稳定。同时也得到更为广泛的利用：当平均非虚拟服务器以5~15%的处理能力运行时，平均虚拟主服务器在任何时候的利用率可能高达80%。鉴于这两种原因，大多数云数据中心的虚拟主服务器都比传统服务器需要更多的供电，配电装置（PDU）、配电盘和不间断电源系统（UPS）的负担也更重。

当企业部署刀片式服务器来宿主其虚拟服务器时尤其如此。刀片式服务器采用多个即插即用型处理装置，它们共享公共的电气系统、电源、风扇、电缆和存储器。这样的安排节省了数据中心的占地面积，简化了硬件管理，并提高了IT灵活性。然而，这同时也大大增加了运算密度。结果，刀片式服务器产生大量的热，从根本提高了机柜级供电要求。确实，一个典型的传统服务器机柜可能需要4至6 kW电力，而一个典型的布满刀片式机架的机柜则可能需要高达30 kW的电力，远远超过许多电源和冷却系统的处理能力。

机柜功率

受保护设备数

电源密度级

5-15台1U服务器

15-30台1U服务器

42台以上1U或2-3台刀片式服务器

4-6台刀片式服务器

标准密度

中等密度

高密度

超高密度