云资源优化方案范文

导语：如何才能写好一篇云资源优化方案，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词：云计算；虚拟机放置；蚁群算法

DOIDOI：10.11907/rjdk.161857

中图分类号：TP301

文献标识码：A文章编号：16727800（2016）010000703

0引言

解决云数据中心能源开销庞大问题的一种有效方法是优化虚拟机放置。本文提出基于蚁群算法多目标优化的虚拟机放置策略，将虚拟机放置问题转化为一个多目标优化问题，以优化存储器资源和CPU处理器资源。

1蚁群算法与多目标优化问题

蚁群优化算法是由Dorigo等[1]提出的一种基于蚂蚁觅食行为的模拟进化算法。多目标优化问题[2]也称为多标准优化问题。一般多目标优化问题由n个决策变量参数、k个目标函数和m个约束条件组成，多目标优化问题

的Pareto最优解是一个集合。

云环境下有许多服务节点池，虚拟机放置方案将影响CPU进程和内存资源损耗，基于蚁群算法的虚拟机放置算法在处理CPU和内存资源时作为一个单独的目标函数。本文中，资源损耗处理在一个多目标条件下进行，一个目标函数处理进程资源，另一个目标函数处理内存资源。为了完全利用现有资源，采用公式（1）计算潜在的CPU进程资源，公式（2）计算潜在的内存资源。因此，虚拟机放置问题即最优化的CPU进程损耗和内存资源损耗。

Wpj=Tpj-UpjUpj（1）

Wmj=Tmj-UmjUmj（2）

其中，Wpj和Wmj分别表示第j个服务器CPU进程资源消耗和第j个服务器的内存资源消耗。Tpj代表第j个服务器的CPU进程利用阈值， Tmj代表第j个服务器的内存利用值，Upj表示第j个服务器总的CPU进程，Umj表示第j个服务器总的内存资源。 该算法的目标是Wpj和Wmj尽可能减少。

2基于改进蚁群算法虚拟机放置策略

把n个虚拟机放置到m个物理机上，总共有mn个可能的虚拟机放置方案。例如， 把15个虚拟机放置到10个物理机上可能得出1015个解决方案，即使每秒可以评估一百万解决方案，检查1015个可能的解决方案也要超过31年[3]。因此，完整的枚举不可能找到最好的解决方案。应用ACO算法可有效寻找好的解决方案。定义VMPACO算法的伪代码如下：

Input： Set of VMs and set of hosts with thresholds of resources utilizationOutput： The Pareto set of best solutions for VMs placement （1） Initialize：Set t=0. Set Pareto set empty. Set Initial value for τij（t）=τ0 for each path between VM and host. （2）For k=1 to NOA （number of ants） do Sort the host list in random order. Do ants_trip while any VM isn’t placed. Get the new host from the host list. For each remaining VM that can be placed into the current host. Compute the probabilistic transition rule to select VM to be placed according to probabilistic transition rule. End For End Do Compute the value of the two objectives for the current solution. If the current solution is not dominated by any other solutions in Pareto set Then Add this solution to Pareto set Eliminate the solutions dominated by the added one from Pareto set. End If End For （3）Apply local pheromone update according to local pheromone updating rule. （4）Apply global pheromone update according to global pheromone updating rule （5）Increment t by one. （6） If （t

在算法初始阶段，Pareto集是空的，所有的信息素轨迹初始化。迭代被索引为t，0≤t

2.1初始化虚拟机信息素

4结语

本文基于多目标优化的蚁群算法，对虚拟机放置策略进行了研究。将虚拟机放置问题转化为一个多目标优化问题，旨在优化存储器资源浪费和CPU处理器资源浪费，有效处理大规模数据中心较大解空间问题。

参考文献参考文献：

[1]DORIGO M，MANIEZZO V，COLORNI A.Ant system：optimization by a colony of cooperating agents[J].Systems，Man，and Cybernetics，Part B：Cybernetics，IEEE Transactions on，1996，26（1）：2941.

[2]AKOUSH S，SOHAN R，RICE A，et al.Predicting the performance of virtual machine migration[J].In：Proc.of the IEEE Int’l Symp.on Modeling，Analysis & Simulation of Computer and Telecommunication Systems （MASCOTS）.2010（5）：3746.

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云是多样化的

云计算这件事已经谈了这么久，但为什么戴尔现在才公布云计算战略？是不是有点晚？

云计算不仅只有公有云一种方式。从目前中国用户的实际需求来看，企业用户直接采用公有云的还比较少，大多数用户其实更青睐混合云。中桥国际调研咨询有限公司的调研数据显示：云计算、软件定义数据中心、虚拟化是未来12个月内中国用户IT投资的重点，50%的用户已经或准备部署云计算;直接选择公有云服务的企业级客户比例只有5.2%，中小企业直接选择公有云的比例稍高，但也只有14.7%。曹志平认为，中国用户对云形态和部署方式的需求差异比较大，需要厂商提供量身定制的个性化云计算解决方案，这也是戴尔提出“Any Cloud”云计算战略的重要原因。

戴尔在帮助苏州工业园建立云平台之前曾经询问过客户的需求，得到的答复是，他们最关注的是业务永远在线，不要因为平台的迁移而导致业务中断，数据要绝对安全，整个系统的成本要可控，资源和资金可以得到充分利用，并且可以实现数据的智能化管理等，唯独没有对采用哪种云部署方式提出具体要求。“这是我们在日常工作中经常听到的用户反馈。”曹志平告诉记者，”现在，用户不会因为听说某种技术先进，而一夜之间完成向新技术平台的迁移。向云计算的演进是渐进式的，而非革命式的。在云计算方面，用户的需求是多样化的，我们也必须提供多样化的适合其需求的解决方案。”

中桥国际调研咨询有限公司总经理兼首席分析师王丛对戴尔“Any Cloud”云计算战略持肯定态度。她表示：“戴尔每次一个战略，就像它的产品一样，都是从用户的需求考虑，实实在在，而不是炒作概念。戴尔每一代新的服务器之前，都会针对成千上万的用户进行调研。这次戴尔云计算战略之前，也委托我们针对客户的云计算需求进行了调研。现在对于用户来说，关键的问题是如何部署云，如何采用一个正确的演进路线图。”

“谈到云计算的落地，用户要考虑的是何时开始做，如何做。而我们关注的是如何才能更好地帮助客户部署云计算，提供多样化选择。” 曹志平表示，“现在，很多厂商都推出了自己的云计算解决方案，但差异化不明显，不能给客户带来额外的价值。我们并不认为建立一个公有云平台就是实现了云计算。我们的云计算战略宗旨是在合适的时间帮助客户平稳地向云计算过渡，实现业务转型。”

曹志平表示，戴尔在云计算方面要打造一个完整的生态链，与合作伙伴共同推动云计算的应用，当然也不排除与合作伙伴一起提供公有云服务的可能性。目前，戴尔正在和中国本地的一些合作伙伴洽谈合作，很快就会有好消息宣布。

在2014年的Dell World大会上，戴尔正式了Cloud Marketplace，它基于电子商务的思路，就像是一个云计算的“超级市场”，企业用户可以自由地选择其上的各种云服务。虽然目前Cloud Marketplace还没有在中国市场上完全落地，但曹志平表示，这是戴尔公司的整体策略，他们将积极推动Cloud Marketplace在中国的落地和发展。

云计算是不断演进的过程

那么，传统企业如何才能顺利地迈过云计算这道坎呢？戴尔“Any Cloud”云计算战略给出了解决方案，就是“云就绪、云部署和云管理”三部曲。

戴尔将传统企业的云计算旅程划分成三个阶段。第一个阶段是“云就绪”。在这个阶段，企业的主要工作是实现架构优化，以满足传统IT应用演进和新应用的双重需求。那么，云就绪能不能理解为IT架构的虚拟化呢？

戴尔企业解决方案企业架构师王雪晖回应说，云就绪包括两方面的工作：第一，优化客户的基础架构层，比如可以借助融合或超融合的解决方案，把服务器、存储虚拟化，优化网络架构，改传统的垂直结构为横向点对点的沟通，以满足云计算的需求;第二，提高运营和管理的效率，即通过融合架构的管理器把所有IT资源统一管理起来，形成一个资源池，并动态地监控这些资源，为以后的云部署和云管理做好准备。

第二个阶段是“云部署”，即采用模块化、融合高效、端到端的技术方案，保证从传统架构到云架构的平滑过渡。王雪晖介绍说，在这个阶段，优化融合、QoS（服务质量）、性能弹性和SLA（服务等级协议）是四个关键指标。

第三个阶段是“云管理”，就是跨越异构的不同的云环境，实现资源的集中、统一管理。

曹志平坦言，传统企业在转向云的过程中会面临更多的挑战。如果传统企业已经拥有了一定规模的IT系统，并且有意向云计算转型，希望通过利用一些新技术提升IT系统的整体效率，降低整体拥有成本，实现更高的业务弹性，不妨可以借鉴“云就绪、云部署和云管理”的三步走策略。

其实，上述这三个步骤之间并没有严格的顺序。用户的特点和需求各不相同，有的用户可以按部就班地从虚拟化起步，经历云就绪、云部署，最后实现对多云架构的管理。但对于有些关键应用来说，它的虚拟化或云化过程可能会延后一点。当用户把整个环境优化以后，服务质量、服务等级协议都达到一定要求后，用户再把关键应用迁移到云中也不迟。

“云就绪、云部署和云管理构成了一个循环，周而复始。用户每经历一次循环，就意味着已经解决了一些云计算的难题，朝着云计算的最终目标又迈进一步。”王雪晖表示。

稳步推进云战略

为了帮助客户迈好这三步，戴尔在过去几年中一直积极布局，进行了多次有针对性的收购。

王雪晖举例说，几年前，戴尔收购了一家专门做多云管理的软件公司。该公司的软件可以管理市场上20多个最热门的公有云，并且可以借助API将这些公有云与私有云连接起来，通过一个统一的界面进行管理，并可监控不同云中的资源使用情况。用户可以在这个多云的管理平台上创建一些标准的模板，并把这些模板部署到不同的公有云或私有云中。戴尔还有一个名为Boomi的软件，它可以实现应用的整合，方便把传统的应用与SaaS应用连接起来，实现数据的互动。

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云需求差异大

目前，云计算在中国市场正呈现出强劲增长的态势。据中桥国际调研咨询公司2014年6月对中国460家企业的调研结果显示，云、软件定义数据中心、虚拟化是中国用户未来12个月的前三大IT投资重点。其中，云部署是企业级第一重点;中小企业主要是做好云就绪，通过软件定义实现数据中心平滑过渡，虚拟化实现软硬件解耦。未来24个月云计算将在中国市场出现持续的强增长。70%的企业级用户，以及45%左右的中小企业，已经或将会部署云计算。

虽然中国用户上云之心迫切，但每个用户的具体需求却大不一样，尤其在云形态和部署方式方面的差异还是比较大的。比如，有的用户希望将现有的数据中心实现虚拟化，逐步过渡到云计算;有的则计划在现有数据中心之外，独立建设私有云，而原有的数据中心将逐步被私有云所取代;还有的用户与之不同，虽然也是在现有数据中心之外独立建设私有云，但并不想用其取代原有的数据中心，而是数据中心与私有云并存;当然，也有一些用户会选择公有云服务。对此，中桥国际调研咨询有限公司总经理兼首席分析师王丛认为，基于中国用户对云形态和部署方式的需求差异，“用户需要量身定制的个性化的云方案，目前来看，私有云和混合云是中国市场接受度最高的形态，其部署方式则需要兼顾传统应用和新应用需求，以及管理传统架构和云架构。”

从这些调研数据不难看出，企业是否需要云计算已经不是问题，真正的问题在于怎么部署。对于这点，曹志平认为，在云计算上，用户关心甚至可以说头疼的事情是究竟应该什么时候上云，怎么上云。而与之相应的，戴尔考虑的也不是要不要做云计算，而是应该提供什么样的云计算解决方案，才能恰到好处地帮助用户实现自己想要的任意云，无论是私有云、公有云还是混合云。曹志平说，“从中桥的调研数据可以看出，其实大部分用户选择的还是在兼顾现有应用平台的前提下，逐步向云计算转型。这种转型不是一夜之间的革命性的过程，而是平滑的、演进的过程，不能一下子把原有的整个架构打破，建一套完全新的系统，把所有的应用都迁移到云上。”

正是基于这种理念，戴尔在其他IT厂商轰轰烈烈大举进军云计算时，选择了冷静思考谨慎出手，待现在时机成熟时，提出了深谙用户心思、引导和帮助用户向云端演进的三部曲。

步步为营的云战略

戴尔的云计算战略被称为“Any Cloud”，曹志平解释说，就是高效务实地帮助用户以自己的方式向云平滑演进，通过云就绪、云部署、云管理三步走，实现任意云。在戴尔的Any Cloud战略中，任意云、端到端、灵活共融、简单高效、平滑过渡、多云管理是其中的关键词。

第一步是云就绪。这个阶段的主要工作是优化和改进，将传统应用和架构平滑过渡到云。曹志平说，云就绪的目标是迅捷高效、投资回报、平滑过渡。在云就绪过程中采取的策略是融合、通用、集成和灵活。他进一步解释说，集成是指降低演进过程中应用整合周期和管理的复杂度，而灵活就是按需采购、技术共融、标准开发和异构整合管理。其实主要就是两个层面，一是帮助用户优化基础架构层，比如通过融合或超融合解决方案，把服务器和存储虚拟化，将传统的垂直的网络架构变成横向的点对点的沟通，使硬件架构更符合云计算的要求。二是在运营管理方面，通过融合架构管理器，把所有的资源统一管理起来，组成一个资源池，并通过监控软件动态管理资源池，为之后的云部署和云管理做准备。

第二步是云部署。这部分主要是实现云平台的整体建设和高效部署， 以满足不断增长的业务和应用的需求， 通过模块化、端到端、高效融合的技术方案，保证云平台的规划和建设领先而高效。其中，优化融合、QoS、弹性计算、SLA是重要的指标。曹志平介绍说，在这一步，戴尔的解决方案可以帮助用户以任何形式进行部署，包括设计以应用为中心的云计算环境、以通用虚拟化平台实现云计算、构建超可扩展的云中心等。最终为客户实现包括公有云、私有云和混合云的统一云平台打下坚实的基础。

第三步是云管理，即跨异构和不同云环境，实现资源的集中统一管理。加速云就绪，优化云部署，自动云管理。

曹志平表示，所谓云计算的三步走，是任何一个传统企业必须要经历的三个阶段，而在不同的阶段，戴尔都有相应的解决方案，可以帮助企业在云就绪阶段搭建好基础架构，在云部署阶段以模块化、弹性的方式高效部署各种云服务，在云管理阶段跨平台管理。同时，他特别补充说，这三个步骤其实是一个有机的循环过程，每一次循环，用户都会解决他们面临的不同的问题。“部署云计算没有固定的模式，戴尔会根据用户所处的阶段和面对的问题，了解他们的痛点，一步一步帮助用户向云转型。”

打造云生态

尽管戴尔的云计算战略刚推出，但戴尔并不是今天才开始做云计算。早在几年前，戴尔就收购了一家专门做多云管理的软件公司。该软件可以管理市面上20多个热门的公有云以及私有云的方案，可以通过API把两个不同的云方案连接起来，使用一个统一的界面，同时监控管理这些不同云上的资源。另外，戴尔还有一些像Boomi软件这样的解决方案，它可以把数据中心里的应用与公有云上一些SaaS应用连接起来，实现数据的互通。这些都是戴尔为多云策略所做的准备。

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2016年，Veritas公司的一份《混合云现状研究报告》显示：中国企业是最快采用混合云架构的用户，目前混合云应用的比例已高达64%。随着云计算应用快速落地，行业用户对云计算的认知逐渐加深，混合云的采用比例可能会持续走高。

Riverbed也注意到，采用云技术的中国企业数量激增。Riverbed曾在2015年底做过一项关于应用性能的调查报告：在中国，几乎所有（99%）的受访者在工作中采用了基于云的企业应用；88%的受访者表示，未来两年内，公司还会增加使用基于云的企业应用。

混合云的优势

在云计算的概念刚诞生时，很多人认为，企业可以只采用公有云或私有云。而事实上，某些工作负载适合运行在公有云上，有些则适合在私有云上运行，还有一些传统应用则要保留在原有系统中。Riverbed公司大中华区总经理袁志陵认为，企业一旦了解了这些情况，就会意识到混合云其实是最简单、实际的云策略。换言之，混合云是一种万全之策，可以让不同的工作负载各归其位、各司其职。

那么，混合云具有哪些优势呢？袁志陵归纳了以下三条。

首先，混合云可以充分发挥公有云和私有云的能力。私有云和公有云基础设施的混合，可以帮助企业充分利用两者优势，一方面有助于企业借助低成本、高效的公有云进行非敏感的操作；另一方面，又可以借助私有云进行某些关键的敏感操作。此外，企业还可以根据需要，利用数据中心已有的应用和私有云提供的资源，创造更加灵活的IT环境。

其次，采用混合云可以进一步提高敏捷性。混合云有助于提升企业的业务敏捷性，实现公有云和私有云的无缝连接。与传统方式中将应用与硬件绑定的模式相比，混合云是一种新型的、更具颠覆性、更加强大且十分经济的IT服务交付手段。

最后，采用混合云可以有效降低整体拥有成本。混合云模式可以在不替换传统技术的前提下，帮助企业顺利完成新旧系统的转换，极大地降低IT采支出和运营支出。借助混合云模式，企业可以随时以更低的成本为即时项目分配资源，实现无缝扩展。

袁志陵表示：“虽然混合云可以为用户带来种种益处，但是我们必须清楚地认识到，用户的期望与IT交付能力之间存在差距，采用云模式增加了IT架构的复杂度，实现复杂、混合IT架构端到端的可视化难度有增无减。”

Riverbed进行的应用性能调查显示：72%的国内受访者相信，混合IT环境中的应用性能问题的排障难度很高。Forrester的一项调查也显示：多数企业（51%）认为，应用的复杂性已经成为改善应用性能的最大障碍；有些国内用户反映，解决比较严重的应用性能问题，平均花费5个小时。

谁更适合混合云

除非是初创企业，否则部署那种纯公有云的基础设施并不可行。国内许多行业的老牌企业都依靠那种专为满足其自身特殊需求而开发的应用，在大多数情况下，这些应用都无法实现虚拟化。这其中既有法律、监管、预算和技术等方面的限制，也出于安全性的考虑。袁志陵表示：“混合云让企业具备了根据每种应用的特殊需求混合并匹配基础设施的能力。大多数成功企业在无需放弃控制或可视化的前提下采用了混合云方案。”

在混合云环境中，企业一般会将公共的、共享的资源和开放性的系统，以及数据密集型存储系统放在公有云上。这就需要海量的存储和大量的计算、访问，而且需要比较强大的保护功能，防止外部危害侵入。比如订票系统，在节假日或业务高峰访问时段，需要大量的资源来维持系统的正常运行。而单纯的私有云显然无法应付这种如潮水般的峰值资源需求。类似的情况还会出现在电商网站、旅游网站等服务行业官方网站或订阅系统中。从移动互联时代的特性来看，几乎没有企业处于闭门造车的状态中，规模越大的企业对外交流的频次和力度就越大。一些大型的企事业单位和跨国公司就是典型代表。

高可扩展性是混合云优于私有云的最大优势，这不仅意味着用户能以更节省的预算来获取更大的空间和更优质的服务，还意味着用户不用花心思去应付数据中心的电力、冷却、管理等问题。因此，处在上升期或发展期的企业和组织，比如一些规模较大的高校和跨区域组织，更适合构建混合云，未雨绸缪。

许多用户在上云之前，考虑最多的就是安全问题。混合云解决方案基本上可以满足绝大部分企业的需求。混合云的基本做法是将敏感数据保存在企业内部，而将其他资源和服务置于公有云上。这种处理方式可以有效保证企业敏感数据的安全，同时又能在内部系统遭遇意外时，在公有云上对数据进行备份。

袁志陵表示，企业可以根据自己的实际情况分配混合环境中公有云和私有云的比例。

保证业务的敏捷性

企业借助云技术是希望实现业务敏捷性，提升工作效率，但他们很快会发现，混合云基础架构的有限可视化能力常常使得软件即服务和各类云应用的应用性能变差，从而导致企业敏捷性和工作效率的降低。Riverbed推出了一个面向混合云和网络环境应用性能的综合企业平台，融可视化、广域网优化和先进的信息技术为一体，可以解决由快速发展的IT基础设施带来的各类相关问题。

Riverbed可以提供各类集成解决方案，帮助企业和IT管理者了解、优化、简化和保护各类应用、数据。Riverbed是一家应用性能管理公司，自2002年创立以来，实现长距离交付的高性能一直是其业务重点，也是优势。从2004年推出第一款WAN优化应用设备Riverbed SteelHead以来，Riverbed已协助超过2.7万家客户解决了棘手的应用交付难题。今天，在以云计算为主导的新时代，Riverbed正在帮助用户实现一场应用性能的新变革，通过提供新的架构，帮助企业在云环境中进一步提升应用性能。简言之，Riverbed提供了在混合型企业内获得卓越应用性能的技能。

Riverbed SteelCentral是应用性能控制中心，它提供了针对公有云、私有云和混合云环境的全面性能监测与管理功能。最新版本的SteelCentral实现了与Riverbed软件定义广域网解决方案的更好集成，将监测延伸至任何终端，企业可从云端获取该服务。

Riverbed SteelHead是业内首屈一指的广域网优化解决方案，能够在采用混合环境的企业内加速交付任意应用。除拥有业内领先的优化方案外，SteelHead还具备类似路径选择、安全传输等混合网络功能，以及QoS和SaaS可视化等云友好功能。

Riverbed SteelFusion是一种针对软件的解决方案，它在超融合的架构之上实现了虚拟化技术、智能存储缓存、广域网优化的集成，能够为用户提供前所未有的简便性、敏捷性和数据安全，并为分布式企业提供业务连续性。Riverbed SteelFusion摒弃了所有来自边缘位置的物理服务器、存储和数据，在单一解决方案中实现了技术融合，提高了备份过程和数据保护、新服务和站点开通，以及快速恢复至中央数据中心等耗时的边缘IT应用的速度，将中央数据中心或云端的企业级安全、服务和存储能力拓展至边缘位置。在此过程中，用户o需考虑距离远近，系统性能也不会被牺牲。

总部位于新加坡的Interplex公司采用Riverbed的解决方案实现基础设施的现代化，进一步提升其应用性能、网络可视性和业务敏捷性。

Interplex是一家全球领先的精密工程和制造公司，其40家制造工厂遍布欧美、亚太地区的12个国家，可提供针对复杂精密机械、机电部件和组件的高级应用开发，以及制造解决方案。在过去几年中，Interplex在IT领域进行了战略性投资，其中最重要的举措是将机器人技术引入生产车间，提升了运营效率和生产能力。

自动化技术为企业带来了高效率，但快速创新和新应用、新服务，以及互联设备的引入令数据流量不断增加，导致网络不堪重负，降低了应用性能、生产效率和成本效率。久而久之，通过网络经由新加坡数据中心发送的各类应用的速度明显变慢。另外，由于在流量模式、应用层利用，以及设备层性能方面的可视性受限，基础设施和应用团队在努力发现并修复性能故障的过程中浪费了大量时间。

Interplex选择了Riverbed的解决方案，借助集成的端到端可视化技术，打造现代化的网络和应用性能基础设施。该方案能够为客户节约成本，快速满足合规的需求，为客户更平稳地向数字化转型铺平道路。

Interplex采用的解决方案中融入了业内领先的广域网优化解决方案Riverbed SteelHead，以及能够实现端到端可视化的Riverbed SteelCentral网络和应用性能管理。Riverbed SteelHead能够在短短两周时间内实现了减少超过50%的带宽消耗，大大简化管理，提高投资回报率。

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面临多重挑战

数据中心优化需求

数据中心的优化需求主要体现在，随着业务量的急剧增长导致的数据中心基础设施、容量、安全性、可靠性以及资源利用率低等问题。具体面临如下问题。

基础设施优化问题

数据业务量的急剧膨胀，单一数据中心的机房空间、供电能力、制冷条件都面临着极大的挑战，已经难以满足业务进一步开展的要求，急需一种物理分布，逻辑集中的数据中心，解决单一机房基础设施难以满足超大容量数据中心的要求。

可靠性优化问题

数据中心承载着大量的关键应用，对可靠性要求极高，传统的单一数据中心方式难以满足高可靠性的要求，双活数据中心已经成为主流方式，需要多数据中心互联满足双活数据中心，满足高可靠性的要求。

总体资源利用率低问题

当前数据中心之间资源利用率差异大，存在潮汐效应，多数据中心之间的网络资源利用率较低。总体资源利用率低，导致成本居高不下。

新业务承载需求

数据中心的新业务承载需求主要体现在，随着云计算、大数据的引入，数据中心存在着大量的虚拟机迁移，服务器集群需求，以及大量的业务创新，资源动态适配需求。具体如下：

业务承载需求

虚拟机迁移需要大二层网络，并且需要对网络流量进行优化，避免流量的无效绕转，需要数据中心网络能够很好满足这类业务的承载需求和优化需求。

业务创新需求

网络业务的多样化和创新性，要求数据中心网络能够智能、动态的满足业务承载的需求，能够快速实施业务的部署，智能感知业务的需求，动态全局实施网络的调整和适配，满足新业务快速部署和质量保障的需求。

基于SDN的数据中心互联解决方案

中兴通讯针对以上需求提出了基于SDN的数据中心互联方案，采用SDN技术实现光网络、IP网络的统一控制和协同，也进一步实现了光网络和IP网络的多层协同，满足数据中心互联0/1/2层的统一优化，从而满足数据中心的物理分散，逻辑集中控制的要求；实现数据中心的集中优化，提升资源利用率，提升整体可靠性；另外，也基于SDN的开放网络架构，满足业务创新，业务快速部署，动态、智能保障业务质量的要求；具体如图所示。

中兴通讯基于SDN数据中心互联解决方案的特点

多层多域，全面优化

采用SDN技术，分别在光网络层面、IP网络层面实现了统一控制，也进一步实现了光网络和IP网络的多层协同，满足数据中心互联0/1/2层的统一优化，满足业务的需求。真正做到了在网络层面全面，端到端的优化，为数据中心的集中控制，全局优化，提升可靠性，为提升整体利用率和运营效率打下了坚实的基础。

高带宽利用率

通过SDN的集中控制器，采用统一的计算，全局的网络流量调整和路径优化，可有效提高网络整体的资源利用率，降低建设成本。

高效运维

基于SDN技术，实现了单一数据中心、多数据中心的统一管理和控制，以及虚拟化；并进一步将数据中心的日常运维、管理、控制等功能软件化，IT化，结合大数据、智能分析等技术，实现数据中心运营的智能化，真正实现全局视图、所见即所得、端到端管理和控制、一键操作，大幅提升运维效率。

灵活适应服务创新的需求

SDN改变的不仅仅是网络，也将改变网络的服务模式，促进网络服务的创新。中兴通讯数据中心互联方案具有高度灵活、虚拟化、开放可编程的特点，可满足网络服务创新的需求，可根据具体网络服务需求进行灵活的定制服务。

满足业务创新的需求

中兴通讯基于SDN的数据中心互联方案提供网络0/1/2层的全面统一控制优化，满足数据中心互联中的业务备份，大二层网络，网络资源利用率提升等方面的业务承载需求的同时，也基于SDN的开放网络特性，为业务的创新提供平台。更多与数据中心互联相关的业务可以基于中兴通讯提供的开放式API来实现。

满足多重需求

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关键词：采矿方法 磷矿 方案优化

0 引言

某矿段是一个矿体边界平整、结构简单、构造破坏小、厚度变化小的大型磷矿块岩矿床。矿区工业磷矿层为二层，即a层矿和b层矿。a矿层赋存于Z1y2地层中，岩性为浅灰、灰色中厚层状细晶白云岩；b矿层赋存于Z1y4地层中，底部为一套含炭质、硅质、白云质磷块岩，中上部为浅灰、灰色中厚层白云质磷块岩；a、b两矿层夹一层较为稳定的白云岩夹层。a、b两矿层顶底界线清楚，矿层较为稳定。经计算核实，在初步设计开采范围内，某矿段保有的地下开采资源储量111b+122b+333级9003.48万t，P2O5平均品位22.70%。

1 国内外类似矿体采矿技术

1.1 国内外开采现状 根据对国内外急倾斜中厚至厚矿体矿山的统计，主要的采矿方法有：有（无）底柱分段崩落法、分段矿房法、阶段矿房法、上向充填法等。

分段矿房法：赞比亚某铜矿矿体呈条带状产出，平均厚度为8m，倾角30°-90°，矿体与围岩较稳固。无底柱分段崩落法：玛姆贝尔格特矿是瑞典第二大铁矿，目前85%以上的矿石是由无底柱分段崩落法开采出来的。分段高度20m，进路间距22.5m，使采准工程量大大减少。上向充填法：瑞典Kristinberg矿体赋存于绢云母或绿泥石片岩、石英岩内。在矿体的上盘为滑石绿泥岩泥石片岩。矿体由两条平行的矿带组成，走向长约130m，倾角45°-70°，矿山采用上向进路充填采矿法。

1.2 未来发展趋势 研究和采用高效率、高回收率的采矿方法和工艺；研制和使用无轨化、液压化、自动化程度高的无轨自行采掘设备来提高采矿效率，变革采矿工艺；与科学的管理方法相结合，形成一个优化的矿山生产系统，大幅度提高矿山综合生产能力，改善企业的总体效益。未来发展趋势如下：①无轨设备的进一步普及、提高和成套化应用；②进一步发展组合式采矿方案，实现优势方案的互补；③大盘区无间柱连续强化开采技术；④振动输送技术；⑤废弃物回填的无废开采技术；⑥爆力运搬及深孔崩矿技术。

2 矿段采矿方法的优化与选择

2.1 方案优化 根据某矿段实地调查资料，某矿段矿体露头大部分已经在无序民采活动中被小型露天开采，露采降深约50-100m左右，其采剥严重失调，形成的露天坑底犬齿状高低不平。急倾斜中厚矿体是指倾角大于55°，厚度4-15m的矿体。该类矿体倾角较大，采场崩落矿石依靠重力可以顺利放出，开采时一般采用平硐竖井联合开拓的方法。急倾斜矿体往往沿倾向长度很大，矿体厚度又属于中等厚度，因此开拓系统工程量大、采掘比较高。此类矿体开采时，往往都是采取几种方法联合开采的方式。某段矿体平均厚度为12.47m（a层）、18.57m（b层），矿体倾角80°以上，是属于中厚至厚急倾斜矿体。

某矿段应根据矿山实际情况以及矿体厚度变化和围岩稳固性等采取合理的采矿方法，以最安全高效的方法回收矿石，降低贫化率。

2.2 方案选择 通过经验类比、模拟计算及数学理论计算分析，为确保矿体开采安全，顶柱安全厚度统一取15m，最终建议采用大直径深孔阶段空场嗣后充填采矿方案（垂直走向）时采场结构参数为34×15×55m（长×宽×高）；采用沿走向高分段中深孔阶段空场嗣后充填采矿方案（分采分运）时，采场结构参数为：间柱宽8-10m，矿房长约40m，底柱高15m。

3 结论和建议

3.1 某矿段已有的岩石力学参数相对欠缺，建议进行矿区原岩应力测量和矿岩物理力学性质测试系统试验，为优化采场结构参数、提高采矿效率和控制地压灾害等提供详细的基础数据。

3.2 某矿段初步设计开采规划分前期工程、中期工程、后期工程，推荐前期工程中采用阶段下行式回采顺序，中期和后期工程中可考虑采用阶段上行式回采顺序。

3.3 顶底柱等残矿回收面临诸多的安全风险，为充分保证顶底柱回收工作安全，矿山应构建矿房充填体、矿柱、巷道包含应力、位移、声发射监测在内的远程、实时地压监测网络系统。

3.4 采矿费用中采切工程费用和空区充填费用占的比例比较高，如想降低采矿费用，就要更多考虑优化方案采切工程布置以及设计合理的空区充填方案，降低胶结尾砂充填比例，开发可替代水泥的胶凝材料，减少水泥消耗。

参考文献：

[1]邱建萍.国内采矿方法概述[J].矿业快报，2008（6）：10-12.

[2]魏鹏.我国磷矿分布特点及主要开采技术[J].武汉工程大学学报，2011，33（2）：108-111.

[3]屈进.中深孔爆破技术在磷矿开采中的运用[J].中国矿业，2012，21（8）：56-59.

篇7

与传统的数字校园解决方案有所不同。华师京城“基于云技术的数字校园”，是以数字化信息和网络为基础，以云计算为驱动力，在计算机和网络技术上建立起来的对教学、科研、管理、技术服务、生活服务等校园信息的收集、处理、整合、存储、传输和应用，使数字化资源得到充分优化利用的一种虚拟教育环境。由于整个数字校园搭建在尖端的云计算基础之上，华师京城“基于云技术的数字校园”可以有效实现教育资源远程分享、交互运作，并克服数字校园建设中出现的“重硬件，轻应用，缺乏有效资源”的问题，节省信息化建设的投入成本。

“随着国内教育信息化的不断深入，建设数字校园已经成为一个不可逆转的趋势。云时代的到来，为数字校园提供了一个全新的环境。随着数字校园对海量存储数据、交互运作和计算能力需求的不断上升，华师京城相信，未来的数字校园一定都会建立在云计算技术之上。”华师京城董事长兼首席执行官龚浩表示，“华师京城作为教育信息化整体解决方案的领先提供者、华东师范大学下属企业，致力于推动云计算在教育信息化领域的应用，从而实现教育模式的变革和教育资源的均衡。”

华师京城“基于云技术的数字校园”与不久前刚刚的“思科―华师京城教育云终端机”配合，可有效满足校园网搭建、学校内班级互联及区域内学校互联的需求，实现远程互动式教学、区域内教学资源共享和统一管理，构建起优质高效、安全可靠的数字化校园和区域教育信息网络。

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在2月16日举办的主题为“云战略，智选制胜”的甲骨文2012云计算峰会上，甲骨文公司云战略专家兼资深产品总监Sandra Cheevers为企业部署私有云给出了甲骨文公司的建议：整合是通往私有云的第一步；在此基础上，打造可全面管理的自助式私有云；然后，在适当的时候采用外部云。

从整合开始

Sandra介绍，整合是通往私有云的第一步，目前多数公司都处于这一状态，在朝着标准化、可共享、可扩展的目标整合。但是，此时企业的选择并不是唯一的，企业可以选择将多个系统整合到标准、共享和可灵活伸缩的PaaS平台上，还可以无需标准化即整合到共享IaaS平台上。PaaS适用于所有应用都已经标准化，可减少异构，降低成本，并减少复杂性，同时能加快新应用程序的部署；IaaS则可以保持软件体系异构性、成本和复杂性不变，而且可以通过减少硬件、能耗和数据中心空间来节省成本。Sandra介绍，甲骨文公司能够提供以上两种整合方式。

其次，通过虚拟化技术实现整合资源池化和灵活的可伸缩性，其中包括服务器虚拟化和集群化。服务器虚拟化可使一个物理资源看似多个物理资源。

打造自助式私有云

如果采用自助式私有云，最终用户不通过IT管理员或其他第三方就可以调用私有云上的资源。这不但能方便用户使用云上的资源，还能大大降低IT管理员的工作量。

Sandra介绍，甲骨文公司最新推出的Oracle企业管理器12c是企业实现自助式私有云的利器：在云生命周期的计划和设置云阶段，它可进行容量和整合规划，还具有资产发现、裸机供应、策略设置等功能；在构建、测试和部署云上的应用程序阶段，它可将应用程序打包为组合件，实现应用程序测试，并实现自助式供应；在管理和监视云阶段，它可管理自助服务资源，监视最终用户和应用程序，实现整个体系的云管理；在计量、计费、优化阶段，它可计量资源利用率并据此进行计费，还能优化性能、容量和QoS。

适时引进外部云

Sandra指出，企业私有云的作用巨大，但这往往不能完全满足企业所有时期的需求，因此企业应当适时引进外部云服务。来自甲骨文公司的资料称，其所提供的Oracle云服务和Oracle公有云可全面支撑企业云计算发展需要。

Oracle云服务不仅能有效管理数据中心，还适用于Oracle软件及硬件的端到端托管云服务。客户只需每月支付固定费用，就可由甲骨文公司来部署、测试、集成、升级、监视和维护云，并保证其安全性。

基于行业标准的Oracle公有云可以让客户通过订购来自助使用融合应用软件、融合中间件和数据库产品。Oracle公有云是一个集成服务套件，包括Oracle 融合客户关系管理云服务、Oracle融合人力资本管理云服务、Oracle社交网络、Oracle Java云服务和Oracle数据库云服务。

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【关键词】教育私有云；开放平台；虚拟化技术

【中图分类号】G40-057 【文献标识码】A 【论文编号】1009—8097（2013）06—0112—04

一 引言

云计算的演变从1990年左右开始，经历了网格计算、效用计算、软件即服务等几个阶段。我们可以这样定义云计算：云计算是一种计算模式，在这种模式中，应用、数据和IT资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。同时，云计算也是一种基础架构管理的方法论，大量的计算资源组成IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源提供用户使用。

云计算按照服务类型大致可以分为三类：将基础设施作为服务IaaS、将平台作为服务PaaS和将软件作为服务SaaS。IaaS将硬件设备等基础资源封装成服务供用户使用。PaaS对资源的抽象层次更进一层，它提供用户应用程序的运行环境。SaaS的针对性更强，它将某些特定应用软件功能封装成服务。云计算按照运营模式可以分为三种：公共云、私有云和混合云。公共云通过自己的基础架构直接向用户提供服务，用户通过互联网访问服务，并不拥有云计算资源。私有云是企业自己搭建云计算基础架构，面向内部用户或外部客户提供云计算服务。混合云是既有自已的云计算基础架构，也使用外部公共云提供的服务。

当前，高校的信息化建设表现出三大隔离现状。首先，公共资源重复购置，但大量闲置、利用率极低：资源分散管理、投资回报低：重复进行软件安装、升级和防病毒，管理工作量繁重。这种资源不合理分配制度，造成了高校资源隔离现象。其次，信息应用系统重复建设、采用不同的软件体系；无法弹性扩展、无统一接口、集成困难；无法支撑决策分析，缺少办公化集中管理，因而给高校信息交流造成了障碍。第三，高校现有信息化在一定程度上阻碍着自由的科研交流，学者独自科研，无法有效协作和成果共享，更谈不上为科学计算提供有效支撑。

通过对高校信息化现状的分析，我们认为建设一套基于基础设施的高等教育私有云平台可以很好地解决现有的问题。云计算的动态扩展、系统整合、资源调配、高可用和统一的管理平台等特性很好地满足了高校教育信息交流的需求，同时站在战略全局的高度助力高校信息系统建设，从而实现了弹性、共享、易管理和高性价比的云计算平台。当然。从建设的长远规划来看，该私有云必将和公共云实现某种程度的对接，以混合云的方式实现面向最终用户提供各类所需服务的充分灵活性。从提供最终服务的层级角度来看，其当然涵盖IaaS/PaaS/Saas三种表现形式。

二 高等教育私有云的方案研究

1 基于资源解耦合的体系结构

从技术特征上看，虚拟化是云计算的最主要特征，此技术实现了软件和硬件的分离，用户只需要在虚拟层运行自己的软件应用，而不需要考虑后台硬件的实现。

从用户需求上看，如果说当前热门的社交关系网络服务是从用户角度重塑了Web应用系统的表现形式，那么同样云计算技术也是一样，它以用户为中心，对IT建设和管理进行了完整的重塑。IT建设和管理再也不是以电脑、服务器、网络为核心，而是以用户为核心，在计算云中恰当的满足用户计算诉求。

当然，我们从云计算的技术演进中，可以非常明确地发现这种IT技术逐步以人为本的核心观念的转变。云计算从无到有，必须有其诞生的技术基础，首先是CPU计算能力的日益强大，其次是网络的无所不在，再次是虚拟化技术以及各类功能组件的不断开发和进化。从最近十年的IT建设和发展来看，一系列的去耦合过程已经完成：

硬件的解耦合：CPU、内存、网络都可以被虚拟化管理，使得原本独立应用的服务器资源能够虚拟化，实现初步的硬件资源共享。

操作系统的解耦合：依托在底层服务器虚拟化软件基础之上的操作系统可以虚拟化，使得虚拟桌面可以直接面向最终用户灵活，实现了操作系统镜像的共享。

应用软件的解耦合；运行在虚拟桌面上的应用软件也被虚拟化了，可以在服务器内存空间运行实现应用软件的共享。

以上的硬件、软件和应用的逐步虚拟化，让云计算的服务模式成为可能。当然，随着私有云的不断建设推进和相关技术的演进，我们还将看到：

网络的解耦合：依托在服务器虚拟化中的各个层级的虚拟机所需要的网络环境将被虚拟化，如此传统意义上的交换机和路由器在私有云环境中将不复存在，取而代之的是网络的虚拟化，从而实现了网络数据流的资源共享。

管理服务的解耦合：依托在私有云中的各种系统服务经过私有云内部的容灾、热备、安全等功能实现与传统的依赖外部专有软件系统的解耦合，如此传统意义上的系统高可用性、数据安全等功能在私有云中内部完成，从而实现了系统管理服务的资源共享。

我们依托现有云计算发展阶段的技术水平，设计并分析了一套适合于高等教育私有云的完整解决方案。本方案在服务器虚拟化的基础之上，提供一种安全的、适合高等院校各类用户群体各种应用需求的虚拟化桌面以及灵活可控的虚拟应用的建设设想，初步实现高等教育私有云的基础构建。本方案将高校的IT建设与管理从传统的PC+网络+服务器的工作模式一步提升为后PC时代私有云的工作模式，有效提升IT应用和管理效能，为后续的业务建设和领域发展打下坚实的技术基础。

2 完全虚拟化的私有云资源

（1）服务器虚拟化

作为一种精益化技术，服务器虚拟化技术降低了总开销，提供了更快速、更高效的虚拟化计算能力。利用独特的应用储被技术，虚拟化服务器可通过虚拟或物理服务器快速交付工作负载，成为每台服务器的理想虚拟化平台。同时，虚拟化服务器为关键工作负载提供了所需的先进功能和大规模部署必需的简易操作能力。因此，我们利用服务器虚拟化技术支撑应用于各类应用系统。与高校传统IT架构相比，能极大地提高信息部门各个服务器的使用率，解决自有计算能力在高峰时期不足而在低谷时期又过剩的矛盾，在规模化的基础上产生更好的成本效应。

对于高校数据中心常用的x86的服务器，可以采用基于开源的Xen和KVM虚拟化技术进行整合，并同时采用多虚拟化解决方案来进行整合，更好地满足高校的各种不同的应用需求。

（2）桌面虚拟化

桌面虚拟化是一种将传统桌面的存储和执行（包括操作系统、应用程序和用户数据）都集中在数据中心的虚拟机上，将用户界面使用特定的远程访问协议（例如ICA或PCOIP）传输到用户的终端设备上的实用技术。我们利用桌面虚拟化技术支撑课程的个性化实验。

桌面虚拟化可提供一种端到端的桌面交付解决方案。可动态按照高校用户群体的不同需求产生各自的虚拟桌面，各类用户群每次登录时都能获得一个干净的、个性化的全新桌面。此外，由于采用高速交付协议，还可在任何网络条件下提供高性能的响应速度。桌面虚拟化可通过分别交付桌面操作系统、应用和用户设置，为任意地点的用户按需交付桌面，提供更强大的数据保护和监控，大大简化桌面生命周期管理并显著降低成本。

（3）应用虚拟化

应用虚拟化功能，使所有应用的执行都发生在数据中心，本地接入设备仅作为展示平台使用。这为端点环境、应用执行和信息控制的集中化控制提供了独特的机会。实现了对应用、文件、打印机和数据的集中化部署和管理，允许高校在数据中心管理用户环境的关键特征。集中化使高校能更轻松、更可靠地实现综合控制，对需求变化的适应性更快速、更灵活和更经济实惠。

应用虚拟化也能使高校直接控制综合环境，消除因允许用户控制安全性和合规性的关键特征而产生的风险。例如，管理员能完全锁死运行在数据中心的桌面，确保防病毒程序无法运行在应用虚拟化的会话上等等。

三 教育云的硬件及软件架构

1 硬件架构

根据高校的现状及其教学特征，构建一个高校私有教育云平台。云计算平台的搭建，就是让各种必需的软硬件组合起来，创造一个能够让云计算平台运行起来的环境。

从图2可以知道，硬件平台整合设计从全局的角度，通过资源类型和流量流向的优化，从而在底层架构上平整、兼容的和云配套相关软件相结合。具体的整合设计方案包含主机系统整合和存储优化分级存储。

主机系统的整合包含了小型机、x86服务器、云平台配置管理的各类集群。从建设的性价比来看，目前的私有云建设大多以x86服务器为主。

存储系统整合包含了NAS和SAN。通常采用优化分级存储，根据数据不同的重要性、访问频次等指标分别存储在不同性能的存储设备上，采取不同的存储方式。如此可大大减少非重要性数据在一级本地磁盘所占用的空间，同时可加快整个系统的存储性能。

我们以一个2万师生的大学进行建设规划，其配备中心机房的规模通常在1000台以下，也就是说同时在线规模假定为1000人。

服务器以每台双核四路服务器支持50虚拟桌面用户计算，需要20台左右的x86服务器，外加一些功能组件服务器和热备服务器，大约需要30台左右。然而实际上，由于高等院校的大部分学生课程实验大多采用完全相同的实验桌面，且绝大部分的计算需求并不旺盛，故实际CPU计算和内存耗费负载所对应的配置大约能降低1/3左右。以每个用户1G个人存储空间计算，2万人大约需要20T左右的存储，再加上历史数据的存储，大约需要10T左右的次级存储。

以上仅以虚拟桌面1000并发用户为基础进行相关方案分析，此方案很容易在体系结构不变的情况下，横向扩展服务器和存储资源以满足5000并发用户的场景。

2 软件架构

在软件上，我们提出云计算平台需要的软件主要有各种虚拟化套件、监控软件、配置管理软件、备份/恢复软件等等。另外还需要一些必要的安全性方面的软件，以解决高校对云计算平台的安全性的要求。

虚拟化套件我们主要采用Linux平台下的开源的Xen和KVM虚拟化技术，部分也可以采用Vmware公司的vSphere和微软公司的Hyper-v。桌面虚拟化软件和应用虚拟化软件我们采用思杰公司的XenDesktop和xenApp，该桌面虚拟化和应用虚拟化技术能完全兼容底层的服务器虚拟化技术。

其他必要的管理软件，如监控软件、配置管理软件、备份/恢复软件等等大多依靠开源软件和第三方软件提供商的API进行自主化开发。

虚拟化的整体方案就是使所有应用执行都发生在数据中心，本地接入设备仅作为演示平台用。这为端点环境、应用执行和信息控制的集中化提供了独特的机会。通过虚拟化，可以将应用转化为服务的形式交付给用户：用户可以通过任何设备、任何时间、任何地点只需访问一个Web界面，即可使用到其需要的应用，而无需在本地安装相应软件。运行在中心服务器上的应用进程的输入输出数据重新定向到远端客户端机器的输入输出设备上，因此虽然应用客户端软件并没有运行在客户端设备上，但是用户使用起来和在客户端安装运行客户端软件相比，没有感觉任何操作上的改变。

四 教育云的应用场景

1 教育云的管理与应用

私有云的建设给高校带来了全新的IT建设和管理模式，管理员通过管理虚拟镜像取代了传统的机房管理方式。同时，教师可以按照课程需要设定实验环境，不再受到机房管理的约束。此外，学生可以获得多样的课程实验环境。

（1）服务器虚拟化实践：应用系统

高校中分布在校园网中心、图书馆或者其他部门的大量服务器，其上运行着各种校园服务，包括各种web服务器、各种管理系统、邮件服务、文件服务和期刊数据库镜像等等。教育私有云中可以将多个服务的虚拟服务器运行在整个资源池中，既相互隔离又一致管理，节约大量硬件投资，依靠虚拟机的动态迁移、保护机制以及物理服务器的整站灾难恢复等等特性可以使得服务的高可用性得到大幅提升。

我们将管理、教学，科研、公共服务以及应用平全虚拟化，其数据存放在后台的存储网络中。其中具备核心功能的服务器将在虚拟机基础上实现一致的热备、容灾等功能，比如统一身份认证服务、校园一卡通、Web、Email、流媒体等。一般功能的应用服务器只需定期将虚拟机做快照存放在后台的多级存储系统中，保证应用系统的安全。存储网络中的数据实现准实时的安全备份和较长时间的全面备份，确保数据安全。

（2）桌面虚拟化的实践：个性化的用户上机环境

虚拟化技术可以为高校营造个性化上机环境，这是一种利用硬盘充当公共虚拟机镜像，利用U盘获得个性化环境的技术。由此，学生可以拥有自己的虚拟机，用户在公共机房的任何一台计算机都能启动一个完全属于自己的、独立的、安全的个性化操作环境。避免了传统的公共上机环境中，因计算机安装有固定的操作系统和软件，学生不能自由添加删除程序，私人数据文件及易被他人修改或误删的现状。

（3）应用虚拟化的实践：独立的多课程实验环境

绝大多数的高校课程实验采用数量有限的几个应用软件，我们可将其作为虚拟应用出去。

应用虚拟化为虚拟化的数据中心提供了一个全面的解决方案，帮助集中管理IT基础设施，提高服务器利用率，以及跨多个物理和虚拟平台的资源动态优化。在高校各种课程实验环境的需求下，任课教师将所需实验软件提交给系统管理员，由系统管理员将其为虚拟应用，再按照课程所需将该虚拟应用的运行权限分配给相应的用户或用户组。

2 教育云的高级特性

私有云的建设给高校带来了用户体验模式，系统管理员、普通的教师和学生都可以无缝接入和管理自己的应用和数据。同时，对传统意义上的诸如高可用性、负载平衡、数据备份和信息安全等高级管理课题也带来的崭新的理念变化。

（1）高可用性

云计算的资源管理方式彻底改变了传统的高可用性的应用模式。传统意义上的高可用性通常建立在双机或者多机集群的硬件基础之上，加以服务器之间的各种心跳和数据传输来完成系统的高可用性。

在教育私有云中，我们可以针对特定的应用虚拟机设置一定的包括策略；也可以跨服务器完成多个服务器之间的可用性，获得N+l的热备效果；我们还可以对某些关键的物理服务器进行整站的灾难恢复。如此多种层次的高可用性备选方案为各种等级的实际需求提供了具体的优化方案。

（2）负载平衡

云计算的设备拥有者可以针对不同应用负载的动态需求，实现设备的高“可动员性”。在多物理机环境下虚拟机之间的动态资源调整中，由于一个物理机上的资源不能满足它上面虚拟机的要求，对于这个负载过重的问题，同样也可以通过迁移平衡负载进行解决。

在教育私有云中，我们完全可以按照实际的负载需求，使得M个虚拟机浮动运行在N台物理机上，根据虚拟机的负载动态的按性能指标预先完成各个虚拟机的启动和关机。

（3）数据备份

随着信息化的飞速发展，高校信息平台总是要面对增长起来无休无止的数据量。各种应用都在创建越来越大的文件，用户也很少删除数据和存档，这就导致要访问旧一些的文件已经变得非常困难。从而，存储备份是相当重要的。

如3.1节所述，在高校私有云平台中采用存储优化分级存储方式来进行数据备份，以此解决随着数据量加大带来的存取速度下降、管理复杂、成本较高等问题。这种存储方式既能最大限度地满足用户随时访问所有需要经常使用的数据，又可使存储成本最小化。

（4）信息安全

高校私有云计算的资源管理需要负责资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作，实现节点故障的屏蔽，资源状况监视，用户任务调度，用户身份管理等多重功能。在上述管理中，安全问题是高校私有教育云计算平台实现中需重点考虑的问题之一，其用户创建、身份认证、用户访问以及操作审计等过程，都与传统的计算系统管理保持一致；有关云计算平台的资源使用情况，可以由云计算平台中的计费模块通过报表方式呈现给平台的管理人员。

因此，正如3.2节所提及，在高校私有云平台的软件构建上，一个基本的云计算平台需要的软件除了有各种虚拟化套件、监控软件、配置管理软件、备份/恢复软件等等。另外还需要一些必要的安全性方面的软件，以解决高校信息化云计算平台对安全性的要求。此外，如果高校对云计算平台的运维质量有需要，则应该考虑那些运维自动化的软件产品。

对生产系统而言，为了保障云计算平台具有足够的安全性，确保其在扩张以后仍然能有不错的性能，在私有云平台的搭建中，可以另外用一台物理机做安全数据库服务，来配合给整个云平台做安全审计和操作日志存储，安全存储用户数据，这样更便于云平台的管理和监控。

篇10

国内云计算产业建设现状

2010年10月，我国工业和信息化部、国家发改委联合印发了《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》，将北京、上海、深圳、杭州、无锡等5个城市作为先行试点示范城市。

时隔一年，北京和上海已分别推出“祥云计划”和“云海计划”；深圳也在2012年8月成立深圳云计算产学研联盟，并启动“鲲云计划”。无锡、佛山、杭州、成都等地也率先启动云计算基础设施、云计算服务平台和云计算产业园区建设，见表1。

随着各地政府以及IT企业的推动，我国云计算产业正处在大规模爆发的前夜。《中国云计算产业发展白皮书》预计，到2012年，我国云计算市场规模将达到606.78亿元人民币。

国内云计算产业建设的误区

2012年5月，IDC的关于云计算的研究报告称，2011年中国用户为建设云计算基础架构的投资已经达到2.86亿美元，同比增长42.0%。预计称，中国云计算基础架构市场还将保持高速发展，到2016年其规模将超过10亿美元。随着云计算的公有和私有领域的消费在未来几年的成倍增长，届时全球将多出1400万个就业机会。

目前中国规划中的云计算中心面积已达150平方公里，服务器达1000万台。如果这些规划完全实施，投资金额会达到2700亿人民币。

IDC报告同时指出，大量中国用户在云计算基础架构建设项目的实施过程中，没有明确的建设思路和指导方针，盲目跟随市场潮流，结果往往陷入技术的误区，导致项目的建设没有达到最初的预期。

这些误区包括：重实施，轻规划和咨询；重硬件，轻软件； 重创新、轻移植。

因此，云计算中心规划要走出误区，规避因缺少统筹规划、对应用领域研究梳理不够、示范项目仓促上马等带来的投资风险。

AMT创新云计算发展实施建设方案（AMT“慧云工程”实施解决方案）

IBM提出的“智慧城市”和东软提出的“云城市”理念，为我们描绘了很好的蓝图，但是它的实施落地是很复杂、很系统的一个工程。

近两年，城市级的信息化建设成为一个热点。区域经济发展很快，在一个区域里，如何打造城市的核心竞争力，即打造这个城市特性的文化和产业？AMT围绕智慧云的概念提出“慧云工程”，目的是探索一种云计算产业发展的新市场、新应用、新模式。

理念：集“智慧城市”大成，得 “慧云工程”智慧；

依据：国家发展改革委、工业和信息化部《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知 》要求，借鉴首批5个城市云计算公共服务创新发展试点示范经验；

谋划：根据国家战略要求和中原经济社会发展实际，制定《云计算产业发展行动方案——慧云工程》，主要包括：发展思路、发展领域、发展目标、主要任务和政策措施等内容。

AMT慧云工程《“12345”系统实施解决方案》具体包括：

一定位：云计算孵化器：支撑云计算信息产业创新发展的创新型组织。

云计算孵化器是以云计算技术为支撑，孵化云计算为核心技术的相关产业，以技术为核心，以产业为引导的产业孵化模式。具体分为“引种子、建苗圃、育森林”三个阶段。引入的是“种子”（云计算需求），输出的是“森林”（行业应用）。整个培育的过程将通过“专业孵化、产业催化、事业转化”三个模式。

二任务：中心选址、引智招商。

1.云计算中心选址。

要求：和普通的数据中心选址不同的是，除了常规的数据中心选址的考虑因素外，更重要地要从潜在市场，信息服务业发展状况考虑；

建议：整体规划，分布实施。利用已有的IT基础设施资源，结合产业园区整体规划布局，在产业基础较好的区县建设云计算产业基地和创新基地，形成若干个云计算产业集聚区。

参考：首批5个试点城市北京、上海、杭州、深圳、无锡经验。

2.云计算产业园引智招商。

引智：引进有统筹规划、咨询管理、IT解决方案服务能力的智能型服务机构，招商之前先顶层设计、科学布局，制定行动方案，以促进平台建设；

招商：结合中原区域产业经济实际，深入行业应用，项目不轻易上马。

三方案：顶层设计、统筹规划、平台建设。

1.战略发展：顶层设计（组织架构、系统架构、运营架构）。

2.科学布局：统筹规划（商业模式、服务模式、核心技术、技术标准）。

3.公共服务：平台建设（云技术公共服务平台系统工程解决方案）。

四内容：云企业选择、云技术研发、云产业联盟、云标准研发 。

云企业选址，选择若干信息服务骨干企业作为试点企业，建设云计算平台，开展相关服务；云技术研发，以信息服务骨干企业牵头、产学研用联合方式，加强虚拟化技术、分布式存储技术、海量数据管理技术等核心技术研发和产业化；云产业联盟，组建云计算产业联盟，形成云计算创新发展的合力；云标准研发，加强云计算技术标准、服务标准和有关安全管理规范的研究制定。