构建云计算架构的下一代数据中心

统 一网 络 、统 一 计 算、 统 一安全构建云 计 算架构的下一代数据中心 王 纪 奎 思科数据中心大中 华 区首席技 术 官 010 2008 商业视角：云计算是按需取用的智能信息电厂 云计算是通过网络以购买服务的方式获得软硬件基础架构服务能力、开发、测试、 内容、应用分发等平台服务能力与各种综合应用软件服务能力的新新型商业模式 2008 云计算概览 云计算针对不同的客户意味着不同的机会 中小型客户 更合理的花费 企业级 最终消费者 随时随地获得数据、内容、 应用与服务 云计算运营商 整合与虚拟化（企业内共享资源节约成本） 让更多的客户共享基础架构（提高 更经济、快速、便捷的服务交付与业务推进能力 为各类企业、政府客户提供云计算服务机会 推进全业务快速发展和新业务推出 信息化带动工业化的责任 提高效率节能减排重要体现 企业级客户 降低复杂性、成本与 提高灵活性 、敏捷性与相应能力 增加协同服务与全球化能力 弱化 注核心业务与服务 2008 案例 1：亚马孙 弹 性云 计 算（ 务 拟机 (标准的或者客户化的 ) 存储业务 负载均衡业务 安全 共 安全服务 (0) 2008 Or to MI 3. C2 MI 3 a C2 to s) as of as or of to in P or to as or 案例 2： 构 虚拟计算 000V 虚机接入层 聚 心 储 服务核心 2008 防火墙 负载分担 3 外大型 对 数据中心的需求 w/ 000v 4 000V 020 10CE 5k/2k 010 000V 7k 6500 B DS 5k 2008 林银行的 n 2008 2008 W b 用 锡 环 境 软 发 工 具 世 件 云 软 件平 纪 作 为 服 务 园 (云 计 据中心 服 务 器 服 网 云 络 算 务 R 云计算综合思路 分类 市 场 的 例子 阿 里 巴 金 算 盘 应 用即服 务 巴 协 同合作 业务 流程 中 行 业应 用 国 软 件作 为 服 务 (移 动 无 云 计 算 服 务 服 部属 行 环 境 上 海 电 信 存 储 E 云 综 合服 务 平台 拟 化 资 源池 2008 中 间 件 运行 数据 库 开 台 计 互 算 联 数 共享的虚 拟 化的 , 动态 服 务 基 础设 施作 为 服 务 (秉承 合 3的管理优势， 发展构建业界领先的综合云计算服务能力 2008 0 城市智能互联云的发展为 计算服务的最佳时机 产业 孵化 云 教育培 训 云 行政管理 云 市建 设 云 智能家居 云 智能交通 云 体育休 闲 云 协 作医 疗 云 智慧能源 云 2008 1 积极发挥 联优势、数据中心优势、国外联合优势，在整体城 市云建设过程中发挥主导作用、占绝规划制高点。将 3G、视频、宽带、 合网管的服 务拓展到政府、大型企业、各种行业的综合城市建设中 C 数 协 统一安全 共享服务 算运 营 商 共享人才 思科支持 营商及企业构建总体智能互联城市云需要和联通合作扩展综合的服务能力 应用软件即服务、协作通讯即服务、数据中心即服务、综合管理即服务的能力 建设运营 功能与实现架构 行政管理服务 公共事业服务 居民服务 产业服务 应急指挥 城市监控 政府 卫生保健 教育 交通 智能家居 一卡通 制造 汽车 物流 能力架构 应用即服务 软件即服务 云 算 专用 协作服务平台 虚拟 协作 统一视频 媒体， 通信 统一网络 统一计算 统一存储 统一虚拟化 运 营 政府通用 协作服务平台 行业专用 协作服务平台 虚拟协作 统一视频 统一媒体 统一通信 数据中心 统一平台 共享资源 字 作 政 医 务 疗 统一管理 共享能力 智 综 能 合 交 教 统一灾备 通 育 业务整合 统一规划 整体建设 综合运营 新 业 务 新 应 用 新 平 台 市政府组织、领 导和协调 思科负责协助电 信运营商规划建 设与服务实施 政府领导与组织、 电信运营商负责 运营或者合作运 营 政府协调： 电信、广电、公 安、医疗、卫生、 教育、交通、金 融、 工商、企业等 协作即服务 通讯即服务 数据中心即服务 计算即服务 存储即服务 网络即服务 平台即服务 安全即服务 容灾即服务 商 2008 2 公安 旅游 无边界网络 （宽带 无线 消防 行政 环境 商业 捷、高效地实现 智能互 联 城市云 智慧互 联 生活 体育 休 闲 公用 事 业 市民 服 务 交通 运 输 医 疗 健康 教育 培 训 安全 保障 智慧 楼宇 综 合 应 用平台 服 务 交付平台 算运 营 商数据中心 云 计 算服 务 能力 统 一网 络 统 一 计 算 统 一虚 拟 化 统 一安全 统 一管理 2008 3 虚拟化综合计算环境（ 一计算、统一虚拟化、统一 管理的云计算服务能力；从综合 大客户网管即服务入手实现为企业、事业、政府各种大客户 提供综合的云计算服务平台与能力；逐步拓展各种云计算服务 综 行业应用 软件作为服 合 (规 中间件 划 支 服 软件平台作 务 服务 (视频会议 网管 /R 数据中心 能力需求 数据中心 业务需求 云计算 3G 应用 及时的业务创新能力 快速的内容创新能力 关键价值链整合能力 满足 3应用服务 满足物联网相关新业务能力 需求 务 的 高 效 的 全 面 的 灵活的应用部署能力 方便的业务扩展能力 灵活的内容整合能力 用运行环境 撑 开发工具 综 运行环境 管 控 开发，测试，孵化平台需求 间件扩展错峰需求 综合孵化的推广和跟进 云建计算 数据库 设 为 能 力 能 力 能 力 服务器 网络 存储 数据中心 壮的网络扩展能力 灵活的接入交换能力 按需分配的计算能力 快速业务拓展需求 灵活的业务支撑需求 扩展更宽的网络通道 增强的业务连续需求 2008 4 共享的虚拟化的 , 动态部属 基础设施作为服务 (灵活扩展的存储能力 健壮的统一安全服务 全面的业务连续保障 满足容灾备份需求 创新业务互动需求 新物联网支撑需求 无线互联城市需求 客户合作 2. 扩 展 综 合 企业、行业、家庭、个人客户 业客户、企业客户 行业云计算服务 综合管理平台 测试平台？ 开发平台？ 信息服务平台？ 世纪互联 世纪互联双线服务 世纪互联专线服务 网络设备租用 客户应用管理服务 客户应用或架构策略外包 共享式的 全面基础架构服务 硬件共享 虚拟化和自动化 软件共享 备的租用 资源主动供给 客户的服务器和存储 统架构监控 专用的服务器和存储系统 统服务管理（ 共享的服务器和存储系统 灾难备份服务中心 机架 带宽 基本运行管理服务 电路和电流 客户服务 供应商设备管理 网络 务 安全扫描和渗透测试 基础架构 统一交换 统一虚拟化 统一计算 统一管理 增值服务 性能优化 网络优化 负载均衡 备监控和管理 物理安全管理和控制 增值服务组合 应用加速 合安全（ 5 双路电源 空调系统 不间断电源 冷却系统 柴油发动机组 高架地板和布线 本地政府资源 基础架构服务组合 基于云计算的 运营资金优势 综合业务引入 市场开发能力 建设服务能力 2008 成熟产品 国际经验 投资支持 互联网经验 人才支持 思科云 计 算数据 中心架构 对应 的客 户业务 需求 统 一虚 拟 化 K 接入 层 可感知虚 拟 化 结 合了虚 拟 和物理网 络 运 维 基于 标 准 云 计 算平台 新 业务 建 设 客 户 服 务业务 企 业 内部虚 拟 化服 务 2008 6 统 一交 换 C 太网技 术 品 三网合一与以太网 低延 迟 、无 损 网 络 可感 知虚 拟 化 二 层 多路径 转发 基于 标 准 核心 业务 整合 合容灾 大型数据 中心 云 计 算平台 多中心运 营 统 一 计 算 业 界 标 准 无状 态计 算和虚 拟 化平台 计 算作 为 一种网 络 服 务 基于 标 准 云 计 算平台 新 业务 建 设 试 平台 大型数据中心 业务 桌面服 务 优 化增 值 四 层 交 换 应 用 加 速 反向 云 计 算平台 基地 业务 加速 集 团 客 户 平台 一 级 线计费 5 4 充分考 虑 思科数据中心 面向云 计 算 设计 100心 存储系统 火墙 负载分担 统 一交 换 00火墙 负载分担 一 计 算 统 一交 换 0000 1000 一虚 拟 化 00 一存 储 统 一 计 一管理 算 7 一计算系统 2008 计 算系 统 建面向统一业务承载网络 娱乐 /教育 端到端的安全体 验 统 一内容分 发 网 络 运输 /物流 /信息 信 级 数据中心 一代 同工作 间 运营成本 投资 用户 内容和应用提供商 2008 8 面向三网融合、三屏合一 应 用的 单 一的、水平的 传 送 平台 规划构建运营商级的统一内容分发云平台 统一内容分发网络 虚拟视频基础设施 脑 /手持 终 端 播 电视 V 点播 电视 V 在 线视频 播 个性化 智能手机 戏 和 音 乐 移 智能广告 位移 2008 9 与内容和 应 用格式无 关的、任何内容到任何 终 端的透明 传 送 全与 应 用 性 能 优 化 统一服务交付 针对 智能网 络 品 质 统 一 计 算 R, P 一虚 拟 化 000V 媒体分 发 一交 换 互 联 与 共享 2008 0 想 #1 #3 据中 数据中心级交换平台 一交换 2008 1 000 核心 , 汇聚 , 接入 业务零中断的设计 , 靠性 不间断的系统操作 集成的无人值守管理 运行持续性 000/2000 架顶交换机 统一交换架构技术 高密度 4000口灵 活性 000V 虚拟网络交换机 #2 #4 000V 000V 虚拟化的控制平面和数据平面 可达 15交换能力 高效的物理设计和电源设计 系统扩展性 000 系列光 纤导 向器和交 换 机 大企业和运营商 中 /小企业 领 先的性能和端口密度 端口可 扩 展性： 8- 528 端口 所有 产 品系列采用 统 一微 码 导 向器投 资 保 护 集成的 多 协 议 和多服 务 222i 支持 1G 、2G 、4G、8G、10G 134 506, 9509, 9513 24、 32、 48、 64口 124 18 66口 最高 192、 336、 528口 8、 16、 24口，双电 2008 2 C 000 理 O/S 2008 3 思科 统 一 计 算系 统 （ 一个单一的系统整合了 网络 : 统一交换 计算资源 : 工业标准 存储 : 多种连接方式 经 优化的虚拟化 统一的管理模式 动态资源部署 高效的扩展 综合思科网络的扩展和服务的扩展 内存扩展技术，更少的服务器支持更多的 应用 成本降低 减少了服务器 , 交换机 , 适配器 , 布线 降低了耗电 减少了管理设备的数量 2008 4 (3000 6000+ A to T (800 3000+ A T of (300 800+ An or a 计算的管控运营支撑 层次化纵深防御 应 用和数据 库 全 护 应 用 到 应 用的安全 服 务 器硬化 管理 分 层 接入 监 控和 分析 基于角色接 入 数据中心 边 界 防火 墙 和 护 应 用 协议检查 务 安全 止 邮 件和 入 全 应 用安 全 应 用隔离 内容 检查 解密 服 务 器硬 化 存 储 数据加密 o In o At 对 保存的数据的 接入控制 分割 (EW(5 2008 000 计算的技术支撑 强壮的网络扩展能力 灵活的接入交换能力 干网 i i i i 入区 i 业务支撑系统 网管支撑系统 管理信息系统 数据中心交换核心 接入资源池 光纤交 换机 2008 6 存储资源池 V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V V 计算资源池 前端 后端 统一虚拟化 储、计算、管理 前端数据中心虚拟化 前端虚拟化 组件虚拟化：设备层面 交换系统虚拟化：系统层面 :1，提供更好的可用性 :1 提供更好的网络扩展能力 网络虚拟化：连接层面 1 1 虚拟网络服务 9 虚拟机 3 175 网络服务虚拟化：服务层面 应用加速、 安全服务 ,广域 网优化技术 服务器和后端存储虚拟化 : 存储虚拟化与统一 数据中心以太网 , O/拟 虚拟 一 IO 服务器及桌面虚拟化 ： 务器虚拟化 拟桌面技 术 虚拟存储 2009 7 全 务流程 软件作为服 合 (间件扩展错峰需求 规 中间件 支 服 软件平台作 务 服务 (基于云计算的数据中心架构 协同合作 R 数据中心 能力需求 云计算服 务商创新 业务需求 业 面 及时的业务创新能力 快速的内容创新能力 进军国际蓝海扩展 新型 综 行业应用 务 方 便 灵活的应用部署能力 方便的业务扩展能力 灵活的内容整合能力 的 用运行环境 撑 开发工具 的 综 运行环境 管 的 开发，测试，孵化平台需求 划 建 设 能 为 能 力 控 能 力 力 服务器 网络 存储 数据中心 壮的网络扩展能力 灵活的接入交换能力 按需分配的计算能力 支撑更多的片源内容 扩展更宽的网络通道 2008 8 共享的虚拟化的 , 动态部属 基础设施作为服务 (灵活扩展的存储能力 健壮的统一安全服务 全面的业务连续保障 增加广播与点拨需求 满足容灾备份需求 创新业务互动需求 研发教育扩展需求 智慧城市融合需求 云计算 数据库 2008 9 数据中心架构规划总结 思科成熟的解决方案 强壮的网络扩展能力 3核心路由器 , 000高端交 换 机 灵活的接入交 换 能力 1K 按需分配的计算能力 可靠扩展的存储能力 健壮的统一安全服务 灵活的应用部署能力 综合的内容服务能力 全面的业务连续保障 数据中心容灾规划服务 及时的业务创新能力 思科 全面的规划建设能力 架构师培养 综合的支撑服务能力 专家培养 方便的综合管控能力 客户高层