云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程設(shè)計(jì)思路概述

閆濤 梁芳

摘 要：隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷推廣，云計(jì)算服務(wù)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，而云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)、建設(shè)需求也變得越來(lái)越大。本文對(duì)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行了分析，同時(shí)也針對(duì)機(jī)房的設(shè)計(jì)流程以及設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；網(wǎng)絡(luò)機(jī)房；工程設(shè)計(jì)

云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)房有著更大的優(yōu)勢(shì)，但其在設(shè)計(jì)要求、設(shè)計(jì)難度上也是更高的，因此，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的設(shè)計(jì)思路也必須要在傳統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上加以調(diào)整與改進(jìn)。

1 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)要求

云計(jì)算的主要服務(wù)模式是利用網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取資源，同時(shí)在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向用戶提供數(shù)據(jù)信息，從而滿足用戶的信息需求，這種服務(wù)模式使得云計(jì)算機(jī)房具備了計(jì)算性能高、安全性高、人力物力消耗低等傳統(tǒng)機(jī)房所不具備的特點(diǎn)，但同時(shí)也對(duì)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的工程設(shè)計(jì)提出了更高的要求。第一，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房之所以能夠具有具有傳統(tǒng)機(jī)房所無(wú)法比擬的強(qiáng)大計(jì)算能力，主要是得益于其大規(guī)模的服務(wù)器，以Google云計(jì)算為例，其服務(wù)器多達(dá)100多萬(wàn)臺(tái)，其他如Amazon、IBM、微軟等公司的“云”服務(wù)器數(shù)量也都在十萬(wàn)臺(tái)以上，而這也就要求云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房必須要具有較大的面積[1]。第二，云計(jì)算本身是一種集中化的部署方式，而集中化的服務(wù)器部署則會(huì)產(chǎn)生非常高的負(fù)載，這也就意味著云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房必須要在有限的空間內(nèi)能夠支持高負(fù)載，而這也是云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房通常會(huì)選擇刀片式服務(wù)器等高密度設(shè)備的主要原因。第三，隨著云計(jì)算的不斷推廣與發(fā)展，當(dāng)前云計(jì)算服務(wù)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)變得異常激烈，作為一項(xiàng)收費(fèi)式服務(wù)，其運(yùn)維成本顯然是極為重要的，因此，在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)中，必須要對(duì)運(yùn)維成本這一因素進(jìn)行充分考慮，在保證計(jì)算能力與安全性的前提下將運(yùn)維成本降到最低，以達(dá)到提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的效果。第四，一般來(lái)說(shuō)，云計(jì)算數(shù)據(jù)中心都是處于24×7無(wú)人值守的狀態(tài)，其運(yùn)維管理工作通常會(huì)通過(guò)遠(yuǎn)程管理來(lái)完成。因此云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房不僅要通過(guò)設(shè)計(jì)自動(dòng)化運(yùn)營(yíng)，同時(shí)還要利用人工智能等相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)服務(wù)器等硬件設(shè)施的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)以及故障的檢測(cè)、預(yù)警、修復(fù)，從而對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一的管理。第五，由于云計(jì)算服務(wù)每一刻都需要面對(duì)大量的信息業(yè)務(wù)，因此其對(duì)于服務(wù)可靠性的要求非常，而為了滿足這一要求，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房也必須在設(shè)計(jì)中數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等措施進(jìn)行運(yùn)用，并保證機(jī)房的環(huán)境與設(shè)施，以免出現(xiàn)服務(wù)中斷的情況。

2 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)流程

基于不同的設(shè)計(jì)要求，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程已經(jīng)不能再按照傳統(tǒng)機(jī)房選址、維護(hù)、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、組裝這一流程來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是要結(jié)合實(shí)際要求采取全新的設(shè)計(jì)思路。

2.1 明確服務(wù)器數(shù)量

不同云計(jì)算的設(shè)計(jì)要求不同，對(duì)于計(jì)算能力的要求也不同，而面對(duì)大規(guī)模的機(jī)房服務(wù)器數(shù)量，任何要求上的差異都會(huì)讓機(jī)房服務(wù)器數(shù)量產(chǎn)生較大的差異，因此在云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)中，必須要先確定機(jī)房服務(wù)器的準(zhǔn)確數(shù)量，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算，明確總能耗需求、硬件設(shè)備需求等，進(jìn)而展開(kāi)對(duì)房間布局、設(shè)備尺寸等方面的具體設(shè)計(jì)。此外，也要在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮到實(shí)際供應(yīng)能力，以免因供應(yīng)能力無(wú)法滿足能耗需求而影響到機(jī)房的正常運(yùn)行。

2.2 明確區(qū)域特征

不同地區(qū)的氣候條件、自然災(zāi)害情況等地域特征有何很大的差異，這對(duì)于設(shè)計(jì)的影響也是非常大的，因此在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要通過(guò)實(shí)踐勘察、調(diào)研、分析來(lái)明確區(qū)域特征，并圍繞因地制宜這一整體原則展開(kāi)具體設(shè)計(jì)，確定機(jī)房位置、設(shè)備擺放、線路布局、自然災(zāi)害防護(hù)等細(xì)節(jié)。當(dāng)然，結(jié)合區(qū)域特征，設(shè)計(jì)者也可以明確云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的設(shè)計(jì)限制，并在設(shè)計(jì)中加以注意，提高設(shè)計(jì)的合理性。

2.3 確定設(shè)計(jì)方案與施工圖

在明確區(qū)域特征與服務(wù)器數(shù)量的情況下，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的各項(xiàng)細(xì)節(jié)信息、具體要求以及設(shè)計(jì)限制已經(jīng)可以確定下來(lái)，這一階段設(shè)計(jì)人員就可以根據(jù)設(shè)計(jì)密保制定出主體設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，由于云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的設(shè)計(jì)規(guī)模相對(duì)較大，因此設(shè)計(jì)工作不僅需要多個(gè)設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的共同合作，同時(shí)還需要考慮各方的具體要求，因此在得到主體設(shè)計(jì)方案后，還需要組織工程甲方、集成商、施工方、主管部門等召開(kāi)會(huì)議，針對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行研討，并提出要求或建議，從而在這一過(guò)程中對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行不斷修正，以保證設(shè)計(jì)方案具有較高的合理性并能夠滿足各方綜合需求。最后，還要對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行細(xì)化，繪制出明確、直觀的施工設(shè)計(jì)圖紙。

3 云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程設(shè)計(jì)中需要注意的問(wèn)題

3.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境保護(hù)

云計(jì)算服務(wù)所需要面對(duì)的信息十分龐雜且具有著較高的不確定性，因此云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境也是復(fù)雜多變得，而在機(jī)房工程的設(shè)計(jì)中，也必須要注意對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的保護(hù)。一方面，要保證優(yōu)化云計(jì)算平臺(tái)的配置，提高傳輸設(shè)計(jì)的合理性，保證機(jī)房在數(shù)量眾多的信息與用戶時(shí)，能夠保持穩(wěn)定的信息接收、傳輸以及用戶登錄。另一方面，復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境使得惡意入侵等不法行為變得十分普遍，因此云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房不僅要做好用戶權(quán)限的設(shè)置，還要強(qiáng)化防火墻等相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)措施[2]。

3.2 機(jī)房運(yùn)行系統(tǒng)監(jiān)控

云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的面積較大，服務(wù)器與設(shè)備也較為集中，一旦出現(xiàn)安全隱患，就會(huì)直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，因此在機(jī)房設(shè)計(jì)中必須要設(shè)置完善、合理的運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)，保證能夠?qū)C(jī)房運(yùn)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的實(shí)時(shí)監(jiān)控，從而盡早發(fā)現(xiàn)安全隱患并進(jìn)行及時(shí)控制。

3.3 通暖制冷問(wèn)題

云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房集中化的部署方式以及極高的耗能使得機(jī)房會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，如果不能進(jìn)行及時(shí)的降溫散熱，就會(huì)形成很大的安全隱患，因此在機(jī)房的設(shè)計(jì)中，必須要建立一套完整的制冷系統(tǒng)。制冷系統(tǒng)一方面要根據(jù)機(jī)房服務(wù)器數(shù)量、能耗來(lái)確定具體的制冷能力，另一方面也要充分考慮能源供應(yīng)問(wèn)題，在保證系統(tǒng)制冷能力的情況下盡可能降低空調(diào)主機(jī)的工作壓力。此外，在冬季或溫度較低天氣下，還要保證機(jī)房?jī)?nèi)部的供暖。值得注意的是，為保證機(jī)房擁有良好的散熱、制冷能力，機(jī)房應(yīng)盡量不要設(shè)置窗戶，而是要設(shè)計(jì)專門的照明通風(fēng)系統(tǒng)來(lái)滿足機(jī)房的采光與通風(fēng)需求。

4 結(jié)束語(yǔ)

從目前來(lái)看，云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)機(jī)房工程的設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸趨于成熟，但在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中仍是不可松懈的，設(shè)計(jì)人員必須要明確設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)流程，了解實(shí)際情況與自身特點(diǎn)，對(duì)設(shè)計(jì)限制、常見(jiàn)問(wèn)題等進(jìn)行全方面的考慮，從而設(shè)計(jì)出合理的設(shè)計(jì)方案與施工圖紙，保證機(jī)房在投入使用后能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]沈舒海.云計(jì)算技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房建設(shè)中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（21）：14.

[2]劉輝.基于云計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的建設(shè)與應(yīng)用探析[J].信息技術(shù)與信息化，2016（11）：90-91.