云计算(英语:Cloud Computing)，是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。典型的云计算提供商往往提供通用的网络业务应用，可以通过浏览器等软件或者其他Web服务来访问，而软件和数据都存储在服务器上。云计算服务通常提供通用的通过浏览器访问的在线商业应用，软件和数据可存储在数据中心。 狭义云计算指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源;广义云计算指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关，也可是其他服务。它意味着计算能力也可作为一种商品通过互联网进行流通。

• 中文名称 云计算数据中心
• 外文名称 Cloud Computing
• 国内数量 504,155个
• 领域 互联网

云计算简介

　　云计算是继1980年代大型计算机到客户端-服务器的大转变之后的又一种巨变。云计算的出现并非偶然，早在上世纪60年代，麦卡锡就提出了把计算能力作为一种像水和电一样的公用事业提供给用户的理念，这成为云计算思想的起源。在20世纪80年代网格计算、90年代公用计算，21世纪初虚拟化技术、SOA、SaaS应用的支撑下，云计算作为一种新兴的资源使用和交付模式逐渐为学界和产业界所认知。中国物联网校企联盟评价云计算为"信息时代商业模式上的创新"。

云数据中心

　　国际数据公司IDC最新公布的数据显示2010年中国数据中心总数量已经达到504,155个。截至2012年3月，全国已有13个省市自治区规划了约30个左右的10万台服务器以上规模的大型数据中心建设项目，项目总投资达2700亿元。

　　产业界敦促云计算落地的呼声愈演愈烈，业内人士纷纷在促进云计算进入商用阶段的同时建议避免盲目的数据中心投资。那么相比于传统的数据中心，所谓的"下一代云计算数据中心"究竟有何不同?服务有哪些增值?记者就这一问题采访了世纪互联(北京世纪互联宽带数据中心有限公司，21VianetGroup,Inc. NASDAQ:VNET)云计算首席专家李志霄博士。

　　李志霄博士认为，从传统数据中心到云计算数据中心是一个渐进的过程。进入一个云计算数据中心，除了规模化、集中程度更高，可见的基础设施与传统数据中心差异并不会很大，但是服务会不断升级。

　　从提供的服务方面划分，数据中心向云计算数据中心进阶的过程可以划分为四个阶段，托管型、管理服务型、托管管理型和云计算管理型(就是所谓的云计算数据中心)。

　　l 托管型--典型服务:提供IP+宽带+电力

　　在托管型数据中心里，服务器由客户自行购买安装，期间对设备的监控和管理工作也由客户自行完成。数据中心主要提供IP接入，带宽接入和电力供应等服务。总体来说，提供服务器运行的物理环境。

　　l 管理服务型--典型服务:安装、调试、监控、湿度控制+IP/带宽/VPN+电力

　　客户自行购买的服务器设备进入到管理服务型数据中心，工程师将完成从安装到调试的整个过程。当客户的服务器开始正常运转，与之相关联的网络监控(包括IP、带宽、流量、网络安全等)和机房监控(机房环境参数、机电设备等)也随之开始。对客户设备状态进行实时的监测以提供最适宜的运行环境。除IP、带宽资源外，也提供VPN接入和管理。

　　l 托管管理型--典型服务:服务器/存储+咨询+自动化的管理和监控+IP/带宽/VPN +电力

　　相比管理服务型数据中心，这一型数据中心不仅提供管理服务，也向客户提供服务器和存储，客户无需自行购买设备就可以使用数据中心所提供的存储空间和计算环境。同时，相关IT咨询服务也可以帮助客户选择最适合的IT解决方案以优化IT管理结构。

　　l 云计算数据中心--典型服务:IT效能托管+服务器/存储+咨询+自动化的管理和监控+IP/带宽/VPN +电力

　　云计算数据中心中托管的不再是客户的设备，而是计算能力和IT可用性。数据在云端进行传输，云计算数据中心为其调配所需的计算能力，并对整个基础构架的后台进行管理。从软件、硬件两方面运行维护，软件层面不断根据实际的网络使用情况对云平台进行调试，硬件层面保障机房环境和网络资源正常运转调配。数据中心去完成整个IT的解决方案，客户可以完全不用操心后台，就有充足的计算能力(像水电供应一样)可以使用。

　　"互联网数据中心发展到如今，从基础建设到服务管理都发生了很大的变化。无论是公有云还是私有云，对运行环境的要求会越来越复杂。作为这个环境的提供者，数据中心所承载的职能是不断递增的。"世纪互联李志霄博士认为云计算会提升客户对于数据中心的要求。当前中国的数据中心数量、规模都正在因此而成长，但是否能真正实现云化，还需要数据中心提升自身服务能力。

架构剖析

　　对于云计算而言，应着重从高端服务器、高密度低成本服务器、海量存储设备和高性能计算设备等基础设施领域提高云计算数据中心的数据处理能力。云计算要求基础设施具有良好的弹性、扩展性、自动化、数据移动、多租户、空间效率和对虚拟化的支持。那么，云计算环境下的数据中心基础设施各部分的架构应该是什么样的呢?

　　1、云计算数据中心总体架构

　　云计算架构分为服务和管理两大部分。在服务方面，主要以提供用户基于云的各种服务为主，共包含3个层次:基础设施即服务IaaS、平台即服务PaaS、软件即服务SaaS.在管理方面，主要以云的管理层为主，它的功能是确保整个云计算中心能够安全、稳定地运行，并且能够被有效管理。

　　2、云计算机房结构

　　根据长城电子公司多年的经验，为满足云计算服务弹性的需要，云计算机房采用标准化、模块化的机房设计架构。模块化机房包括集装箱模块化机房和楼宇模块化机房。

　　集装箱模块化机房在室外无机房场景下应用，减轻了建设方在机房选址方面的压力，帮助建设方将原来半年的建设周期缩短到两个月，而能耗仅为传统机房的50%，可适应沙漠炎热干旱地区和极地严寒地区的极端恶劣环境。楼宇模块化机房采用冷热风道隔离、精确送风、室外冷源等领先制冷技术，可适用于大中型数据中心的积木化建设和扩展。

　　3、云计算网络系统架构

　　网络系统总体结构规划应坚持区域化、层次化、模块化的设计理念，使网络层次更加清楚、功能更加明确。数据中心网络根据业务性质或网络设备的作用进行区域划分，可从以下几方面的内容进行规划。

　　1)按照传送数据业务性质和面向用户的不同，网络系统可以划分为内部核心网、远程业务专网、公众服务网等区域。

　　2)按照网络结构中设备作用的不同，网络系统可以划分为核心层、汇聚层、接入层。

　　3)从网络服务的数据应用业务的独立性、各业务的互访关系及业务的安全隔离需求综合考虑，网络系统在逻辑上可以划分为存储区、应用业务区、前置区、系统管理区、托管区、外联网络接入区、内部网络接入区等。

　　此外，还有一种Fabric的网络架构。在数据中心部署云计算之后，传统的网络结构有可能使网络延时问题成为一大瓶颈，这就使得低延迟的服务器间通信和更高的双向带宽需要变得更加迫切。这就需要网络架构向扁平化方向发展，最终的目标是在任意两点之间尽量减少网络架构的数目。

　　Fabric网络结构的关键之一就是消除网络层级的概念，Fabric网络架构可以利用阵列技术来扁平化网络，可以将传统的三层结构压缩为二层，并最终转变为一层，通过实现任意点之间的连接来消除复杂性和网络延迟。不过，Fabric这个新技术依然未有统一的标准，其推广应用还有待更多的实践。

　　4、云计算主机系统架构

　　云计算核心是计算力的集中和规模性突破，云计算中心对外提供的计算类型决定了云计算中心的硬件基础架构。从云端客户需求看，云计算中心通常需要规模化的提供以下几种类型的计算力，其服务器系统可采用三(多)层架构，一是高性能的、稳定可靠的高端计算，主要处理紧耦合计算任务，这类计算不仅包括对外的数据库、商务智能数据挖掘等关键服务，也包括自身账户、计费等核心系统，通常由企业级大型服务器提供;二是面向众多普通应用的通用型计算，用于提供低成本计算解决方案，这种计算对硬件要求较低，一般采用高密度、低成本的超密度集成服务器，以有效降低数据中心的运营成本和终端用户的使用成本;三是面向科学计算、生物工程等业务，提供百万亿、千万亿次计算能力的高性能计算，其硬件基础是高性能集群。

　　5、云计算存储系统架构

　　云计算采用数据统一集中存储的模式，在云计算平台中，数据如何放置是一个非常重要的问题，在实际使用的过程中，需要将数据分配到多个节点的多个磁盘当中。而能够达到这一目的的存储技术趋势当前有两种方式，一种是使用类似于Google File System的集群文件系统，另外一种是基于块设备的存储区域网络SAN系统。

　　GFS是由 Google公司设计并实现的一种分布式文件系统，基于大量安装有Linux操作系统的普通PC构成的集群系统，整个集群系统由一台Master和若干台ChunkServer构成。在SAN连接方式上，可以有多种选择。一种选择是使用光纤网络，能够操作快速的光纤磁盘，适合于对性能与可靠性要求比较高的场所。另外一种选择是使用以太网，采取iSCSI协议，能够运行在普通的局域网环境下，从而降低成本。采用SAN结构，服务器到共享存储。

　　设备的大量数据传输是通过SAN网络进行的，局域网只承担各服务器之间的通信任务，这种分工使得存储设备、服务器和局域网资源得到更有效的利用，使存储系统的速度更快，扩展性和可靠性更好。

　　6、云计算应用平台架构

　　云计算应用平台采用面向服务架构SOA的方式，应用平台为部署和运行应用系统提供所需的基础设施资源应用基础设施，所以应用开发人员无需关心应用的底层硬件和应用基础设施，并且可以根据应用需求动态扩展应用系统需的资源。完整的应用平台提供如下功能架构。

　　1)应用运行环境

　　分布式运行环境

　　多种类型的数据存储

　　动态资源伸缩

　　2)应用全生命周期支持

　　提供开发SDK、IDE等加快应用的开发、测试和部署。

　　公共服务:以API形式提供公共服务，如队列服务、存储服务和缓存服务等。

　　监控、管理和计量:提供资源池、应用系统的管理和监控功能，精确计量。应用使用所消耗的计算资源。

　　3)集成、复合应用构建能力

　　除了提供应用运行环境外，还需要提供连通性的服务、整合服务、消息服务和流程服务等用于构建SOA架构风格的复合应用。

　　以上是对云计算数据中心架构的一些剖析。云计算之所以称为"云"，是因为它在某些方面具有现实中云的特征:云一般都较大;云的规模可以动态伸缩，它的边界是模糊的。云计算的商业模式给用户提供的是一种IT服务，其内容也是随时间变化、动态弹性的。因此，云计算数据中心的架构也会随着社会的进步不断调整和优化。