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    測繪數據中心建設設想

    發布人:國家測繪地理信息局網站    發布日期:2012-02-20    點擊數:6931

            

      近年來,計算機、互聯網日益普及,政府部門和企事業單位大量投資建設機房、購買計算機設備。機房和計算機系統的設計、建設和維護管理不但投資大、技術復雜,甚至還需要一支專業隊伍長期做電源監控、溫濕度的監控、數據備份、系統升級、安全防護等運維工作。


      電、水、燃氣通過電網和管網輸送到千家萬戶,給人們生活帶來諸多方便,城鎮居民的日常生活離不開這些基礎設施。通常,不管是個人還是企事業單位,沒有人想自己建一個發電廠或自來水廠。那些投資巨大,技術復雜的事情交給專業的企業去做,電網、自來水管網和天然氣管網通達消費者的駐地,一般企業和民眾只要簡單地使用和付費就行了。


      由此,人們想到能不能像使用電、水、燃氣一樣,由專門的企業(或部門)提供信息處理、信息存儲、系統軟件服務,而不是每個單位自己設計、采購、建設、維護。使用的單位、部門或個人通過網絡只要用簡單的微機等終端設備就可以按需使用服務器、存儲、軟件系統等資源,然后按照使用資源的種類、次數和時間付費。中小企事業不用一次性巨額投資就可以享受信息技術資源的設施和服務。這就是目前常聽到的新名詞“云計算”的概念。

      測繪信息化是實現建設測繪強國宏偉目標的重要途徑,數據中心建設是信息化建設的基礎設施,也是測繪地理信息的重要物理存儲中心和網絡節點。

     
      數據中心可以理解為計算機房,其中主要包括若干服務器、存儲設備、網絡設備、監控設備、電源、空調等等。主要用途是存儲數據、處理數據、傳輸數據。通常,這些數據對于單位或部門來說至關重要,是十分珍貴的。在測繪地理信息系統,數據中心存放的數據可以說是幾十人甚至十上百人幾年的勞動成果,價值不可估量。數據中心的特點是設備價值昂貴,對環境(溫度、濕度等)要求高,對安全的要求就更高,耗電量大。因此,數據中心的規劃設計以及建設,在信息化實施過程中顯得十分重要。


      目前,測繪創新基地有多個機房,占地面積幾百平方米,各機房歸不同的單位或部門擁有,各自管理維護。有的單位機房內還有若干個不同部門或項目組獨立使用和管理的機柜(服務器、存儲設備、網絡設備等)。從投資、設計、采購、使用和維護角度看,機房之間是相互獨立的,某些機房內不同項目組的機柜組相互也是獨立的。每一個獨立的系統在設計和建設上都會留有余量。據統計,一般情況下服務器計算能力被有效利用不足20%,也就是計算的設計上留有很大余量。同樣,存儲系統業留有余量,網絡帶寬留有余量,電源留有余量,占地空間留有余量等等。如果把測繪創新基地所有計算、存儲、網絡、電源和占用空間的余量加在一起,將是一個巨大的數字。本質上,這些數字代表的是浪費。各自為政建設機房,不但產生設備、電能和空間的浪費,也產生人力資源的浪費。比如,各個機房維護隊伍中,不乏優秀的系統管理技術人員,他(或她)只能用他豐富的技術和經驗管理一個機房或一個系統,不能也不允許管理其它機房或系統。由于管理人員的專業方向不同,導致某個系統資源配置合理,而另一個系統安全性能很高,每個系統都有不同的長處和不盡人意的“短板”??梢哉f,機房獨立弊病多多,浪費多多是不爭的事實。從投資的利用率和節能減排的要求看,更不能令人滿意。

     
      測繪和地理信息事業和產業的發展導致對信息技術的需求不斷增長,對于計算處理的要求和存儲容量的要求也越來越高。從而對機房空間的要求,對電源電流的要求,對更多的UPS 電源、服務器、存儲系統、網絡帶寬的需求越來越突出。面對這些對IT 資源的不斷增長的要求,必須要尋求一種好的解決方法。


      測繪創新基地運用“云計算”技術,建設一個統一的數據中心是解決上述問題的好辦法。采用“云計算”的模式,規劃、建設以測繪創新基地為核心的兩個私有云。一個建在測繪內部網上(Intranet),另一個建在國際互聯網上(Internet)。主要是依據測繪創新基地地理信息處理、應用的特點和現狀決定的。把那些不與國際互聯網相聯的服務器、存儲系統、網絡設備、UPS 電源等連接在一起,構建一個內部云。將現在與國際互聯網聯接的所有設備、系統,在國際互聯網上構建測繪系統私有云,將來可以考慮擴充各省區市測繪行政主管部門的IT 系統。首先要打破單位與單位間的界限,打破部門與部門間的界限,甚至拆除各個機房之間的隔斷,統一規劃、統一建設、統一維護、統一管理。從IT 基礎設施提供的角度看,兩個私有云的建設會帶來如下好處:
      1、機房整合可以節省空間,在現有機房占用的場地可以放入更多的機柜。從測繪創新基地機房情況看,現有機房占用面積再增加擺放40%的設備不成問題。


      2、可節省投資和電力。通過虛擬技術,建成的虛擬化服務器群組、虛擬化存儲系統后,計算和存儲等資源的余量集中,其余量總量對于每一個現有應用都可以看成是本應用可以擴展的整塊資源,對于新應用余量總量是可以直接使用的系統資源。應用的擴充和新應用的運行都是對資源的需求增加,不用新投資和新增設備就滿足新的資源需求,從而節省了投資和電力的消耗。


      3、系統資源更豐富。從“云計算”的服務Iaas、Paas、Saas 看,對于任何一個運行在“云”上的應用,可以使用的資源更加豐富。除了基礎設施,還有Windows Server、Linux、Unix、Oracl、DB2、Sybase 等等各種平臺和軟件系統可以共享,提高資源利用率。


      4、可以按需擴展。對用戶來說,“云”中的基礎設施資源似乎是無限的??梢愿鶕枰梢噪S時擴展。事實上,“云”的管理者適時擴展數據中心標準模塊或設備,有針對性地滿足各種需求。有相當多的信息化系統,機房和硬件設備投資花費數百萬,一年甚至更長時間才陸陸續續上應用系統,設備長期空轉,不但浪費了電力,也會因為IT 設備價格迅速下滑,導致建設成本過高。


      5、可以降低運維成本,提高運維效率。服務器、存儲系統、網絡設備的設置和管理十分復雜,專業IT 系統運維人員的水平參差不齊,有的人擅長網絡管理,有的人擅長配置虛擬機,還有的人擅長配置存儲系統等等。有了“云”,可以集中優勢技術力量,組成一支統一管理的、高水平的運維隊伍,其成員發揮各自所長,為“云”客戶提供最佳服務。


      6、系統的安全性更高。集中化的管理使數據存儲更可靠更安全,用戶不必擔心數據丟失、病毒侵入等風險,可以專注于應用水平的提高。其主要原因還是由各單位各部門抽調的專業人員組成的隊伍對“云”的專業化管理。無論是數據的備份,還是病毒、木馬的監測和清除,還是操作系統的升級,都由這支專業隊伍來做,可以達到數據中心改造前最好機房的水平,使“云”上的每一個用戶都更加放心。

     
      實際上,“云”數據中心的好處還有很多,比如降低了終端設備的要求,減少了中斷維護和技術支持的成本等等。瘦客戶機或云終端不必安裝大量各類應用軟件,可以簡單在“云”上調用等等。

     
     “云”數據中心的建造技術也在發展。國外一些大的IT 服務商已經采用“云箱”在室外空地,像搭積木一樣搭建大型“云”數據中心。這些“云箱”都是標準集裝箱尺寸,里邊有制冷系統、UPS 電源、服務器、存儲系統、網絡設備、監控設備等,有多種內部配置不同的“云箱”,可以隨時按需擴展,靈活布置,降低能耗,極大縮短了建設周期,易于運輸,節省空間,便于升級,便于維護。

     
      比較典型的一個20 英尺長的集裝箱內,可以托管5000 個以上虛擬機。根據應用和網絡需求,隨時可以增加模塊達到擴容的目的。這種“云”數據中心建在露天場地,也可以放在地下室或者樓頂。

     
      構建測繪“私有云”數據中心會遇到各種阻力和困難,比如,單位之間的界限、部門之間的界限、項目之間的界限。又比如,公平合理的建設投入和使用消費結算的方法等,都是很現實的困難。要建成測繪“云”數據中心,統一認識,統一思想,統一規劃,統一行動將是一個長期和復雜的過程。

     
     “云計算”發展前景廣闊,也是我國信息化發展的一項戰略任務。規劃測繪和地理信息事業的發展,特別是規劃信息化測繪的發展,必須考慮“云計算”技術的采納。及早了解,及早規劃,及早建設,就會及早受益。
    測繪“私有云”一定會在不久的將來建成并運行,有理由相信,測繪“私有云”數據中心在國家“十二五”期間就有可能建成。(國家測繪地理信息局 張榮久)


      
     

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