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摘要：文章分析了传统数据中心应用存在的问题，并提出资源池的理论，对数据中心计算资源池的规划原则进行分析，最后提出数据中心计算资源池规划设计的实施路径，为企业进行数据中心计算资源池的应用提供参考。
关键词：数据中心；计算资源池；问题；原则；设计实践
1 引言
随着科技的发展，各行各业对信息技术的应用越来越广泛，这一方面带给了人们更大的便利，一方面也促进了信息技术的进一步发展。信息资源的应用和管理模式正在发生翻天覆地的变化，逐渐从独立和分散的功能型资源转变成以数据中心为承载的服务型资源。在这样的背景下，数据中心逐渐成为企业发展的基础性设施。
构建一个合理的资源池，是实现从传统的“烟囱式IT”迈向云计算基础架构的第一步。在传统的“烟囱式IT”基础架构中，应用和专门的资源捆绑在一起，为了应对少量的峰值负载，往往会过度配置计算资源，导致资源利用率低下，据统计，在传统的数据中心里，IT资源的平均利用率不到20%。构建资源池也就是通过虚拟化的方式将服务器、存储、网络等资源全面形成一个巨大的资源池。云计算就是基于这样的资源池，通过分布式的算法进行资源的分配，从而消除物理边界，提升资源利用率，统一资源池分配。
2传统数据中心问题分析
2.1成本高
传统数据中心是依靠服务器进行数据收集、整理、分析和应用的，随着数据应用和业务的不断增加，传统数据中心也需要不断增加服务器数量，这就使机房面积逐渐增加，需要更大功率的空调制冷才能保证设备的稳定运行，因此成本越来越高。
2.2资源利用率低
传统数据中心进行资源的计算、储存等工作都是通过紧耦合方式，而IT建设则是烟囱式，整个系统之间无法做到直接和相互通信，也就无法实现资源在传统数据中心的实时和动态共享、调度，这样就使得资源中心获取的资源无法得到充分的利用，各种资源的利用率很低。
2.3自动化程度较低
传统数据中心基本都是靠人力进行控制，自动化建设水平不足，这样一方面增加了人力成本，增加了系统运行的成本，另一方面是的系统运行效率低、出错率高、不灵活，在遇到问题或障碍时不能灵活解决。而且多是人力控制也导致系统无法及时有效地响应业务部门提出的各种要求，部署实施新的应用所需的周期比较长，不仅增加了运营成本，也延误了业务解决时间，进而无法支撑业务部门解决关键事件。
2.4云估算不精确
现在的以及新建的应用系统基本都建设了云资源池，当应用系统达到一定规模时，云资源池就会出现很多问题，比如不同服务器出现资源使用率不平衡、相同配置的服务器无法满足不同条件下的应用系统运行的需求、云资源池中各个系统占据的资源容量和规模无法估算等，都影响了传统数据中心的使用。
3数据中心计算资源池规划原则
3.1可靠性
资源池存在的目的是当一个资源使用完后，资源池会将这个资源的相关忙标示清除掉，表示该资源可以再次被下一个请求使用。简单点说，资源池负责在系统出现对某一资源的应用请求时决定该资源是否可用，也就是实现资源的合理配置和安排。因此，为数据中心计算资源池做规划时，最关键的原则就是可靠性原则。计算资源池必须具有长期可靠和稳定持续工作的能力，而且能够合理处理冗余，为应用系统的高可靠性目标要求提供高匹配的硬件基础。比如说进行项目验收，一般在项目完成某个环节之后都会进行验收，保证合格后再开展下一环节，然后在最终完工后进行严格的整体验收，这就要求资源池可以负责和记录每个环节的验收，并最终与最后总验收的结果相对比，形成验收报告。因为项目一般持续时间较长，所以资源池需要持续性保持服务状态。
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3.2可扩展性
因为资源池本身的功能特性，决定资源池内含有巨量的资源，而资源池的建设并不是一蹴而就的，而是一个循序渐进的过程。因此进行数据中心计算资源池规划时还要遵循可扩展性原则，能够够为系统的运行提供扩展性支持，包括横向、纵向扩展、容量扩充、功能提升等，而随着信息技术的不断发展，还要包括易购平台的扩展和未来业务的扩展。为了达到这个目的，资源池需要严格按照各项标准和规定制作，选择标准部件，这样方便进行灵活扩展，可提供各主流厂商设备的扩展接入。
3.3动态适用性和安全性
数据中心计算资源池需要负载很多种业务，而不同业务需求、压力峰值出现的时间、对计算资源的性能需求、对存储资源的性能和欧容量需求等各不相同，因此进行数据中心计算资源池规划需要遵循动态适用性原则，保证可弹性收缩，能够按需提供资源，保证资源供给的动态平衡。另外，进行数据中心计算资源池规划还需要遵循的就是安全性原则，其规划应满足相关法律法规和规范等相关安全标准体系。
3.4先进性和兼容性
数据中心计算资源池的作用重大，因此在规划时要保证技术上的先进性，按照国际和国内以及行业的规范和标准，使用先进的技术建设系统，保证在很长一段时间内技术跟得上形势，可妥善处理各项资源和业务请求。另外，进行数据中心计算资源池规划还需要保证兼容性，应支持多项应用开放协议、云计算基础设设架构要求、安全技术要求等标准体系的要求，可以兼容各种主流操作系统、文件、数据库、管理软件和各种应用程序等。
3.5经济性和绿色性
数据中心计算资源池的规划还要注意其性价比，综合考虑性能和价格，达到最优性价比。运行时资源池还要保证节能与环保要求，噪音低、能耗低、无污染等，而且支持器件的重复利用。
4数据中心计算资源池规划设计实践
4.1分类设计
数据中心计算资源池的分类主要是根据该资源池需要满足的业务类型进行的，主要有五类：一是高弹性资源池，应用系统要求硬件灵活扩展，集中部署，方便运维。二是高性能资源池，主要是满足一些对性能需求较高的系统。三是分布式存储资源池，具有极高的可扩展性，满足对资源性价比高、资源架构具备高扩展性的系统。四是大数据资源池，针对海量的非结构化数据，且需要进行分布式存储和分布式计算。五是物理机资源池，针对重要业务数据库系统要求高性能、高扩展和业务的连续性。不同类型的资源池的推荐形态和设备配置各不相同。
4.2容量设计
数据中心计算资源池的容量主要包含迁移系统和新建系统纳入的容量。前者主要是包括两方面：CPU资源计算和内存资源计算。后者主要是包括三方面：应用资源占用模式分类（数据事务密集型、资源稳健型、数据流吞吐型、计算密集型、交互密集型）、系统并发用户数计算（计算平均的并发用户数以及并发用户数的峰值）还有应用的资源分配与调度模式（有性能最优模式、智能化的资源主动调度模式和资源平衡被动调度模式三种）。对于新建系统来说，应用资源占用模式分类和系统并发用户数计算用于确定系统CPU资源需求，而应用的资源分配与调度模式用于确定CPU资源冗余。
4.3功能设计
进行数据中心计算资源池的工嗯呢该设计，主要是从资源池的类型上入手，对于不同类型的资源池进行侧重需求功能的设计。子资源池集群设计，主要是从资源池性能的最大化出发，将高弹性资源池和高性能资源池具体划分为各个子资源池，而为了方便服务，每个字资源池的服务器数量在8-10台左右。HA集群设计，也就是云计算平台，主要是在具有备用容量的其他服务器上重启受影响的虚拟机，防止服务器故障；对虚拟机进行持续性监控，检测到故障时进行重新设置。动态资源调度，主要是使资源池实现动态的负载平衡和智能优化，连续监控服务器的利用率，按照业务需求合理在各服务器之间配置资源。另外虚拟机还需要进行迁移和备份设计，在遇到故障时能及时应对，避免对资源和服务器受到损害。也避免客户业务中断。
5结语
随着人们对资源池的认识越来越丰富，资源池必将成为新一代云数据中心的基础，实现更广阔的应用。
参考文献：
[1]罗世雄,卢乐天,李烽.数据中心计算资源池规划设计方法研究[J].电信技术,2018,(1):20-24.
论文作者:杨眉 冯世杰 张铁刚 马超
论文发表刊物:《科技新时代》2018年8期
论文发表时间:2018/10/23
标签：资源论文; 数据中心论文; 系统论文; 传统论文; 服务器论文; 业务论文; 原则论文; 《科技新时代》2018年8期论文;