云計算模式給數(shù)據(jù)中心帶來新的需求，包括大規(guī)模和超大規(guī)模、模塊化、安全可靠、可移動和高可伸縮，但是隨之而來的是高耗能高排放、安全管理和高效自動化運維問題。規(guī)模大和能耗高是現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心發(fā)展中的兩個顯著特征，是各國政府和企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。構建大規(guī)模低能耗的綠色數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)中心持續(xù)健康發(fā)展的方向。

2數(shù)據(jù)中心相關概念

數(shù)據(jù)中心是一整套復雜的設施。它不僅僅包括計算機系統(tǒng)和其他與之配套的設備(例如通信和存儲系統(tǒng))，還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設備、監(jiān)控設備以及各種安全裝置。

新一代綠色數(shù)據(jù)中心(簡稱綠色數(shù)據(jù)中心)，就是通過自動化、資源整合與管理、虛擬化、安全以及能源管理等新技術的采用，解決目前數(shù)據(jù)中心普遍存在的成本快速增加、資源管理日益復雜、信息安全，以及能源危機等尖銳的問題，從而打造與行業(yè)/企業(yè)業(yè)務動態(tài)發(fā)展相適應的新一代企業(yè)基礎設施。

云計算數(shù)據(jù)中心是支撐云服務要求的數(shù)據(jù)中心，包括場地、供配電、空調暖通、服務器、存儲、網絡、管理系統(tǒng)、安全等相關設施，具有高安全性、資源池化、彈性、規(guī)模化、模塊化、可管理性、高能效、高可用等特征。

從云計算數(shù)據(jù)中心的定義可以看出，云計算數(shù)據(jù)中心就是在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的基礎上，體現(xiàn)云計算關鍵特征的數(shù)據(jù)中心。從內涵上看，云計算數(shù)據(jù)中心包含了新一代綠色數(shù)據(jù)中心。

3云計算數(shù)據(jù)中心參考架構

目前國內外已經廣泛開展數(shù)據(jù)中心的建設，但是對云計算數(shù)據(jù)中心的組成以及各個組成部分總體要求的認識尚需統(tǒng)一。

通過對云計算參考架構，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心參考架構以及新一代數(shù)據(jù)中心參考架構的梳理和研究，國家標準《云計算數(shù)據(jù)中心參考架構》(草案)提出如圖1所示的云計算數(shù)據(jù)中心的組成。

從圖1可以看出，云計算數(shù)據(jù)中心參考架構主要包括五個部分：

圖1云計算數(shù)據(jù)中心參考架構

(1)基礎設施

基礎設施是指為保證云計算服務商IT環(huán)境和服務正常運行而必須建設的各類設施，如建筑、電氣、空調、網絡等，基礎設施滿足模塊化、彈性擴展、按需提供和智能化調度。其中，場地設施主要包括數(shù)據(jù)中心建設和運行所依賴的環(huán)境，包括地理位置、房屋結構等;電力設施包括供配電系統(tǒng)、UPS不間斷電源系統(tǒng);制冷設施包括冷源系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)和精密空調系統(tǒng)。

(2)資源池

資源池是指云計算數(shù)據(jù)中心中所涉及到的各種硬件和軟件的集合，按其類型可分為計算資源、存儲資源和網絡資源。其中，計算資源池由執(zhí)行和管理計算任務的軟硬件資源組成，包括了云計算數(shù)據(jù)中心內的物理主機、管理物理主機硬件資源的系統(tǒng)軟件以及協(xié)調多物理主機計算行為的中間件等，以池化方式實現(xiàn)虛擬主機的調度與分配。存儲資源池包括各類以存儲數(shù)據(jù)為目的提供的資源，提供的形式包括但不限于塊存儲、文件存儲、對象存儲等，提供一種實用性的存儲服務，為眾多用戶提供一個通過網絡訪問的共享存儲池;網絡資源池由網絡軟硬件、網絡協(xié)議和網絡接人資源構成，網絡資源池主要實現(xiàn)了云計算數(shù)據(jù)中心各個組件的互聯(lián)、用戶業(yè)務的按需部署和服務。

(3)能效管理

能效管理包括：能耗計量、能耗評定、能效管理機制。其中能效計量實現(xiàn)對云計算數(shù)據(jù)中心各種組件(包括基礎設施、資源池等)的能源和效率進行計量數(shù)據(jù)采集、監(jiān)測;能耗評定是指根據(jù)一定的規(guī)則對能耗給予評分，包括評定的原則、指標、基本要求與方法:能效管理機制是在云計算數(shù)據(jù)中心運行過程中，為能有效進行能效管理而建立的對應的組織架構、流程和制度。

(4)安全管理

安全管理包括技術措施和管理措施兩部分，主要用于防范云計算數(shù)據(jù)中心各種來自外部和內部的攻擊、破壞和意外情況等安全威脅，保障云計算數(shù)據(jù)中心不受影響，信息系統(tǒng)可以穩(wěn)定運行。其中:技術措施保障云計算數(shù)據(jù)中心基礎設施和資源池的安全;管理措施是對數(shù)據(jù)中心各種角色的活動控制和規(guī)定，包括安全方針、安全組織、人力資源安全等。

(5)運維管理

運維管理包括:運維管理組織、運維管理機制和運維管理工具。運維管理主要實現(xiàn)云計算數(shù)據(jù)中心在運維管理過程中準確識別相關功能組件，了解該組件的設計能力，定義與該組件技術特點相匹配的監(jiān)控指標，并通過主動與被動的管理，最大限度地保證數(shù)據(jù)中心各功能組件的可用性，最終實現(xiàn)