伴隨互聯網與各行業的深度滲透與融合，云計算、大數據、物聯網、人工智能等前沿IT技術也隨之興起，企業IT數字化轉型浪潮隨之而來。作為企業IT的基石，企業數據中心該如何適應時代變遷，擺脫舊有架構帶來的信息孤島、性能瓶頸、運維復雜等問題，進而為企業進行業務與模式創新提供堅實后盾，已成為所有企業共同關注的問題。

利用軟件定義及云計算技術來幫助企業構建新一代數據中心是解決這一問題的重要方向。在云計算領域深耕多年，服務逾90000家企業用戶的青云QingCloud，整合計算虛擬化、網絡虛擬化、分布式存儲及智能化運維等多項創新性技術，為企業用戶提供了基于云計算的軟件定義數據中心解決方案及超融合一體化硬件設備，來幫助企業用戶建設具備高性能、開放性、可擴展性、資源彈性、安全性以及易用性等特勢的新一代數據中心。

為更好地服務企業用戶，提供更優質的產品體驗，青云QingCloud也聯合ICT領域的領導廠商英特爾，圍繞其處理器產品(英特爾至強可擴展處理器)、存儲設備(英特爾傲騰固態盤產品)及網絡設備(英特爾高速以太網服務器適配器等產品)開展了緊密的技術合作，不斷優化整個方案，以求為用戶提供更為領先和可靠的技術保障及產品服務。

企業數據中心的轉型之路

融合，是企業數據中心發展與轉型之路最重要、也最本質的路徑詮釋。企業的數字化轉型，數據中心的發展變遷，經歷了從物理融合、虛擬化融合到云化融合的三部曲。

圖一  企業數據中心的發展之路

企業最初的信息化系統，是伴隨著業務的發展，由各業務部門分別根據自身業務構建的信息化平臺。這一小作坊各自為戰式的模式顯然無法跟上企業業務高速發展的步伐，因此企業開始著手規劃構建第一代數據中心，這一類數據中心可稱為物理融合的數據中心，一般通過在互聯網數據中心機房部署小型機、集中式存儲設備以及相關管理軟件，以物理集中的方式將資源予以匯集。

虛擬化等技術的突破與創新，則為企業數據中心帶來了第二次融合，即虛擬化融合的動力。虛擬化技術提高了服務器資源利用率，并極大降低了數據中心對服務器RAS(Reliability,可靠性;Availability，可用性;Serviceability,可維護性)特征的依賴。而隨著業務需求的進一步變化，特別是互聯網化業務負載的高速增長，虛擬化融合的架構也漸漸難以適應新的需求。

為此，青云QingCloud基于對未來企業數據中心架構的理解，提出新一代基于云計算的軟件定義數據中心解決方案以及相應的超融合一體化硬件設備。它們提供了一種開箱即用的軟硬件解決方案，融合了青云QingCloud在公有云、私有云兩方面的最佳實踐及靈活的架構設計，并注入多種先進技術，可以幫助企業輕松實現高性能、高可擴展性、易維護、低TCO的云化數據中心。

軟件定義數據中心解決方案

為快速響應新的業務需求，作為承載企業數字化轉型的核心基礎設施，企業數據中心往往需要更加敏捷的架構、極為靈活的配置，來實現高性能、安全可靠、具備彈性與自動化特點的IT交付能力。針對這些需求，青云QingCloud提供了完整的軟件定義數據中心解決方案。通過對數據中心內存儲、網絡、安全以及PaaS(Platform-as-a-Service，平臺即服務)平臺等模塊與組件的軟件定義能力，幫助企業用戶實現基于云計算形態的IT管理，從而增加業務部門之間的數據共享能力、提升資源利用率、減少運營成本，同時實現系統的自動化運維以及管理合規性，讓企業數據中心從單純的信息化工具逐漸轉變成為更加靈活高效的業務應用平臺，助力企業成長。

青云QingCloud軟件定義數據中心解決方案由兩大部分組成:企業云平臺(軟件平臺)及與之匹配的超融合硬件，并以軟硬一體化的超融合一體機形態交付。

青云QingCloud企業云平臺，是整個方案的核心，通過軟件定義技術，提供功能全面的企業云計算平臺，其功能覆蓋計算虛擬化、軟件定義存儲、軟件定義網絡、數據庫、大數據和容器平臺等諸多企業云服務搭建所需要的功能，并提供資源的統一管理和自動化運維，幫助企業加速數字化轉型。

圖二  基于x86架構服務器的青云QingCloud企業云平臺

青云QingCloud企業云平臺具有如下特性：集中管理，青云提供了集中管理能力，從而實現對資源的統一化及動態化分配和管理；高度可擴展能力，青云平臺提供了真正意義上的水平擴展能力，沒有中心節點，集群的規?？梢詳登_服務器為單位；最可靠的平臺，青云平臺從底層就提供了數據的多副本，當服務器出現硬件故障時，青云平臺可以將該服務器上的負載自動遷移到其他可用的服務器上，保障應用負載在硬件失敗時自動恢復；易用性，青云平臺提供了一個統一的、易用的訪問門戶以及手機客戶端，直觀的訪問界面和操作提示能減少用戶的培訓時間；安全的平臺，青云平臺從多角度提供了數據安全支持，還和業界領先的云安全廠商合作，整合了更專業的安全組件。

青云QingCloud超融合一體化設備。為簡化用戶部署和運維難度，青云將企業云平臺與定制的x86硬件結合，為用戶交付開箱即用的超融合一體化設備(HCI)。

青云超融合一體化設備遵循開放架構標準，預集成QingCloud企業云平臺的全部功能組件，并支持硬件的自動發現與配置，支持通過簡單的增加節點、連線、上電完成云平臺的部署和擴容。使用超融合一體化設備，企業云平臺上線周期可從數月縮減至數天，并可按需靈活擴展，運營效率大幅提升，上線及運維成本大大降低。

青云QingCloud超融合一體化設備具備以下硬件產品特點: 可隨需擴展，允許用戶靈活地使用配置和擴展功能，每臺服務器集成多個節點，可根據業務需求按需擴展；優化的存儲及計算密度，將多臺雙路服務器整合到一個共享機箱空間中，提高了存儲及計算密度；提高投資回報，減少了能源及空間的消耗，可大大降低總體擁有成本。

創新性的技術優勢

（一）統一技術架構支持全方位計算資源交付

在架構設計上，青云QingCloud充分利用混合云的方式，來幫助企業數據中心實現對彈性可擴展以及安全性兩方面的需求。事實上，無論是公有云、私有云，或是混合云、托管云，青云QingCloud均采用一致的平臺予以構建。通過同樣的底層技術實現，使其混合云方案具備統一的API接口，因此當用戶采用混合云服務時，無論是用戶的私有云架構或是構筑于公用云中的應用，均運行于同一種技術環境中，管理和運維可在統一界面上完成，應用和數據可實現無縫遷移。

值得一提的是，由于公有云和私有云基于同一技術底層實現，因此青云QingCloud混合云方案在用戶實際部署前，可以先基于公有云環境予以部署和測試，在滿足用戶的要求后，再將其完整地“復刻”到用戶的混合云使用環境中，這一方式不僅避免了系統性能因為不同的用戶使用環境發生偏差的問題，同時還可極大地節省部署時間，配合青云QingCloud超融合一體化設備，甚至可以做到即開即用，當日部署，當日啟用。

圖三  使用一致性平臺的青云QingCloud云方案

另一個層面，青云QingCloud利用一致性的技術架構實現了虛擬化。容器及物理機的統一交付，以統一的資源池，向用戶交付虛擬主機(Virtual Machine)、容器主機(Container Machine)、物理主機(Bare Metal Service)。這三種計算資源各具特色，各自具有相適配的工作負載場景，可互為補充。在青云的企業云平臺中，這三類計算資源可同時提供，并可以實現完全一致的使用及管理調度體驗。

計算性能的優劣是影響云平臺主機計算資源輸出的最關鍵因素之一，青云QingCloud超融合一體化設備配備了英特爾至強處理器，以保障整個系統能輸出更為出色的計算性能。英特爾至強處理器不僅在內核與高速緩存方面表現優異，還包含了大量的硬件增強技術，例如英特爾高級矢量擴展(英特爾AVX 2)技術以及英特爾快速通道互聯鏈路(英特爾QuickPath Interconnect)。同時，青云QingCloud還正在在其超融合一體化設備中引入最新一代英特爾至強可擴展處理器，以求在芯片層面增強計算、網絡與存儲協同處理功能，從而能進一步提升計算性能，顯著提高虛擬化負載的處理能力。

（二）分布式塊存儲提供高可靠數據存儲方案

分布式塊存儲技術是重要的云存儲技術方案之一，它通過將數據的多份拷貝分布存儲在不同的物理服務器上來提供數據的可靠性，這一技術的引入讓青云QingCloud產品可以允許用戶選擇更多、更高效的底層存儲介質而不影響數據處理的性能、安全性與可靠性，用戶也無需再購買昂貴的存儲柜，可極大降低采購成本。青云QingCloud獨立于主機的生命周期，可以被連接到任意的、處于運行狀態的主機上，為主機提供持久化的塊級存儲，而且其主要讀寫I/O均是在本地完成，查減少對網絡的依賴，提供更高的讀寫性能。

圖四  性能與可靠兼備的分布式塊存儲

除此之外，青云QingCloud還采用了多種先進技術來保障用戶的數據安全：青云系統采用了三重保護的方式，即實時數據保護、歷史數據保護以及異地數據保護。每種方式背后都由多種先進技術予以支持。

存儲的另一個重要方面是存儲介質的升級，技術的不斷成熟使得固態盤(SSD)的使用逐漸廣泛。青云QingCloud也針對SSD進行了專門優化，一方面在SDS 2.0中針對全閃存架構做了軟件層面的優化，另一方面也與英特爾在SSD層面展開了多項合作。青云QingCloud超融合一體機適配了英特爾P系列NVMe固態盤，該產品在芯片技術和固件算法上均有優異表現，能夠很好地滿足企業用戶在應對海量數據處理時的需求。同時在安全可靠性和使用壽命方面，英特爾DCP3700固態盤提供了全面的端到端安全性保護來使數據免受丟失和損壞，并能實現在五年生命周期內每天十次的全盤寫入操作。

（三）軟件定義網絡更高效、安全、靈活

網絡能力是企業云平臺的重要性能指標之一，對系統的可擴展性、運行穩定性、性能輸出及安全性都有巨大影響。青云QingCloud通過軟件定義網絡技術(SDN/NFV)，實現了完全軟件定義的網絡架構，提供接近物理硬件網絡的性能，支持直連網絡、路由網絡和私有網絡等多種組網模式，可滿足超大規模的組網需求。目前，基于青云QingCloud SDN 2.5，用戶可構建專屬私有網絡(Virtual Private Cloud，VPC)，每個VPC可容納超過60000臺主機，并提供獨立的虛擬防火墻、負載均衡、安全組、VPN、IPSec/GRE隧道等服務。不同VPC間提供100%二層隔離的網絡環境，滿足企業不同業務單元的網絡隔離要求，確保網絡層面的安全隔離。青云SDN網絡還能提供高性能容器網絡支持，通過SDN網絡直通技術，使運行在虛擬機上的容器可以直接使用IaaS平臺的SDN網絡，極大提升容器應用的網絡性能，并顯著降低配置與維護的操作難度。青云SDN通過插件可與多家廠商的硬件SDN設備實現對接，從而進一步提高網絡擴展性能，可實現物理主機與虛擬主機在同一個VPC環間內組網，以統一資源池進行交付。

除了軟件層面的不斷優化演進，青云也在嘗試革新網絡硬件。隨著萬兆網卡逐步在企業數據中心得到廣泛使用，其強大的數據傳輸能力正在幫助用戶消除網絡性能瓶頸。青云QingCloud超融合一體機也可配置萬兆網絡適配器，如采用了英特爾萬兆以太網適配器82599。82599具備的多隊列功能可以有效增強多路處理器平臺的網絡性能。從而降低單個處理器內核的負載，充分利用多核處理器的能力，降低CPU占用率。英特爾萬兆位以太網服務器適配器82599的另一先進技術英特爾Virtual Machine Device Queue(英特爾VMDq)，則能用來創建并行隊列，使系統中的各個虛擬機都能夠并行地對數據隊列進行處理，從而大大提升虛擬化環境下的虛擬網絡工作效能。

（四）軟件機器人技術提供敏捷智能運維能力

底層設施的運維一直是困擾企業IT部門的難題之一，為了部署設備或查找問題，運維工程師們不得不在各個系統之間來回切換，尋找產生運維難題的蛛絲馬跡。青云QingCloud則能通過獨特的軟件機器人技術來取代這些繁瑣復雜的工作，讓運維工程師從重復勞動中解放出來。

青云QingCloud軟件機器人能夠實現以下自動化、智能化的運維能力：實時感知負載情況，自動進行負載平衡；智能預測硬件故障，自動熱遷移；災難時自動進行災難恢復(分鐘級)；P2P信息交互，自動策略化管理。

為實現消息中間件的互操作性，青云QingCloud軟件機器人充分定義了網絡協議和消息代理服務的功能語義，所采用的AMQP協議定義了網絡協議和代理服務從而在根本上解決了機器與機器之間的信息交流。同時，軟件機器人能夠7x24小時監控系統中的所有資源，并與智能任務調度中的領袖選舉機制協同工作，使系統具備一定的人工智能，可大減輕維護人員的負擔。

在實現系統監控之余，針對系統底層硬件設施在發生問題，例如硬盤突然失效不能繼續工作時，應該如何保障系統繼續穩定地對外輸出服務能力，如何由新的資源去取代失效的資源來實現持續工作等問題，硬件容錯調度將扮演重要的角色，它的設計關系到整個系統的可靠性。

圖五  青云QingCloud智能任務調度機制

青云QingCloud就提供了智能任務調度機制來應對以上問題。它借鑒和優化了Paxos算法，其原理是系統通過選舉機制推選出一個領袖：即運行在虛擬環境中的一個進程。系統的其他進程會將自己的工作狀態實時向其報告，并接受領袖分派過來的任務；當領袖發現自己管理的成員出現故障，就會及時將故障進程的任務分派給其他正常的進程；如果領袖自身出現故障，則根據當時的情況再選舉出一個新的領袖，并由新的領袖繼續領導進程協同工作。

展望未來

幫助企業構建面向未來的數據中心，使傳統企業順利實現數字化轉型，進而在洶涌的信息化浪潮中展現出更強勁的發展能力和競爭力，是青云QingCloud與英特爾共同的愿景。雙方通過協力合作，通過混合云平臺與超融合一體化設備為用戶提供了安全可靠、性能卓越的企業數據中心一體化產品。目前，除了為40,000多家企業提供公有云服務的同時，青云QingCloud正面向一系列中、大型政企、金融、交通、醫療等行業用戶提供包含軟件定義的智能云平臺、超融合設備及桌面云等一攬子面向未來企業數據中心的云計算整體解決方案、產品與服務，來幫助他們構建和運維更加可靠、敏捷、有效的IT基礎資源調度平臺，有效降低他們在IT方面的TCO和運維投入。

未來，青云還將與英特爾進一步合作，借助英特爾更新一代的高性能計算、存儲和網絡產品，來提升其企業數據中心產品的性能、可用性以及安全可靠性，并借助英特爾在數據中心、虛擬化、云服務、人工智能等方面的技術創新力，針對企業數字化轉型路途上產生的更多需求，打造更具創新力和應用價值的解決方案，在加速企業數字化轉型的同時，也能在數據中心的未來發展融合過程中拔得頭籌。

責任編輯：焦旭