三大方面解析虚拟化技术在云计算数据中心中的应用

云计算可用性模型(Cloud Computing Model，CCM)如图1所示，模型中共分为三个部分，分别为基础架构层(Infrastructure Layer，IL)，云计算服务层(Service Layer，SL)，用户层(User Layer，UL)，可表示为CCM={IL，SL，UL}。

IL ={Computing， Storage， Network}

服务层(SL)由IAAS资源集(Resource Set，RS)，PAAS资源集，SAAS资源集组成，可表示为如下形式，SL={IAAS RS，PAAS RS，SAAS RS}

定义1：AU(Availability Unit)：相连两层之间，为上层提供服务里的最小服务单元，是云计算服务的最小单位。同一层中多个AU之间互相独立，互不影响。

定义2：AS(Availability Set)：同一层中，多个AU联合，对外提供同一个服务，如负载均衡服务(Load Balance Service，LBS)，高可用服务HA(High Availability)。

图1 云计算可用性模型

定义3：DA(Deploy Availability)：业务部署后的可靠性，与提供服务的多层次的AU和AS相关，如一个SAAS服务利用第三方的PAAS和IAAS提供服务。

定义4：AU的云计算服务的最小单位，假设其独立可靠性是个常数λ。

由定义2，当所有AU都失效的情况下，AS才失效，因此AS的部署可靠性可表示为：

根据图1所示，SAAS业务由两个PAAS共同提供服务，为了提高PAAS的可靠性每个PAAS由两个IAAS共同提供服务。根据公式(4)不难得出如下结论：

通过对云计算可用性模型的分析，要提高资源的利用率和云计算用户的QOS，采用虚拟化技术提高AU的可靠性和利用率，实现资源的按需使用。

4.实验分析和总结

为了验证云计算可用性参考模型，采用Cisco Ucs B200刀片服务器3台，Cicso6248 交换矩阵2台，EMC NAS48 存储1台，安装Vmware Vsphere 5.1服务器虚拟化软件，VMware Vcenter管理软件，Vmware Vcloud Director 数据中心管理软件，搭建完成2套IAAS平台的功能，并模拟提供申请服务，结合Vmware Vsphere 5.1中的HA、DRS(Distributed Resource Scheduler)、Vmotion特性功能，依据可用性参考模型得出如下结论，在保障云计算数据中心电力、制冷等外在因素的条件下，全年整个系统的业务恢复时间不大于10小时，可以满足用户系统的可用性达到99.9%。

本文通过对云计算数据中心提高资源利用率需求进行分析，围绕数据中心的虚拟化技术，从服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化三个方面进行总结，针对云计算业务可用性建立可用性模型，分析IAAS，PAAS，SAAS三种服务模式的可用性计算方法，最后通过实验验证了云计算可用性参考模型适用于常见的云服务模式。

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（编辑：衡阳站长网）

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