クラウドコンピューティングデータセンターを構築する際に注目すべき3つのポイント

クラウド コンピューティング データ センターは、仮想化、自動化、並列コンピューティング、セキュリティ戦略、エネルギー管理などの新しいテクノロジを使用して、データ センターにおける急激なコスト増加と過剰なエネルギー消費という現在の問題を解決します。標準化されたモジュール式の動的な柔軟な展開とセルフサービス アーキテクチャを通じて、ビジネス サービスへの俊敏な対応とオンデマンドのサービス取得を実現します。

1. クラウドコンピューティングデータセンターの構成

クラウド コンピューティング データ センターは、基本的にクラウド コンピューティング プラットフォームとクラウド コンピューティング サービスで構成されています。クラウド コンピューティング サービスには、さまざまな通信手段を通じてユーザーに提供されるアプリケーション、ソフトウェア、ツール、コンピューティング リソース サービスが含まれます。クラウド コンピューティング プラットフォームには、これらのサービスの安全で信頼性が高く効率的な運用をサポートするために使用されるソフトウェアおよびハードウェア プラットフォームが含まれます。クラウド コンピューティング プラットフォームは、1 つ以上のデータ センターのソフトウェアとハ​​ードウェアを統合して階層化された仮想コンピューティング リソース プールを形成し、動的に割り当ててスムーズに拡張できるコンピューティング、ストレージ、ネットワーク通信機能を提供して、クラウド コンピューティング サービスの実装をサポートします。

[[233518]]

クラウド コンピューティング サービスは、インターネット、アプリケーション ソフトウェア (SaaS)、システム プラットフォーム (PaaS)、コンピューティング リソース (IaaS) サービスを含むクラウド コンピューティング センターの外部実装です。先行投資が不要、オンデマンドでサービスをレンタル可能、入手方法が簡単、安全かつ確実に使用できることが特徴です。さまざまな規模のユーザーのニーズを満たし、ニーズに応じてサービス内容を動的に拡張できます。

クラウド コンピューティング プラットフォームは、クラウド コンピューティング センターの内部サポートであり、クラウド コンピューティング テクノロジ システムの中核をなします。データ中心であり、仮想化およびスケジューリング技術を手段として、物理的でスケーラブル、展開可能、バインド可能なコンピューティング リソース プールを確立し、ネットワーク上に分散されたサーバー クラスター、ストレージ グループなどを統合し、リソースを動的に割り当ててスムーズに拡張する機能を組み合わせて、安全で信頼性の高いさまざまなアプリケーション データ サービスを提供します。

2. クラウドコンピューティングデータセンターの実装プロセス

クラウド コンピューティング データ センターの実装は、単純なソフトウェアとハ​​ードウェアの統合プロジェクトではありません。実装する前に、慎重な評価と全体的な計画が必要です。クラウド コンピューティング データ センターの管理モデルを十分に考慮し、将来の運用モデルを全体計画に組み込む必要があります。この方法でのみ、クラウド コンピューティング プラットフォームを最大限に活用できます。

クラウド コンピューティング センター ユーザーのニーズに関する調査と海外での実装経験に基づくと、クラウド コンピューティング データ センター インフラストラクチャの現在の実装は、主に次の 5 つの段階に分けられます。

• 計画段階: クラウド コンピューティング センターの構築は、戦略的な問題として扱う必要があります。経営幹部はこれを重視して支援し、各段階で達成すべき目標を明確に定義し、ビジネスイノベーションとITサービス変革の観点から計画・展開する必要があります。
• 準備段階: この業界の特性に基づいて、ユーザーがクラウド コンピューティング データ センターを採用して得たいサービスとアプリケーションの要件を十分に理解し、クラウド コンピューティング プラットフォームを十分に評価して、適切な技術アーキテクチャを選択します。同時に、インフラ基盤技術と基幹業務の継続性を確保するために、システム拡張や移行時の運用性にも十分配慮しています。
• 実装フェーズ: リソースの仮想化はクラウド コンピューティング センターの基盤です。異機種プラットフォームをサポートする仮想化プラットフォームを構築することで、セキュリティ、信頼性、拡張性、柔軟性など、さまざまな側面でのサービス要件を満たすことができます。
• 深化段階: プラットフォーム アーキテクチャの仮想化を実現することをベースに、さまざまなリソースのスケジュールと割り当ての自動化を実現し、包括的な管理とセルフサービスのための強固な基盤を築くことも必要です。
• アプリケーションと管理段階: クラウド コンピューティングの基本的な特性はオープン性です。クラウド コンピューティング プラットフォームは、既存のアプリケーションとの互換性を実現するために標準 API を提供できる必要があります。すべてのアプリケーションの移行は段階的なプロセスです。クラウド コンピューティング インフラストラクチャは、新しい要件だけでなく、コア アプリケーションを適切にサポートする必要があります。同時に、クラウド コンピューティング プラットフォームの構築は、継続的な改善を必要とする閉ループ プロセスです。

3. クラウドコンピューティングデータセンターの主要技術

クラウド コンピューティング データ センターの構築には、主に次の側面を含む多くの新しいテクノロジが統合されます。

（１）仮想化技術

仮想化テクノロジーの応用分野には、サーバー、ストレージ、ネットワーク、アプリケーション、デスクトップなどが含まれます。さまざまな種類の仮想化テクノロジが、さまざまな角度からさまざまなシステム パフォーマンスの問題を解決します。

サーバー仮想化により、サーバー リソースが迅速に分割され、動的に展開されるため、システムの複雑さが軽減され、機器の無秩序な拡散が排除され、運用コストの削減と資産利用率の向上という目標が達成されます。

ストレージ仮想化は、ストレージリソースを大容量のリソースプールに集約し、一元的に管理することで、アプリケーションを中断することなくストレージシステムの変更やデータの移行が可能になり、システム全体の動的な適応性が向上します。

ネットワーク仮想化は、物理ネットワーク ノードを複数のノードに仮想化し、複数のスイッチを 1 つの仮想スイッチに統合することで接続数を増やし、ネットワークの複雑さを軽減し、ネットワーク容量を最適化します。

アプリケーション仮想化は、最も必要とされる場所にリソースを動的に割り当てることでサービスの提供を改善し、アプリケーションの可用性とパフォーマンスを向上させます。

上記の仮想化テクノロジーに基づいて、クラウド コンピューティング データ センターは、IT アーキテクチャ全体にわたる完全なシステム仮想化、すべてのリソースの統合管理、割り当て、監視を実現しました。重要な物理リソースを拡張する必要なく、散在して十分に活用されていない多数の物理リソースを単一の大きな仮想リソースに簡単かつ効果的に統合し、長期間にわたって効率的に実行できるようにすることで、エネルギー効率とリソース利用率を最大化できます。

（２）弾性スケーリングと動的割り当て

弾性スケーリングは、垂直方向と水平方向の両方の側面から検討できます。垂直スケーラビリティとは、既存のサーバーに CPU を追加したり、既存の RAID/SAN ストレージにハードディスクを追加したりするなど、同じ論理ユニット内でリソースを追加することで処理能力を高めることを指します。水平スケーラビリティとは、より多くの論理ユニットにリソースを追加し、それらを統合して 1 つのユニットとして機能することを指します。

動的割り当てとは、需要の変化に基づいてコンピューティング リソースを自動的に割り当て、管理することで、ユーザーが特定の操作プロセスに介入することなく、非常に「弾力性のある」スケーリングと最適化された使用を実現します。

（３）効率的で信頼性の高いデータ伝送、交換、イベント処理

データ伝送交換およびイベント処理システムは、クラウド コンピューティング センターのメッセージおよびデータ伝送交換ハブです。速度を追求するためにマルチキャスト プロトコルのみを使用することはできませんし、信頼性を追求するために TCP のみを使用することもできません。代わりに、複数のプロトコルの利点を組み合わせて、ネットワーク上に分散された多数のコンポーネント間のデータフローを効果的に制御し、データチャネルのスムーズな流れと情報交換の信頼性とセキュリティを確保する必要があります。同時に、システム アプリケーションの多様性とビジネスのリアルタイム要件を満たすために、ポイントツーポイント、ポイントツーマルチポイント、マルチポイントツーマルチポイントなどの複数の接続モードも設計で考慮する必要があります。

（４）大量データの保管、処理、アクセス

分散型大規模データ ストレージ システムには、それぞれ構造化データと非構造化データの処理に使用される分散データベースと分散ファイル ストレージの 2 つのサブシステムと、従来のデータベースやストレージ製品と互換性のある一連のアダプタ ツールが含まれており、さまざまな環境での大規模データの保存、アクセス、同期、リアルタイム移行、レプリケーション、バックアップなどの機能を保証します。

（５）インテリジェントな管理と監視、そして「プラグアンドプレイ」による導入と適用

インテリジェントな管理および監視システムは、イベント駆動型メカニズムと共同メカニズムを組み合わせて、大規模なコンピュータ クラスターの自動化されたインテリジェントな管理を実現します。すべてのサーバー上で実行されているソフトウェア サービスの自動展開、自動アップグレード、自動構成、視覚的な管理、リアルタイムの状態監視を提供するだけでなく、環境やニーズの変化、異常な状況の発生に応じて、それらを動的にスケジュールし、自動的に移行します。同時に、システム レベルでは、ハードウェアかソフトウェアかを問わず、分散クラスター全体の各コンポーネントに対して、リアルタイムで完全に自動化された「プラグ アンド プレイ」管理が実際に実現されます。

（6）並列コンピューティングフレームワーク

並列コンピューティング フレームワークは、大規模なサーバー クラスターの統合と完全なグリッド コンピューティング フレームワークの設計に基づいており、異なるノード間および単一ノード上の異なるプロセス間の共同作業能力を確保し、分散型 IT インフラストラクチャを構造化された方法で統合して、信頼性が高く、高性能で強力なデータ処理およびコンピューティング分析機能を実現します。システムは、コンピューティング タスクの要件と関連データに基づいて、分散コンピューティングをサポートするために必要な複雑なタスクを自動的に整理して処理し、ビジネス インテリジェンス、運用分析、ログ分析などの強力なコンピューティング機能を必要とするさまざまな複雑な IT 問題を解決します。

（7）マルチテナントとオンデマンド課金

マルチテナントとは、実際のビジネス特性とニーズに基づいてカスタマイズされた戦略を通じて、SLA 設定を使用してシステム全体のパフォーマンスとセキュリティを最適化し、システムによって提供されるリソースをさまざまな粒度で処理して、さまざまなユーザー、さまざまな目的、さまざまな表現形式に特徴的なサービスを形成することです。

従量課金制は、統一されたリソース割り当てに基づいています。監視および管理メカニズムを使用して、ユーザーのリソース使用状況を追跡および記録し、リアルタイムのフィードバックを提供することで、ユーザーのリソース使用量とサービスの支払いの計測を実現し、構築コストと運用および保守管理コストを大幅に節約します。

4. クラウド コンピューティング データ センター構築プロジェクトの監督では、次の点に重点を置く必要があります。

（１）インフラシステムの変革

クラウド コンピューティング データ センターのインフラストラクチャ システムは、従来のデータ センターのインフラストラクチャ システムとは大きく異なります。複数のデータセンターを統合して、統一されたクラウド コンピューティング センターを形成する場合もあります。同時に、データセンターは、独立した物理ハードウェアとソフトウェア システムを単純に統合するだけではなく、さまざまなコンポーネントを統合して、統一された階層化された仮想化リソース プールを形成し、機器リソースのより高い利用率を実現します。同時に、サービス指向アーキテクチャが採用され、アプリケーションのさまざまな機能ユニット (サービス) と統一された普遍的な方法で対話し、情報システムの使用と管理がより洗練されます。

（ ２）製品の変更

クラウドコンピューティングデータセンターの製品構成は、ネットワーク機器、サーバー、ストレージシステム、オペレーティングシステム、ミドルウェアなどだけではなく、各種プラットフォームの仮想化ソフトウェア、自動移行/スケジューリングシステム、リソース監視/割り当てシステム、計測/課金システム、セルフサービスシステムなどの関連製品も必要です。同時に、一部の機能もカスタマイズする必要があります。

（３）複数の技術の統合

クラウド コンピューティング データ センターの構築には、クラウド ネットワーク、仮想化、グリッド テクノロジ、並列コンピューティング、ストレージ テクノロジ、リソースの監視/計測、自動展開/移行、セルフサービス ポータルなどの技術分野が関係します。従来の総合実施プロジェクトに準じて監理を行っていくだけでは、プロジェクト全体の完成度や適用効果を把握することが困難です。実質的な監理の目的を達成するためには、プロジェクトで使用される技術を総合的に理解する必要があります。

まとめると、クラウド コンピューティング データ センターの建設理念、全体アーキテクチャ、主要技術、コア製品を十分に理解していれば、プロジェクト建設の各段階で主要な建設内容と指標を管理し、実質的な監督の役割を果たして、建設側がプロジェクト目標を達成できるように支援することができます。