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基于云计算的电站数据中心资源整合的应用研究
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1 基于云计算的电站数据中心 资源整合的应用研究 广东深圳 中科华核电技术研究院有限公司,姚建凡、厉井钢、管宇、陈俊、李伟 摘 要:针对云计算中的虚拟化、分布式存储与并行编程模型等问题,提出基于云计算的多电站计算平台的体系结 构,实现电站数据中心的可靠存储与快速并行处理。详细讨论了传统的电站计算平台在数据存储和数据处理过程中的不 足,设计了基于 Hadoop 的电站数据中心云计算平台,并展望云计算在电站的安全分析、系统恢复、监控调度、可靠性分 析等领域的应用前景。 关键词: 云计算;虚拟化;分布式存储;并行处理;Hadoop 0 引言 随着国民经济的发展和互联网技术的普及,数据量呈指数型爆炸增长,对海量数据进行快速并行处理的 显得极为迫切。数据量的剧增,不仅造成数据中心规模的增大,也使得碳排放和耗电量的不断激增,而数据 中心服务器的存储效率普遍很低。云计算在面向大规模科学计算及工程计算等领域已取得许多成功的案例, 但在电站工程应用领域尚处于起步阶段。目前,电站数据中心还远未达到新一代数据中心所要求的海量数据 存储与计算、自动化管理、节能环保与高可用性的水准。同时,电站数据中心多采用总部与电站的两级分布 式结构,面对数据中心数据统一管理的发展趋势,应进一步整合数据资源,解决数据交换之间的瓶颈问题, 提供统一的数据中心监控管理平台,从而降低管理成本,提高数据处理效率。 本文在分析现有电站数据中心的逻辑结构与功能的基础上,研究了服务器虚拟化与虚拟机的实时迁移, 并对现有电站数据中心的服务器等资源进行虚拟化, 提高资源利用率。 设计了基于 Hadoop 的电站数据中心云 计算平台,为电站的并行计算、数据挖掘与辅助支持等高级应用提供海量数据存储、管理与高性能计算环境 [1]。 1 电站数据中心云存储特点 云存储是在云计算概念上延伸和发展起来的一个新概念。 云存储技术是支撑多电站资源整合的关键技术, 利用虚拟化、集群应用、网格技术和分布式文件系统等技术,将服务器、存储设备和其他硬件视为一个资源 池,用来容纳各种不同的工作模式,这些模式可以快速部署到物理设备上,并且按照用户需求动态地分配资 源 [2]。云存储的核心是通过应用软件来实现存储设备向存储服务的转变,将数据中心建设成为一个多设备、 多应用、多服务协同工作的高效云集合体。 1.1 支持海量存储与动态扩展 电站数据中心的存储空间位于不同地域,云存储系统采用集群技术、P2P技术和网格技术,允许数据中心 通过增加存储服务器和存储节点对存储系统进行扩容。云存储系统通过高效的并行调度策略为不同电站的用 户分配相应的目标存储服务器,使得数据中心的存储服务器总体负载均衡,在确保用户访问效率的基础上达 到较高的存储利用率。此外,云存储系统实现了资源的集中监控和动态管理,云存储空间可根据业务和需求 进行任意伸缩、实时调整,避免了由于存储空间长期空闲而造成的资源浪费。 1.2 虚拟化技术

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