随着信息化建设的飞速发展，高校各单位各部门的信息系统上线越来越多，越来越频繁，对基础设施资源的需求越来越多、要求越来越高。

　　IaaS私有云数据中心已经广泛应用，高校建设IaaS私有云数据中心的过程中需要考虑到高校信息化中用户的特点和应用的特点，适度使用相关技术，逐步搭建适合自身信息化建设需求的云数据中心。

　　华中农业大学2014年采用H3CloudOS搭建了IaaS私有云平台，开始了逐步向云数据中心过渡的过程。至今，IaaS私有云平台承载了全校80%的信息系统。平台为全校信息化建设提供了集中而专业的基础设施资源服务。

　　IaaS私有云数据中心的建设

　　1.底层的物理资源建设

　　IaaS私有云的底层物理资源是基础，稳定、可扩展是必要的要求。

　　高校应该至少有两个数据中心，毕竟有许多业务需要很高的服务保障，两个数据中心是业务连续性和数据安全的基础。

　　针对学校种类繁多的应用，在数据中心内，需要把物理资源大致分成两大类来建设，类似于某些厂家提出的稳态IT资源和敏态IT资源，两类资源用来支撑不同类型的业务。

　　对于管理部门的信息系统以及公共数据库等重要业务，整体发展目标明确，业务的形态和数据的增长基本是可以预期的，这类业务对基础设施资源的要求是高性能、服务的连续性和数据的安全性。如图1所示，这类资源部署在中高端的FC集中式存储上，满足重要的业务高稳定性和高性能的要求。除了重要业务外，高校其他业务系统的特点是用户分散，资源增长量大且难以预计，上线快速、迭代也快速，对基础设施资源的要求，强调的是弹性扩展、用户的自服务。如图2所示，华中农业大学将这类资源主要部署在H3COneStor（分布式存储）上，分布式存储的横向扩展能力和成本优势正好弥补了FC存储的不足，而又足够支撑低烈度的业务，更吸引人的是，理论上说，这类资源可以支撑业务系统进行不中断业务的迁移。

　　2.网络建设

　　数据中心的网络需要性能高、时延小、端口密度高，安全稳定而易于维护。华中农业大学数据中心利用H3C的横向虚拟化和纵向虚拟化技术将数据中心的核心网络设备H3CS10508、接入网络设备H3CS5100整合成一台设备，从而提高网络的可用性，方便管理员进行管理。

　　大二层的数据中心网络是IaaS私有云数据中心的必然选择，由于高校数据中心内基础资源的总量不大，在这里，Overlay技术的网络虚拟化技术对比与传统的vlan技术并没有很明显的应用优势。然而，SDN技术在IaaS私有云数据中心内还是有它的应用场景的。

　　3.安全建设

　　IaaS平台的云安全，通常意义上是指用户可以自己申请、配置安全防护，实现虚拟机与虚拟机之间的安全隔离或者是vDC和vDC之间的安全隔离。但是，高校的特点，特别是安全责任难以分解的特点，决定了高校信息系统的安全防护需要集中建设、集中管理，用户自助的云安全功能在这里并不重要。

　　IaaS私有云数据中心的安全建设，应该和信息系统的重要性（等保级别）、安全管理制度、安全责任人的授权以及信息系统管理员的可信程度相关，而跟物理层的相关配置无关。

　　SDN为满足这样的安全部署要求提供了好的解决办法。在SDN的网络架构下，控制与转发分离，使得逻辑上集中的控制平面能够拥有全网的完整视图，这样控制平面就能够看到任何正常的或者不正常的流量；集中化的网络控制，使得控制平面能够控制任何流量的路径；而SDN开放的编程接口能够将上述所有的操作实现可编程以及自动化。

　　构建全局的安全资源池，利用SDN技术，进行服务流控制，提供与拓扑无关的全局安全策略。在安全集中管理、安全分区有限的情况下，高校的IaaS私有云数据中心的安全资源池可以由物理设备组成，而不必去追求利用NFV建立虚拟的安全资源池。

　　数据中心部署SDN交换机，将FW、IPS、WAF、数据库防火墙等安全设备形成安全资源池，旁挂到这个SDN交换机上，SDNVCFC控制器集群对安全资源池、网络设备及vSwitch上的业务进行统一管理，根据应用需求、业务流量特点定义不同的业务链，使特定的流量经过特定的安全设备进行安全检测/防护，甚至将同一条流依次调度到不同的安全设备，实现不同业务流经过不同安全单元进行差异化处理。

　　4.虚拟化层的建设

　　高校IaaS私有云数据中心的建设是一个漫长的过程，是持续的利用云计算技术，对IT系统一步步的改造，不同的建设阶段很有可能采用不用的虚拟化平台，这并不影响数据中心的使用。

　　从这个方面而言，IaaS私有云平台使用开放的架构，能够纳管各种主流虚拟化平台就应该是高校IaaS云数据中心的标配，比如Openstack和CloudStack。H3CloudOS云管理平台是一个基于业界标准的OpenStack开源项目的IaaS私有云平台，华中农业大学使用H3CloudOS云管理平台纳管了不同时期建设的分别基于Citrix、VMWare以及CAS的虚拟化资源池。

　　5.用户管理

　　针对学校多样的用户群和信息化能力不同的用户群，高校IaaS私有云管理平台要有提供多租户管理的能力，能够通过自定义组织结构、审批流程来满足用户的不同需求。华中农业大学在H3CloudOS云管理平台上部署了三类用户，VDC用户、普通用户和开放用户。

　　除了这三类用户，高校可能还存在第四类用户，可以称之为直管用户，这类用户其实并不是私有云平台的用户，他们通过电话等方式申请资源，由IaaS平台管理员生成资源后交由用户使用。

　　6.可交付的应用

　　H3CloudOS云管理平台可以交付给用户的应用很多，除了云主机、云存储、云安全之外，还有云负载均衡、云数据库等等应用。

　　鉴于前面论述的高校用户和应用的特点，需要负载均衡功能的信息系统比较少，而且一般都需要网络中心之类的专业信息部门管理，IaaS平台为用户提供自助的负载均衡功能，其必要性并不大。集中建设和维护数据库平台提供给信息系统调用，应该是高效率的模式，然而，高校的信息系统的主导权在各个业务部门，信息系统所采用的数据库种类不同、版本不同，由IaaS平台提供云数据库实际上是不现实的。华中农业大学在使用H3CloudOS云管理平台交付给用户的应用主要还是云主机和云存储。

　　7.运维管理

　　IaaS私有云数据中心表面提供给用户的是池化的资源，底层物理资源隐藏在幕后，而且IaaS私有云数据中心的底层物理资源都有较好的冗余设计，小的、零星的故障都不会影响业务，但是一旦忽略了，积累起来，可能导致严重的问题。

　　H3CloudOC云运维中心与H3CloudOS无缝融合，为管理员提供了一个高效、灵活、易于量化的管理平台，运维中心能够清晰展示出服务器、存储、网络这些底层的物理资源的运行状态，监控云平台中虚拟机的性能状况，以及各种资源（CPU、内存、存储、网络）的相关统计。运维中心关注云平台资源供给、分配、监控、维护的全生命周期管理，帮助云数据中心管理者简化运维、规范流程、提升运维效率、辅助决策分析。

　　IaaS私有云数据中心是一套复杂的、规模庞大的系统，需要管理人员具有服务器、存储、网络的综合管理能力，进行规范化的运维管理，才能保证数据中心稳定、安全、高效的运行。

　　高校的需求特性，是介于政企网和运营商之间的，需要管理而无法制定政企网那样严格的管理制度，也不能像运营商一样，提供一个标准的服务让众多而分散的用户自己去匹配，同时，IaaS私有云数据中心的建设是一个云化的过程，需要综合考虑自身的IT状况、学校的发展规划、技术成熟度等因素，循序渐进地进行。

　　（作者单位为华中农业大学现代教育技术中心）