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　　 1前言

     1.1 什么是數(shù)字城市？

　　“數(shù)字城市”以計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信和存儲(chǔ)技術(shù)為基礎(chǔ)，綜合運(yùn)用3G網(wǎng)、寬帶互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等新技術(shù)，對(duì)城市基礎(chǔ)設(shè)施與生活發(fā)展相關(guān)的各方面內(nèi)容進(jìn)行全方面信息化處理和利用，具有對(duì)城市地理、資源、生態(tài)、環(huán)境、人口、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等復(fù)雜系統(tǒng)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)化管理、服務(wù)和決策功能的信息體系。

　　隨著信息技術(shù)的發(fā)展和社會(huì)需求與環(huán)境的變化，數(shù)字城市的概念也在不斷的發(fā)展變化，數(shù)字城市的作用也從提出之初的城市規(guī)劃為主向城市綜合管理、服務(wù)和決策綜合應(yīng)用發(fā)展，未來數(shù)字城市的內(nèi)涵和應(yīng)用還將不斷變化。建立電子政務(wù)、電子商務(wù)、勞動(dòng)社會(huì)保險(xiǎn)等信息化社區(qū)，逐步實(shí)現(xiàn)城市國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的信息化。

　　政通云合：H3C數(shù)字城市、政務(wù)云解決方案

　　目前世界上“智慧城市”的開發(fā)數(shù)量眾多，特色鮮明，現(xiàn)在全球大概有200多個(gè)“數(shù)字城市”的項(xiàng)目正在實(shí)施中。“數(shù)字城市”近兩年在中國也紛紛啟動(dòng)，目前，北京、上海、寧波、深圳、無錫、武漢、佛山、昆明、成都等國內(nèi)城市已紛紛啟動(dòng)“數(shù)字城市”戰(zhàn)略，意在搶占先發(fā)優(yōu)勢(shì)。這些城市的相關(guān)規(guī)劃、項(xiàng)目和活動(dòng)漸次推出，進(jìn)入了我國智慧城市的第一梯隊(duì)。“數(shù)字城市”的建設(shè)離不開云計(jì)算等新興的技術(shù)的發(fā)展和成熟。

　　1.2 什么是云計(jì)算？

　　我們現(xiàn)在用水、用電一樣，只需要支付水費(fèi)、電費(fèi)就可以，大家已經(jīng)不會(huì)因?yàn)橐盟⒂秒姸约航ㄔO(shè)一個(gè)水廠、電廠。未來的IT資源也要如水、電一樣，購買資源、按需提供。

　　云計(jì)算在狹義上是IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需資源；廣義上云計(jì)算亦指服務(wù)的交付和使用模式，指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需服務(wù)。

　　云計(jì)算的服務(wù)可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)，也可是其他服務(wù)。云計(jì)算的本質(zhì)是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計(jì)算資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，構(gòu)成一個(gè)計(jì)算資源池向用戶按需服務(wù)。云計(jì)算以服務(wù)的模式來提供的，從最終用戶的角度來看并不需要購買或者擁有實(shí)體資產(chǎn)，而只是使用云提供的服務(wù)。而服務(wù)對(duì)應(yīng)的功能則可能是軟件，或者是開發(fā)平臺(tái)，或者是一個(gè)基礎(chǔ)設(shè)施（含硬件和操作系統(tǒng)）。

　　1.3 建設(shè)和諧的數(shù)字城市政府

　　信息化的建設(shè)需要從政務(wù)信息化建設(shè)，走向數(shù)字城市的建設(shè)，這是新一代信息技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。結(jié)合“十二五”規(guī)劃，數(shù)字城市的建設(shè)構(gòu)成包括了，數(shù)字城管、平安城市、應(yīng)急指揮、智能交通、數(shù)字景區(qū)、食品安全、電子政務(wù)、開發(fā)區(qū)企業(yè)IT租賃等等對(duì)政府、企業(yè)、公眾的服務(wù)，大體上可分為“政務(wù)云”、“計(jì)算云”、“民生云”，將為城市的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行、城市綜合管理、城市綜合服務(wù)提供有力支撐。

　　目前，數(shù)字城市建設(shè)多數(shù)是政府統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)建設(shè)，數(shù)字城市的第一步多數(shù)是政務(wù)云建設(shè)。政府信息化建設(shè)應(yīng)該以建設(shè)智慧的數(shù)字城市為目標(biāo)，也要結(jié)合自身的發(fā)展實(shí)力，可以借助于社會(huì)的各方力量共同完成。

　　2  “云計(jì)算”給政府帶來的價(jià)值

　　2.1 政府信息化發(fā)展歷程

　　政府信息化建設(shè)經(jīng)歷了一系列的發(fā)展階段，90年代中期至2000年初，是政府信息化建設(shè)的起步階段，建設(shè)開始圍繞“通”進(jìn)行，政府部門在信息化領(lǐng)域著力建設(shè)各自的局域網(wǎng)、縱向網(wǎng)絡(luò)，解決政務(wù)信息通暢問題。同時(shí)期開始建設(shè)各部門的門戶網(wǎng)站，這一階段以“一庫、兩網(wǎng)、四、十二金”為標(biāo)志。政府的縱向網(wǎng)絡(luò)（金盾、金稅、金水等等）建設(shè)、橫向互聯(lián)建設(shè)（金宏）均在這個(gè)階段建設(shè)。

　　現(xiàn)今政務(wù)信息化建設(shè)正逐漸過渡到“云”的建設(shè)階段。政府信息化建設(shè)以應(yīng)用、服務(wù)為主要目標(biāo)，平安城市、政府應(yīng)急、共享災(zāi)備、智能交通系統(tǒng)等等一系列政府信息化工程開始逐步開展。這一階段政務(wù)信息化以服務(wù)公眾為宗旨，政務(wù)數(shù)據(jù)需要以新的形式進(jìn)行整合和共享，政務(wù)數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，政務(wù)信息資源互通和分享，跨部門應(yīng)用。

　　“云技術(shù)”出現(xiàn)，政務(wù)信息化不再是單個(gè)部門割裂的建設(shè)，“政務(wù)云”的建設(shè)模式，將使得大政府建設(shè)統(tǒng)一對(duì)外（政府之間、政府對(duì)企業(yè)、政府對(duì)公眾）提供服務(wù)的平臺(tái)，著力建設(shè)服務(wù)型的大政府。

　　政府信息化的建設(shè)正邁向新的里程碑。未來的政務(wù)信息化建設(shè)將是社會(huì)數(shù)據(jù)挖掘、國家決策支持、建設(shè)和諧民生。政府信息化將成為社會(huì)重要的支撐平臺(tái)，是社會(huì)信息、溝通重要的組成部分。政府信息化的發(fā)展將是數(shù)字城市的發(fā)展建設(shè)的雛形和基礎(chǔ)。

　　2.2 云計(jì)算給政府帶來的價(jià)值-向服務(wù)型政府轉(zhuǎn)變

　　2011年是“十二五”開局之年，“聚焦民生，強(qiáng)化公共服務(wù)”，是“十二五”政府重點(diǎn)工作。越來越多的政府對(duì)公眾的服務(wù)應(yīng)用如：城市應(yīng)急、食品回溯、二套房買賣等面向公眾的服務(wù)推動(dòng)政府向服務(wù)型政府轉(zhuǎn)型。

　　城市化進(jìn)程需要越來越多的城市綜合管理，政府云計(jì)算下的數(shù)據(jù)整合、橫向數(shù)據(jù)的拉通。構(gòu)建大型數(shù)據(jù)整合平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)多個(gè)業(yè)務(wù)部門的數(shù)據(jù)、資源的整合。

　　以往的政府信息化縱向建設(shè)為主，難以實(shí)現(xiàn)跨部門的數(shù)據(jù)共享，數(shù)據(jù)的整合及跨部門的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)互通勢(shì)在必行，基于云計(jì)算下的政府信息化建設(shè)進(jìn)而立足向服務(wù)型政府轉(zhuǎn)型。

　　2.3 云計(jì)算給政府帶來的價(jià)值-新的IT經(jīng)濟(jì)體促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展無疑是政府的重中之重的工作，例如：發(fā)展產(chǎn)業(yè)基地或園區(qū)，軟件研發(fā)推廣產(chǎn)業(yè)基地、智慧裝備和產(chǎn)品研發(fā)與制造基地、智慧服務(wù)業(yè)示范推廣基地、智慧農(nóng)業(yè)示范推廣基地和智慧企業(yè)總部基地，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)集聚和整體協(xié)調(diào)發(fā)展。

　　新的開發(fā)區(qū)企業(yè)園區(qū)的建設(shè)，入駐的企業(yè)自己建設(shè)IT設(shè)施投資巨大，不利于企業(yè)的快速發(fā)展，通過政府?dāng)?shù)字城市、云計(jì)算的集中建設(shè)，采用彈性租賃的方式，為中小企業(yè)提供更加職能的IT租賃的服務(wù)。例如：軟件開發(fā)企業(yè)、動(dòng)漫產(chǎn)業(yè)，其開發(fā)平臺(tái)、測(cè)試平臺(tái)都需要高性能的技術(shù)平臺(tái)，如果自行建設(shè)將花費(fèi)大量資金，而且時(shí)間也會(huì)浪費(fèi)。通過動(dòng)態(tài)的云計(jì)算中心提供IT租賃服務(wù)，將會(huì)解決企業(yè)的燃眉之急，為企業(yè)專注于業(yè)務(wù)發(fā)展提供良好的支撐。

　　2.4 云計(jì)算給政府帶來的價(jià)值-節(jié)能減排，降低TCO

　　云計(jì)算是通過統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理和虛擬化的方法來實(shí)現(xiàn)的。這為將來政府信息化的未來發(fā)展提供集約化整合的可能，政府信息化的各個(gè)業(yè)務(wù)可能還是分散的，IT基礎(chǔ)環(huán)境在云計(jì)算架構(gòu)下進(jìn)行了整合。

　　基于云計(jì)算的未來的IT資源共享是軟硬件整合逐步進(jìn)行的。基于云計(jì)算下的IT資源動(dòng)態(tài)復(fù)用方式等應(yīng)用方式將進(jìn)一步降低的重復(fù)建設(shè)，從而大大降低IT的能耗。

　　在此基礎(chǔ)上，未來政府利用云計(jì)算管理平臺(tái)提供服務(wù)，將更有效地走向集約型政府，統(tǒng)一資源管理中心。各單位不再單獨(dú)購買硬件，運(yùn)維成本也大大節(jié)省，總體經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)得到大大壓縮。

　　3 基于云計(jì)算的數(shù)字城市、政務(wù)云建設(shè)

　　3.1 數(shù)字城市、政務(wù)云的建設(shè)架構(gòu)

　　數(shù)字城市、政務(wù)云的建設(shè)是一個(gè)新生事物，是一個(gè)探索和開拓的過程，從國內(nèi)外已有的成功的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)來看，建設(shè)以政府政策引導(dǎo)，多方投入，多方共贏的建設(shè)方向。

　　政通云合：H3C數(shù)字城市、政務(wù)云解決方案

　　數(shù)字城市建設(shè)支撐圖

　　數(shù)字城市、政務(wù)云的建設(shè)需要通盤規(guī)劃考慮規(guī)劃，基本上包含以下內(nèi)容：

　　政策法規(guī)：指導(dǎo)數(shù)字城市的需求分析、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建設(shè)實(shí)施和維護(hù)保障各環(huán)節(jié)的法規(guī)政策，是數(shù)字城市的組織保障；

　　技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：數(shù)字城市建設(shè)與各信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換與訪問控制相關(guān)接口的標(biāo)準(zhǔn)，消除信息瓶頸，避免重復(fù)投資，是數(shù)字城市建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)保障；

　　IT基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)：除運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)外，支撐數(shù)字城市主要應(yīng)用的基礎(chǔ)IT設(shè)施包括基于IP標(biāo)準(zhǔn)的城域運(yùn)營網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)及城市云數(shù)據(jù)中心；

　　應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)： 面對(duì)數(shù)字城市的政府、企業(yè)、社區(qū)和個(gè)人4類服務(wù)對(duì)象的各種應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)，包括電子政務(wù)、公安、交通、城管、數(shù)字園區(qū)、數(shù)字校園、數(shù)字社區(qū)等各種子系統(tǒng)；

　　綜合決策指揮系統(tǒng)： 構(gòu)建在各類應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)之上，通過各系統(tǒng)的資源整合及海量數(shù)據(jù)的綜合分析，為城市管理部門提供智能化應(yīng)急指揮和決策分析手段，優(yōu)化城市管理；

　　3.2 數(shù)字城市、政務(wù)云的建設(shè)步驟

　　數(shù)字城市、政務(wù)云的建設(shè)除了上文中提到的政策支持、標(biāo)準(zhǔn)制定等軟性支撐要素，IT架構(gòu)的規(guī)劃設(shè)計(jì)是重要的建設(shè)內(nèi)容，數(shù)字城市的IT架構(gòu)分為：終端接入點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、信息資源中心、調(diào)度平臺(tái)、上層管理和應(yīng)用幾大部分。

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　　多種接入終端：PC、手機(jī)、移動(dòng)終端和傳感器、視頻等，通過互聯(lián)網(wǎng)或物聯(lián)網(wǎng)接入到數(shù)字城市的信息資源中心。信息資源中心就是數(shù)字城市、政務(wù)云的云計(jì)算中心，這個(gè)云計(jì)算中心包含了云端計(jì)算、云端網(wǎng)絡(luò)、云端存儲(chǔ)等IT基礎(chǔ)架構(gòu)要素。上層的調(diào)度平臺(tái)，通過管理系統(tǒng)、調(diào)度系統(tǒng)將云計(jì)算中心的IT資源按需提供給上層的各個(gè)數(shù)字城市的應(yīng)用。

　　數(shù)字城市、政務(wù)云的建設(shè)需要一個(gè)3-5年的規(guī)劃和建設(shè)：基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)、服務(wù)資源虛擬化、應(yīng)用管理智能化、智慧城市的階段。其中部門的階段可以采用局部試點(diǎn)的方式，對(duì)少量的應(yīng)用進(jìn)行蛙跳式試點(diǎn)，探索技術(shù)、維護(hù)、人員培訓(xùn)的經(jīng)驗(yàn)，為主要建設(shè)路線演進(jìn)做輔助。

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　　數(shù)字城市、政務(wù)云的IT 基礎(chǔ)架構(gòu)的建設(shè)是第一步，也是重要的一步，云計(jì)算中心的與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心有很大的不同，需要為上層的資源化、虛擬化、服務(wù)化的業(yè)務(wù)服務(wù)，云計(jì)算中心的需要的是隨需而動(dòng)、融合、資源化。

　　4 云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)

　　4.1 云計(jì)算的基礎(chǔ)架構(gòu)

　　綜述

　　數(shù)字城市、政務(wù)云的云計(jì)算中心的服務(wù)必然要求一種大規(guī)模的IT運(yùn)行方式，云計(jì)算基礎(chǔ)IT平臺(tái)要求基礎(chǔ)平臺(tái)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)三大資源能夠融合、資源化。

　　由于數(shù)字城市、政務(wù)云的上層的應(yīng)用眾多，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，應(yīng)用對(duì)IT資源的獨(dú)占性（如單個(gè)應(yīng)用獨(dú)占服務(wù)器），使得數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)密度低，造成有限的物理空間難以滿足業(yè)務(wù)快速發(fā)展要求，而已有的系統(tǒng)則資源利用效率低下。在云計(jì)算這種變革性運(yùn)營與服務(wù)模式下，必須能夠解決成本、彈性、按需增長的業(yè)務(wù)要求，并改進(jìn)與優(yōu)化IT運(yùn)行架構(gòu)，能為上層的數(shù)字城市、政務(wù)云的應(yīng)用和建設(shè)提供動(dòng)態(tài)的彈性的計(jì)算、服務(wù)、存儲(chǔ)的IT資源化服務(wù)。

　　總的來說，為滿足云計(jì)算的業(yè)務(wù)要求，統(tǒng)一的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)要素必然包括：超高速交換、統(tǒng)一交換、虛擬化交換、透明化交換。

　　云的基本特征是動(dòng)態(tài)、彈性、靈活，按需計(jì)算，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與技術(shù)雖然也能構(gòu)筑云計(jì)算的基礎(chǔ)平臺(tái)，但是因此而形成的傳統(tǒng)運(yùn)行架構(gòu)卻無法支撐如此動(dòng)態(tài)化的IT業(yè)務(wù)要求。它必然要求一種新的IT運(yùn)行模式，將大量的計(jì)算資源以動(dòng)態(tài)、按需的服務(wù)方式供應(yīng)和部署4.2 云計(jì)算的超高速網(wǎng)絡(luò)在數(shù)字城市、政務(wù)云的云計(jì)算中心中，高速是一個(gè)基本的要素，云計(jì)算中心要為整個(gè)城市、眾多的企業(yè)提供大量的數(shù)據(jù)交換、計(jì)算的服務(wù)。需要更高速基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)速度。

　　隨著以太網(wǎng)技術(shù)迅速發(fā)展，10GE技術(shù)當(dāng)前已經(jīng)在云數(shù)據(jù)中心的骨干廣泛應(yīng)用，圖2顯示了2010年的以太網(wǎng)技術(shù)40G/100G標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，表明基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)將快速進(jìn)入超高速時(shí)代。

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　　圖2 以太網(wǎng)的帶寬提升

　　云計(jì)算中心的大量的服務(wù)器IO也由千兆向萬兆快速發(fā)展，隨著IO加速技術(shù)、IO虛擬化技術(shù)的不斷提升以及服務(wù)器多路多核計(jì)算能力的提升，當(dāng)前的服務(wù)器IO已經(jīng)具備接近10GE線速的吞吐能力，這種來自網(wǎng)絡(luò)接入層的高性能吞吐必然驅(qū)動(dòng)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)采用更高的性能，以滿足能力的匹配（如圖3所示）。

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　　圖3 云計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)的高帶寬發(fā)展

　　4.3 云計(jì)算的統(tǒng)一交換網(wǎng)絡(luò)

　　傳統(tǒng)業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)下，由于云計(jì)算中心中，多種技術(shù)之間的孤立性（LAN與SAN），使得云計(jì)算的服務(wù)器總是提供多個(gè)對(duì)外IO接口，用于數(shù)據(jù)計(jì)算與交互的LAN接口以及數(shù)據(jù)訪問的存儲(chǔ)接口。

　　服務(wù)器的多個(gè)IO接口導(dǎo)致了數(shù)據(jù)中心環(huán)境下多個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)同時(shí)存在，不僅使得數(shù)據(jù)中心布線復(fù)雜，不同的網(wǎng)絡(luò)、接口形體造成的異構(gòu)還直接增加了額外人員的運(yùn)行維護(hù)、培訓(xùn)管理等高昂成本投入，特別是存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的低兼容性特點(diǎn)，使得數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)擴(kuò)展往往存在約束。

　　隨著以太網(wǎng)技術(shù)的不斷演進(jìn)與提升，無損以太網(wǎng)技術(shù)（Lossless Ethernet）標(biāo)準(zhǔn)族開始確立。這一標(biāo)準(zhǔn)族稱為數(shù)據(jù)中心以太網(wǎng)DCE或融合增強(qiáng)以太網(wǎng)CEE，包括基于優(yōu)先級(jí)的流控（Priority-based flow control PFC； IEEE 802.1Qbb） 、增強(qiáng)傳輸選擇技術(shù)（Enhanced transmission selection ETS； IEEE 802.1Qaz） 、擁塞通告（Congestion notification IEEE 802.1Qau） 、鏈路發(fā)現(xiàn)協(xié)議LLDP （IEEE 802.1AB）的擴(kuò)展數(shù)據(jù)中心橋能力交換協(xié)議（Data Center Bridging Capability Exchange Protocol DCBX）。

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　　圖4 無丟包以太網(wǎng)

　　無損以太網(wǎng)的特性，可以完全滿足存儲(chǔ)業(yè)務(wù)對(duì)于丟包的敏感性，因此，F(xiàn)C存儲(chǔ)數(shù)據(jù)承載在以太網(wǎng)上（FCoE），基于DCE技術(shù)的支持，新一代以太網(wǎng)技術(shù)完全可以融合數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)形成全業(yè)務(wù)的統(tǒng)一交換。

　　在這樣的技術(shù)支撐下，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)將實(shí)現(xiàn)合并，使得原本多種異構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)形態(tài)合并到一套網(wǎng)絡(luò)，從而也實(shí)現(xiàn)了多個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理合并、簡化成為一個(gè)管理視圖（如圖5所示）。

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　　圖5 數(shù)據(jù)中心統(tǒng)一交換網(wǎng)絡(luò)

　　統(tǒng)一交換網(wǎng)絡(luò)提供對(duì)云計(jì)算的支撐，可提供單一數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算上層應(yīng)用對(duì)數(shù)據(jù)交換、傳送通道與IO的簡化統(tǒng)一操作，同質(zhì)的底層網(wǎng)絡(luò)提供超高容量數(shù)據(jù)吞吐支撐、提供廣泛兼容的云應(yīng)用升級(jí)與擴(kuò)展能力。

　　4.4 云計(jì)算的虛擬化交換網(wǎng)絡(luò)

　　虛擬化技術(shù)是云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)之一，將一臺(tái)物理服務(wù)器虛擬化成多臺(tái)邏輯虛擬機(jī)VM，不僅可以大大提升云計(jì)算環(huán)境IT計(jì)算資源的利用效率、節(jié)省能耗，同時(shí)虛擬化技術(shù)提供的動(dòng)態(tài)遷移、資源調(diào)度，使得云計(jì)算服務(wù)的負(fù)載可以得到高效管理、擴(kuò)展，云計(jì)算的服務(wù)更具有彈性和靈活性。

　　從網(wǎng)絡(luò)角度看虛擬化的計(jì)算資源，一個(gè)VM完全等效于一臺(tái)物理服務(wù)器在運(yùn)行，而VM的動(dòng)態(tài)機(jī)制，則與物理服務(wù)器的位置搬遷是完全不一樣的，對(duì)于VM遷移帶來的網(wǎng)絡(luò)配置、統(tǒng)計(jì)、策略控制等復(fù)雜管理工作，使得當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維難度增大，因此，網(wǎng)絡(luò)支持虛擬交換技術(shù)，對(duì)于遷移的VM而言，網(wǎng)絡(luò)總可以跟隨VM的動(dòng)態(tài)變化提供按需交換（配置、統(tǒng)計(jì)、監(jiān)控、管理），能夠極大強(qiáng)化云計(jì)算的虛擬化服務(wù)功能（如圖7所示）。

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　　圖7 虛擬化交換網(wǎng)絡(luò)

　　新一代數(shù)據(jù)中心一個(gè)典型的特點(diǎn)是從“物理服務(wù)器互聯(lián)”轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;虛擬服務(wù)器”互聯(lián)。虛擬化給數(shù)據(jù)中心帶來了服務(wù)器整合、業(yè)務(wù)連續(xù)和彈性等特點(diǎn)，同時(shí)也給數(shù)據(jù)中心帶來了新的挑戰(zhàn)，即如何實(shí)現(xiàn)針對(duì)虛擬機(jī)的邊緣虛擬橋接（Edge Virtual Bridge）。

　　慣性的解決思路是以軟件的方式通過服務(wù)器內(nèi)部平臺(tái)解決，也就是所謂的虛擬邊緣橋接（VEB， Virtual Ethernet Bridge）。就是在一個(gè)物理終端工作站/服務(wù)器上支持多個(gè)虛擬機(jī)的本地交換，通常是由軟件模擬一個(gè)虛擬交換機(jī)來實(shí)現(xiàn)。此種方式有著標(biāo)準(zhǔn)不開放、耗費(fèi)大量服務(wù)器資源等天然的不良的弊端。

　　業(yè)界需要一個(gè)開放、標(biāo)準(zhǔn)、簡單的解決方案，VEPA（Virtual Ethernet Port Aggregator）標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)勢(shì)而出。VEPA是HP協(xié)同H3C向IEEE提出的新一代數(shù)據(jù)中心虛擬接入解決方案標(biāo)準(zhǔn)草案，其目標(biāo)是要將虛擬機(jī)之間的交換從服務(wù)器內(nèi)部移出到接入交換機(jī)上。

　　VEPA本著簡單實(shí)用的原則，充分利用現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了虛擬機(jī)的“硬交換”。目前的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備來說只要把軟件稍做修改，就能夠快速推出支持。正因?yàn)閂EPA的標(biāo)準(zhǔn)化和開放化，使其得到了Juniper、IBM、Qlogic、Brocade等廠商的支持。未來的EVB解決方案的主流是基于走標(biāo)準(zhǔn)化道路VEPA標(biāo)準(zhǔn)的解決方案。

　　4.5 云計(jì)算的透明化

　　交換網(wǎng)絡(luò)對(duì)于虛擬化的數(shù)字城市的云計(jì)算中心，需要構(gòu)建大范圍（數(shù)據(jù)中心內(nèi)部、數(shù)據(jù)中心之間）的二層互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以支持虛擬機(jī)算資源的遷移和調(diào)度（對(duì)于大型集群計(jì)算，也可構(gòu)建二層網(wǎng)絡(luò)，以保持集群的簡單，但目前也有構(gòu)建路由網(wǎng)絡(luò)連接實(shí)現(xiàn)大型集群）。二層網(wǎng)絡(luò)的好處是對(duì)虛擬機(jī)的透明化，但是為保證網(wǎng)絡(luò)的高性能、可靠性，需要解決網(wǎng)絡(luò)環(huán)路問題。

　　數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，通過采用IRF2技術(shù)（智能彈性架構(gòu)），可以構(gòu)建大型的二層透明交換網(wǎng)絡(luò)，具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單、保持高性能與高可靠、避免環(huán)路的好處。在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，構(gòu)建端到端的IRF2虛擬化網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部虛擬化計(jì)算的透明交互（如圖8左側(cè)圖所示）；構(gòu)建IRF2核心網(wǎng)，核心網(wǎng)設(shè)備位于不同地域，但是虛擬化成一臺(tái)邏輯設(shè)備，數(shù)據(jù)中心與核心網(wǎng)以跨地域聚合鏈路互聯(lián)，消除了網(wǎng)絡(luò)環(huán)路，也保證了網(wǎng)絡(luò)的可靠性和鏈路充分利用（如圖8右側(cè)圖所示）。

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　　圖8 基于IRF2的云計(jì)算

　　透明交換網(wǎng)目前為解決網(wǎng)絡(luò)的二層透明環(huán)境部署問題，一種新技術(shù)TRILL（Transparent Interconnection of Lots of Links多鏈路透明互聯(lián)）正在形成標(biāo)準(zhǔn)，這種技術(shù)的本質(zhì)是改造交換技術(shù)和IS-IS路由技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在IS-IS路由網(wǎng)絡(luò)下的大規(guī)模二層交換承載（如圖9所示）。

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　　圖9 基于TRILL的透明交換網(wǎng)絡(luò)

　　TRILL網(wǎng)絡(luò)的鏈路層可以是以太網(wǎng)，也可以是PPP鏈路，因此這種新的標(biāo)準(zhǔn)具有很大的適應(yīng)性，可在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，也可以用于連接基于PPP鏈路的廣域網(wǎng)絡(luò)。

　　5 結(jié)束語

　　政府工作職能的轉(zhuǎn)變，政府信息化建設(shè)的發(fā)展催生了政務(wù)云的建設(shè)，政務(wù)云是數(shù)據(jù)中城市建設(shè)的一個(gè)重要組成部分，未來隨著城市管理的信息化、智能化，數(shù)字城市的建設(shè)必然出現(xiàn)。云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)是建設(shè)數(shù)字城市、政務(wù)云的基礎(chǔ)，需要配合上層的多種業(yè)務(wù)應(yīng)用，能提供按需分配，動(dòng)態(tài)彈性。云計(jì)算作為一種新型的IT運(yùn)行模式，要求新的架構(gòu)來支持其不斷發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)云服務(wù)的彈性、動(dòng)態(tài)等關(guān)鍵需求，而其支撐網(wǎng)絡(luò)也必然會(huì)形成統(tǒng)一的基礎(chǔ)架構(gòu)，超高速、統(tǒng)一交換、虛擬交換、透明交換等新的技術(shù)特性會(huì)隨著技術(shù)的逐步成熟廣泛應(yīng)用到云計(jì)算中。

　　基于云計(jì)算的數(shù)字城市、政務(wù)云建設(shè)必將為政府的信息化建設(shè)，城市的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，公眾的民生建設(shè)提供有力的支撐。