基于超融合技术的学校数据中心网络安全设计
来源:用户上传
作者:杨名
摘要：在大力建设“智慧校园”背景下，为了提升高校的信息化教学管理综合水平，文章以某高校数据中心 建设为例，引入超融合技术提出数据中心网络安全设计思路，与学校的数据中心建设需求相结合，分析超融合技术下的数据中心优 势，基于对超融合架构数据中心、软件定义网络、相关技术的分析，提出了基于超融合技术的学校数据中心网络安全设计方案，包括服务器虚拟化与桌面虚拟化、超融合数据中心的建设标准及需求，设计实现“多虚一，一虚多”的超融合设备 运行模式，在统一管理平台下统一管理分配超融合设备的全部资源池。该方案能够帮助学校数据中心提升网络安全可 靠性，优化用户体验，提供简易化数据管理平台，体现了超融合技术的巨大应用价值。
关键词：超融合技术;数据中心;网络安全
0 引言
目前建设数据中心的两类技术架构，包括传统数据中心架构、超融合数据中心架构，传统技术架构作为建设数据中心的主流方案，利用光纤交换网连接到容 量专业存储设备与高性能服务器，具备了分离计算、存 储、网络的特点[1]。随着业务数据量的逐渐增加，传统 技术架构在实际应用中易出现存储性能瓶颈，再加上 此种架构初期投入较大，复杂的设备连接、部署调试，后期拓展与管理并不便利，难度较大[2]。超融合技术是基于超融合架构，在一台服务器中集成存储、网络、计算，聚合多台服务器后形成群集统一运维管理。超 融合架构技术与传统数据中心技术相比，能够在一个单元节点内融合计算、存储等资源，无需传统架构利用FC 链路、SAN 交换机存取，有效所建存取路径提高读 写性能[3]。并且超融合技术分布式架构，避免发生数据丢失问题，多单元节点形成集群有效消除单点故障，在建设初期成本较低，可以方便快捷地部署管理，在这 些独特优势下本文提出基于超融合技术的学校数据中 心网络安全设计思路，旨在能够提高学校信息化教学管理水平。
1学校数据中心建设需求及总体思路
在建设学校数据中心时，一般对计算性能、数据容 量技术标准要求不高，再加上初期建设启动资金成本有限，那么为了尽可能满足学校的近期信息化技术需 求，总体设计思路就是一方面要充分利用有限资金成本，优化资源配置中，另一方面要选择具备高效拓展性的技术架构，确保充足拓展接口，满足未来业务成本增 加对软硬件资源的增长需求[4]。
不难发现为了达到上述学校数据中心建设需求，以某学校为例在建设一期投入 60 万元资金预算下，基于超融合技术的学校数据中心网络安全设计。目前该 校已有20余个应用系统，再加上建设智慧校园中所包 含的一卡通、学工等应用系统，预计在3 年内建设业务系统可以满足 50个以内的虚拟机运行要求。一个虚 拟机的硬件配制性能参数如下：1个CPU内核总数≥50、8 G内存总数≥400 G、1 T 硬盘总配制存储容量≥90 T;数据中心后续可拓展核心交换网容量≥2.56 Tbps，包转发率≥720 Mpps;分布式存储、弹性扩容、可 视化运维，具备均衡负载、网络安全虚拟化功能。
2超融合数据中心建设方案
2.1 服务器虚拟化及桌面虚拟化
对超融合技术理解之前，需要对虚拟化机构简单 理解，虚拟化技术就是经特定软件技术，虚拟一台计算机为若干个逻辑计算机，可以成功运行若干个操作系统，各系统独立运行互不干扰，满足了IT 资源灵活化动 态调配、跨域互通共享，极大地降低系统成本提高运行 效率。服务器虚拟化可以分割单个物理服务器为多个小型虚拟服务器，均以一台实体机运行多个虚拟服务 器，如支持文件共享、数据库、媒体交付、图形虚拟化[5]。
桌面虚拟化作为虚拟化计算机终端系统，能够在任何时间、地点满足用户远程访问桌面系统，目前桌面 虚拟化主要包括两大阵营，其一为集中计算管理;其二为分布式计算集中管理。用户能够以自身差异化需求 选择不同模式，第一种集中计算管理可以突破地域限 制，实现桌面漫游管理;第二种分布式计算集中管理模式，能够集中简化、部署，充分利用终端设备硬件资源[6]。
2.2超融合数据中心建设标准及要求
超融合产品是基于分布式、大数据、云计算等核心技术支承，借鉴国内外云安全、国家级保护标准，与共 性与特性超融合数据中心安全建设标准体系如下。
（1）《平台与应用安全》参照 CAS 云计算安全技 术，着重对Web 漏洞、平台 API、资源授权管理平台的安全防护;
（2）《通信网络安全》《物理环境安全》作为超融合数据中心信息安全优化拓展标准，着重对多因子身份 鉴别准入，访问授权以及用户操作应用全程加密防护;
（3）《数据安全》《制度执行及人员管理安全》恢复 存储资源高可用性，秒级热备，重点保障数据根据 APIT 持续任意点可回溯，数据保密与高可用性，快速备份 恢复;
（4）依据超融合核心数据保密性，根据管理特性安 全需求及隐患，参照国际惯例安全模型 PDDR 加以拓 宽，提出P2DR2M 模型在安全策略、防护技术、灾难恢 复管理及入侵检测，从多维度提出解决方案，构建超融 合场景打造与企业共性相符的安全、优秀超融合产品。
3 超融合数据中心网络安全技术架构
3.1 资源池设计实现
图1为本次设计超融合技术数据中心网络安全架 构图，包 括 基 础 架 构 层、数据 中 心业务 层、VDC与VPC 层。
（1）超融合基础架构层：经万兆数据中心交换机与超融合设备相连接，提供万兆数据交换接口，满足海量数据交换。超融合设备提供多节点，提供等同硬件配 置，提供双活、备份及冗余支持。在标配情况下提供 48T 存储资源，运用VMware对资源统一调配，这样超 融合设备能够“多虚一、一虚多”运行模式下，在统一管 理中实现对全部资源池的管理分配。
（2）数据中心业务层：经 VMware 统一资源管理各 功能模块，构建高拓展性、灵活高效的数据中心，很大 程度降低了数据资源调配，简化了数据中心的业务管 理操作难易程度。
nlc202208301123
转载注明来源:https://www.xzbu.com/8/view-15438750.htm
