考虑数据中心的安全性，省级数据中心网络拓扑可以参考图3进 行优化。在教育部、省之间建立VPN隧道，保障数据传输安全。 14
图3 省级数据中心网络拓扑示意图 关于网络结构设计的说明： 1. 互联网边界区
基于各省级数据中心已有的网络出口，主要实现网络出口及出 口的安全管理、带宽管理、负载均衡控制。 2. 核心交换区
采用核心交换设备保障核心交换能力。可采用双核心交换设 备，以保证核心交换网络的高可用性。
3. 终端接入区
省级教育行政部门使用教育信息系统，通过内部网络端口接入数 据中心运行环境，使用终端接入区，通过终端接入区经防火墙进入 网络内部。
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4. 前置服务区
提供Web服务的服务器被放置在前置服务区，可以增加整个网络 的安全性。在前置服务区配合WAF、SSL VPN等设备，加强网络安 全。在前置服务区配置应用负载均衡设备实现整个网络的负载均 衡。
5. 应用服务区
应用服务区主要承载运行环境内的应用服务器，包括中间件服 务器等。核心区通过独立的防火墙设备接入应用服务区。 6. 数据库服务区
数据库服务区承载了运行环境下所有应用系统的数据库。数据 库区包含一系列的数据库服务器及存储设备。在该区内承载的数据 库服务建议采用高可用集群设计；在该区域保存的数据，建议在存储 设备上保存一份冗余实例，实现数据服务的高可用性。数据库服务区 通过独立的防火墙接入核心交换区。
7. 网络管理区
网络管理区用于网络和服务器、安全设备、存储等设施的管理操 作设施。该区内包括网络设备，管理用服务器，以及网络和设备管理 软件平台。
4.3.2.2 服务器系统
省级教育管理云平台的各类服务器建议采用服务器虚拟化平台
设计，利用虚拟化整合物理服务器，形成各自的服务器计算池，将业 务迁移到云平台上，通过资源共享实现资源的动态调度，达到利用
最大化，节约硬件投资和维护成本。 1．服务器系统框架
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服务器系统架构以三层架构为主，即由Web服务器、应用服务 器、数据库服务器组成，同时配置辅助管理类服务器。
使用负载均衡技术，是实现服务器架构的可用性和可扩充性的主 要手段。这样服务器数量可以根据信息系统和用户的增加逐步扩充， 每层架构上均配置多台服务器，将单个信息系统的计算分散到多个 服务器（或虚拟机），根据用户数量进行动态调整，以及故障切换。 当应用系统增加、负载增大时，可以通过层内横向的服务器扩充， 满足应用的服务器资源需求，可以实现服务器系统“统一规划、分 步扩充”的战略，提高资金使用效果。 2．服务器系统的规模和性能
服务器的数量和单台计算能力是A 类数据中心与 B 类数据中心 的主要差异化指标之一。同类数据中心的服务器配置也会不同。可参 考本指南附录一进行测算。
服务器系统至少要满足下列云服务的功能和性能要求：
（1） 单台服务器、整体服务器都要分别有足够的虚拟化容量， 能够实现应用的集群和负载均衡，提供业务应用系统高峰的扩展能 力，以及系统的动态迁移能力；
（2） 数据库服务器具备超大记录数据库的大访问量实时处理 能力。
3．服务器系统设计
省级数据中心将承载国家信息系统运行，同时还将承载本地区
信息系统的运行和服务，以及数据中心管理平台、应用支撑平台及数 据库平台。服务器系统主要设计部署于以下区域： (1) 前置服务区（DMZ，Demilitarized Zone）
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所有对外提供服务的Web服务器都放置在DMZ区。一般Web服务器 采用虚拟机（服务器）方式提供服务。在DMZ区将服务器群配置成为 一定数量的虚拟化服务器。对于不同处理能力需要的业务系统，分 配不同数量的虚拟化服务器，适应并发访问数量的需求。可对特定时 间的用户访问量变化进行虚拟化服务器使用数量的调整，实现服务器 资源的最优化使用。 (2) 应用服务区
应用服务器主要负责承载应用系统的业务逻辑层计算，采用虚 拟化服务器方式可有效提高服务器资源利用率。对于不同业务处理 能力的业务系统，将分配不同格式的虚拟化服务器，以满足计算量
要求。
(3) 数据库服务区
数据库服务区中将放置数据库服务器，根据业务系统处理能力 的不同，为不同业务系统分配不同资源，包括配置不同处理能力的 物理服务器，建立不同级别的数据库服务。 (4) 运行维护服务管理区
数据中心运行维护服务管理区将包括运行维护服务器，以及相应 的管理平台。 4.Web 服务器
Web服务对服务器主机的文件访问或会话数有较大要求，通常
Web 服务对主机CPU的总体要求比较低，可通过“虚拟机＋负载均衡 集群”的方式提高系统的运行效率和可靠性，实现资源的完整利用和 资源的动态调配。
Web服务器的操作系统根据国家信息系统部署要求选用Linux或 Windows平台。
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5.应用、中间件服务器
应用、中间件服务器与web服务器一样，以物理主机虚拟出的虚 拟主机提供应用和中间件服务，采用“虚拟机＋负载均衡集群”的方 式提高系统的运行效率和可靠性，实行资源的完整利用和资源的动态 调配。
应用、中间件服务器操作系统根据国家信息系统部署要求选用 Linux或windows平台。 6.数据库服务器
数据库服务器根据应用情况通过数据库本身提供的集群软件实 现数据库的高可用。按应用需求可分核心应用和普通应用、大负载 和小负载，并可利用负载均衡技术提高应用服务器的数量以提高系 统的运行能力。对数据库平台的选择，业内以TPC-C的benchmark值 为参考依据，总体思想体现在CPU的缓存大、系统内存高、并发任务 能力强、机器内部的I/O和总线带宽大。数据库服务器采用独立的物 理机部署。
数据库服务器操作系统根据国家信息系统部署要求选用Linux或 windows平台。
建议选择八路机架服务器或四路机架服务器作为数据库服务器， 分别用于大记录数据库和一般数据库。 7.管理类服务器
管理类服务器主要用于虚拟化管理平台、安全管理平台、身份
认证系统、网管、运行维护、备份系统等平台的部署。针对管理类系
统部署在同一区域，采用“虚拟机＋负载均衡集群”的方式提高系 统的运行效率和可靠度性，达到资源的完整利用和资源的动态调 配。
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数据备份服务器，由于使用区域和功能的不同，建议使用物理 机。
4.3.2.3 存储备份系统 1．存储的数据类型与规模
存储设备是云服务架构的基础，需满足各类应用需求。数据中心 存储容量的估算应包括结构化数据存储容量、非结构化数据存储容 量、虚拟服务器资源池存储容量，同时按照在线、高可用冗余、本 地备份、远程容灾复制等所需要的存储容量。存储容量的测算参照 本指南附录一进行测算。应满足以下基本功能与性能要求：
（1） 规划A类数据中心存储数据量至少为100TB，规划B类数据 中心存储数据量至少为70TB； （2） 配置相应的本地备份设备；
（3） 具备存储资源池的共享和适时调度功能；
（4） 要求设备具有良好的扩展能力，便于存储容量的升级能 力。
2．存储的类型配置与原则
存储根据数据和使用类型进行配置。存储介质的性能选择应遵循 以下原则：
(1) 结构化数据的数据存储应采用高性能存储介质； (2) 虚拟服务器存储池应采用高性能存储介质；
(3) 本地高可用性磁盘镜像复制应采用高性能存储介质； 4.3.2.4 容灾备份系统
容灾备份系统分为数据备份级别和应用容灾级别，可分为本地备 份和异地备份。
1.数据库数据备份设计选择
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数据库容灾备份体系结构设计应遵循以下两点要求： (1) 确保数据的随时可用性及活动备份； (2) 降低成本。
针对上述两点要求，建议采用以下拓扑模式及技术实现数据库 系统数据备份。
图4 省级数据中心容灾备份系统部署示意图 2.其他系统的数据备份考虑
其他系统的数据备份考虑如下：
(1) WEB 虚拟机可基于IP 网络或磁盘阵列系统的能力，复制原 始镜像到异地；
(2) 应用服务器虚拟机可基于 IP 网络或磁盘阵列系统的能力， 复制原始镜像到异地；
(3) 非结构化文件系统可基于 IP 网络或磁盘阵列系统的能力， 复制全部或部分数据到异地； (4) 其它暂不考虑数据备份设计。 3. 应用容灾
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在异地建立各类应用系统和数据的完整、实时备份，作为更加完 整的容灾系统建设，建议逐步完成。
4.3.3 云平台管理层
云平台管理层包含虚拟化软件，虚拟化管理系统、硬件管理系统、 运行维护系统、监控系统等，对下提供精细化管理，对上实现统一界 面和业务入口，成为云数据中心统一管理平台。云数据中心统一管理 平台至少满足以下功能和性能要求：
（1）对底层服务器的计算、存储等资源池和虚拟化软件进行管
理，实现资源供应与自服务, 提供按需获取，按量计费的可信赖资源 服务；
（2）针对管理和运行维护的实际需要，实现云计算服务的交付、 云数据中心用户和流程的管理以及数据中心的监控；可以对虚拟资源 和物理资源进行实时的监控和性能查看，并且记录历史数据； （3）与省本级综合门户、应用支撑服务平台等无缝集成和融合； 用户可以通过自助式服务门户，自助的申请资源，在配额范围内系统 可以自动审批并创建该资源；
（4）业务运营与计费，维护用户的资源使用信息和业务的运营 情况，提供报表等数据给用户参考整个云平台的资源使用情况； （5）自动化分析与调优，动化分析与调优则是基于资源综合管
理系统的数据，通过自学习算法，自适应算法等综合系统，去判断系 统的性能瓶颈并给出合理化建议，在提前配置的前提下，可以进行一 些自动的性能调优。
云平台管理平台的底层可以是开放式的第三方的虚拟化系统或
者存储系统，也可以是国产的虚拟化系统，通过这些底层系统将物理 的计算资源，存储资源和网络资源整合起来，进行池化和资源管理。 22
云数据中心统一管理平台功能参考如表下表所示。 表2 云数据中心统一管理平台功能参数 概述 详细描述