大型企業(yè)云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)服務(wù)模式與技術(shù)架構(gòu)分析

摘 要：隨著云計(jì)算進(jìn)程的逐步推進(jìn)，各大企業(yè)不斷快速實(shí)施自身的云計(jì)算戰(zhàn)略，云計(jì)算IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）發(fā)展最為成熟與快速，具有層次廣泛性，其中建設(shè)云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)是IaaS中最為重要的部分。本文分析了云計(jì)算資源管理服務(wù)模式、運(yùn)營(yíng)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)、運(yùn)營(yíng)平臺(tái)演進(jìn)路線這三個(gè)重要的部分。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算；服務(wù)模式；技術(shù)架構(gòu)；管理；運(yùn)營(yíng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP315

1 云計(jì)算資源管理服務(wù)模式

1.1 云計(jì)算資源管理體系要素

一個(gè)典型的云計(jì)算體系架構(gòu)如圖1所示。

從圖1可以看出，云計(jì)算體系架構(gòu)包括應(yīng)用層、中間件和基礎(chǔ)設(shè)施層三部分。隨著應(yīng)用復(fù)雜性的提高，云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施IaaS為企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理提供了便利，它可以有效地解決資源浪費(fèi)的問(wèn)題，隨之而來(lái)的是企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理模式的變革。IaaS以構(gòu)建資源池的方式，實(shí)現(xiàn)企業(yè)資源的共享，信息資源可以在企業(yè)不同應(yīng)用系統(tǒng)間互相傳遞、交換和流動(dòng)，提升利用效率。云計(jì)算資源管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，其管理體系包括多個(gè)方面：（1）云計(jì)算資源，即云平臺(tái)管理的對(duì)象，云平臺(tái)整合所有的信息資源，對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制，資源類(lèi)別分為軟件、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)和計(jì)算等；（2）服務(wù)用戶。即IT資源的需求方，他們是云服務(wù)平臺(tái)的用戶；（3）云計(jì)算服務(wù)運(yùn)營(yíng)人員。基于云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行資源運(yùn)營(yíng)；（4）云計(jì)算服務(wù)運(yùn)維人員。對(duì)云計(jì)算運(yùn)行的環(huán)境進(jìn)行維護(hù)，落實(shí)故障處理、檢查等。

1.2 云計(jì)算運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)服務(wù)模式

建設(shè)云計(jì)算運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái)的過(guò)程中，由于各個(gè)企業(yè)平臺(tái)演進(jìn)的歷程與定位不同，所以平臺(tái)服務(wù)模式各不相同，通常情況下為兩種。（1）以資源服務(wù)為核心的管理模式。這種管理模式比較重視服務(wù)，以資源用戶為中心，提供的功能包括自動(dòng)供應(yīng)、計(jì)量計(jì)費(fèi)、請(qǐng)求管理、落實(shí)服務(wù)目錄等，應(yīng)用此管理模式企業(yè)可以資源的優(yōu)化管理，提高工作效率和服務(wù)質(zhì)量；（2）以自動(dòng)化管理與運(yùn)維為核心的管理模式。這種模式是由ITIL傳統(tǒng)模式演進(jìn)而成，它增加了資源的動(dòng)態(tài)調(diào)動(dòng)功能，側(cè)重對(duì)虛擬化資源進(jìn)行管理。此模式在傳統(tǒng)的運(yùn)維單位中加入云服務(wù)理念，實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)用基層設(shè)施、服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)的集成化管理，能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)軟件的更新和升級(jí)，讓運(yùn)維工作變更更加自動(dòng)化，利用云計(jì)算平臺(tái)的資源管理功能與日常的運(yùn)維工作相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)二者的無(wú)縫對(duì)接和集成。

2 云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)

一般情況下，一些大企業(yè)的資源量甚至?xí)裙性七€多。在復(fù)雜的大型企業(yè)IT環(huán)境中，為了實(shí)現(xiàn)集成與自動(dòng)化的調(diào)度，就需要認(rèn)真分析和利用云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的服務(wù)技術(shù)架構(gòu)：驅(qū)動(dòng)層、調(diào)度層、業(yè)務(wù)層、展現(xiàn)層。

2.1 資源利舊

大型企業(yè)模式下具有大量的信息資源，資源結(jié)構(gòu)各不相同，驅(qū)動(dòng)型適配器可以將企業(yè)的資源歸入云計(jì)算機(jī)平臺(tái)中統(tǒng)一進(jìn)行管理。不同的應(yīng)用系統(tǒng)存在接口不一的問(wèn)題，所以需要在驅(qū)動(dòng)層適配器之間建立數(shù)據(jù)通訊接口，實(shí)現(xiàn)不同模塊間的信息交互，這些接口封裝對(duì)不同類(lèi)型資源的操作，然后轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)接口，滿足業(yè)務(wù)層和調(diào)度層的調(diào)用，解決底層異構(gòu)硬件具有復(fù)雜性的問(wèn)題。

2.2 集成服務(wù)

將服務(wù)裝配引擎引入到調(diào)度層中，通過(guò)組合不同類(lèi)型的資源信息，重新編排，構(gòu)建一個(gè)集成資源交付環(huán)境。在實(shí)際情況下，大型企業(yè)的資源組合非常復(fù)雜，這時(shí)候需要建立不同的資源服務(wù)模型滿足不同的需求，為云計(jì)算用戶提供服務(wù)。用戶可以從中選擇一種服務(wù)模型，根據(jù)自己的實(shí)際需求和應(yīng)用環(huán)境定義好配置信息，然后提交給云平臺(tái)，服務(wù)模型在接收到用戶請(qǐng)求后，為用戶創(chuàng)建相應(yīng)的資源服務(wù)，完成客戶要求的集成操作后，將服務(wù)結(jié)果交付給用戶。

以下面的例子作為說(shuō)明，一個(gè)典型的三層應(yīng)用平臺(tái)，通常包括數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和Web服務(wù)器，在部署時(shí)，需要先建立虛擬機(jī)，然后為其安裝操作系統(tǒng)，同時(shí)還要?jiǎng)?chuàng)建存儲(chǔ)卷來(lái)存放臨時(shí)資源，將存儲(chǔ)卷掛載到主機(jī)系統(tǒng)，最后還要?jiǎng)澐志W(wǎng)絡(luò)環(huán)境、安裝相關(guān)軟件（Web服務(wù)器軟件、應(yīng)用服務(wù)器軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器軟件）等?？梢栽谫Y源服務(wù)模型中對(duì)需要的單元關(guān)系自由選擇和組合，用戶根據(jù)自己的服務(wù)請(qǐng)求來(lái)定義和裝配相應(yīng)的模塊。

2.3 自動(dòng)化調(diào)度

在企業(yè)應(yīng)用模式下的云計(jì)算涉及到非常多的設(shè)備，運(yùn)行狀態(tài)也發(fā)生著快速的變化，必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)度。在調(diào)度策略的設(shè)計(jì)上，要充分考慮應(yīng)用與資源的適應(yīng)性，并保障關(guān)鍵技術(shù)不受影響。自動(dòng)化調(diào)度是通過(guò)調(diào)度管理系統(tǒng)引擎來(lái)實(shí)現(xiàn)的，這個(gè)引擎實(shí)際上就是一些調(diào)度規(guī)則的解釋器，它根據(jù)不同的if-then條件觸發(fā)產(chǎn)生各種動(dòng)作。If為觸發(fā)策略中的閾值和條件，then表示操作范圍和資源內(nèi)容。策略調(diào)度引擎有多種部件，可分為策略定義表、解析器、執(zhí)行器三個(gè)部分，與驅(qū)動(dòng)層相互作用，實(shí)現(xiàn)策略調(diào)度引擎。

策略引擎中較為重要的為策略的定義部分。根據(jù)調(diào)度的對(duì)象不同調(diào)度策略分資源運(yùn)行策略和資源部署策略。資源運(yùn)行策略根據(jù)應(yīng)用程序的運(yùn)行狀態(tài)、需求、資源數(shù)量等因素來(lái)調(diào)整負(fù)載需求，決定是增加還是減少資源數(shù)量；資源部署策略根據(jù)用戶的請(qǐng)求，為用戶選擇合適的資源類(lèi)型和服務(wù)。

3 云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)演進(jìn)路線

云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)具有一定復(fù)雜性，屬于大型綜合系統(tǒng)，業(yè)務(wù)模式的逐漸成熟需要幾個(gè)階段來(lái)完成，在循序漸進(jìn)的過(guò)程中逐漸完善。將大型企業(yè)云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)發(fā)展演進(jìn)的過(guò)程分為下面幾個(gè)過(guò)程：第一，資源吸納與監(jiān)控。與傳統(tǒng)的資源服務(wù)平臺(tái)相比，云計(jì)算平臺(tái)也具有對(duì)異構(gòu)資源進(jìn)行吸納和監(jiān)控的功能，以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單資源的順利交付。第二，交付單類(lèi)型資源與建構(gòu)服務(wù)菜單。在沒(méi)有組建好配套的云計(jì)算運(yùn)營(yíng)隊(duì)伍以前，基于運(yùn)維的資源服務(wù)具有類(lèi)型相對(duì)單一、服務(wù)質(zhì)量也無(wú)法保障等特點(diǎn)。第三，組合交付各類(lèi)資源與提升服務(wù)菜單質(zhì)量。在云計(jì)算資源運(yùn)營(yíng)模式優(yōu)化的進(jìn)程中，一些大型企業(yè)實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)和運(yùn)維的分離，建立了專(zhuān)門(mén)的資源運(yùn)營(yíng)服務(wù)團(tuán)隊(duì)。運(yùn)營(yíng)人員增加了多種服務(wù)模式，提供了專(zhuān)業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理，提升了服務(wù)質(zhì)量與效率。第四，基于策略的動(dòng)態(tài)調(diào)度。在云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)逐漸成熟以后，資源控制接口、技術(shù)人員技能、運(yùn)行數(shù)據(jù)等也在逐步優(yōu)化。運(yùn)營(yíng)人員通過(guò)分析各種云計(jì)算平臺(tái)的運(yùn)行情況，總結(jié)出不同的調(diào)度策略，以適應(yīng)企業(yè)對(duì)資源的動(dòng)態(tài)調(diào)度和管理，加強(qiáng)了資源在各類(lèi)應(yīng)用間的流動(dòng)效率，增大了IT整體架構(gòu)的靈活性。

4 結(jié)束語(yǔ)

云計(jì)算的資源管理是新興的數(shù)據(jù)管理平臺(tái)模式，正在逐步取代傳統(tǒng)的運(yùn)維服務(wù)平臺(tái)模式，經(jīng)過(guò)技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，服務(wù)需求也在不斷增多，需要對(duì)云計(jì)算資源管理體系不斷研究和完善。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊永艷，楊寧，馮鵬.大型企業(yè)云計(jì)算管理運(yùn)營(yíng)平臺(tái)服務(wù)模式與技術(shù)架構(gòu)研究[C].2013電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集，2013.

[1]董世，丹傑.基于KVM的云計(jì)算管理服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2013.

作者簡(jiǎn)介：張延輝（1981.12-），男，內(nèi)蒙古赤峰人，中級(jí)工程師，碩士研究生，研究方向：電力企業(yè)信息化建設(shè)。

作者單位：北京中電普華信息技術(shù)有限公司，北京 100000