一種分層的企業(yè)級(jí)云管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

陳娜，張金娟，劉智瓊

（中國(guó)電信股份有限公司廣州研究院，廣東 廣州 510630）

1 引言

云計(jì)算（Cloud Computing）是一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一組織和靈活調(diào)用各種ICT信息資源，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模計(jì)算的信息處理方式[1]。作為未來(lái)信息服務(wù)體系的核心，其全新的服務(wù)方式為企業(yè)用戶(hù)和個(gè)人用戶(hù)帶來(lái)了革命性的ICT體驗(yàn)。

當(dāng)前，政府、電信、教育、醫(yī)療、金融、石油石化和電力等行業(yè)都對(duì)云化的實(shí)施開(kāi)展了大量研究，由于行業(yè)性質(zhì)、企業(yè)規(guī)模和文化等存在各種差異，其云計(jì)算的策略和方法也有所不同。總的來(lái)說(shuō)，其實(shí)施策略可以歸結(jié)為2類(lèi)：對(duì)內(nèi)構(gòu)建私有云，進(jìn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)IT資源整合，提升內(nèi)部IT資源的利用率和管理水平，降低業(yè)務(wù)的提供成本；對(duì)外搭建公有云，通過(guò)云計(jì)算構(gòu)建新興商業(yè)模式的基礎(chǔ)資源平臺(tái)，提供公用IT服務(wù)，提升傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)的效率，并在應(yīng)用層面推動(dòng)云計(jì)算的落地。本文通過(guò)對(duì)業(yè)界主流的云計(jì)算架構(gòu)進(jìn)行深入研究，結(jié)合電信運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的現(xiàn)狀，提出一種分層的云管理平臺(tái)架構(gòu)，同時(shí)對(duì)云平臺(tái)的彈性服務(wù)進(jìn)行了闡述。

2 企業(yè)私有云的云管理平臺(tái)設(shè)計(jì)

2.1 典型云計(jì)算架構(gòu)

結(jié)合當(dāng)前云計(jì)算的應(yīng)用與研究，其體系架構(gòu)可分為核心服務(wù)、服務(wù)管理、用戶(hù)訪問(wèn)接口3層，如圖1所示。核心服務(wù)層將硬件基礎(chǔ)設(shè)施、軟件運(yùn)行環(huán)境、應(yīng)用程序抽象成服務(wù)，這些服務(wù)具有可靠性強(qiáng)、可用性高、規(guī)?？缮炜s等特點(diǎn)，滿足多樣化的應(yīng)用需求；服務(wù)管理層為核心服務(wù)提供支持，進(jìn)一步確保核心服務(wù)的可靠性、可用性與安全性；用戶(hù)訪問(wèn)接口層實(shí)現(xiàn)端到云的訪問(wèn)[2]。

圖1 云計(jì)算體系架構(gòu)

按照核心服務(wù)層提供的資源所在的層次，可以分為IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)）、PaaS（平臺(tái)即服務(wù)）和SaaS（軟件即服務(wù)）等。IaaS以服務(wù)的形式，提供計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施資源，用戶(hù)無(wú)需購(gòu)買(mǎi)服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)租賃即可搭建自己的應(yīng)用系統(tǒng)，幫助削減IT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本和運(yùn)維成本；PaaS以服務(wù)的形式，提供軟件開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署和運(yùn)行環(huán)境以及能力開(kāi)放接口或應(yīng)用服務(wù)引擎，屏蔽軟件開(kāi)發(fā)底層復(fù)雜的操作，用戶(hù)可以快速開(kāi)發(fā)出基于云平臺(tái)的高性能、高可擴(kuò)展的服務(wù)；SaaS以服務(wù)的形式，提供各種在線軟件，用戶(hù)不必購(gòu)買(mǎi)軟件，只需按需租用軟件[3]。將核心服務(wù)層劃分為IaaS、PaaS和SaaS，這是典型的云計(jì)算架構(gòu)設(shè)計(jì)方法。

2.2 電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的層次化設(shè)計(jì)

電信運(yùn)營(yíng)商依托網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心的優(yōu)勢(shì)，公有云方面主要通過(guò)IaaS服務(wù)進(jìn)入云計(jì)算市場(chǎng)；在其私有云的構(gòu)建上，往往遵循上述典型云計(jì)算架構(gòu)，將其核心服務(wù)層分為IaaS、PaaS和SaaS。在建設(shè)初期，建設(shè)的重點(diǎn)是IaaS和PaaS，其中IaaS的建設(shè)需要同時(shí)考慮搭建全新環(huán)境以及利用遺留IT資產(chǎn)進(jìn)行改造的場(chǎng)景；PaaS則主要為適用于云的新應(yīng)用系統(tǒng)提供支撐，以及提供將原有的應(yīng)用系統(tǒng)遷移至云中的解決方案。在IaaS和PaaS建設(shè)初具規(guī)模后，可考慮引入SaaS服務(wù)，重點(diǎn)將企業(yè)多年來(lái)信息化建設(shè)積累的產(chǎn)品進(jìn)行云化，以實(shí)現(xiàn)由應(yīng)用到服務(wù)的徹底轉(zhuǎn)型[4]。

在初期進(jìn)行IaaS層構(gòu)建時(shí)，可以同步考慮原有大型復(fù)雜應(yīng)用系統(tǒng)的改造方案。由于這些系統(tǒng)大部分是“煙囪式”獨(dú)立建設(shè)的，甚至部分系統(tǒng)是應(yīng)急建設(shè)的，隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，存在應(yīng)用擴(kuò)展性差、資源不能共享、開(kāi)發(fā)部署周期長(zhǎng)等諸多問(wèn)題，因此首要工作是設(shè)計(jì)清晰的分層架構(gòu)和應(yīng)用解耦的準(zhǔn)備。

采用業(yè)務(wù)與通用操作分層原則，把與業(yè)務(wù)無(wú)關(guān)的資源使用、管控操作這些功能，獨(dú)立形成資源控制層，以提高系統(tǒng)魯棒性和資源管控能力。目前的電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)會(huì)大量使用底層的內(nèi)存、進(jìn)程、消息隊(duì)列、網(wǎng)絡(luò)等服務(wù)，并且各個(gè)應(yīng)用都有其獨(dú)立的使用方法。在初期設(shè)計(jì)資源控制層時(shí)，可以先把上述內(nèi)容納入統(tǒng)一管理，對(duì)上層應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)調(diào)用，形成平臺(tái)級(jí)能力，允許經(jīng)授權(quán)后的業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)和其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)訪問(wèn)。

資源控制層的主要能力在未來(lái)的云計(jì)算環(huán)境下可以構(gòu)成云操作系統(tǒng)（BOSS-OS），如圖2所示。其主要目標(biāo)是對(duì)云計(jì)算“基礎(chǔ)設(shè)施”中的資源（計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等）進(jìn)行統(tǒng)一管理，構(gòu)建具備高度可擴(kuò)展性并能夠自由分割的ICT資源池；同時(shí)，向云計(jì)算服務(wù)層提供各種粒度的計(jì)算、存儲(chǔ)等能力。

從一級(jí)功能視圖看，資源控制層至少包括資源管控、資源使用和自管理三大部分。

（1）資源管控是BOSS-OS的核心，保證其穩(wěn)定運(yùn)行，主要完成資源分配、資源監(jiān)控等管控工作。

（2）資源使用服務(wù)主要是基于底層平臺(tái)資源向外提供服務(wù)（如內(nèi)存服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、進(jìn)程服務(wù)、進(jìn)程間通信服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)）以及原子能力，向外提供資源基礎(chǔ)（原子）能力作為補(bǔ)充手段。另外，還包括數(shù)據(jù)層訪問(wèn)服務(wù)，向外提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口。

（3）系統(tǒng)自管理包括配置管理、通信管理、日志輸出和系統(tǒng)相關(guān)界面管理等。

從二級(jí)功能視圖看，資源控制層可以再進(jìn)一步細(xì)分為南向接口、資源管控和資源池、北向接口。

（1）南向接口（資源獲?。?/p>

南向接口面向操作系統(tǒng)層面。通過(guò)南向接口實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)環(huán)境的資源的訪問(wèn)和獲取，系統(tǒng)環(huán)境的資源包括平臺(tái)資源和應(yīng)用資源。平臺(tái)資源包括內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等；應(yīng)用資源包括數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件和其他第三方軟件等。南向接口是最底層的封裝，向上屏蔽實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，屏蔽各種操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和中間件的差異性。

（2）資源管控和資源池

各種資源以資源池形式存在，并由各種資源的基礎(chǔ)服務(wù)來(lái)進(jìn)行管理和加工；資源管控負(fù)責(zé)負(fù)載均衡、路由轉(zhuǎn)發(fā)以及對(duì)基礎(chǔ)服務(wù)層的資源池進(jìn)行監(jiān)控。

（3）北向接口（資源提供/分配）

北向接口面向應(yīng)用層面。通過(guò)北向接口向外部應(yīng)用提供加工后的平臺(tái)資源和應(yīng)用資源，主要為服務(wù)型接口。

2.3 企業(yè)私有云管理平臺(tái)功能架構(gòu)

云管理平臺(tái)的主要功能包含設(shè)備管理、資源管理、應(yīng)用管理和運(yùn)維管理，為傳統(tǒng)IT到云的過(guò)渡提供完整的解決方案。資源管控層與云管理平臺(tái)相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)底層資源池的共享及統(tǒng)一調(diào)度、軟件自動(dòng)部署、應(yīng)用統(tǒng)一監(jiān)控、系統(tǒng)彈性伸縮，滿足企業(yè)私有云的業(yè)務(wù)和管控目標(biāo)。云管理平臺(tái)參考架構(gòu)如圖3所示。

云管理平臺(tái)的流程步驟如下：

a：應(yīng)用管理節(jié)點(diǎn)進(jìn)行作業(yè)的任務(wù)切分和分發(fā)，如有空閑的資源普通節(jié)點(diǎn)，則轉(zhuǎn)d。

b：應(yīng)用管理節(jié)點(diǎn)向資源管理節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)任務(wù)執(zhí)行的相關(guān)資源。

c：資源管理節(jié)點(diǎn)根據(jù)申請(qǐng)的要求進(jìn)行各節(jié)點(diǎn)的資源分配：

◆如果有相應(yīng)的資源普通節(jié)點(diǎn)，則在分配的節(jié)點(diǎn)上部署應(yīng)用任務(wù)的執(zhí)行環(huán)境；

◆如果普通節(jié)點(diǎn)資源不夠，則向設(shè)備管理申請(qǐng)資源（如主機(jī)），設(shè)備管理對(duì)資源進(jìn)行相關(guān)的配置、部署和激活等。

d：在資源普通節(jié)點(diǎn)上已部署激活的應(yīng)用，執(zhí)行相關(guān)的應(yīng)用任務(wù)。

圖2 電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的云化分層架構(gòu)

圖3 云管理平臺(tái)參考架構(gòu)

e：云管理平臺(tái)監(jiān)控應(yīng)用管理、資源管理、設(shè)備管理的資源狀態(tài)并提供彈性服務(wù)。

（1）設(shè)備管理

1）設(shè)備分配管理

◆裸機(jī)設(shè)備資源的注冊(cè)。

◆裸機(jī)設(shè)備資源的分配：應(yīng)用部署時(shí)，云管理平臺(tái)需要能夠根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的資源要求，自動(dòng)分配所需的服務(wù)器資源進(jìn)行應(yīng)用的部署。資源申請(qǐng)信息包括但不限于：硬件規(guī)格、設(shè)備數(shù)量、操作系統(tǒng)類(lèi)型。

◆資源的安裝部署：管理平臺(tái)分配資源之后進(jìn)行自動(dòng)遠(yuǎn)程安裝部署，包括但不限于：安裝操作系統(tǒng)、配置IP地址等網(wǎng)絡(luò)屬性以及相應(yīng)的配置、安裝、部署、激活。

2）設(shè)備監(jiān)控

◆能夠?qū)ο到y(tǒng)中運(yùn)行的所有服務(wù)器的健康狀況和負(fù)載狀況進(jìn)行監(jiān)控，并可在界面上查看到相關(guān)的信息。

◆監(jiān)控信息包括但不限于：CPU狀態(tài)、內(nèi)存使用狀態(tài)、硬盤(pán)空間、網(wǎng)卡狀態(tài)。

監(jiān)控的方式包括主動(dòng)心跳檢測(cè)和接收上報(bào)；

需要對(duì)性能信息、告警信息進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)展示；

可以設(shè)置性能門(mén)限，資源使用超越設(shè)置的門(mén)限可自動(dòng)生成告警上報(bào)；

提供告警轉(zhuǎn)E-mail、告警轉(zhuǎn)手機(jī)短消息功能，使相關(guān)人員隨時(shí)隨地了解告警信息。

◆資源回收：對(duì)空閑的資源普通節(jié)點(diǎn)進(jìn)行回收處理。

◆資源的動(dòng)態(tài)伸縮：根據(jù)資源狀態(tài)，動(dòng)態(tài)調(diào)度資源的使用。

（2）資源管理

資源管理在設(shè)備資源之上（實(shí)際建設(shè)可以考慮將設(shè)備管理合并到資源管理），云管理平臺(tái)需要對(duì)其進(jìn)行管理。

1）資源普通節(jié)點(diǎn)需要向云管理平臺(tái)上報(bào)資源使用情況。

2）負(fù)載均衡：云管理平臺(tái)根據(jù)應(yīng)用管理分派的任務(wù)，找到空閑的資源普通節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行相應(yīng)的應(yīng)用任務(wù)。如沒(méi)有空閑的資源普通節(jié)點(diǎn)，則需要向設(shè)備管理申請(qǐng)投入新的資源。

3）資源節(jié)點(diǎn)心跳檢測(cè)：定期主動(dòng)檢測(cè)資源節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。

4）資源節(jié)點(diǎn)運(yùn)行監(jiān)控：對(duì)資源節(jié)點(diǎn)的運(yùn)行情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析和展示報(bào)告。

5）資源節(jié)點(diǎn)動(dòng)態(tài)伸縮：根據(jù)設(shè)定的策略對(duì)資源節(jié)點(diǎn)進(jìn)行激活和去激活。

6）資源普通節(jié)點(diǎn)上的應(yīng)用加載和卸載。

（3）應(yīng)用管理

1）應(yīng)用軟件拓?fù)湔故?/p>

云管理平臺(tái)需要支持對(duì)部署運(yùn)行的應(yīng)用提供應(yīng)用拓?fù)涔芾砟芰?，包括但不限于：?yīng)用的部署形態(tài)（單節(jié)點(diǎn)/雙機(jī)/集群）、應(yīng)用分別部署于哪些設(shè)備之上。

2）應(yīng)用程序部署

應(yīng)用部署是云管理平臺(tái)把用戶(hù)設(shè)計(jì)的應(yīng)用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)例化的過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中，統(tǒng)一云管理系統(tǒng)根據(jù)用戶(hù)的軟件配置，將軟件包構(gòu)建在資源（物理機(jī)、虛擬機(jī)、計(jì)算資源）上，使應(yīng)用靜態(tài)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)例化，成為動(dòng)態(tài)運(yùn)行的并提供符合設(shè)計(jì)能力的功能實(shí)體。

3）應(yīng)用升級(jí)

云管理平臺(tái)根據(jù)用戶(hù)提供的升級(jí)包、升級(jí)配置和腳本，生成節(jié)點(diǎn)升級(jí)數(shù)據(jù)，并下發(fā)給剛剛建立的節(jié)點(diǎn)的客戶(hù)端代理；客戶(hù)端代理執(zhí)行腳本完成升級(jí)包安裝、配置，并啟動(dòng)升級(jí)后的軟件包。

云管理平臺(tái)通知智能路由部件某個(gè)業(yè)務(wù)開(kāi)始升級(jí)，并注冊(cè)升級(jí)后的業(yè)務(wù)路由地址。智能路由部件不再向業(yè)務(wù)原有的路由地址轉(zhuǎn)發(fā)新的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，而是向新注冊(cè)的路由地址轉(zhuǎn)發(fā)。當(dāng)業(yè)務(wù)原有路由地址關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)會(huì)話結(jié)束后，原有路由地址將從路由記錄中刪除，智能路由通知云管理平臺(tái)已刪除的路由地址，云管理平臺(tái)對(duì)此節(jié)點(diǎn)執(zhí)行節(jié)點(diǎn)卸載，回收資源。

4）應(yīng)用作業(yè)管理

對(duì)作業(yè)進(jìn)行任務(wù)分解，并向資源管控主節(jié)點(diǎn)申請(qǐng)資源來(lái)執(zhí)行相應(yīng)的任務(wù)。

（4）運(yùn)維管理

1）用戶(hù)管理

對(duì)于云管理平臺(tái)的運(yùn)維用戶(hù)的權(quán)限進(jìn)行分權(quán)分域的管理控制，通過(guò)認(rèn)證、授權(quán)、鑒權(quán)和加密等方式保證云管理平臺(tái)用戶(hù)帳號(hào)的安全性和云管理平臺(tái)/被管設(shè)備運(yùn)行的安全性。

用戶(hù)管理提供用戶(hù)的增刪改查功能，可以設(shè)置和修改用戶(hù)所屬的角色，同時(shí)還可以設(shè)置和修改用戶(hù)的訪問(wèn)控制策略。訪問(wèn)控制策略包括登錄時(shí)間控制以及登錄IP地址控制。

用戶(hù)的安全策略管理包括用戶(hù)密碼策略、帳戶(hù)策略和訪問(wèn)控制策略（任務(wù)列表、黑白名單等）。通過(guò)這些策略，保證用戶(hù)帳戶(hù)、密碼和云管理平臺(tái)運(yùn)行的安全性。

為了避免非法用戶(hù)攻擊系統(tǒng)和監(jiān)控在線用戶(hù)的操作，云管理平臺(tái)提供用戶(hù)會(huì)話監(jiān)控功能，可以監(jiān)控當(dāng)前登錄用戶(hù)以及登錄時(shí)間、登錄IP等信息。管理員可以將某用戶(hù)強(qiáng)制退出云管理平臺(tái)。

2）日志管理

為云管理平臺(tái)管理的應(yīng)用程序提供日志服務(wù)，統(tǒng)一收集應(yīng)用程序產(chǎn)生的日志，集中存儲(chǔ)并提供日志獲取、審計(jì)分析和前臺(tái)展示等服務(wù)。

3）告警管理

提供告警服務(wù)，應(yīng)用程序和云管理系統(tǒng)在系統(tǒng)發(fā)生故障，不能自動(dòng)修改需要人工干預(yù)時(shí)，通過(guò)告警服務(wù)上報(bào)告警。

◆業(yè)務(wù)定義的告警：由業(yè)務(wù)通過(guò)云管理平臺(tái)提供的告警服務(wù)上報(bào)的告警，告警的具體含義由業(yè)務(wù)自行定義。

◆云平臺(tái)自身產(chǎn)生的告警，包括但不限于：

環(huán)境類(lèi)：溫度、濕度、電源、風(fēng)扇。

資源類(lèi)：

CPU、內(nèi)存占用率持續(xù)超過(guò)設(shè)定的閾值，并且無(wú)法通過(guò)自動(dòng)伸縮等措施來(lái)解決；

VM資源不足，需要人工增加或替換已損壞的單板；

時(shí)鐘同步告警：云平臺(tái)中各個(gè)物理機(jī)器上當(dāng)前時(shí)間不一致，并且自動(dòng)調(diào)整失敗。

通信類(lèi)：

VM或PM間通訊中斷，并且在指定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有恢復(fù)；

端口告警，監(jiān)控的端口持續(xù)收到超過(guò)閾值的連接請(qǐng)求。

4）支持批量運(yùn)維操作

支持一次性對(duì)多個(gè)節(jié)點(diǎn)執(zhí)行同一操作。

例如：用戶(hù)希望刪除一個(gè)文件，則選擇需要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)，然后一次性刪除所有這些節(jié)點(diǎn)上的該文件。

用戶(hù)需要做磁盤(pán)整理的操作，則輸入該命令，然后選中需要操作的節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)自動(dòng)在所有的節(jié)點(diǎn)上執(zhí)行這些命令，返回的結(jié)果輸出在文件中。

5）應(yīng)用參數(shù)配置

提供各種系統(tǒng)和應(yīng)用軟件的統(tǒng)一參數(shù)配置功能，實(shí)現(xiàn)配置一次就更新所有相關(guān)或者選中節(jié)點(diǎn)的配置。

3 基于云管理平臺(tái)的彈性服務(wù)

云計(jì)算的獨(dú)特性在于它是建立在可自我維護(hù)和管理的物理/虛擬資源層上，可以按不同的需求動(dòng)態(tài)改變需要訪問(wèn)的資源的種類(lèi)和數(shù)量，包括增加或減少資源的使用。本文提出的云管理平臺(tái)能夠根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)伸縮，合理利用資源。電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)應(yīng)用負(fù)載可以分為聯(lián)機(jī)交易處理、計(jì)算密集型等，下面以計(jì)算密集型的任務(wù)如何進(jìn)行管理和分配為例說(shuō)明云管理平臺(tái)如何實(shí)現(xiàn)彈性服務(wù)。

3.1 任務(wù)分配機(jī)制

為了更合理的利用資源，將優(yōu)勢(shì)資源應(yīng)用于關(guān)鍵應(yīng)用，云管理平臺(tái)在進(jìn)行資源分配時(shí)需要有靈活的分配策略，形成相應(yīng)的任務(wù)分配機(jī)制。計(jì)算任務(wù)分配的主要思想如下：

（1）外部計(jì)算請(qǐng)求到達(dá)應(yīng)用管理節(jié)點(diǎn)（A-Master）。

（2）應(yīng)用管理節(jié)點(diǎn)根據(jù)任務(wù)信息和執(zhí)行規(guī)則，將任務(wù)分配給應(yīng)用執(zhí)行節(jié)點(diǎn)（A-Slave）。

（3）如沒(méi)有足夠的應(yīng)用執(zhí)行節(jié)點(diǎn)來(lái)完成任務(wù)，則向資源管理節(jié)點(diǎn)（B-Master）請(qǐng)求資源。

（4）資源管理節(jié)點(diǎn)（B-Master）部署新的應(yīng)用執(zhí)行節(jié)點(diǎn)（A-Slave）到資源普通節(jié)點(diǎn)（B-Slave）來(lái)完成新的任務(wù)。

（5）任務(wù)分配后，外部計(jì)算請(qǐng)求直接和分配的應(yīng)用執(zhí)行節(jié)點(diǎn)（A-Slave）交互來(lái)完成任務(wù)。

任務(wù)分配機(jī)制按照一定的云計(jì)算資源調(diào)度策略來(lái)執(zhí)行，調(diào)度策略是云計(jì)算技術(shù)的一個(gè)重要組成部分，它主要研究如何為用戶(hù)提交的任務(wù)分配計(jì)算節(jié)點(diǎn)、如何對(duì)計(jì)算節(jié)點(diǎn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，以及在滿足用戶(hù)服務(wù)質(zhì)量要求并且執(zhí)行時(shí)間最短的前提下負(fù)載均衡程度最高，它的效率直接影響整個(gè)云計(jì)算環(huán)境的工作性能。文獻(xiàn)[5]和[6]對(duì)如何優(yōu)化現(xiàn)有策略分配算法進(jìn)行了研究，為虛擬機(jī)提供合適的物理資源。后續(xù)研究可以參考其優(yōu)化算法并納入資源調(diào)度的流程。

3.2 動(dòng)態(tài)增減節(jié)點(diǎn)，提供彈性服務(wù)

應(yīng)用動(dòng)態(tài)伸縮是云計(jì)算的一大特色，云管理平臺(tái)能根據(jù)系統(tǒng)的負(fù)載進(jìn)行動(dòng)態(tài)伸縮，合理利用資源。業(yè)務(wù)應(yīng)用的動(dòng)態(tài)伸縮主要有以下2個(gè)典型應(yīng)用場(chǎng)景：

（1）業(yè)務(wù)進(jìn)程動(dòng)態(tài)增加（N+1）

步驟說(shuō)明如下：

1）資源管控模塊根據(jù)應(yīng)用服務(wù)器負(fù)載情況（CPU、內(nèi)存）判斷需要增加1臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器。

2）資源管控模塊在新服務(wù)器上自動(dòng)部署全部業(yè)務(wù)應(yīng)用并啟動(dòng)。

3）資源管理模塊修改業(yè)務(wù)能力狀態(tài)表，增加服務(wù)器。

4）資源管理器根據(jù)負(fù)載將業(yè)務(wù)請(qǐng)求分派到新增加的業(yè)務(wù)服務(wù)器上。

（2）業(yè)務(wù)進(jìn)程動(dòng)態(tài)減少（N-1）

步驟說(shuō)明如下：

1）資源管控模塊根據(jù)應(yīng)用服務(wù)器負(fù)載情況（CPU、內(nèi)存）判斷減少1臺(tái)業(yè)務(wù)服務(wù)器。

2）資源管理器根據(jù)策略選擇需要停止業(yè)務(wù)的服務(wù)器。

3）資源管理模塊修改業(yè)務(wù)能力狀態(tài)表，修改服務(wù)器狀態(tài)。

4）資源管理模塊通知應(yīng)用服務(wù)器，告知處理完當(dāng)前業(yè)務(wù)后退出。

5）應(yīng)用服務(wù)器完成當(dāng)前業(yè)務(wù)處理。

6）應(yīng)用服務(wù)器停止業(yè)務(wù)進(jìn)程，終止業(yè)務(wù)能力的提供。

4 結(jié)束語(yǔ)

大型企業(yè)構(gòu)建私有云是一個(gè)漫長(zhǎng)而艱苦的過(guò)程。本文從目前電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)的現(xiàn)狀出發(fā)，提出了一種分層設(shè)計(jì)方案，深入細(xì)致地介紹了企業(yè)私有云管理平臺(tái)的功能架構(gòu)，為企業(yè)應(yīng)用改造以及向云計(jì)算環(huán)境的遷移提供了一條可行的路徑。后續(xù)將會(huì)在基于優(yōu)化策略的應(yīng)用調(diào)度上進(jìn)一步研究，以滿足業(yè)務(wù)處理的性能需求和提高資源的利用率。

[1] David S Linthicum. 云計(jì)算與SOA[M]. 馬國(guó)耀,譯. 北京: 人民郵電出版社, 2011.

[2] 羅軍舟,金嘉暉,宋愛(ài)波,等. 云計(jì)算：體系架構(gòu)與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 通信學(xué)報(bào), 2011,32(7): 3-21.

[3] 李衛(wèi),李濟(jì)漢,張?jiān)朴?等. 電信運(yùn)營(yíng)商云計(jì)算體系架構(gòu)思考[J]. 電信科學(xué), 2013,29(3): 123-127.

[4] 伍治平,王磊,毛淑華. 面向傳統(tǒng)大型企業(yè)集團(tuán)的私有云解決方案研究與設(shè)計(jì)[J]. 冶金自動(dòng)化, 2012,36(5): 1-5.

[5] 田宏偉. 云計(jì)算環(huán)境下資源分配策略的研究[D]. 濟(jì)南: 山東師范大學(xué), 2012.

[6] 郭怡. 基于云計(jì)算平臺(tái)的電信業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)中資源提供策略的研究[D]. 南京: 南京郵電大學(xué), 2012.★