虛擬化及云技術(shù)在運維支撐中的應(yīng)用研究

姚翔宇 欣娜 胡果

摘要：從運營商目前運維支撐系統(tǒng)的實際建設(shè)情況出發(fā)，針對目前系統(tǒng)普遍存在的硬件資源龐大，利用率不均衡、管理成本高、缺少冗余策略等問題，通過引入虛擬化及云計算技術(shù)處理方案，為后續(xù)項目建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：運維;支撐;虛擬化;云計算

運維支撐系統(tǒng)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中的服務(wù)器硬件與操作系統(tǒng)間的綁定關(guān)系，使得服務(wù)器之間無法復(fù)用計算資源，從而導(dǎo)致資源的浪費和管理成本的增加。而虛擬化及云技術(shù)的出現(xiàn)正好解決該矛盾，此時業(yè)務(wù)服務(wù)器已變?yōu)檫壿嫹?wù)器概念，形成了物理層和邏輯層分離的橫向結(jié)構(gòu)，不僅實現(xiàn)了硬件資源的復(fù)用，管理效率也大大提高。

1 虛擬化與云技術(shù)簡介

1.1 什么是虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)是將物理計算和網(wǎng)絡(luò)IT資源抽象為虛擬化部件，這樣更容易進行資源分配、操作、監(jiān)視和控制[1]。虛擬化技術(shù)主要包含兩個層面：物理資源池化和資源池管理。物理資源池化就是將一臺物理設(shè)備虛擬為多個性能可配的最小資源單位;而資源池管理則是對虛擬化后的最小資源單位進行統(tǒng)一管理，實現(xiàn)資源按需分配的目的。

1.2 什么是云計算

云計算是一種商業(yè)計算模型，它將計算任務(wù)分布在大量的計算機構(gòu)成的資源池上，用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務(wù)[2];云計算是并行計算、分布式計算和網(wǎng)格計算等相關(guān)技術(shù)結(jié)合發(fā)展的產(chǎn)物。云計算的核心技術(shù)就是虛擬化[3]。

2 傳統(tǒng)運維平臺存在的問題

隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展和運維支撐平臺的不斷擴容，日常運維工作暴露出的問題也越來越多，主要有幾個方面：

（1）資源共享問題：傳統(tǒng)煙囪式建設(shè)模式下，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源之間互為孤島、相互獨立，系統(tǒng)資源無法共享;

（2）部署周期問題：業(yè)務(wù)需求日新月異，而支撐新業(yè)務(wù)的平臺卻部署周期長，使得部門間容易產(chǎn)生矛盾;

（3）資源配置不合理：業(yè)務(wù)系統(tǒng)粗放的部署方式帶來資源的極大浪費;

（4）維護效率低、成本高。

3 虛擬化及云技術(shù)解決方案

解決方案闡述如下：

3.1 服務(wù)器虛擬化

服務(wù)器虛擬化是指將服務(wù)器資源統(tǒng)一抽象為一組可管理、可靈活調(diào)度及動態(tài)分配的邏輯資源（虛擬邏輯服務(wù)器），分以下兩類：

3.1.1 UNIX小型機構(gòu)件虛擬化資源池

對運維支撐系統(tǒng)中那些配置較高的小型機直接淘汰會造成資源的極大浪費，此時可以用專業(yè)虛擬化軟件將UNIX小型機劃分為多個虛擬機，用以承載各支撐系統(tǒng)中的關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

3.1.2 刀片服務(wù)器虛擬化

通過x86刀片服務(wù)器和虛擬化軟件（如vmware＼＼HyperV＼＼kvm等），將x86服務(wù)器劃分成高靈活度、高彈性性及高可用性的X86服務(wù)器虛擬化資源池。

3.2 云資源池及云資源管理技術(shù)

統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)IaaS云計算資源池，通過整合計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等IT基礎(chǔ)資源，實現(xiàn)對IT基礎(chǔ)資源的統(tǒng)一管理、共享及按需分配的能力，并對IT管理、制度和流程進行優(yōu)化，這些都是企業(yè)通向云計算的必經(jīng)之路。

云資源池的邏輯結(jié)構(gòu)包括三個方面：

（1）基礎(chǔ)資源層。

物理資源實體的提供層，包括：服務(wù)器資源、存儲資源、網(wǎng)絡(luò)資源等，它是整個云資源池的硬件基礎(chǔ);

（2）云資源池管控層。

將物理資源實體進行虛擬化，構(gòu)建UNIX小型機資源池、x86機資源池等，并對各虛擬資源進行監(jiān)控和集中化管理;

（3）云資源服務(wù)提供層。

建立自服務(wù)目錄和資源分配閉環(huán)管理流程，實現(xiàn)IT資源自助式服務(wù)。

云資源池的邏輯架構(gòu)圖如下：

云資源池建設(shè)需要注意以下幾個問題：

（1）云計算資源池的采購、建設(shè)和配置等不應(yīng)同某個具體項目捆綁，而要統(tǒng)一全盤規(guī)劃考慮;

（2）云計算資源運維管理應(yīng)依賴于自有專業(yè)團隊，最大化縮短需求響應(yīng)時長;

（3）IT系統(tǒng)資源不再局限于某個部門或某個應(yīng)用，而是跨業(yè)務(wù)系統(tǒng)的和集中的，打破傳統(tǒng)煙囪式限制;

（4）與具體應(yīng)用無關(guān)的橫向維護，在應(yīng)用和IT資源之間的界面清晰，運維管理各司其職，責(zé)任明確;

（5）建立合理的IT資源服務(wù)質(zhì)量考核體系，從而促進資源合理應(yīng)用，達到降本增效的目的。

4 應(yīng)用效果

通過在運維支撐系統(tǒng)建設(shè)過程中引入虛擬化和云計算技術(shù)，對運維IT資源進行虛擬化整合[4]，實現(xiàn)資源池的一體化供給和集中管理，應(yīng)用效果包括：

（1）資源統(tǒng)一監(jiān)控：實現(xiàn)云管理平臺物理資源和虛擬資源的統(tǒng)一調(diào)度，提升資源利用效率;

（2）資源監(jiān)控分析：對物理和虛擬資源進行全面的監(jiān)控及基本服務(wù)流程管理;

（3）資源快速交付：根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的需求，自動配置和部署虛擬資源，加快業(yè)務(wù)響應(yīng)速度;

（4）資源動態(tài)調(diào)整：按需靈活調(diào)整資源分配，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性和系統(tǒng)的健壯性。

5 結(jié)論

盡管云計算和虛擬化并非捆綁技術(shù)，二者同時使用時具有實現(xiàn)優(yōu)勢互補的效應(yīng)。云計算和虛擬化二者交互工作，相得益彰，云計算解決方案依靠并利用虛擬化提供服務(wù)，而那些尚未部署云計算解決方案的系統(tǒng)仍然可以利用端到端虛擬化技術(shù)，從內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施中獲得更佳的投資回報和收益，為企業(yè)競爭力的提升注入新的活力。

參考文獻：

[1]Thomas Erl.云計算：概念、技術(shù)與架構(gòu)[M].北京：機械工業(yè)出版社出版，201407.

[2]劉鵬.云計算[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010：6667.

[3]曹魏巍.數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)研究與實現(xiàn)[D].上海：華東理工大學(xué)，2011.

[4]樊邦奎，丁冠軍，蘭海濱，等.面向智能電網(wǎng)應(yīng)用的云計算架構(gòu)研究[J].電力信息與通信技術(shù)，2014，12（1）：16.