管理資源池

公有云計(jì)算資源池面向的對象數(shù)量大不固定；私有云計(jì)算資源池主要面對企業(yè)內(nèi)所有資源需求者，如果是跨區(qū)域集團(tuán)性企業(yè)，不僅包括公有云計(jì)算資源，還會(huì)有私有云計(jì)算資源，如何管理是擺在數(shù)據(jù)中心管理人員面前的一項(xiàng)難題。下述幾個(gè)管理關(guān)注點(diǎn)是必須具備的。

流程設(shè)計(jì)與管理

用戶在需求時(shí)申請資源池，需求結(jié)束時(shí)則放棄資源池的租用，并在使用過程中隨時(shí)會(huì)涉及到擴(kuò)容和縮減的狀況，因此計(jì)算資源池的管理需要全面考慮資源申請、資源開通、資源擴(kuò)展、資源回收等多方面流程。

圖8 計(jì)算資源池流程設(shè)計(jì)模型

為了避免過多的用戶和管理人員的交互，資源池的租用需采用自助操作模式，從資源的申請，到最終的付費(fèi)全部由用戶自己完成，采用模板部署方式，減少系統(tǒng)上線時(shí)間。通過資源整合、資源分配、服務(wù)交付、用戶交互等諸多方面形成良好的化學(xué)反應(yīng)，為計(jì)算資源池的快速應(yīng)用提供保障（如圖8）。

模板管理

傳統(tǒng)模式中，新服務(wù)器上架首先需要構(gòu)建分區(qū)表、格式化硬盤、安裝操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序，以及部署數(shù)據(jù)庫，這將是一個(gè)非?？植赖闹貜?fù)性勞動(dòng)。資源池需要避免類似狀況發(fā)生，需要通過模板來輔助多服務(wù)同時(shí)上線行為。

資源模板包括“虛機(jī)模板管理”、“虛機(jī)組合模板管理”兩個(gè)功能模塊。

“虛機(jī)模板管理”是VM的格式化描述，定義服務(wù)目錄中的資源規(guī)格，包括VM的CPU和內(nèi)存、軟盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、虛擬硬盤、網(wǎng)絡(luò)適配器等各項(xiàng)硬件資源和配置參數(shù)，以及VM操作系統(tǒng)相關(guān)配置文件。

“虛機(jī)組合模板”是定義一組VM及其工作流的格式化描述，包括多個(gè)VM的各項(xiàng)軟硬件項(xiàng)硬件資源和配置參數(shù)，同時(shí)還定義各個(gè)VM之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，除了“虛機(jī)模板管理”資源定義之外，還涉及到工作流的關(guān)系，如各個(gè)VM之間的啟停順序、停止順序、配置順序、數(shù)量關(guān)聯(lián)等。

通過模板管理可以實(shí)現(xiàn)快速、批量、自動(dòng)化的部署VM，減少人為操作，提供部署效率。

動(dòng)態(tài)遷移管理

單一物理設(shè)備會(huì)抽象出數(shù)十個(gè)，甚至數(shù)百個(gè)虛擬資源，一旦物理設(shè)備出現(xiàn)致命故障，抽象出來的虛擬資源也勢必會(huì)受到破壞，進(jìn)而會(huì)影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的應(yīng)用。因此，眾多物理設(shè)備構(gòu)建的資源池需要具備動(dòng)態(tài)遷移功能，當(dāng)單一物理硬件出現(xiàn)故障，負(fù)載可以隨時(shí)調(diào)用資源池內(nèi)的任何資源，服務(wù)不會(huì)出現(xiàn)長時(shí)間的中斷，忽略單一節(jié)點(diǎn)或者多節(jié)點(diǎn)對資源池的影響（如圖9）。

另一方面，動(dòng)態(tài)遷移管理可以根據(jù)閥值自動(dòng)管理資源池，某個(gè)節(jié)點(diǎn)的CPU、內(nèi)存的利用率較低時(shí)，可以將其支付的負(fù)載遷移到其他節(jié)點(diǎn)中，并將物理設(shè)備離線處理，減少能耗支出。

計(jì)算資源池中通常包括資源動(dòng)態(tài)分配技術(shù)、資源動(dòng)態(tài)容量規(guī)劃技術(shù)，需要擁有根據(jù)不同的狀況制定相應(yīng)的動(dòng)態(tài)分配策略與機(jī)制。

圖9 動(dòng)態(tài)遷移與高可移植性

表1 涉及對象及健康指標(biāo)

異構(gòu)平臺(tái)管理

VMware、Hyper-V、XenServer各有優(yōu)勢和劣勢，某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，企業(yè)的數(shù)據(jù)中心或許會(huì)出現(xiàn)多個(gè)虛擬化平臺(tái)，這就需要管理平臺(tái)可以兼容市面上主流的虛擬化平臺(tái)，當(dāng)多個(gè)平臺(tái)同時(shí)出現(xiàn)時(shí)，可以兼容其資源池內(nèi)的所有資源，并無差異地交付給用戶。

云用戶希望的是無障礙的、即時(shí)的應(yīng)用，不希望重新編寫應(yīng)用來滿足虛擬資源的需求，因此資源池需要在異構(gòu)平臺(tái)上做出足夠多的支持，應(yīng)對不同類型業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運(yùn)行需求，并滿足異構(gòu)虛擬化環(huán)境的集群與遷移。

健康管理

健康管理是根據(jù)歷史性能數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，通過自學(xué)習(xí)模式分析虛擬主機(jī)、虛擬集群、虛擬數(shù)據(jù)中心、宿主主機(jī)等資源內(nèi)容，并計(jì)算各時(shí)間點(diǎn)上的動(dòng)態(tài)閥值區(qū)間。由于健康管理是對動(dòng)態(tài)區(qū)間的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和統(tǒng)計(jì)，因此不需要再手動(dòng)設(shè)定資源池內(nèi)相關(guān)對象的閥值范圍，符合數(shù)據(jù)中心計(jì)算資源池內(nèi)的自動(dòng)化管理。

健康管理中主要涉及對象和健康指標(biāo)如表1所示。

監(jiān)控管理

計(jì)算資源池運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)是否良好，直接影響了用戶的操作體驗(yàn)，相信任何一個(gè)用戶都不能容忍緩慢的、易中斷的信息資源，因此保證資源池高效、穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，是數(shù)據(jù)中心的重點(diǎn)任務(wù)。健康管理為計(jì)算資源池的健康保駕護(hù)航，同時(shí)還需要具備完善的監(jiān)控管理。

監(jiān)控管理通常需要包括如下幾點(diǎn)：

a.數(shù)據(jù)采集，采集物理服務(wù)器信息、虛擬服務(wù)器信息，為容量管理、性能管理、視圖管理提供數(shù)據(jù)依據(jù)。

b.服務(wù)器監(jiān)控，服務(wù)器名稱、CPU利用率、內(nèi)存利用率、負(fù)載、磁盤使用量。

c.虛擬平臺(tái)監(jiān)控，平臺(tái)啟停狀態(tài)、名稱、IP地址、MAC地址、CPU利用率、內(nèi)存利用率、負(fù)載、所屬物理服務(wù)器等。

d.視圖管理，實(shí)時(shí)顯示服務(wù)器狀態(tài)、虛擬機(jī)狀態(tài)、與虛擬機(jī)相關(guān)的用戶服務(wù)實(shí)例。

圖10 云數(shù)據(jù)中心監(jiān)控分析和報(bào)告

e.性能管理：對計(jì)算資源池中CPU利用率、內(nèi)存利用統(tǒng)一監(jiān)管，出現(xiàn)性能下降或者異常情況，通過自主行為及時(shí)處理。

e.告警功能：發(fā)生致命災(zāi)難時(shí)，支持郵件告警、短信告警、語音告警。

統(tǒng)計(jì)與報(bào)告管理

CPU資源池、內(nèi)存資源池是否充足，將直接影響用戶的使用，因此池中的各種資源，以及使用狀況、資源狀態(tài)需要根據(jù)管理人員或者用戶的需求生成相應(yīng)的使用報(bào)告，對于管理人員來說，可以隨時(shí)關(guān)注資源池的性能指標(biāo)是否符合要求，并可以作為收費(fèi)的相關(guān)依據(jù)；對于用戶來說，可以清晰了解租用的資源性能指標(biāo)，是否符合SLA要求（如圖10）。

資源池的構(gòu)建和管理是計(jì)算資源池建設(shè)的重要環(huán)節(jié)，它是數(shù)據(jù)中心運(yùn)營的根基，擁有豐富的資源池、可靠的管理、簡單的交付，可以保證數(shù)據(jù)中心更好地運(yùn)作。