私有云部署實戰(zhàn)

清水 編譯

當云計算剛被人們所了解的時候，人們聽說的大多是公有云。這主要是因為公有云服務提供商都是一些業(yè)內響當當?shù)墓?，比如谷歌、亞馬遜等。到后來人們真正開始讓云計算落地的時候，更關注的卻是私有云。這是因為由于數(shù)據(jù)安全、可控性等方面的考慮，企業(yè)更愿意選擇私有云。鑒于此，我們有必要了解如何部署私有云。

一般來說，私有云的建設涉及到實施虛擬化、部署自動化工具、制定新的流程、管理制度等，其中，雖然有人認為自動化和流程編排工具不是必須的云管理工具，但實施人員和專家們表示，自動化的工具與管理服務器和存儲系統(tǒng)的基礎工具一樣必不可少。如果沒有這些工具，就無法降低私有云的管理成本。不管怎么樣，選擇數(shù)據(jù)中心虛擬化軟件以及挑選自動化和編排管理工具都至關重要。

如何入手

究竟如何著手建立私有云取決于企業(yè)一開始有什么，原有環(huán)境可能決定你先要做什么工作。如果是從頭開始建立私有云，就要先對服務器進行虛擬化，然后開始對存儲和網絡進行虛擬化，之后再著手其他方面。

如果企業(yè)想充分享受到私有云的好處，這些步驟是必須的：你需要能夠為用戶配置他們所需的硬件和軟件，然后部署硬件或服務；你還需要有辦法來管理和控制IT運營環(huán)境；需要能夠管理從私有云到公有云的遷移，也就是說，能夠在私有云和公有云之間來回轉移工作負載。

一般而言，建立私有云的方法因企業(yè)的不同而不同，但總有一些共通的東西。比如，準備建立私有云時，你至少要提出并回答諸如此類的問題：哪些應用將會在私有云中運行、哪些不會？是否可以靈活地擴展應用程序以便充分利用云？如果有兩個數(shù)據(jù)中心，如何在兩者之間遷移應用程序、共享資源？哪些應用部署到云上是利大于弊、哪些又是弊大于利？

這些問題都是需要反復思考的，另外，企業(yè)還需要竭力為私有云規(guī)劃好業(yè)務流程。

制定框架并建立配置數(shù)據(jù)庫

澳大利亞布里斯班市大型金融服務提供商Suncorp公司開始規(guī)劃私有云并制訂相應戰(zhàn)略時，最先做的一件事就是創(chuàng)建一套基于服務的操作模式和服務目錄。服務目錄包含內部使用的一系列自動化服務，通過自助服務門戶網站提供給企業(yè)內部用戶。

創(chuàng)建服務目錄的關鍵是實施一套信息技術基礎設施庫（ITIL）框架，從而把公司IT資產和業(yè)務應用關系方面的信息存儲在配置管理數(shù)據(jù)庫（CMDB）中。Suncorp的所有主要IT流程：事件、問題、資產和變更等流程都基于CMDB。

完成服務目錄可能費時又費力，但如果企業(yè)已在使用IT服務管理和變更管理工具，比如BMC Remedy或Service-now.com，又擁有現(xiàn)成的CMDB，這項工作就比較省事。企業(yè)可以借助CMDB提供的功能來管理服務目錄里面所列的自動化服務。Suncorp就在這么做，它借助了基于BMC Remedy的CMDB。

Suncorp的企業(yè)服務主管Paul Cameron說，Suncorp之所以部署私有云，是因為必須為客戶提供更好的服務，以更迅速地滿足他們的需要。而在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，企業(yè)常常需要花一周甚至幾個月的時間來配置一臺服務器，當然，其具體時間長短取決于IT員工的工作量有多大、請求處理各項任務的用戶隊伍排得有多長。

如今在Suncorp，用戶進入到自助服務門戶網站后，即可請求資源和服務。一旦提出請求，這些服務就會自動交付。Suncorp已對其大多數(shù)數(shù)據(jù)中心的服務器和存儲系統(tǒng)等進行了虛擬化，現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心約80%的服務通過自動化的自助服務門戶網站來提供。

擁有私有云的企業(yè)大多數(shù)情況下要使用某種方法來控制用戶需求，比如成本分攤，或者對用戶可以請求的容量大小進行嚴格限制。不然，用戶完全有可能不斷創(chuàng)建虛擬服務器，很快用完現(xiàn)有容量。

容量規(guī)劃

咨詢公司Precision IT的系統(tǒng)工程師Jeffrey Driscoll認為，公司在開始建立私有云時，最基本的工作是購買服務器、存儲系統(tǒng)（如存儲區(qū)域網即SAN）和虛擬化軟件，然后就是開始構建集群，接下來就是容量規(guī)劃。

容量規(guī)劃涉及如下工作：當你根據(jù)需要為集群添加服務器及其他資源以滿足業(yè)務需要時，要搞清楚需求可能會出現(xiàn)哪些變化。容量規(guī)劃是確保集群和云性能的一個主要工作。要是這項工作做不好，最后就會得到一個毫無用處的系統(tǒng)，或者不得不添置傳統(tǒng)的非云系統(tǒng)以支持業(yè)務運行。

大多數(shù)企業(yè)并不善于監(jiān)測和預留計算能力。為了能夠滿足用戶需求，通常只好讓數(shù)據(jù)中心多提供一些，這意味著一定數(shù)量的硬件處于閑置狀態(tài)。詳細記錄企業(yè)的使用情況有助于你確保擁有足夠又不至于過多的計算能力和存儲能力。一種解決辦法是建立混合云環(huán)境：當私有云里面的計算能力或者存儲能力不夠用時，用戶改而向公有云請求，比如亞馬遜的彈性計算云（EC2）。

一旦集群運行起來，你就可以開始配置虛擬服務器了。結果得到的是一種分層架構，包括服務器層、網絡層和虛擬化層。每一層都有相應的管理工具，這個時候就可以開始考慮自動化了。

評估云的安全

私有云被認為很適合擔心安全問題或需要遵守監(jiān)管法規(guī)的企業(yè)，不過Suncorp的Cameron提醒說，私有云迫使實施人員重新考慮如何對待安全工作。

比如說，管理傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心中防火墻的那套方式不會總適用于工作負載可能隨時轉移的云環(huán)境。原因在于，在虛擬化環(huán)境下，服務器可能被分成不同的安全組，目標主機的安全性可能滿足不了遷移到其上的虛擬機。

在私有云中，虛擬化防火墻很重要。之所以很重要，是因為多個虛擬機可能使用虛擬化網絡交換機及其他虛擬化組件連接起來，不像在物理環(huán)境中那樣，網絡完全基于物理硬件和線纜而運行。

需要牢記的一點是，虛擬環(huán)境下的安全問題并不總是與非虛擬環(huán)境下的安全問題一模一樣。

存儲系統(tǒng)的管理

存儲并不總是像一些人所說的那樣是個大問題。如果你的虛擬化環(huán)境存在存儲問題，有一些方法可以解決它們，包括重復數(shù)據(jù)刪除、自動精簡配置、更深入了解購買存儲系統(tǒng)的方式。

Concur公司的托管服務副總裁Craig Baughn說：“我們當初的做法是，先將存儲系統(tǒng)提升一個層次，從串行ATA（SATA）硬盤升級到IDE硬盤，從而解決了性能問題?！彼忉屨f，剛開始公司對虛擬化環(huán)境的輸入/輸出需求有點估計不足。“我們后來發(fā)現(xiàn)，先分析某一服務器和應用程序的存儲需求，然后再遷移到虛擬機上，這么做很關鍵，那樣我們就能從一開始就把服務器和應用程序放到合適的存儲層上?！?/p>

“Concur部署的架構讓我們得以合理地運用重復數(shù)據(jù)刪除技術，從而在不犧牲性能的情況下，獲得超過40倍的壓縮比。重復數(shù)據(jù)刪除是針對存儲系統(tǒng)刪除重復或冗余信息的一種手段。”Baughn解釋說，這么做的一個好處是虛擬機的重啟速度比物理服務器的重啟速度平均快一倍。

Baughn說：“我們致力于讓私有云更有彈性，那樣當我們的客戶和員工需要更多計算和存儲能力時就能夠動態(tài)擴展?！盋oncur選擇了VMware的虛擬化軟件、CA用于監(jiān)控的服務保障套件和BMC的BladeLogic服務器自動化套件，幫助管理其私有云。

管理私有云

云管理是私有云的重要組成部分。管理私有云的第一步是使用管理工具將物理基礎架構和虛擬基礎架構統(tǒng)一起來。這通常意味著你不得不管理運行虛擬化軟件的物理服務器和運行虛擬機的物理服務器，因為不是所有服務器都是私有云中的資源。你應該選擇讓你可以在各種執(zhí)行環(huán)境下均可看到相同視圖的工具，也就是無論你是在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)平臺上處理工作負載（無論使用或不使用虛擬化），還是在私有云中運行應用程序。你還需要在運行應用程序的所有環(huán)境下（如私有云和公有云），對軟件許可進行統(tǒng)一管理。

基礎架構管理包括虛擬機、存儲和備份/恢復等方面的管理。銷售這類工具的廠商比較多，如CA、思杰、紅帽、微軟和VMware等。雖然這些廠商常常聲稱各自的產品都面向私有云基礎架構，但由于對“云”的定義非常寬泛，所以要仔細調查每個產品的功能。

要考慮的另一個方面是，小企業(yè)和一些中型企業(yè)常常不勝任獨立建立私有云這項任務，因而很可能需要聘請IT顧問。

還有一種管理工作是服務水平管理，這涉及在虛擬服務器之上的抽象層管理工作負載?？梢栽谶@一層采用自動化，IBM Tivoli和惠普InSight等傳統(tǒng)的管理工具就是在私有云架構中的這一層發(fā)揮作用。提供這類自動化管理工具的廠商包括：IBM Tivoli、惠普、CA、VMware和BMC等。

一些廠商正考慮在操作系統(tǒng)層面進行集成。微軟在這方面已做了大量的工作，并推出了系統(tǒng)中心（System Center）管理產品，以便用戶深入了解虛擬機管理程序內部和虛擬服務器里面的情況。

專家提醒，建立私有云時還要做好管理多個虛擬機管理程序的打算，現(xiàn)在市場上的虛擬機管理程序有VMware的ESX、微軟的Hyper-V、紅帽以及基于Linux的KVM和開源Xen的其他版本。其中，微軟可管理Hyper-V虛擬服務器，還能管理ESX虛擬服務器的一些方面，思杰和紅帽等其他云廠商也可以管理多個虛擬機管理程序創(chuàng)建的虛擬機。理想情況下，你應該可以通過單一界面來控制多個虛擬機管理程序。

選擇現(xiàn)有的工具，還是自己開發(fā)？

現(xiàn)存商業(yè)化的工具其缺點在于，可能需要對它們進行定制才能適用于你的環(huán)境。而使用自制工具的缺點在于，企業(yè)內部的IT部門需要精心維護、改善功能等。

除了自制工具，另一個選擇就是購置不同的第三方組件，把它們組合起來，從而構建使用混合組件的云架構。這里潛藏著一個風險 ：要是出了問題，你該找誰？另一種可能出現(xiàn)的情況是，你被某家廠商（如微軟或VMware）牢牢綁住了手腳。通常，我們不希望自己被某一家廠商的云產品牢牢綁住手腳，尤其要避免只有在使用它自己的組件時，其云架構才運行良好的廠商。因此你要考慮到將來可能需要添置自制工具或第三方工具。

每種選擇都各有其利弊，所以要認真比較可供選擇的方案。另外要牢記：一旦你選擇了某一種方案，半途而廢既費錢又費時。

值得一提的是，開源軟件是建立私有云的一個不錯選擇，因為這類軟件實際上是免費的，而且不會阻礙虛擬化和云計算帶來的靈活性，相反，按物理處理器購買許可證的專有軟件有時會阻礙靈活性。比如說，虛擬機從一個主機遷移到另一個主機時，專有軟件許可也許會帶來問題。Abiquo、Cloud.com和紅帽都銷售用于管理云的開源工具。

Verizon Business公司的云計算負責人Jeff Deacon建議，有經驗的企業(yè)可以集成多套管理工具，比如惠普的服務器自動化套件和BMC的監(jiān)管自動化套件。企業(yè)可以從BCM監(jiān)管套件和惠普服務器自動化套件里面，統(tǒng)籌管理安全、防火墻、網絡和存儲單元。不過，組合使用多套工具的公司可能不得不自行編寫大量軟件，以獲得必要的自動化功能。

由于目前還無法在市面上買到某一款現(xiàn)存的商業(yè)產品可以完成大多數(shù)IT經理需要為私有云完成的一切工作。因而，你只能將眾多廠家的許多不同產品組合起來，并把你自己的圖形用戶界面（GUI）放在前端。

雖然有時候，單一控制臺管理對私有云來說不一定很現(xiàn)實，因為不是每個企業(yè)都能使用一個控制臺來管理，但哪怕是只使用兩三個控制臺，那也是一大進步，因為現(xiàn)在有些公司使用的控制臺多達十幾個。

Deacon認為，單一控制臺管理未來很可能會出現(xiàn)。他表示，Verizon Business已建立了一個高級的控制臺管理層，可以調用來自VMware vCenter、惠普網絡自動化和惠普虛擬連接及其他產品的應用編程接口（API）。他預測，將來可能會出現(xiàn)市場急劇收縮的情況，剩下來的一小批廠商提供集成度大大提高的功能。

Forrester的分析師Gillett說，IT部門還需要聯(lián)合和協(xié)同操作能力，“我們也許能夠把私有云管理工具組合起來，但需要經歷一段艱難的過渡期。”

一些IT經理提醒，應該考慮選擇那些有一定知名度的大公司來提供云技術，因為一些初創(chuàng)的公司說不定在一年半載后就可能倒閉破產。Deacon認同這個觀點。他表示，像惠普和IBM這些大公司可能會收購云領域的新興公司，將新興公司的軟件添加到現(xiàn)有產品線中。比如惠普收購OpsWare和BMC收購BladeLogic就是這方面的典例。CA更是一直在大肆收購，先后收購了Nimsoft、Oblicore、3Tera及其他公司。

改變流程最困難

實施私有云并非易事。一些企業(yè)使用自己開發(fā)的工具，另一些企業(yè)構建的云架構由多家廠商的組件集成，也有一些企業(yè)購買的軟件清一色來自微軟或者VMware，因而被某一家廠商牢牢綁住手腳。不管采用的方法如何不同，企業(yè)不遺余力地部署私有云一般出于同樣的理由：為了降低成本，并且提高配置的靈活性。不過，多年來用于數(shù)據(jù)中心的許多流程和規(guī)程需要改變一下。這可能是實施私有云過程中最困難的環(huán)節(jié)。IT部門在配置過程中通常面臨許多流程和要求，包括預算要求，而且要與存儲、網絡和服務器等小組進行討論，還有大量的書面工作。而與這些方法直接形成反差的是，通過使用自動化和編排機制的私有云計算為企業(yè)帶來了簡化、快捷的配置。

另外，企業(yè)將面臨內部用戶的巨大壓力，要求開始使用云。如果數(shù)據(jù)中心的操作小組無法利用私有云迅速滿足用戶需求，那么可以預料內部用戶會改而關注另一個選擇：公有云。這就是為什么在過去一年里，一些IT部門已開始迅速部署私有云。為了成功地與公有云提供商展開競爭，IT人員需要在企業(yè)內部部署類似服務，以便使用私有云比使用外部的公有云更好、更有吸引力。