基于云計算技術(shù)的運營商運維體系探究

胡 平

（中國電信股份有限公司廣東分公司 廣州510630）

1 引言

云計算由于其高性能、高可靠性、高安全性等特性，正被各行各業(yè)競相追捧。特別是近幾年隨著云計算技術(shù)的不斷成熟，各大電信運營商逐步開始從試驗階段走向大規(guī)模的商用和內(nèi)部應(yīng)用階段。云計算IaaS層面的技術(shù)優(yōu)勢（資源共享、按需分配、快速部署等），很好地解決了現(xiàn)階段業(yè)務(wù)平臺發(fā)展和運維中存在的主要問題，但其技術(shù)特點決定了引入云計算后業(yè)務(wù)平臺的運維模式不能照搬現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺的運維模式，因此非常有必要在大規(guī)模應(yīng)用前，結(jié)合云計算技術(shù)和業(yè)務(wù)平臺的特性，探究引入云計算技術(shù)后的業(yè)務(wù)平臺運維體系，確保云平臺以及其承載的業(yè)務(wù)平臺能高效、安全、穩(wěn)定地運行。

2 引入云計算后業(yè)務(wù)平臺維護(hù)模式的變化

根據(jù)現(xiàn)階段業(yè)務(wù)平臺維護(hù)的實際情況，結(jié)合云計算技術(shù)的特點，分析引入云計算后運維體系的變化以及面臨的挑戰(zhàn)。

2.1 業(yè)務(wù)平臺維護(hù)現(xiàn)狀

根據(jù)現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺的建設(shè)、運營、維護(hù)實際情況，可知目前業(yè)務(wù)平臺的維護(hù)是采用垂直、分散的維護(hù)模式（平臺獨立建設(shè)、獨立維護(hù)），如圖1所示，主要包括如下兩種情況：

·平臺分散在多個維護(hù)單位（或維護(hù)部門），集中維護(hù)和分散維護(hù)方式共存；

·硬件（包括服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）和軟件（操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、應(yīng)用軟件）的維護(hù)崗位分設(shè)和合設(shè)共存。

2.2 業(yè)務(wù)平臺云化后的維護(hù)模式

業(yè)務(wù)平臺部署在云平臺后，因資源池屬于統(tǒng)一規(guī)劃部署，各業(yè)務(wù)平臺共享使用，因此從原來的垂直、分散維護(hù)模式演變?yōu)闄M向、集中的維護(hù)模式（資源共享，團(tuán)隊維護(hù)）。資源池集中建設(shè)后，云平臺硬件層面（包括服務(wù)器、共享存儲、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等）和虛擬化層面（包括虛擬化軟件、虛擬化管理軟件、云管理平臺等）的維護(hù)可以做到集中維護(hù)；而云平臺上所承載的虛擬機（即業(yè)務(wù)平臺，包括虛擬機操作系統(tǒng)及其上安裝的數(shù)據(jù)庫、中間件、應(yīng)用軟件等），則可參考現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺維護(hù)機制落實相應(yīng)的維護(hù)職責(zé)。業(yè)務(wù)平臺云化后的維護(hù)模式如圖2所示。

圖1 垂直、分散的維護(hù)模式

圖2 橫向、集中的維護(hù)模式

2.3 引入云計算后維護(hù)體系面臨的挑戰(zhàn)

隨著云計算IaaS層面技術(shù)在運營商業(yè)務(wù)平臺領(lǐng)域的大規(guī)模應(yīng)用，傳統(tǒng)的業(yè)務(wù)平臺運維體系將面臨挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)在如下幾個方面。

·維護(hù)管理制度。云平臺和傳統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺的建設(shè)、維護(hù)、服務(wù)模式不同，現(xiàn)階段缺乏相適應(yīng)的維護(hù)制度以適應(yīng)這種變化。

·維護(hù)人員經(jīng)驗。缺乏具備虛擬化技術(shù)應(yīng)用、資源自動化部署、資源綜合調(diào)度、虛擬化技術(shù)安全保障等方面的專業(yè)技術(shù)人才，是快速推進(jìn)云計算技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用的瓶頸之一。

·服務(wù)保障要求。保障難度變大，虛擬化增加了IT基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜性，增加了虛擬化層、物理層與邏輯層的脫離，故障排查更為困難。

·管理流程適配。云平臺建設(shè)特點是資源與項目分離，而傳統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺的資源是獨立建設(shè)、獨立使用，因此為適配云平臺資源共享的特性，需要引入資源管理和服務(wù)管理等流程。

·維護(hù)管理手段?，F(xiàn)有云計算管理平臺商用產(chǎn)品暫未成熟，不能完全滿足運營商規(guī)模運營的需求，并且尚未有一套完整的與現(xiàn)有運營支撐系統(tǒng) （如綜合網(wǎng)管系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)、工單系統(tǒng)等）集成的綜合解決方案。

3 引入云計算后的運維體系

運營商通過云計算統(tǒng)一資源池統(tǒng)一部署各種業(yè)務(wù)平臺后，在業(yè)務(wù)平臺的運維模式方面，從傳統(tǒng)垂直維護(hù)模式演變成橫向模式；在維護(hù)內(nèi)容方面，增加了虛擬化層面相關(guān)的維護(hù)。因此需要根據(jù)這些變化，重新梳理現(xiàn)有的運維體系，以適應(yīng)這種變化，梳理的內(nèi)容主要包括維護(hù)組織架構(gòu)、維護(hù)崗位職責(zé)及分工、維護(hù)崗位設(shè)置、維護(hù)界面劃分、維護(hù)管理制度及流程等幾個方面的內(nèi)容。

3.1 維護(hù)組織架構(gòu)

圖3 云平臺維護(hù)組織架構(gòu)

云平臺屬于業(yè)務(wù)平臺的一種，只不過其承載的不是業(yè)務(wù)，而是其他業(yè)務(wù)平臺，因此云平臺的運維工作基本可以參考現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺的維護(hù)制度，只是維護(hù)的內(nèi)容及對象有所不同。根據(jù)上述業(yè)務(wù)平臺云化后的維護(hù)模式演進(jìn)分析，引入云計算后的維護(hù)組織架構(gòu)如圖3所示。

云平臺的維護(hù)組織架構(gòu)包括職能管理單位（運營管理和維護(hù)管理）、維護(hù)責(zé)任單位、技術(shù)支撐單位（廠商或其他支撐單位）3個層面。

職能管理單位主要包括業(yè)務(wù)平臺維護(hù)管理單位省公司網(wǎng)絡(luò)運營部、業(yè)務(wù)運營管理單位省公司各業(yè)務(wù)部門；維護(hù)責(zé)任單位主要根據(jù)云平臺自身的特點，劃分為硬件設(shè)備層、虛擬化層、虛擬機3個層面的維護(hù)內(nèi)容，分別對應(yīng)不同的維護(hù)責(zé)任團(tuán)隊，主要包括云平臺維護(hù)團(tuán)隊、云硬件維護(hù)團(tuán)隊、云平臺上所承載的業(yè)務(wù)平臺維護(hù)單位，維護(hù)團(tuán)隊的成員包括省NOC、分公司或者第三方維護(hù)單位等。

3.2 維護(hù)崗位職責(zé)及分工

基于業(yè)務(wù)平臺云化后的維護(hù)組織架構(gòu)，引入云平臺后，與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺維護(hù)的主要差別在于多了虛擬化層的維護(hù)，在云硬件和云平臺上承載的業(yè)務(wù)平臺的維護(hù)與傳統(tǒng)意義上的業(yè)務(wù)平臺維護(hù)基本一致，因此本文重點研究云平臺層面的崗位設(shè)置及其職責(zé)分工。

虛擬化層運營與維護(hù)的主要工作內(nèi)容包括云資源管理、云服務(wù)管理、云統(tǒng)計分析、云安全管理等，詳細(xì)工作內(nèi)容如圖4所示。

根據(jù)云平臺運維管理功能需求，結(jié)合實際工作情況，可以把維護(hù)工作歸納成如下幾種維護(hù)崗位：云平臺資源管理員 （或稱云平臺管理員）、云平臺服務(wù)管理員（或稱云平臺操作維護(hù)員）、云安全管理員、云平臺統(tǒng)計分析員，其中云資源管理中的資源監(jiān)控職責(zé)可獨立為云平臺資源監(jiān)控員。

3.3 維護(hù)崗位設(shè)置

根據(jù)云平臺維護(hù)崗位及職責(zé)分工，結(jié)合現(xiàn)有業(yè)務(wù)平臺的維護(hù)情況，建議在省公司網(wǎng)絡(luò)運營部設(shè)置1名云平臺運維管理員，行使云平臺維護(hù)管理職責(zé)。在維護(hù)單位內(nèi)部，對云平臺層面的維護(hù)崗位設(shè)置建議如圖5所示，各維護(hù)崗位可根據(jù)實際需要與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺的維護(hù)崗位合并或者單獨設(shè)置。

3.4 維護(hù)界面劃分

業(yè)務(wù)平臺維護(hù)范圍：虛擬機操作系統(tǒng)（客戶操作系統(tǒng)）及其上安裝的中間件、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用系統(tǒng)都屬于業(yè)務(wù)平臺維護(hù)范疇。

云平臺維護(hù)范圍：服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲等資源池管理（虛擬化層面）以及云管理平臺等。

云平臺硬件維護(hù)范圍：物理服務(wù)器（包括安裝虛擬化軟件的服務(wù)器、安裝虛擬機管理軟件及相關(guān)輔助軟件的物理服務(wù)器、云管理平臺使用的服務(wù)器等）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（含防火墻、負(fù)載均衡器）、共享存儲等。

圖4 虛擬化層維護(hù)工作內(nèi)容

圖5 云平臺崗位設(shè)置

圖6 云平臺故障處理流程

圖7 資源管理流程

3.5 維護(hù)管理制度及流程

引入云計算后，與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)平臺的維護(hù)流程相比，云平臺的維護(hù)管理、軟件版本及補丁管理、需求管理（主要是云管理方面的需求）、局?jǐn)?shù)據(jù)修改管理、機房管理、值班和交班管理以及云平臺的備品備件等，可以完全參考現(xiàn)有的維護(hù)管理制度及流程。本文重點研究引入云計算后的兩個關(guān)鍵流程，即故障申告及處理流程和資源管理流程。

3.5.1 故障申告及處理流程

云平臺的故障申告及處理，建議采取“一點受理、閉環(huán)管理”的原則。因云平臺上承載的是業(yè)務(wù)平臺，因此對云平臺出現(xiàn)故障發(fā)起申告的可能者有：業(yè)務(wù)平臺維護(hù)人員、云平臺監(jiān)控系統(tǒng)（硬件層面的監(jiān)控和虛擬化層面的監(jiān)控）、云平臺維護(hù)人員（含虛擬化層面和硬件層面）。

通過前兩種途徑發(fā)現(xiàn)的故障，建議統(tǒng)一由云平臺故障管控方（建議是云平臺監(jiān)控員承擔(dān)）進(jìn)行受理，并做一定的預(yù)處理，如果無法解決，由故障管控方通知省NOC云平臺維護(hù)人員（含虛擬化層面和硬件層面的維護(hù)人員），當(dāng)管控方不能定位是虛擬化層面還是硬件層面的故障時，先把故障報告給虛擬化層面的維護(hù)人員（建議為云平臺操作維護(hù)員），虛擬化層面的維護(hù)人員牽頭負(fù)責(zé)后續(xù)故障處理及協(xié)調(diào)（含協(xié)調(diào)云資源管理員、云硬件維護(hù)人員等）。

云平臺維護(hù)人員發(fā)現(xiàn)的故障，由云平臺維護(hù)人員直接做預(yù)處理，并判斷在故障處理過程中是否需要業(yè)務(wù)平臺配合，如果需要，由云平臺維護(hù)人員或故障管控方通知業(yè)務(wù)平臺配合故障處理，當(dāng)云平臺維護(hù)人員無法單獨完成故障處理時，需及時聯(lián)系廠商進(jìn)行故障處理，并在故障處理完成后，對故障進(jìn)行分析并向上級主管部門提交故障處理報告，反饋給故障管控方進(jìn)行故障歸檔管理。

故障處理流程如圖6所示。

3.5.2 資源管理流程

云資源的申請（變更）建議由業(yè)務(wù)部門根據(jù)實際需要，向網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部發(fā)起（建議配合電子工單流實現(xiàn)）資源申請，業(yè)務(wù)部門發(fā)起的需求至少要包括：業(yè)務(wù)發(fā)展預(yù)測（決策冗余資源配置）、忙閑時分布預(yù)測（便于維護(hù)部門根據(jù)業(yè)務(wù)情況制定錯峰填谷的資源調(diào)度策略）、申請?zhí)摂M資源大?。–PU、內(nèi)存、存儲、帶寬等）、SLA要求等。網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部根據(jù)規(guī)劃情況審核業(yè)務(wù)部門的需求，根據(jù)實際情況對業(yè)務(wù)部門提出的資源申請進(jìn)行核減，審核通過后提交給網(wǎng)絡(luò)運營部（網(wǎng)絡(luò)運營部批復(fù)后轉(zhuǎn)NOC云資源管理員）審核，網(wǎng)絡(luò)運營部根據(jù)云平臺資源情況，充分考慮云平臺冗余、安全等因素，判斷目前資源池是否滿足業(yè)務(wù)部門的需要，如果資源不夠，則反饋給網(wǎng)絡(luò)發(fā)展部安排資源池擴容，否則由云資源管理員配置相關(guān)資源，轉(zhuǎn)云服務(wù)管理員進(jìn)行開通。

在實際資源運行維護(hù)過程中，云資源管理員根據(jù)資源運行統(tǒng)計分析情況對資源池進(jìn)行優(yōu)化，并根據(jù)實際情況及時向上級部門提交擴容建議。資源管理流程如圖7所示。

4 結(jié)束語

引入云計算IaaS技術(shù)后，業(yè)務(wù)平臺由原來獨立建設(shè)、分散維護(hù)模式，發(fā)展為業(yè)務(wù)平臺的集約化運營管理，在實際運營過程中首先需要理順維護(hù)管理組織架構(gòu)問題，從全局出發(fā)實現(xiàn)跨專業(yè)、跨部門、跨單位的維護(hù)資源整合，在此基礎(chǔ)上明確各部門間的維護(hù)職責(zé)及分工，落實云平臺的各個維護(hù)崗位及職責(zé)，明確彼此間的維護(hù)界面，并結(jié)合相應(yīng)的維護(hù)規(guī)章制度、維護(hù)管理流程進(jìn)行約束，從而實現(xiàn)高效、規(guī)范化的云平臺運維管理體系。希望通過本文的分析和研究，能對運營商引入云計算后的運維體系梳理起到啟發(fā)和參考作用。

1 譚志遠(yuǎn).云計算給業(yè)務(wù)平臺的發(fā)展與運維帶來的機遇與挑戰(zhàn).電信科學(xué),2011,27(7)