私有云計算平臺在重慶煙草行業(yè)的應用

雷 宇

(重慶市煙草專賣局(公司)，重慶 400023)

一、云計算簡介

目前，IT技術(shù)發(fā)展的趨勢和熱點話題是云計算;云計算的相關(guān)技術(shù)也是解決IT基礎(chǔ)設(shè)施相關(guān)問題的有效手段，而重慶市煙草行業(yè)也迫切需要通過實施虛擬化和云計算來提高信息化基礎(chǔ)設(shè)施的可用性和敏捷性，降低業(yè)務快速擴展時的重復投資，降低運營成本。

二、云計算建設(shè)的重要性

1)采用云計算技術(shù)能有效利用資源，節(jié)能減排，降本增效，實現(xiàn)企業(yè)效益與社會效益的同步提升。

2)云計算有利于增強應用協(xié)同，豐富應用提供，增加用戶黏性，保存激增。

3)發(fā)展云計算也是擴大產(chǎn)業(yè)影響力的重要手段。

4)基于云計算提供的業(yè)務已經(jīng)開始對傳統(tǒng)方式形成威脅，其長遠的深入影響不可低估。

總而言之，云計算能幫助行業(yè)在更低成本的基礎(chǔ)上提供更多、更好、更安全的服務，從而將信息化提升發(fā)展到一個新的高度。

三、方案描述

首先利用服務器集群，將包括服務器、存儲、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施資源集中起來，進而由基礎(chǔ)設(shè)施云平臺實現(xiàn)自動管理，為客戶提供基礎(chǔ)設(shè)施服務。在此基礎(chǔ)上，進一步為客戶提供部分的或整體的虛擬數(shù)據(jù)中心的能力和服務。

本方案主要完成的建設(shè)內(nèi)容:1)進行基礎(chǔ)設(shè)施云平臺的管理平臺建設(shè)，使其具備對多資源的基礎(chǔ)資源的管理能力;完成云平臺的體系架構(gòu)部分安全管理要求的建設(shè)。2)完成資源池與管理控制中心的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境搭建，以及與相關(guān)接口的溝通，構(gòu)建較為完整的云平臺。

為解決農(nóng)村人口吃水問題，國家高度重視供水工程建設(shè)，特別是“十一五”以來，不斷擴大投資規(guī)模。僅甘肅靜寧縣就累計投資8 735萬元，建成13處農(nóng)村飲水安全工程，解決了17.04萬農(nóng)村人口飲水安全問題。但截至目前，靜寧縣仍有12.94萬人存在飲水困難。

本方案實施完成后，重慶市煙草行業(yè)將具備提供有彈性的、能快速部署的、高可用性的信息化基礎(chǔ)設(shè)施服務能力。

四、實施分析

(一)重慶市煙草行業(yè)機房設(shè)施現(xiàn)狀

目前，中心機房服務器包括小型機25臺、PC服務器48臺、刀箱1個(13片刀)、存儲9臺、備份帶庫2臺，提供給12個應用系統(tǒng)使用?？梢钥闯?，傳統(tǒng)的建設(shè)發(fā)展面臨各種問題:業(yè)務模式不靈活，成本較高，服務器利用率低，能耗高，配置復雜，配置復雜，機房更擁擠，承重和容積都存在問題。

總之，目前的方式面臨如業(yè)務結(jié)構(gòu)單一，不利于商業(yè)模式的演進和新業(yè)務的展開等問題。由于資源布局松散，缺乏面向新業(yè)務的有效整合;基礎(chǔ)資源的平均利用率低，建設(shè)成本和運營成本較高。然而云業(yè)務的出現(xiàn)，將加速傳統(tǒng)業(yè)務向面向客戶、以客戶為中心的差異化增值業(yè)務和價值鏈運營的新方向轉(zhuǎn)型。

(二)云計算模式的意義

云計算通過極大地提高服務器的使用率，在規(guī)?；幕A(chǔ)上產(chǎn)生更好的成本效應。基于基礎(chǔ)設(shè)施的云計算提供了廉價的高性能計算、服務器使用、運算和存儲業(yè)務的服務。

1)降低成本，從投入和管理上均降低成本。

2)提高靈活性，基礎(chǔ)設(shè)施資源的部署時間從幾天到幾個星期縮短至分鐘量級。

3)降低風險，虛機運行在企業(yè)集中管理的，標準化的IT基礎(chǔ)設(shè)施上，減少意外停機。

在中國，云計算市場剛剛起步。世紀互聯(lián)在2009年發(fā)布了CloudEx的基礎(chǔ)設(shè)施即服務(IaaS)平臺，主要針對中小企業(yè)。杭州、無錫、深圳等政府也投資做了一些為本地軟件園企業(yè)服務的云試點。進入2010年，云計算的腳步也越來越快，互聯(lián)網(wǎng)巨頭如百度、騰訊、阿里巴巴也正在加快自身數(shù)據(jù)中心及云計算平臺的研發(fā)和搭建。

(三)需求分析

基礎(chǔ)設(shè)施即服務是指行業(yè)可以使用云計算技術(shù)來訪問計算資源，這包括計算、存儲和應用虛擬化技術(shù)所提供的相關(guān)功能。重慶市煙草行業(yè)的云計算戰(zhàn)略應從動態(tài)云計算平臺切入，利用現(xiàn)有主機、存儲、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，通過云計算方式充分利用主機計算能力、存儲空間，在第一階段提供以基礎(chǔ)設(shè)施服務(IaaS)層次上的云計算服務，然后逐步擴展到平臺即服務和軟件即服務的類型。

1)動態(tài)云計算平臺為用戶不僅提供基礎(chǔ)的計算能力與儲存能力服務，還可以包括平臺服務、應用服務等多種虛擬化服務，并可以降低設(shè)備投資費用和維護成本、減少管理復雜度、提高可用性。

2)在滿足傳統(tǒng)的用戶對計算能力、存儲資源的需求的基礎(chǔ)上，提供基于云端的開發(fā)平臺。融合主流的開發(fā)平臺和對不同終端(包括移動終端)的開發(fā)環(huán)境，建設(shè)一個面向云的并行測試環(huán)境，以建設(shè)一個旨在豐富云端應用的生態(tài)系統(tǒng)。

3)實現(xiàn)節(jié)能減排效果，基于統(tǒng)一且優(yōu)化的IT基礎(chǔ)設(shè)施，提高能源效率，以降低成本，消除空間、電能和冷卻資源的限制。

4)突破信息化建設(shè)發(fā)展瓶頸，解決運維效率低、機器利用率低等多重問題，并提供一個統(tǒng)一的運營管理平臺。

5)降低企業(yè)成本，降低應用系統(tǒng)建設(shè)服務的使用門檻，更快更靈活地提供新的應用服務。

從平臺客戶角度看，云計算平臺的應用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)信息化建設(shè)模式有了一些變化，但最終用戶在使用應用服務的時候沒有任何影響。

1)平臺管理人員將通過統(tǒng)一的系統(tǒng)管理軟件包實現(xiàn)物理機、虛擬機群和應用的監(jiān)控。由統(tǒng)一界面顯示各項參數(shù)，可提供預警編程接口。

2)當客戶需求發(fā)生變化時，平臺管理人員通過系統(tǒng)管理軟件包，只需要進行一些軟件界面上的選擇，即可實現(xiàn)對新服務器需求的改變，如對CPU個數(shù)的改變和硬盤空間的增加，而控制管理軟件包將實時進行IDC云資源的調(diào)度來滿足用戶需求，無須重新購置機器，無須人工重啟機器。甚至可以實現(xiàn)用戶的完全自助服務。

3)當服務器發(fā)生問題時，通過系統(tǒng)管理軟件包自動部署新虛擬機群資源，由平臺進行資源調(diào)度，實時提供新的虛擬服務器并將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移備份。這一設(shè)計將帶來全新的災備建設(shè)方案，從問題中恢復的速度快，操作簡單，無須人工干預，降低風險。

(四)建設(shè)目標及思路

1.建設(shè)目標

構(gòu)建云計算平臺，運用云計算的彈性伸縮、快速部署、資源抽象等特性為IC設(shè)計及物聯(lián)網(wǎng)用戶提供高性能計算及安全的數(shù)據(jù)存儲服務。一期計劃將提供如表1所示的計算和存儲資源。

表1 云計算服務

2.建設(shè)思路

1)應用為先。按照用戶需求快速為其構(gòu)建安全穩(wěn)定的應用環(huán)境和技術(shù)服務是云計算平臺的主要任務。因此，云計算平臺將實現(xiàn)跨硬件服務器、操作系統(tǒng)平臺和應用中間件的管理，支持各種業(yè)務應用的不同需求，保證業(yè)務應用的穩(wěn)定性和可用性。

2)創(chuàng)新為體。在信息技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展日新月異的今天，須充分考慮技術(shù)發(fā)展趨勢，采用先進的產(chǎn)品和創(chuàng)新的思路，最大化利用現(xiàn)有投入，并考慮到今后擴展的需求。

3)效率為要。云計算平臺的建設(shè)不僅需要考慮設(shè)備的高性能，還需要考慮到在使用過程中通過虛擬化、資源共享和自動化等手段來協(xié)調(diào)資源的調(diào)度，提高整體利用率，打造一個綠色、高效的平臺。

3.整體架構(gòu)

云計算平臺的整體架構(gòu):硬件資源包括小型機和PC服務器，存儲設(shè)備、交換機和路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備;軟件資源包括云計算平臺管理軟件、系統(tǒng)支撐軟件和行業(yè)應用軟件等;云計算方案可以按照未來應用的需求和應用場景進行二次開發(fā)，使云計算管理平臺與應用環(huán)境進行有效整合。

五、當前的主流云計算解決方案評析

(一)IBM

云計算戰(zhàn)略“智慧的云計算”云計算產(chǎn)品和解決方案1)IaaS解決方案:開發(fā)/測試云解決方案、企業(yè)私有云解決方案、IDC公有云解決方案。主要基于Tivoli Service Automation Manager和IBM Service Delivery Manager等軟件實現(xiàn)資源的自動化調(diào)度。需要納入云計算中心的軟硬件資源，硬件包括x86或power服務器、存儲服務器、交換機和路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。軟件包括各種操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫及應用，如Aix，Linux，DB2，WebSphere，Lotus，Rational等。云計算咨詢服務、部署服務及客戶化服務。解決方案可以按照客戶的特定需求和應用場景進行二次開發(fā)，使云計算管理平臺與客戶已有軟件硬件進行整合。2)PaaS解決方案:WebSphere Virtulization Enterprise提供J2EE平臺云服務，DB2 Pure Scale提供標準數(shù)據(jù)庫PaaS服務，Rational在線開發(fā)測試平臺提供開發(fā)測試平臺云服務。3)SaaS解決方案:IBM盤古云計算解決方案提供面向中小企業(yè)和軟件開發(fā)企業(yè)的SaaS解決方案，EDA云提供面向微電子開發(fā)企業(yè)的開發(fā)/產(chǎn)品管理云計算解決方案，Tivoli Live提供在線監(jiān)控云計算解決方案，Lotus Live提供在線協(xié)同辦公云計算解決方案。4)IBM全線硬件產(chǎn)品都提供成熟的充分虛擬化的能力，為云計算打下堅實的基礎(chǔ)。為政府帶來的核心價值建設(shè)和產(chǎn)值拉動IBM聯(lián)合了包括超圖軟件、杭州創(chuàng)業(yè)軟件、中電廣播、中金富通、Amazon、Juniper Network等ISV和SI作為其合作伙伴推廣云計算，并參與多少地方政府的云計算服務平臺建設(shè)。IBM由于自身擁有從基礎(chǔ)硬件到軟件和服務的全系列產(chǎn)品，往往可以單獨為用戶提供全套的云計算解決方案。為企業(yè)帶來的核心價值運營經(jīng)驗和成功案例IBM國內(nèi)外的成功案例包括越南電信(VNTT)、荷蘭i-Tricity云計算中心，比勒陀利亞大學、貴州移動、黃河三角洲云計算中心、北京工業(yè)大學云計算試驗平臺、無錫云計算中心等?？傮w擁有成本(TCO)IBM云計算解決方案可以對企業(yè)現(xiàn)有的基礎(chǔ)架構(gòu)進行整合，通過虛擬化技術(shù)和自動化技術(shù)，構(gòu)建企業(yè)自有的云計算中心，實現(xiàn)企業(yè)硬件資源和軟件資源的統(tǒng)一管理，統(tǒng)一分配，統(tǒng)一部署，統(tǒng)一監(jiān)控和統(tǒng)一備份，打破應用對資源的獨占，從而幫助企業(yè)實現(xiàn)云計算理念。可以使用戶通過更自動化的管理降低系統(tǒng)管理人員的工作負擔，提高系統(tǒng)資源利用率，從而在整體上幫助企業(yè)降低IT的投入成本和運營維護成本。為個人用戶帶來的核心價值 — —為用戶安全帶來的價值IBM通過包括單點登錄、隔離管理的驗證和基于角色訪問控制、服務器、存儲、網(wǎng)絡(luò)安全管理、鏡像安全管理、元數(shù)據(jù)安全管理、訪問控制、授權(quán)管理、審計和配置管理、策略管理、威脅管理等手段和機制來保障用戶的云安全，滿足企業(yè)對于風險控制與合規(guī)性的要求。

(二)HP

云計算戰(zhàn)略 開放的企業(yè)私有云的建設(shè)。云計算產(chǎn)品和解決方案概述1)CloudStart(私有云快速部署)解決方案，包括硬件、軟件及咨詢服務，可根據(jù)規(guī)模大小選擇不同的部署方案，并支持對第三方產(chǎn)品的集成能力，既適用于前期小規(guī)模試點，也適用于一定規(guī)模的私有云建設(shè)，同時保證了平臺的開放性。2)HP Cloud OS解決方案，云管理平臺解決方案，為基礎(chǔ)設(shè)施提供全面的自動化管理調(diào)度控制臺。3)HP AP4S(Aggregation Platform for SaaS)，為SaaS服務的發(fā)布提供可用的聚合平臺，簡化SaaS服務器的發(fā)布過程。4)HP Cloud Service Automation從業(yè)務自動化出發(fā)，提供一系列成熟的軟件產(chǎn)品集成入開放式云計算解決方案，提供端到端的服務。HP Operation Orchestration可以幫助企業(yè)自動配置服務;HP Cloud Assure進行治理及管理云服務;HP Communications as a Service以外包的形式為中小企業(yè)提供以云為基礎(chǔ)的通信服務;包括HP Server Automation、HP Network Automation、HP Storage Essential;HP Service Automation Reproter、HP uCMDB、HP Client Automation、HP Blade System、HP Virtual Connect，HP Systems Insight Manager，HP Integration Services 從服務器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、客戶端、配置管理數(shù)據(jù)庫和服務管理等各方面提供自動化的解決方案。為政府帶來的核心價值建設(shè)和產(chǎn)值拉動HP在全球的云計算合作伙伴包括英特爾、三星、Vmware、Citrix、卡內(nèi)基梅隆大學、微軟、雅虎等公司和高校。HP也具有從服務器、存儲、網(wǎng)絡(luò)到軟件和服務的全系列解決方案，同時借助與各合作伙伴的關(guān)系，保持其云計算解決方案的開放性。為企業(yè)帶來的核心價值運營經(jīng)驗和成功案例HP在國內(nèi)外的成功案例和客戶包括新加坡電信、Verizon、Continental Airlines、Micros Fidelio、Capgemini等。國內(nèi)主要在電信行業(yè)表現(xiàn)較為突出，包括內(nèi)蒙移動云計算發(fā)展規(guī)劃、江蘇移動IDC、中國聯(lián)通云計算前期規(guī)劃、廣東電信云計算規(guī)劃、中國移動云計算IDC規(guī)劃、河南移動MSS云計算平臺建設(shè)、上海電信云平臺建設(shè)等。各方案同樣保持了HP建設(shè)開放性整體解決方案的特點，著眼于平臺的開放性、擴展性及安全性?？傮w擁有成本(TCO)HP在下一代數(shù)據(jù)中心方面的云計算應用可以為用戶設(shè)計、交付和支持高度可擴展的機房基礎(chǔ)設(shè)施，以及IT基礎(chǔ)設(shè)施(服務器、存儲、網(wǎng)絡(luò))，構(gòu)建高密度、分布式存儲、并利用管理數(shù)據(jù)中心和基礎(chǔ)設(shè)施的軟件為用戶提供數(shù)據(jù)中心設(shè)計和優(yōu)化服務，實現(xiàn)綠色計算，節(jié)約用戶在電源、制冷和數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施方面的投入。為個人用戶帶來的核心價值 — —為用戶安全帶來的價值HP通過基礎(chǔ)架構(gòu)安全、數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡(luò)安全、訪問安全和信息隔離、安全運維管理制度與審計等方面加強云計算用戶的安全等級、為用戶搭建安全的云計算環(huán)境。