云計算運維管理系統(tǒng)框架研究＊

牛曉玲 中國信息通信研究院通信標準研究所工程師

云計算運維管理系統(tǒng)框架研究＊

牛曉玲 中國信息通信研究院通信標準研究所工程師

近年來，云計算行業(yè)得到了快速發(fā)展，云計算系統(tǒng)的數(shù)量和規(guī)模也成幾何倍數(shù)增長，專業(yè)的云計算運維業(yè)務(wù)的需求缺口也越來越大。本文在分析研究國內(nèi)外云計算運維管理技術(shù)的基礎(chǔ)上，對如何建立適合我國國情的云計算運維管理系統(tǒng)框架展開分析研究，該研究能為我國云計算運維管理提供有益支撐。

云計算 運維管理系統(tǒng) 框架

1 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)時代的到來，信息成爆發(fā)式增長的趨勢日漸明顯，面對海量的數(shù)據(jù)，龐大的系統(tǒng)規(guī)模，云計算成為生產(chǎn)力進步和信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必然。有研究結(jié)果顯示，2013年全球整個信息技術(shù)市場規(guī)模約1.1萬億美元，其中和云相關(guān)的服務(wù)和基礎(chǔ)架構(gòu)收入約1100美元，占比達10%；5年之后，這個比例將提升到22%。工業(yè)和信息化部電信研究院發(fā)布的《2014年云計算白皮書》顯示，2013年我國公共云服務(wù)市場規(guī)模約為47.6億元，增速達到36%，遠高于全球平均水平。

對于規(guī)范、高效的運維管理系統(tǒng)的需求迫切，運維管理人員專業(yè)知識匱乏，運維管理流程不規(guī)范、產(chǎn)品研發(fā)的缺口等問題凸顯，面對種種襲來的問題，如何規(guī)范運維管理系統(tǒng)流程，完善運維管理系統(tǒng)平臺功能形成專業(yè)的系統(tǒng)運維管理業(yè)務(wù)正逐步發(fā)展起來。

2 國內(nèi)外運維管理系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀

隨著全球信息網(wǎng)絡(luò)的逐步建立及IT技術(shù)的迅猛發(fā)展，對于運維管理需求變得尤為迫切，專業(yè)的云計算運維管理業(yè)務(wù)也隨之逐步發(fā)展起來。例如，ITIL（Information Technology Infrastructure Library，IT基礎(chǔ)架構(gòu)庫）等。ITIL為企業(yè)的IT服務(wù)管理實踐提供了一個客觀、嚴謹、可量化的標準和規(guī)范，ITIL是一系列規(guī)范、文檔、流程和合同的最佳實踐，ITIL的部署讓更多的云服務(wù)提供商看到了運維管理規(guī)范化的好處，ITIL一躍成名，進而吸引了大批服務(wù)提供商進入該領(lǐng)域。同時，大型客戶對ITIL的認知非常清晰，不會盲目聽信廣告宣傳。公司會根據(jù)實際情況和具體需求，選擇適合自己公司的產(chǎn)品和產(chǎn)品提供商。

ITIL的核心內(nèi)容是ITSM，ITSM主要是由服務(wù)支持、服務(wù)提供和服務(wù)臺組成，具體參見圖1。服務(wù)提供又包含服務(wù)等級管理、服務(wù)可持續(xù)性的管理、可用性管理和能力管理等5個服務(wù)流程組成；而服務(wù)管理則由事故管理、問題管理和配置管理等5個流程及服務(wù)臺組成。ITSM指導(dǎo)服務(wù)的全生命周期管理，對待出現(xiàn)的問題會選取適當?shù)慕鉀Q辦法。

ITIL的實際應(yīng)用也需要適應(yīng)企業(yè)環(huán)境，不能按國外的情況按部就班，由于ITIL涉及的范圍較廣，企業(yè)不可能在朝夕之間就有很大改善，所以需要循序漸進的逐步實施。然而，提到服務(wù)管理水平就不得不提到ISO/IEC20000：2005IT服務(wù)管理（簡稱ISO20000）國際標準，它致力于企業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品全生命周期的管理，是國際公認的IT服務(wù)管理體系建設(shè)和評估的最佳方法，是衡量企業(yè)服務(wù)管理水平的重要標準。簡單來說，ITIL是上服務(wù)管理水平的最佳實踐，更注重流程的管理，而ISO20000是更注重結(jié)果的國際服務(wù)管理標準。

國外運維管理相關(guān)產(chǎn)品的典型平臺主要有：

（1）IBM Tivoli

是專門定制的IT管理員管理組件，其對應(yīng)的范圍是中大型企業(yè)系統(tǒng)管理平臺。它提供了智能基礎(chǔ)設(shè)施管理解決方案，有助于客戶在隨時需應(yīng)變的世界中洞悉和主動管理IT系統(tǒng)的商業(yè)價值。Tivoli軟件凌駕于客戶系統(tǒng)的單個組件之上，它利用基于策略的資源分配、安全、存儲和系統(tǒng)管理解決方案，提供了管理和優(yōu)化關(guān)鍵IT系統(tǒng)的集成視圖。使用國際化技術(shù)，主要滿足企業(yè)IT環(huán)境中實施端到端的服務(wù)管理需求，產(chǎn)品化全面，具有網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)、服務(wù)管理功能，由于功能強大，操作起來十分復(fù)雜。

圖1 ITIL架構(gòu)

（2）HPOpenView

集成了網(wǎng)絡(luò)管理和系統(tǒng)管理各自的優(yōu)點，形成一個單一而完整的管理系統(tǒng)。OpenView解決方案實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)運作從被動無序到主動控制的過渡，使IT部門及時了解整個網(wǎng)絡(luò)當前的真實狀況，實現(xiàn)主動控制，而且OpenView解決方案的預(yù)防式管理工具—臨界值設(shè)定與趨勢分析報表，可以讓IT部門采取更具預(yù)防性的措施，保障網(wǎng)絡(luò)的健全狀態(tài)。OpenView解決方案是從用戶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵性能入手，幫其迅速地控制網(wǎng)絡(luò)，然后還可以根據(jù)需要增加其它的解決方案。在E-Services的大主題下，OpenView系列產(chǎn)品包括了統(tǒng)一管理平臺、全面的服務(wù)和資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)安全、服務(wù)質(zhì)量保障、故障自動監(jiān)測和處理、設(shè)備搜索、網(wǎng)絡(luò)存儲、智能代理、Internet環(huán)境的開放式服務(wù)等豐富的功能特性。目前，該產(chǎn)品主要應(yīng)用在金融、電信、交通、政府、公用事業(yè)、制造業(yè)等領(lǐng)域。

（3）BMCRemedy

BMC軟件一直致力于幫助中國客戶主動提升服務(wù)、降低成本，以增加業(yè)務(wù)價值。雖然是中國企業(yè)管理解決方案市場的后來者，但BMC軟件的業(yè)務(wù)正在金融服務(wù)業(yè)、電信業(yè)和GTU三大領(lǐng)域中穩(wěn)步發(fā)展，并逐步得到客戶和市場的認可。

2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

ITIL的方法論提供的是服務(wù)管理的思想，可以幫助公司診斷分析流程環(huán)節(jié)中出現(xiàn)的故障。但國外的產(chǎn)品在運維管理時，往往并不適應(yīng)中國國情。由于開發(fā)成本過高，國外產(chǎn)品的提供商通常拒絕了國內(nèi)廠商個性化定制的需求，這使得個性化定制無法推進，運維人員不得不需要利用一些開源軟件進行二次開發(fā)以適應(yīng)本公司的運維需求。

ISO20000可為服務(wù)提供商導(dǎo)入先進的管理體制，建立健全服務(wù)管理規(guī)范和流程，提高員工的執(zhí)行力，強化服務(wù)意識，建立嚴格的監(jiān)管和工作量化制度，更好地為用戶服務(wù)，從而提高運維效率和服務(wù)水平。圖2為ISO/IEC 20000信息技術(shù)服務(wù)管理體系示意圖。

基于國際上對于運維管理系統(tǒng)體系的研究，不難發(fā)現(xiàn)，國外的運維系統(tǒng)并不是萬能的，即使有先進的技術(shù)，但在不適應(yīng)中國國情的環(huán)境下也會變得無的放矢，只有建立真正適合我國國情的運維管理系統(tǒng)，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

目前，國內(nèi)的云計算運維管理系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品和廠商主要有以下幾種：

（1）游龍Sitview

圖2 ISO/IEC20000信息技術(shù)服務(wù)管理體系

著重在系統(tǒng)、應(yīng)用統(tǒng)一監(jiān)測的平臺，其中網(wǎng)絡(luò)管理比較弱，整體運維的管理能力稍有欠缺。產(chǎn)品定位在業(yè)務(wù)監(jiān)控。公司以應(yīng)用管理為主，網(wǎng)絡(luò)管理為輔。

（2）優(yōu)利普華UNIPER

通過預(yù)制好的成熟產(chǎn)品模塊，完成服務(wù)臺、問題管理、事件管理、配置管理、發(fā)布管理、服務(wù)級別管理的全部功能，如果增加計劃任務(wù)及值班管理和項目管理，可以帶來很高的業(yè)務(wù)價值。

（3）廣通Broadview

主要面向國內(nèi)市場，專業(yè)從事IT管理軟件與服務(wù)供應(yīng)，以IT系統(tǒng)運行無憂為品牌理念，符合下一代IT架構(gòu)管理理念的架構(gòu)，集中化的綜合網(wǎng)絡(luò)和運行管理平臺，借助eTOM、ITIL先進理念優(yōu)化運維管理概念。平臺于底層監(jiān)控和運維流程為一體，面向客戶提供IT運維服務(wù)一體化解決方案，包括運維平臺、業(yè)務(wù)管理和網(wǎng)絡(luò)管理等系統(tǒng)，展現(xiàn)做得較好。

（4）摩卡MochaBSM

提供ITIL標準流程支持，在工作流方面效果不錯，但是對底層監(jiān)控的集成效果不好，不提供資產(chǎn)管理功能，只是一個單純的ITIL平臺。

（5）北塔BTNM

是以業(yè)務(wù)價值管理為核心，強調(diào)企業(yè)對IT的全方位管理，并集北塔軟件多年IT管理實踐精髓于一體的綜合管理系統(tǒng)。北塔BTIM產(chǎn)品設(shè)計思路從企業(yè)IT業(yè)務(wù)服務(wù)管理角度出發(fā)，切合行業(yè)的最新技術(shù)發(fā)展將業(yè)務(wù)管理與IT管理進行有效融合。采用符合ITIL理念的設(shè)計思路，形成緊密貼合業(yè)務(wù)的綜合一體化協(xié)同管理平臺，平臺通過直觀的事前管理呈現(xiàn)、先進的根源因定位和智能聯(lián)動分析，為用戶IT管理提供全面綜合管理解決方案。

3 運維管理系統(tǒng)體系框架

3.1 資源性能狀態(tài)監(jiān)控管理

資源性能狀態(tài)監(jiān)控主要包括系統(tǒng)性能和業(yè)務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控兩個部分。系統(tǒng)性能監(jiān)控通過自動或人工等手段對IT系統(tǒng)的主機、操作系統(tǒng)、中間件、系統(tǒng)應(yīng)用等運行情況進行實時檢查，同時實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、匯總分析等。自動監(jiān)控可以利用網(wǎng)管工具、自寫程序等手段定時、自動地查看主機、操作系統(tǒng)、中間件、系統(tǒng)應(yīng)用、數(shù)據(jù)庫等運行情況。業(yè)務(wù)系統(tǒng)監(jiān)控以業(yè)務(wù)維護為導(dǎo)向要求加強對業(yè)務(wù)管理的監(jiān)控。抽取系統(tǒng)與業(yè)務(wù)相關(guān)性，實現(xiàn)對業(yè)務(wù)重點功能模塊以及數(shù)據(jù)異常的監(jiān)控。

3.2 網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理

網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理主要實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源拓撲、網(wǎng)絡(luò)流量監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)故障監(jiān)控等功能。對通信線路、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備的故障進行主動性告警，提高網(wǎng)絡(luò)故障響應(yīng)能力；收集網(wǎng)絡(luò)性能數(shù)據(jù)進行分析，消除故障隱患，為網(wǎng)絡(luò)的擴容、改造提供科學(xué)依據(jù)。能夠記錄網(wǎng)絡(luò)狀況的歷史數(shù)據(jù)，并分析和發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)可能存在的問題；對網(wǎng)絡(luò)的運行情況進行全面的分析，以便及時調(diào)整或擴展，以保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。

3.3 故障管理

故障管理軟件會主動跨平臺監(jiān)測系統(tǒng)和應(yīng)用的事件，檢測收集各種網(wǎng)絡(luò)運行信息，并在故障達到閾值時觸發(fā)報警信息，收集的故障主要包括應(yīng)用程序故障、病毒故障、存儲設(shè)備故障、進程故障、通訊故障等，能夠支持故障定位，自動故障修復(fù)，消除信息過載。

3.4 資源庫存和資產(chǎn)管理

能夠支持自動地搜集、驗證、跟蹤和管理被管對象的資產(chǎn)信息的各個方面，并能夠提供及時準確的資產(chǎn)信息，減少網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)負擔，支持玩轉(zhuǎn)增的硬件/軟件資產(chǎn)視圖。

3.5 拓撲管理

能夠從全局上實時了解IT環(huán)境中的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、應(yīng)用及業(yè)務(wù)資源的當前運行與分布情況，從拓撲上可以直觀看到相關(guān)設(shè)備的異常提示。

3.6 用戶管理

能夠?qū)τ脩糍~號實行集中和分散管理。系統(tǒng)管理員可以通過硬件和軟件的庫存管理和中央管理數(shù)據(jù)庫可實現(xiàn)對所有資源的管理，可通過中心策略的統(tǒng)一實施達到用戶的靈活管理。

3.7 安全管理

能夠?qū)Σ煌脩舳x不同的管理對象和管理區(qū)域，而且超級管理員可以為其他系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)管理員和操作員定義操作和管理規(guī)則，實現(xiàn)管理自動化和規(guī)范化，可以監(jiān)視管理員所定義的文件包括系統(tǒng)文件和用戶文件)的使用情況，系統(tǒng)日志文件、口令與密碼的管理，提供ACL訪問權(quán)限控制機制能進一步豐富對文件訪問權(quán)限的定義，如讀寫、執(zhí)行、創(chuàng)建、刪除和查找等。管理員可定義某些關(guān)鍵進程和服務(wù)，對這些進程進行監(jiān)控，能夠集中定義和監(jiān)視隱私策略，提供執(zhí)行情況的審計和報表，支持身份和訪問控制管理，能夠控制用戶管理和對系統(tǒng)資源的訪問權(quán)限，并與業(yè)務(wù)流程集成，支持威脅管理，能夠通過對事件的集中和分析管理安全威脅，集中審計和報表，主動執(zhí)行漏洞分析。

4 結(jié)束語

隨著云計算運維行業(yè)的不斷發(fā)展，關(guān)注和從事云計算行業(yè)的企業(yè)會越來越多，企業(yè)內(nèi)部如何進行組織和實施，保障云計算運維服務(wù)質(zhì)量是云計算運維領(lǐng)域的焦點。通過本文的分析和研究，云計算企業(yè)可以從資源性能狀態(tài)監(jiān)控管理、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理、故障管理、拓撲管理、用戶管理和安全管理進行綜合分析和準備，為企業(yè)的云計算運維服務(wù)業(yè)務(wù)組建提供指導(dǎo)與參考，對企業(yè)云計算運維服務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展具有重要意義。

1 李光鍇,鄧杰.IT運維框架研究.互聯(lián)網(wǎng)天地.2013

2 梁浩波,封祐鈞,林浩釗.IT一體化運維管控技術(shù)與管理研究.計算機安全.2014

3 ISO國際標準組織.IS020000信息技術(shù)服務(wù)管理實施指南.2005

StudyonCloudComputingOperationManagementSystem Structure

Recently,the cloud computing system hasattractedmoreandmoreattention from theworld,and thenumberof cloud computingsystemshasincreased rapidly,which resultsin toashortofcloud computingoperationmanagementservice. In thispaper,based on theadvanced operationmanagementexperience,wediscuss thekey points for the cloud computing operationmanagement,whichisbeneficialforconstructing theefficientcomputingoperationmanagementstructureinchina.

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2015-01-20）

云計算標準與測試驗證北京市重點實驗室項目資助