大型企業(yè)私有云的規(guī)劃與實現(xiàn)

李俊

【摘要】分析了現(xiàn)代企業(yè)信息化建設(shè)存在的問題，結(jié)合云計算技術(shù)的發(fā)展趨勢，提出了一種基于云計算三層服務(wù)體系的企業(yè)私有云架構(gòu)。針對企業(yè)私有云構(gòu)建的關(guān)鍵要素進行了深入分析，制定了分步實施方案，實現(xiàn)了云計算技術(shù)在本企業(yè)的成功落地。

【關(guān)鍵詞】大型企業(yè)；云計算；私有云；虛擬化；自服務(wù)

1、引言

近年來，隨著科學技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)代企業(yè)信息化建設(shè)的步伐正在不斷加快，企業(yè)應(yīng)用需求層出不窮，系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度和用戶要求越來越高，IT基礎(chǔ)資源多而散亂，信息孤島現(xiàn)象日益嚴重，基于傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)下的應(yīng)用開發(fā)、推廣模式與業(yè)務(wù)需求快速變化之間的矛盾越來越突出。在這種形勢下，如何實現(xiàn)業(yè)務(wù)管理與信息建設(shè)協(xié)同發(fā)展，如何實現(xiàn)信息資源科學、高效地管理，如何滿足用戶多元化的需求已成為企業(yè)急需解決的問題。云計算的出現(xiàn)，為企業(yè)解決上述問題帶來希望。云計算是當前IT技術(shù)發(fā)展的趨勢和熱點，云計算相關(guān)技術(shù)是解決IT基礎(chǔ)設(shè)施及IT復(fù)雜應(yīng)用的有效手段。

本文通過深入研究云計算技術(shù)，提出了一種基于云計算三層服務(wù)體系的企業(yè)私有云整體架構(gòu)模型并付諸實踐[1]，實現(xiàn)了云計算技術(shù)在大型企業(yè)的成功落地。

2、云計算概述

2006年Google、Amazon等公司提出了“云計算”的構(gòu)想。云計算是分布式處理、并行處理、網(wǎng)格計算和虛擬化等傳統(tǒng)計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物[2]，或者說是這些計算機科學概念的商業(yè)實現(xiàn)。云計算代表的是一個概念，一種新的業(yè)務(wù)模式，通常建立在虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上，但不僅僅是虛擬化，還具有超大規(guī)模、彈性服務(wù)、資源池化、按需服務(wù)、泛在接入等顯著特點[3]，其根本理念是將大量用網(wǎng)絡(luò)連接的計算機資源統(tǒng)一管理調(diào)度，構(gòu)成一個計算資源池，向用戶提供所需的計算力、存儲空間、軟件功能和信息資源等服務(wù)。云計算以XaaS為目標，提供軟件服務(wù)和計算服務(wù)的基礎(chǔ)架構(gòu)，利用共享的云服務(wù)平臺，用戶可以在任何地方通過互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備訪問云端應(yīng)用程序。根據(jù)服務(wù)對象和搭建云的目的不同，云計算可以分為公有云、私有云和混合云。而按照服務(wù)的內(nèi)容，云計算又可劃分為三個層次IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）、PaaS（平臺即服務(wù)）、SaaS（軟件即服務(wù)）[4]。

3、企業(yè)私有云構(gòu)建

企業(yè)私有云又稱企業(yè)內(nèi)部云，指的是利用云計算技術(shù)，對企業(yè)內(nèi)部的信息資源進行整合，面向企業(yè)內(nèi)部用戶提供各種服務(wù)[5]。企業(yè)需要私有云，而私有云也必然是企業(yè)級的。對大型企業(yè)來說，云計算與企業(yè)的整合對接，其內(nèi)容就涵蓋了企業(yè)CIO們每天所面臨的困惑，包括公司所需要的成本優(yōu)化、業(yè)務(wù)靈敏、響應(yīng)迅速及管理智能。

3.1總體架構(gòu)

遵循云計算的三層服務(wù)體系，本文提出的面向大型企業(yè)的私有云整體架構(gòu)模型由IaaS、PaaS、SaaS和服務(wù)管理四個部分組成。

3.1.1 IaaS層

IaaS為企業(yè)內(nèi)部用戶提供硬件基礎(chǔ)設(shè)施部署服務(wù)，為用戶按需提供實體或虛擬的計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)等資源。IaaS層利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建云服務(wù)器和云存儲，來為用戶提供高性能的基礎(chǔ)資源服務(wù)。統(tǒng)一資源管理層是IaaS層必不可少的組成部分，它對虛擬化資源池、物理資源池及后續(xù)不斷擴容的資源池進行統(tǒng)一的基礎(chǔ)資源管理和監(jiān)控。

3.1.2 PaaS層

PaaS是介于IaaS與SaaS之間的一種服務(wù)提供形式，本質(zhì)上是一個分布式環(huán)境的管理平臺，為自動化交付與自動化調(diào)度應(yīng)用程序提供運行環(huán)境。一方面，它接收來自SaaS層的用戶請求，通過自動化調(diào)度程序調(diào)用IaaS層的硬件資源；另一方面，將各類應(yīng)用程序通過自動化交付服務(wù)發(fā)布到SaaS層，成為應(yīng)用服務(wù)并提供給云端用戶使用。

PaaS層還為用戶提供軟件研發(fā)環(huán)境及應(yīng)用測試環(huán)境，即開發(fā)測試云與應(yīng)用測試云。企業(yè)各級研發(fā)人員登錄SaaS層自助式服務(wù)門戶，申請研發(fā)所需環(huán)境，自動化調(diào)度服務(wù)會在開發(fā)測試云中查詢空閑的資源并生成相應(yīng)的環(huán)境給用戶使用。用戶完成開發(fā)工作后，將應(yīng)用程序發(fā)布到應(yīng)用測試云，在應(yīng)用測試云完成測試后才通過自動化交付服務(wù)發(fā)布成為SaaS層的正式服務(wù)。

3.1.3 SaaS層

SaaS層以軟件應(yīng)用作為服務(wù)，研發(fā)人員將在PaaS層開發(fā)并完成測試的軟件發(fā)布到SaaS，或?qū)F(xiàn)有的應(yīng)用遷移后發(fā)布到SaaS，即可為云端用戶提供基于企業(yè)內(nèi)網(wǎng)的軟件應(yīng)用服務(wù)。

3.1.4 服務(wù)管理層

服務(wù)管理層對企業(yè)私有云來說非常重要，它為核心服務(wù)層軟硬件資源的可用性、可靠性、穩(wěn)定性和安全性提供有效保障。服務(wù)管理層包括服務(wù)監(jiān)控、安全管理、質(zhì)量管理和數(shù)據(jù)保護等管理功能，通過這些管理功能可以有效防止資源集中式管理導(dǎo)致的單點失效，還可以防止病毒入侵、黑客攻擊和數(shù)據(jù)丟失，為私有云三層服務(wù)體系的穩(wěn)定運行保駕護航。

3.2關(guān)鍵要素

3.2.1 構(gòu)建現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心

云計算的目的之一是徹底改變數(shù)據(jù)中心的架構(gòu)，促進企業(yè)數(shù)據(jù)中心向現(xiàn)代化數(shù)據(jù)中心（MDC）成功轉(zhuǎn)型。MDC的構(gòu)建是云計算在大型企業(yè)成功落地的關(guān)鍵，首先，需要針對服務(wù)器、存儲、網(wǎng)絡(luò)、災(zāi)備等整個現(xiàn)有IT環(huán)境進行優(yōu)化，硬件資源虛擬化的比例應(yīng)達到90%以上，以保證在每個IT設(shè)備的支出獲得最高價值。其次，IT基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)特別注重靈活性和可擴展性，使系統(tǒng)能夠盡可能適應(yīng)未來業(yè)務(wù)的發(fā)展變化。

3.2.2 高度虛擬化和自服務(wù)

高度虛擬化是建設(shè)企業(yè)私有云的關(guān)鍵要素。高度的虛擬化不僅僅體現(xiàn)在服務(wù)器虛擬化上，還包括網(wǎng)絡(luò)虛擬化、存儲虛擬化、應(yīng)用虛擬化以及桌面虛擬化等，高度的虛擬化能夠帶來高度的資源共享，提升基礎(chǔ)資源的整體利用率。

實現(xiàn)了IT資源管理的自動化，就必須要提供一種方式讓用戶能夠高效運行自己的服務(wù)，這就是自服務(wù)。自服務(wù)一般通過自服務(wù)門戶展現(xiàn)，它是用戶使用自服務(wù)的主要入口，包括自助門戶、管理門戶、監(jiān)控門戶等。

3.3實施方案

基于上述私有云架構(gòu)模型，結(jié)合本企業(yè)的信息系統(tǒng)實施現(xiàn)狀，遵循統(tǒng)一規(guī)劃、分布實施的策略，制定了企業(yè)私有云的整體實施方案[6]。

4、結(jié)語

為解決大型企業(yè)信息化建設(shè)中暴露出的IT資源利用率低，信息發(fā)展與業(yè)務(wù)需求變化不同步等問題，本文深入研究云計算技術(shù)，并結(jié)合本企業(yè)的實際情況，提出了一種基于云計算三層服務(wù)體系的企業(yè)私有云架構(gòu)，實現(xiàn)了云計算技術(shù)在大型企業(yè)的成功落地。下一步的工作是繼續(xù)優(yōu)化自服務(wù)流程，改善應(yīng)用服務(wù)，為云端用戶提供更好的體驗。

參考文獻

[1]趙立威，方國偉，王希.讓云觸手可及：微軟云計算實踐指南[M].北京：電子工業(yè)出版社，2010.

[2]陳全，鄧倩妮.云計算及其關(guān)鍵技術(shù)[J].計算機應(yīng)用，2009，29（9）

[3]MELL P，GRANCE T. The NIST Definition of Cloud Computing[R]. National Institute of Standards and Technology，2011.

[4]Luo Y. Network I/O virtualization for cloud computing[J]. IT Professional，2010，12（5）

[5]胡睿，李正，黎斌等.從虛擬化到私有云的建設(shè)構(gòu)想[J].通信學報，2011，32（7）.

[6]John Rhoton. Cloud computing explained：implementation handbook for enterprises[M]. Kent：Recursive Press，2010.