基于云平臺(tái)配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)及維護(hù)

陳家晨

摘要：文章通過(guò)對(duì)云平臺(tái)管理特征的深入分析，探討了與云平臺(tái)相適應(yīng)的配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與設(shè)計(jì)方案，提供了與大型數(shù)據(jù)中心云平臺(tái)相適應(yīng)的配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)案例，并且為依托于云平臺(tái)配置管理數(shù)據(jù)帶的優(yōu)化手段以及新的挑戰(zhàn)進(jìn)行了有效的闡述。

關(guān)鍵詞：云平臺(tái)；配置模型；配置維護(hù)；設(shè)計(jì)原則

1 基礎(chǔ)架構(gòu)庫(kù)概述

信息技術(shù)基礎(chǔ)架構(gòu)庫(kù)（（Information Technology Infrastructure Library， ITIL）在信息技術(shù)服務(wù)管理（Information Technology Service Management， ITSM）中能夠發(fā)揮極大的作用。ITIL能夠?yàn)楣镜腎T管理服務(wù)實(shí)踐帶來(lái)可量化、嚴(yán)謹(jǐn)、客觀等規(guī)范與準(zhǔn)則，現(xiàn)階段在世界范圍內(nèi)逐漸演變?yōu)榱薎T服務(wù)管理事實(shí)準(zhǔn)則，能夠?yàn)镮T服務(wù)管理帶來(lái)有效的實(shí)踐架構(gòu)。在ITIL服務(wù)的過(guò)程中，配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)（Configuration Management Database，CMDB）是其中的核心支撐模塊，和其余服務(wù)管理流程有著十分緊密的聯(lián)系，并且能夠?yàn)槠溆郔TIL服務(wù)管理流程帶來(lái)重要的數(shù)據(jù)信息支撐[1-2]。在一些比較巨大的數(shù)據(jù)中心當(dāng)中，因?yàn)樵破脚_(tái)的推廣速度比較大，因此快速變更、虛擬化等特征對(duì)配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)以及設(shè)計(jì)有了更高的要求。因此，結(jié)合云平臺(tái)的實(shí)際特征，對(duì)新型配置管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，并且對(duì)配置管理流程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)此應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更加深入的分析與研究。

2 基于云平臺(tái)配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)原則

在設(shè)計(jì)配置管理數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程中，其核心也就是為配置項(xiàng)關(guān)系（Configure Relation，CR）以及配置項(xiàng)（ConfigureItem，CI）的設(shè)計(jì)與規(guī)劃。針對(duì)云平臺(tái)配置項(xiàng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)對(duì)以下幾方面的準(zhǔn)則進(jìn)行充分的考量。

2.1.1 —致性原則

針對(duì)一些大型數(shù)據(jù)信息中心來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠浯嬖谥S許多多的遺留系統(tǒng)，并且云憑條及其以往的系統(tǒng)將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間共同存在。所以在對(duì)配置模型進(jìn)行構(gòu)建的過(guò)程中，需要保證以往系統(tǒng)能夠和云平臺(tái)進(jìn)行有效的兼容。在較高層面上進(jìn)行模型配置的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)具備一致性的配置模型，能夠使其余IT服務(wù)流程通過(guò)具備統(tǒng)一性的接口來(lái)使用和引入配置信息數(shù)據(jù)。

2.1.2 適用性原則

在設(shè)計(jì)配置項(xiàng)的過(guò)程中，需要將什么IT元素設(shè)置為配置項(xiàng)，并且每一個(gè)配置項(xiàng)當(dāng)中存在著什么樣的屬性，都應(yīng)當(dāng)與

適用性原則相適應(yīng)。不但應(yīng)當(dāng)確保配置項(xiàng)和他的屬性定義能夠達(dá)到其余流程的實(shí)際需要，還應(yīng)當(dāng)杜絕將屬性以及配置項(xiàng)設(shè)置的過(guò)于細(xì)致化，這樣會(huì)對(duì)后期配置項(xiàng)信息數(shù)據(jù)的維護(hù)帶來(lái)一定的制約。針對(duì)一些剛剛開始實(shí)施CMDB的公司來(lái)講，必須對(duì)第二方面予以高度的重視，很多公司通常情況下由于存在求全的心理，會(huì)將內(nèi)容融入配置管理的范疇當(dāng)中，會(huì)致使后期維護(hù)CMDB的過(guò)程重，必須進(jìn)行很多流程的加入，這樣才能使配置內(nèi)容的精準(zhǔn)性得到保證，會(huì)使維護(hù)的工程程序過(guò)于復(fù)雜化，對(duì)實(shí)際操作帶來(lái)了極大的制約性。這樣還會(huì)使配置內(nèi)容失去其準(zhǔn)確的特征，很難使配置管理工作得到良好的實(shí)施。

2.1.3 彈性原則

由于云平臺(tái)自身具備可遷移化、虛擬化的特征，因此在模型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)配置的過(guò)程中，需要使結(jié)構(gòu)具備一定的彈性，對(duì)虛擬層進(jìn)行妥善的設(shè)計(jì)，確保云平臺(tái)相應(yīng)配置能夠有效地變化，從而在當(dāng)下的配置模型當(dāng)中得到充分的體現(xiàn)。

2.1.4 配置項(xiàng)關(guān)系的魚群原則

因此計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有一定的關(guān)聯(lián)性，配置選項(xiàng)之間也具備著許許多多的聯(lián)系。假若將這些聯(lián)系進(jìn)行共同的構(gòu)建，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)極為巨大的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。相較于配置項(xiàng)的數(shù)量，配置項(xiàng)關(guān)系的數(shù)量更為巨大，其使用以及維護(hù)的復(fù)雜特性會(huì)成指數(shù)倍的提升。因此，需要運(yùn)用魚群準(zhǔn)則來(lái)設(shè)計(jì)配置項(xiàng)的關(guān)系。也就是配置項(xiàng)只能和自身聯(lián)系最為密切的幾類類型構(gòu)建配置項(xiàng)關(guān)系。這種模式與大自然界中的魚兒十分類似，只要一條小魚緊緊跟隨周圍的小魚，就能夠構(gòu)成一個(gè)極為龐大的魚類群體。這樣不但能夠使配置項(xiàng)關(guān)系的種類控制更為有效，并且在各種關(guān)系的不斷傳遞的過(guò)程中，能夠?qū)ε渲庙?xiàng)關(guān)系進(jìn)行有效的構(gòu)建。

2.2 基于云平臺(tái)配置模型的設(shè)計(jì)實(shí)例

結(jié)合以上的各項(xiàng)原則，我國(guó)某大型數(shù)據(jù)中心有一萬(wàn)余臺(tái)的設(shè)備，在實(shí)施云平臺(tái)的過(guò)程中，對(duì)配置模型進(jìn)行了有效的設(shè)計(jì)。其所設(shè)計(jì)的配置項(xiàng)主要包括3種大的虛擬分類，主要包括業(yè)務(wù)配置項(xiàng)、邏輯配置項(xiàng)、物理配置項(xiàng)。物理配置項(xiàng)將任何的物理設(shè)備囊括其中，對(duì)于這些設(shè)備是依托于云平臺(tái)的架構(gòu)，還是依托于傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，并不進(jìn)行相關(guān)區(qū)分。業(yè)務(wù)設(shè)置項(xiàng)所針對(duì)是任何的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并不對(duì)這些業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行區(qū)分，包括其在云平臺(tái)上進(jìn)行部署還是在傳統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行部署。這使一致性原則得到了充分的體現(xiàn)。在邏輯配置項(xiàng)的層面上，對(duì)于云平臺(tái)的特性，添置了虛擬化集群、虛擬化宿主單元、虛擬化服務(wù)器等相應(yīng)的邏輯配置項(xiàng)，從而使云平臺(tái)的虛擬特征得到了充分的體現(xiàn)，而且結(jié)合這些配置項(xiàng)相互之間的關(guān)聯(lián)，能夠使云平臺(tái)中的彈性原則進(jìn)行充分的展現(xiàn)，包括資源遷移。但是在設(shè)計(jì)配置項(xiàng)關(guān)系的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)參照魚群原則，每種配置項(xiàng)當(dāng)中應(yīng)當(dāng)只和自身關(guān)系最為緊密的幾種配置項(xiàng)之間建立一定聯(lián)系。除過(guò)少部分較為特別的配置項(xiàng)以外，各個(gè)配置項(xiàng)和其余配置項(xiàng)所構(gòu)建的關(guān)系數(shù)量應(yīng)當(dāng)保證不能超過(guò)3個(gè)。在應(yīng)用相應(yīng)配置項(xiàng)準(zhǔn)則的過(guò)程中，設(shè)計(jì)配置模型應(yīng)當(dāng)與云平臺(tái)的彈性變化、資源池的需求相適應(yīng)，并且能夠在邏輯層面上實(shí)施分層管理的措施，從而對(duì)大型數(shù)據(jù)中心當(dāng)中的原本架構(gòu)進(jìn)行妥善的配置。

3 基于云平臺(tái)的配置管理遇到的挑戰(zhàn)和應(yīng)對(duì)

因?yàn)樵破脚_(tái)能偶對(duì)資源池進(jìn)行妥善的管理，在分配與申請(qǐng)資源的過(guò)程中，通常是用戶后天自動(dòng)配置與自助申請(qǐng)來(lái)實(shí)施。這和以往傳統(tǒng)管理的方法存在著極大的差異性，以往的管理方法主要運(yùn)用資源申請(qǐng)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)管理的流程化。在以往的管理方法當(dāng)中，配置計(jì)算資源通常包括對(duì)用戶需求的提交、審核部分的需求、審核部門的資源管理、部署相應(yīng)的基礎(chǔ)環(huán)境、資源安裝、工單派發(fā)等多方面環(huán)節(jié)。對(duì)于配置的維護(hù)和錄入能夠使流程環(huán)節(jié)更加容易的插入，并且在這一環(huán)節(jié)當(dāng)中導(dǎo)致配置維護(hù)工作單的觸發(fā)。但是在云平臺(tái)管理模式當(dāng)中，逐漸取代了以往的流程化管理模式，運(yùn)用自動(dòng)化的方法來(lái)使資源的配置與分配得到更好的實(shí)現(xiàn)。所以需要在自動(dòng)化云平臺(tái)管理的環(huán)節(jié)當(dāng)中融入自動(dòng)化管理模式。因此，需要對(duì)配置管理自動(dòng)化調(diào)用接口進(jìn)行有效的開發(fā)，能夠自動(dòng)化的對(duì)配置進(jìn)行刪除、變更以及創(chuàng)建，并且相應(yīng)自動(dòng)化接口能夠發(fā)布服務(wù)化。在云平臺(tái)當(dāng)中，運(yùn)用后臺(tái)的自動(dòng)化程序來(lái)管理資源的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)配置管理的自動(dòng)化服務(wù)的配置信息進(jìn)行有效管理[3]。

云平臺(tái)進(jìn)行配置管理的過(guò)程中，資源的虛擬化特征為其帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)，導(dǎo)致配置之間關(guān)系維護(hù)存在著極大的復(fù)雜性。在對(duì)虛擬化服務(wù)器進(jìn)行分析的過(guò)程中，對(duì)于配置給用戶的虛擬機(jī)，在某個(gè)具體物理服務(wù)器當(dāng)中并不會(huì)進(jìn)行固定，想要杜絕由于某臺(tái)物理服務(wù)器出現(xiàn)問(wèn)題致使上面部署的虛擬化服務(wù)器無(wú)法再用，虛擬機(jī)能夠在多臺(tái)物理機(jī)所構(gòu)成的資源池之中動(dòng)態(tài)遷移[4]。如此，想要使物理服務(wù)器與虛擬機(jī)得到有效的維護(hù)，保證兩者配置項(xiàng)之間存在的相互聯(lián)系，會(huì)導(dǎo)致出現(xiàn)極大的困難。由于其聯(lián)系會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障、服務(wù)器停機(jī)等因素產(chǎn)生動(dòng)態(tài)變化。想要使這一問(wèn)題得到妥善的解決，應(yīng)當(dāng)采用兩種方法來(lái)進(jìn)行：（1）應(yīng)當(dāng)依托于云平臺(tái)的特征來(lái)設(shè)計(jì)配置項(xiàng)，能夠?qū)壿嫺拍钯Y源池配置項(xiàng)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，能夠?qū)壿嫺拍钯Y源池配置項(xiàng)進(jìn)行有效的構(gòu)建，虛擬機(jī)應(yīng)當(dāng)與資源池建立一定的聯(lián)系。但是對(duì)于在哪臺(tái)物理設(shè)備當(dāng)中進(jìn)行，取決于下屬與資源池對(duì)所有的物理機(jī)關(guān)系進(jìn)行有效的負(fù)責(zé)。這樣的優(yōu)勢(shì)能夠使配置關(guān)系的維護(hù)變得更加的容易，云平臺(tái)理念也能夠與邏輯概念相符。其缺陷在于對(duì)其中實(shí)際的技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行了隱藏。（2）通過(guò)對(duì)配置自動(dòng)發(fā)現(xiàn)方式的運(yùn)用，能夠在平臺(tái)配置項(xiàng)間關(guān)系進(jìn)行自動(dòng)發(fā)現(xiàn)，并且可以將自動(dòng)發(fā)現(xiàn)的成果和配置管理平臺(tái)當(dāng)中的關(guān)系進(jìn)行變更與自動(dòng)化審計(jì)，此種方式的優(yōu)勢(shì)能夠?qū)ε渲庙?xiàng)之間更加精細(xì)的關(guān)系進(jìn)行有效的維護(hù)。其中存在的缺陷主要包括成本較高與難度比較大，而且在校準(zhǔn)配置關(guān)系的過(guò)程中，很有可能導(dǎo)致時(shí)間上出現(xiàn)延期的狀況。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，結(jié)合云平臺(tái)的實(shí)際特征，對(duì)新型配置管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)，并且對(duì)配置管理流程進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)此應(yīng)當(dāng)進(jìn)行深入的分析與研究。在ITIL管理流程當(dāng)中，配置管理在其中占據(jù)著十分重要的地位，依托于相應(yīng)的設(shè)計(jì)原型以及方法理論，能夠使擁有相似需求的數(shù)據(jù)中心在配置管理系統(tǒng)的過(guò)程中，有效地提升設(shè)計(jì)速率，構(gòu)建出一種切實(shí)、好用的依托于云計(jì)算的配置管理系統(tǒng)。

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