OpenStack私有云在企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用

黃興

本篇文章首先對(duì)OpenStack私有云的基本含義進(jìn)行概述，從需求調(diào)研、架構(gòu)設(shè)計(jì)、解決技術(shù)三個(gè)方面，對(duì)OpenStack私有云應(yīng)用需求進(jìn)行分析，并以此為依據(jù)，提出OpenStack私有云在企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用對(duì)策。

在當(dāng)前我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平不斷提升的環(huán)境下，一種利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)伸縮的虛擬化資產(chǎn)核算方式在我國(guó)逐漸普及和應(yīng)用，例如百度云盤、云電視等。云計(jì)算作為一個(gè)新型的技術(shù)，也就是在互聯(lián)網(wǎng)的環(huán)境下通過(guò)服務(wù)增加、應(yīng)用等方式，給人們提供虛擬化信息。但是在應(yīng)用這些技術(shù)的過(guò)程中，偶爾也會(huì)給我們?cè)斐芍T多不便。從企業(yè)自身來(lái)看，維護(hù)設(shè)備將會(huì)投放大量資源，而這些資源為了支撐業(yè)務(wù)高峰期要求，將會(huì)投放大量精力和時(shí)間，在這種情況下，必然會(huì)造成資源上的浪費(fèi)。為了更好地滿足企業(yè)運(yùn)營(yíng)發(fā)展需求，云計(jì)算給企業(yè)提供了諸多便利。為了滿足人們資源應(yīng)用需求，諸多企業(yè)在進(jìn)行信息化建設(shè)過(guò)程中，結(jié)合云計(jì)算特性，把OpenStack私有云運(yùn)用其中，這對(duì)企業(yè)今后運(yùn)營(yíng)和發(fā)展起到了重要作用。

一、OpenStack私有云的基本概述

結(jié)合NIST相關(guān)含義得知，云計(jì)算服務(wù)方式中涉及了三種類型，一個(gè)是IaaS，另一個(gè)是PaaS，最后一個(gè)是 SaaS。其中，IaaS能夠利用自身特性提供 IT 資源，并根據(jù)應(yīng)用需求提供相應(yīng)的功能。OpenStack最初由 Rackspace及美國(guó)國(guó)家航空航天部門提供研發(fā)形成IaaS 平臺(tái)架構(gòu)，也就是在公共以及私有云的建設(shè)和管理過(guò)程中提供的軟件開(kāi)發(fā)項(xiàng)目。OpenStack 自身存在更新效率高等特性，需要定期對(duì)其進(jìn)行更新，經(jīng)過(guò)短短幾年的發(fā)展。OpenStack 更新版本已經(jīng)超過(guò)十余個(gè)，并且呈現(xiàn)出直線增長(zhǎng)需求，已經(jīng)有五百多家的企業(yè)在應(yīng)用。

二、OpenStack私有云應(yīng)用需求分析

（一）需求調(diào)研

需求調(diào)查也就是根據(jù)當(dāng)前企業(yè)OpenStack私有云應(yīng)用情況進(jìn)行探究，從設(shè)備生產(chǎn)商、設(shè)備類型、CPU配置等方面進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)收集和分析。

（二）架構(gòu)設(shè)計(jì)

根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)OpenStack私有云框架設(shè)計(jì)，綜合思考OpenStack私有云自身需求及網(wǎng)絡(luò)冗余要點(diǎn)差異，結(jié)合資源池自身特性實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)建設(shè)。通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)系統(tǒng)與云計(jì)算系統(tǒng)的比較，存在的差異在于含有的模板數(shù)量比較多，在這種情況下，需要對(duì)單一模板應(yīng)用情況進(jìn)行分析，由于無(wú)需實(shí)現(xiàn)模板之間的調(diào)配，只是在設(shè)備中進(jìn)行，所以產(chǎn)生的結(jié)果偏差不高。因?yàn)樵趩我荒０逯校阅懿町惒粡?qiáng)，預(yù)示著系統(tǒng)在單一模板高負(fù)荷的狀況下能夠順利運(yùn)營(yíng)。而針對(duì)多個(gè)模板應(yīng)用，在傳統(tǒng)設(shè)備中，由于各個(gè)模板都作用于一個(gè)設(shè)備中，即便出現(xiàn)調(diào)配現(xiàn)象，調(diào)配開(kāi)銷也只是為切換時(shí)間為主。但是在OpenStack私有云中，由于管理系統(tǒng)多個(gè)模板分配在各個(gè)虛擬設(shè)備中，即便虛擬設(shè)備和物理機(jī)之間分配上相同，但是模板和模板調(diào)配應(yīng)用過(guò)程中需要消耗大量時(shí)間。假設(shè)OpenStack私有云平臺(tái)能夠?qū)鹘y(tǒng)設(shè)備所取代，將會(huì)影響自身性能，但是只是在多模板調(diào)配過(guò)程中有所展現(xiàn)。在單個(gè)模板調(diào)配過(guò)程中性能上不會(huì)出現(xiàn)差異。

（三）解決技術(shù)

在傳統(tǒng)物理服務(wù)器結(jié)構(gòu)中的業(yè)務(wù)系統(tǒng)一般是根據(jù)單機(jī)版軟件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，假設(shè)把傳統(tǒng)軟件架構(gòu)部署于OpenStack私有云中，是否能夠獲取理想的兼容效果，需要對(duì)其進(jìn)行深入分析和考察，整體結(jié)構(gòu)上，OpenStack私有云結(jié)構(gòu)要求軟件分配在分布式架構(gòu)中，而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)則無(wú)需如此。所以，在部署到云端以后，應(yīng)該結(jié)合實(shí)際狀況實(shí)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)。需要事先對(duì)平臺(tái)情況進(jìn)行檢測(cè)，在OpenStack私有云平臺(tái)運(yùn)行服務(wù)器環(huán)境中，可以給虛擬服務(wù)器分配提供相應(yīng)的資源，對(duì)OpenStack私有云平臺(tái)系統(tǒng)加以性能檢測(cè)，把管理系統(tǒng)模板分布到OpenStack私有云系統(tǒng)中，借助虛擬器實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器的建設(shè)，把管理系統(tǒng)分配到對(duì)應(yīng)分配環(huán)境中的原有物理計(jì)算設(shè)備中，實(shí)現(xiàn)性能的檢測(cè)和比較。針對(duì)計(jì)算平臺(tái)性能所應(yīng)用的Apache Jmeter壓力以及性能上的檢測(cè)，結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)性能分析，以此表明OpenStack私有云能夠有效的提升計(jì)算資源應(yīng)用效率，保證云服務(wù)運(yùn)行的平穩(wěn)性。

三、OpenStack私有云在企業(yè)信息化建設(shè)中的應(yīng)用對(duì)策

（一）計(jì)算資源池

鑒于OpenStack私有云下的企業(yè)信息化建設(shè)，需要秉持因地制宜的標(biāo)準(zhǔn)，讓云平臺(tái)和現(xiàn)有技術(shù)結(jié)構(gòu)充分結(jié)合，在技術(shù)及管理上實(shí)現(xiàn)充分連接。技術(shù)指標(biāo)往往展現(xiàn)出的是核心技術(shù)含義，非技術(shù)指標(biāo)展現(xiàn)的是管理方式。當(dāng)前，大部分企業(yè)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)過(guò)程中，匯集了諸多計(jì)算資源及存儲(chǔ)資源。計(jì)算資源中涉及了小型機(jī)計(jì)算資源以及x86 服務(wù)器計(jì)算資源。而高端設(shè)備可以當(dāng)作數(shù)據(jù)庫(kù)主機(jī)，通過(guò)采用 Oracle、DB2等實(shí)現(xiàn)軟件架構(gòu)建設(shè)。在終端設(shè)備組中，一般采用主機(jī)運(yùn)行WebLogic、WebSphere 等方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用集群架構(gòu)建設(shè)。在此過(guò)程中，x86 服務(wù)器將會(huì)根據(jù)硬件技術(shù)及虛擬技術(shù)發(fā)展而不斷發(fā)展，并且將終端小型機(jī)當(dāng)作應(yīng)用主機(jī)的現(xiàn)象會(huì)被取代，以此減少成本投放及采購(gòu)難度，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)資源的快速應(yīng)用。但是小型機(jī)核心應(yīng)用的設(shè)備在于數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，憑借自身計(jì)算能力、平穩(wěn)性強(qiáng)等占據(jù)主導(dǎo)位置，特別是在金融領(lǐng)域中。在小型機(jī)市場(chǎng)中，IBM Power 小型機(jī)占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額。

IBM下一代Power小型機(jī)通常應(yīng)用相對(duì)比較完善的虛擬化技術(shù)。在x86服務(wù)器虛擬化技術(shù)方面，VMware ESXi在市場(chǎng)中占據(jù)了較大份額。所以，企業(yè)在建設(shè)信息化系統(tǒng)平臺(tái)時(shí)，一般采用兩種虛擬化計(jì)算機(jī)資源，一個(gè)是IBM PowerVM ，另一個(gè)就是VMware ESXi。

（二）門戶設(shè)計(jì)

在合理設(shè)計(jì)底層架構(gòu)以后，需要科學(xué)設(shè)定門戶實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目的實(shí)施。當(dāng)前，大部分企業(yè)在建設(shè)信息化系統(tǒng)的過(guò)程中，都具備完善的服務(wù)體系及流程，公有云費(fèi)用申請(qǐng)流程較為單一，將不能滿足企業(yè)對(duì)資源及審批等方面的管理安全要求。所以，需要結(jié)合企業(yè)實(shí)際情況，科學(xué)設(shè)定門戶。并且，利用門戶實(shí)現(xiàn)對(duì)企業(yè)現(xiàn)有資源的監(jiān)管和集成。通常情況下，門戶在和外部客戶、服務(wù)提供商以及合作企業(yè)交流方面發(fā)揮著重要作用。站在架構(gòu)角度來(lái)說(shuō)，通常采用引進(jìn)三種類型門戶方式實(shí)現(xiàn)信息化平臺(tái)建設(shè)，但是其能夠采用一種門戶方式來(lái)落實(shí)，通過(guò)不同訪問(wèn)權(quán)限設(shè)置，給登陸門戶的各個(gè)用戶展現(xiàn)出對(duì)應(yīng)的應(yīng)用功能。

（三）流程設(shè)計(jì)

在進(jìn)行門戶流程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要轉(zhuǎn)變之前的人工通過(guò)郵編傳遞信息的方式實(shí)現(xiàn)資源審核和考核，而是采用利用平臺(tái)方式線上進(jìn)行資源審核，并且讓資源建設(shè)更具備現(xiàn)代化和自動(dòng)化特性，有效的提升工作效率，簡(jiǎn)化資源申請(qǐng)流程，實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理。通常情況下，門戶資源類型一般劃分為三種，一個(gè)是資源申請(qǐng)，另一個(gè)是資產(chǎn)變更，最后一個(gè)是資源回收。其中資源申請(qǐng)流程和虛擬化建設(shè)自動(dòng)化中涉及了資源需求申請(qǐng)、資源需求審核、資源配置、資源分配審核、資源創(chuàng)建、資源核查等。資源變更流程和資源變更自動(dòng)化中涉及了資源變更申請(qǐng)、資源變更申請(qǐng)審批、資源變更審批、網(wǎng)關(guān)變更操作、資源變更等。資源回收流程以及資源回收自動(dòng)化涉及的功能在于資產(chǎn)回收申請(qǐng)、資源回收信息審批、資源回收審批、網(wǎng)關(guān)刪除、資源回收等。

四、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，OpenStack私有云得到了穩(wěn)定發(fā)展。基于OpenStack私有云下建設(shè)信息化評(píng)估，能夠給企業(yè)運(yùn)營(yíng)發(fā)展提供良好的服務(wù)，更好的滿足客戶自身要求。在OpenStack私有云下，通過(guò)建設(shè)私有云平臺(tái)，資源申請(qǐng)效率得到了全面提升。在常規(guī) OLTP應(yīng)用系統(tǒng)資源申請(qǐng)的過(guò)程中，假設(shè)采人工分配方式，通常消耗的時(shí)間比較長(zhǎng)，而在OpenStack私有云平臺(tái)的引導(dǎo)下，可以有效的減少時(shí)間成本投放，提升工作效率，同時(shí)還能降低因?yàn)槭止し峙湓斐傻墓ぷ魃系氖д`。通過(guò)門戶及流程的科學(xué)設(shè)定，對(duì)各項(xiàng)資源進(jìn)行科學(xué)控制，有效減少問(wèn)題出現(xiàn)，提升安全性。在OpenStack私有云環(huán)境下，能夠?qū)崿F(xiàn)企業(yè)現(xiàn)有資源的采集和管理，幾乎不會(huì)對(duì)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)信息系統(tǒng)加以全面改造，可以有效地降低企業(yè)成本投放，給企業(yè)創(chuàng)造理想的效益。