云計(jì)算對運(yùn)維的影響

古毅

摘 要：隨著互聯(lián)網(wǎng)用戶的不斷增加和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的快速發(fā)展，在系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)方面，越來越多的互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)期望實(shí)現(xiàn)更高的運(yùn)營效率，改進(jìn)傳統(tǒng)的運(yùn)維技術(shù)，云計(jì)算技術(shù)為解決這一問題帶來了新的機(jī)遇。云計(jì)算技術(shù)在日益互聯(lián)的世界中，提供了更高的靈活性和可擴(kuò)展性。它的主機(jī)和存儲設(shè)備使用虛擬化技術(shù)，并通過平臺、軟件和服務(wù)等方法進(jìn)行共享，這使得快速部署IT環(huán)境成為可能。通過更加合理地配置資源以及按需支付模式，提高了資源利用效率，極大地降低了企業(yè)的運(yùn)營和維護(hù)成本。

關(guān)鍵詞：云計(jì)算;運(yùn)維;效率

近年來，隨著云計(jì)算技術(shù)的飛速發(fā)展，它成為計(jì)算機(jī)領(lǐng)域最熱門的術(shù)語之一。在運(yùn)營方式上，云計(jì)算不僅對中小企業(yè)有影響，對大型互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)也有影響。中小型互聯(lián)網(wǎng)公司的互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目需要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器設(shè)備、機(jī)房設(shè)備、CDN和線路設(shè)備、在線運(yùn)維人員、IDC機(jī)房運(yùn)維人員等。在項(xiàng)目開始時(shí)，這些復(fù)雜的機(jī)器設(shè)備和公關(guān)項(xiàng)目過程消耗了大量的人力、物力和財(cái)力，造成了項(xiàng)目成本增加、開發(fā)維護(hù)困難等一系列問題。對于大型互聯(lián)網(wǎng)公司來說，在長期的流動和擴(kuò)張的影響下，其運(yùn)營和維護(hù)組織將變得越來越臃腫。隨著互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)使用云計(jì)算服務(wù)，則前線的運(yùn)營和維護(hù)將在整個(gè)過程中轉(zhuǎn)移到云服務(wù)提供商進(jìn)行相同的管理，從而可以大大減少項(xiàng)目初期的投資。當(dāng)然，大多數(shù)公司可能不使用公共云，而是開發(fā)自己的私有云，但它們本質(zhì)上是類似的，即整合和集中一線運(yùn)營維護(hù)，為各項(xiàng)目組人員提供云服務(wù)，充分利用資源。因此，如若越來越多的互聯(lián)網(wǎng)公司進(jìn)軍云計(jì)算運(yùn)維技術(shù)，那么對傳統(tǒng)的運(yùn)維將會造成極大影響。

1 當(dāng)前運(yùn)營維護(hù)中存在的問題

傳統(tǒng)的運(yùn)維效率較低，并且會給運(yùn)維工程師帶來很大的壓力，主要表現(xiàn)在：

（1）服務(wù)器恢復(fù)時(shí)間長

為了避免基于傳統(tǒng)硬件維護(hù)過程的硬件故障風(fēng)險(xiǎn)，不僅需要更高的硬件更新成本，而且由于軟件升級等原因，還會給系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性帶來風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)用程序服務(wù)器在關(guān)閉時(shí)無法在最短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)。

（2）系統(tǒng)維護(hù)工作量大

隨著服務(wù)器數(shù)量的增加，它給運(yùn)維工作帶來了很大的困難，同時(shí)給IT工程師增加了管理工作量和難度。

（3）系統(tǒng)無法靈活配置

現(xiàn)有應(yīng)用程序無法在當(dāng)前狀態(tài)下在服務(wù)器上靈活配置，無法在最短的時(shí)間內(nèi)完成部署新應(yīng)用程序。業(yè)務(wù)系統(tǒng)分布在不同的服務(wù)器上，如果服務(wù)器硬件或軟件出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致單點(diǎn)故障，從而導(dǎo)致應(yīng)用程序

中斷。

（4）能源消耗持續(xù)增長

隨著應(yīng)用數(shù)量的增長，服務(wù)器硬件相應(yīng)增加，使能耗持續(xù)增加。它需要擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的供電和空調(diào)，這將帶來能源浪費(fèi)。

2 云計(jì)算的優(yōu)勢及對運(yùn)維的影響

2.1 云計(jì)算的優(yōu)勢

首先，云計(jì)算解決了項(xiàng)目開發(fā)初期的平臺環(huán)境和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)問題，部署利用了計(jì)算機(jī)的集約效應(yīng)。因此，可以充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的性能，使項(xiàng)目開發(fā)人員不再需要花費(fèi)大量精力來維護(hù)和集成硬件。通過硬件虛擬技術(shù)，可以在同一主機(jī)上構(gòu)建多個(gè)硬件虛擬設(shè)備。此外，云計(jì)算允許不同版本的操作系統(tǒng)共存，同時(shí)支持不同操作系統(tǒng)的主機(jī)映像。它解決了傳統(tǒng)應(yīng)用程序隨操作系統(tǒng)升級而被動升級的問題，為應(yīng)用程序的維護(hù)提供了便利[1]。

在硬件設(shè)備、中間件平臺和應(yīng)用程序獨(dú)立部署的時(shí)代，云計(jì)算技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用類似于社會專業(yè)的劃分。軟件系統(tǒng)與人類社會早期的建筑公司相似：從購買機(jī)械設(shè)備開始，雇傭技術(shù)工人來完成一個(gè)建設(shè)項(xiàng)目，進(jìn)而到建筑后期的裝修和維護(hù)。但是，其有著巨大的缺陷，無論是該項(xiàng)目的需求量是減少還是增加，人員和設(shè)備都會是公司面臨的極大問題：當(dāng)需求增加時(shí)，資源不足;當(dāng)需求減少時(shí)，需要實(shí)時(shí)維護(hù)冗余的資源和設(shè)備。云計(jì)算的出現(xiàn)可以更好地解決這個(gè)問題。云計(jì)算提供了開箱即用服務(wù)的各種層次和不同方面，如：在SaaS層，它可以為單個(gè)用戶或中小企業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化軟件服務(wù);在IaaS層，它提供定制或標(biāo)準(zhǔn)化的硬件配置和操作系統(tǒng);在PaaS層，它提供平臺級軟件需求之一，如開發(fā)和部署環(huán)境和中間件平臺。

在云服務(wù)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)程中，由于分工更加細(xì)致，這自然會較大地增加企業(yè)管理成本。然而，這種更為詳細(xì)的分工又帶來了節(jié)省成本和服務(wù)租賃市場適應(yīng)性的優(yōu)勢。在云計(jì)算領(lǐng)域，由于存儲資源與主機(jī)虛擬能力的差異，以及中間服務(wù)軟件等虛擬資源的重復(fù)，云計(jì)算服務(wù)提供商的利潤空間更加靈活。為了進(jìn)一步降低服務(wù)價(jià)格，吸引更多的服務(wù)用戶，這是各方積極參與云計(jì)算時(shí)代的重要因素。

總的來說，云計(jì)算擁有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）硬件的可重復(fù)利用率增加了10倍;（2）運(yùn)行系統(tǒng)可以整體實(shí)時(shí)遷移，使IT環(huán)境能夠繼續(xù)正常運(yùn)行，這意味著即使在維護(hù)期間也不會出現(xiàn)中斷;（3）它可以加快應(yīng)用程序的開發(fā)和部署周期;（4）它可讓新環(huán)境和系統(tǒng)同存;（5）它增強(qiáng)了系統(tǒng)的恢復(fù)能力，極大地減少了服務(wù)器的恢復(fù)時(shí)間;（6）它具有良好的可擴(kuò)展性，可滿足未來硬件和軟件的需求。

2.2 云計(jì)算對運(yùn)維的影響

使用云計(jì)算技術(shù)可以極大地提高服務(wù)器的整合效率，大大簡化服務(wù)器組管理的復(fù)雜性，并提高整個(gè)系統(tǒng)的可用性。它還可以顯著降低投資成本，并具有良好的技術(shù)領(lǐng)先地位和成本效益。

云計(jì)算在企業(yè)用戶實(shí)踐中面臨著操作和維護(hù)的挑戰(zhàn)。運(yùn)營和維護(hù)工程師認(rèn)為在使用云計(jì)算技術(shù)之前，一切都在控制之下。他們可以告訴我們系統(tǒng)A在X行和Y列的Z主機(jī)上運(yùn)行。該設(shè)備已被納入備份管理。在不久的將來，設(shè)備將正常工作，只有B區(qū)主機(jī)才能安全進(jìn)入。使用云計(jì)算技術(shù)后，運(yùn)行維護(hù)工程師很難知道A運(yùn)行在哪個(gè)主機(jī)系統(tǒng)上，因?yàn)樗麄兌际褂迷O(shè)備的虛擬化管理，A系統(tǒng)可能在不同的主機(jī)上運(yùn)行不同的時(shí)間。

云計(jì)算引入后，運(yùn)行維護(hù)的重點(diǎn)將不僅是原有管理設(shè)備的正常運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)的暢通，還將是資源的主動供給、自動配置、可持續(xù)性和可跟蹤的實(shí)時(shí)配置管理[2]。其對傳統(tǒng)的IT運(yùn)維流程將產(chǎn)生以下影響：

（1）需要添加虛擬資源作為新的監(jiān)控對象

除了原始的物理資源和應(yīng)用程序外，操作和維護(hù)監(jiān)視工作還考慮了虛擬化環(huán)境中的各種虛擬資源，包括新的監(jiān)視對象、事件和虛擬資源的事件分類。

（2）維護(hù)過程中解決虛擬資源事件的方法不同

虛擬資源支持資源的自助應(yīng)用、容量擴(kuò)展、恢復(fù)和遷移，因此可以在事件發(fā)生時(shí)實(shí)現(xiàn)快速部署。它們還可以在應(yīng)用程序繁忙時(shí)根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)增加計(jì)算資源，并在應(yīng)用程序空閑時(shí)釋放它們。他們還可以為資源池中的計(jì)算資源實(shí)現(xiàn)動態(tài)資源遷移。

（3）運(yùn)維的檢查要求是不同的

與傳統(tǒng)資源環(huán)境不同，必須檢查云計(jì)算平臺是否存在安全風(fēng)險(xiǎn)、不合規(guī)，性能或容量是否符合上線前的情況要求。只有通過這些檢查才能在線，這樣可以避免出現(xiàn)一些事故風(fēng)險(xiǎn)，并減少事件的發(fā)生。

（4）支持團(tuán)隊(duì)的運(yùn)營和維護(hù)要求不同

根據(jù)部署在云計(jì)算平臺的應(yīng)用程序，維護(hù)活動可能與不同的部門和角色有關(guān)，傳統(tǒng)的IT支持團(tuán)隊(duì)無法在單一功能類型中完成。此外，云計(jì)算的高可用性還極大地減少了IT支持團(tuán)隊(duì)在流程中的參與和努力。

3 云計(jì)算運(yùn)維的標(biāo)準(zhǔn)化與自動化

3.1 云計(jì)算運(yùn)維的標(biāo)準(zhǔn)化

現(xiàn)如今，云計(jì)算的工業(yè)實(shí)現(xiàn)已經(jīng)不難了。但是對于云計(jì)算工程方面，云計(jì)算運(yùn)維卻是較為困難。管理100臺、1萬臺或者100萬臺機(jī)器，其難度是全然不同的。機(jī)器少可以用人工管理，但是機(jī)器多時(shí)是不可能全靠人工的。所以，云計(jì)算運(yùn)維的一個(gè)關(guān)鍵因素之一就是標(biāo)準(zhǔn)化。只有制定了一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)維環(huán)境、操作和服務(wù)擴(kuò)容等有了完善的標(biāo)準(zhǔn)化流程，才能保障業(yè)務(wù)的順利開展。

3.1.1 運(yùn)維環(huán)境的標(biāo)準(zhǔn)化

首先，需要有操作人員的權(quán)限控制。開發(fā)人員、測試人員、運(yùn)維人員需要有不同的權(quán)限。例如，開發(fā)、測試人員只可擁有只讀的權(quán)限，而運(yùn)維人員能夠有可讀可寫可執(zhí)行的權(quán)限。

其次，需要統(tǒng)一規(guī)范程序的目錄。要么將其全部部署在/opt下面，要么將其部署在/home下面，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，以防出現(xiàn)找不到目錄的情況。

然后，需要規(guī)范服務(wù)配置。讓配置統(tǒng)一起來，以方便后面的排錯(cuò)。例如，參數(shù)之前寫好注釋，相同配置采用拷貝的方式等。

最后，機(jī)器的啟動關(guān)閉方式要統(tǒng)一。由于程序與程序之間的啟動方式不太相同，這會給運(yùn)維人員造成很多的困擾。

3.1.2 運(yùn)維操作的標(biāo)準(zhǔn)化

首先，需要采用工單管理的方式。需要先將操作單發(fā)出來，經(jīng)過嚴(yán)格的審批，才能夠執(zhí)行。工單上必須寫清詳細(xì)的步驟和操作命令，模糊的工單會讓人有多種理解方式，很容易造成誤解。

其次，需要按單操作。運(yùn)維人員在看到工單以后，如果發(fā)現(xiàn)工單有錯(cuò)誤，需要和發(fā)單人員核實(shí)以后，重新審批才能操作。操作時(shí)根據(jù)情況，采用雙人或者多人的方式，一人操作，一人觀察，出現(xiàn)問題及時(shí)打斷，提高操作的準(zhǔn)確性。

最后，必須要回滾備份。我們很難保證操作完成以后，一定不出問題，因此，隨時(shí)都要做好備份，方便回滾。

3.1.3 服務(wù)擴(kuò)容標(biāo)準(zhǔn)化

在業(yè)務(wù)中，我們經(jīng)常會遇到服務(wù)擴(kuò)容的情況。在云計(jì)算環(huán)境下，服務(wù)擴(kuò)容也是有一定標(biāo)準(zhǔn)的。需要對服務(wù)的計(jì)算模型進(jìn)行評估，得出計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)的最佳的比例，將其做成Set模型。在服務(wù)擴(kuò)容的時(shí)候，嚴(yán)格按照Set模型，一個(gè)Set一個(gè)Set添加，這樣能夠保證服務(wù)的最優(yōu)配比，規(guī)范運(yùn)維環(huán)境，提高資源利用率。

3.2 云計(jì)算運(yùn)維的自動化

在云計(jì)算環(huán)境中，人工操作太多，總有可能出現(xiàn)故障。提高服務(wù)的自動化程度，能夠大大減少運(yùn)維故障。比如在添加計(jì)算節(jié)點(diǎn)的時(shí)候，我們盡量采取自動化添加，避免了手動操作的隨意性。同時(shí)，采用自動化操作，即便出錯(cuò)，所有的錯(cuò)誤也會一致，相比手動操作，更加容易排錯(cuò)。

4 結(jié)語

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，云計(jì)算與運(yùn)維的關(guān)系將會越來越緊密。相對于傳統(tǒng)運(yùn)維而言，云計(jì)算平臺服務(wù)端的復(fù)雜性和創(chuàng)新性，對于運(yùn)維是個(gè)全新的挑戰(zhàn)，運(yùn)維思路和方式都會發(fā)生改變，這種改變不是簡單的在傳統(tǒng)運(yùn)維上的優(yōu)化，而是基于云計(jì)算特征孕育而生的運(yùn)維重構(gòu)。運(yùn)維方式的轉(zhuǎn)型，將會為互聯(lián)網(wǎng)公司帶來新的機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊剛，隨玉磊.面向云計(jì)算平臺自適應(yīng)資源監(jiān)測方法[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2009，（29）.

[2]曹吉慶，張樹海.IT運(yùn)維在虛擬化環(huán)境下的流程改進(jìn)和設(shè)計(jì)[C].國際云計(jì)算與大數(shù)據(jù)分析會議，2016.