李永妮

【摘 要】 云計(jì)算是近年來最流行的IT概念之一，越來越多的企業(yè)開始考慮如何用云計(jì)算平臺(tái)來構(gòu)建自己的信息系統(tǒng)。相比傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心模式，云計(jì)算平臺(tái)具有高可擴(kuò)展性、超大規(guī)模、高可用性、成本低廉等特點(diǎn)，云計(jì)算平臺(tái)的搭建也成為企業(yè)信息化建設(shè)的必然趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】 云計(jì)算 信息化建設(shè) 私有云

1 云計(jì)算發(fā)展現(xiàn)狀

云計(jì)算并沒有一個(gè)嚴(yán)格的定義，它是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡等計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。按照通常的定義，云計(jì)算不僅僅是技術(shù)上的新模式，還包括商務(wù)上的新模式，比如用戶可以不用再購買設(shè)備，而是僅僅購買服務(wù)就可以支撐IT信息系統(tǒng)的需要。目前就使用類型而講，云計(jì)算分為公有云，私有云和混合云三種類型。對(duì)于企業(yè)云構(gòu)架來說，公有云與私有云的差異是對(duì)云服務(wù)的用戶開放程度不同。對(duì)于中小企業(yè)來說，公有云是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，云計(jì)算服務(wù)提供商提供云計(jì)算平臺(tái)，中小企業(yè)不需要自己建設(shè)數(shù)據(jù)中心，不用關(guān)心虛擬化、網(wǎng)格等方面的技術(shù)難點(diǎn)，只要選擇一個(gè)信得過的云計(jì)算服務(wù)提供商就可以了；但是對(duì)那些想利用云計(jì)算平臺(tái)特性、對(duì)安全性要求比較高、不想把應(yīng)用外包的大型企業(yè)來說，構(gòu)建自己的企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)（私有云）就成為一個(gè)新的發(fā)展方向；而企業(yè)用戶的最終形態(tài)將會(huì)是混合云。公有云服務(wù)，同樣越來越多的企業(yè)私有云建設(shè)也開始慢慢成型。公有云只需從云計(jì)算服務(wù)提供商購買使用相應(yīng)虛擬資源服務(wù)即可，相比而言私有云建設(shè)如何進(jìn)行，是很多企業(yè)更關(guān)心的問題。

2 構(gòu)建企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)

私有云建設(shè)步驟，我們可以把企業(yè)的私有云建設(shè)分為以下幾步：

第一步：將傳統(tǒng)物理服務(wù)器虛擬化；第二步：建立動(dòng)態(tài)虛擬資源池；第三步：在虛擬資源池的動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)架構(gòu)上增加自動(dòng)化管理軟件（云管理平臺(tái)）使之變?yōu)樗接性啤?/p>

目前國(guó)內(nèi)的企業(yè)云計(jì)算應(yīng)用大都已完成第一步，正在向第二步進(jìn)發(fā)，也就是把服務(wù)器，存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等整體架構(gòu)深度虛擬化變?yōu)橘Y源池。對(duì)于第三步的核心在云管理平臺(tái)，其最重要的兩個(gè)特質(zhì)在于管理云資源和提供云服務(wù)。即通過構(gòu)建基礎(chǔ)架構(gòu)資源池（IaaS）、搭建企業(yè)級(jí)應(yīng)用/開發(fā)/數(shù)據(jù)平臺(tái)（PaaS），以及通過SOA架構(gòu)整合服務(wù)（SaaS）來實(shí)現(xiàn)全服務(wù)周期的一站式服務(wù)，構(gòu)建多層級(jí)、全方位的云資源管理體系。當(dāng)前業(yè)界主流的云平臺(tái)管理軟件包括OpenStack和CloudStack等。目前各廠商的軟硬件產(chǎn)品并未遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，各自有獨(dú)立的體系。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、接口不開放的系統(tǒng)，想要做到資源的統(tǒng)一調(diào)度、各自特性的完全體現(xiàn)無異于緣木求魚。，而各廠商對(duì)自身產(chǎn)品是完全支持和開放的，因此也形成了面向自身產(chǎn)品的云計(jì)算解決方案。作為云管理平臺(tái)解決方案，其面向的領(lǐng)域和提供的服務(wù)仍需進(jìn)一步擴(kuò)充和完善。

（1）無論是OpenStack還是CloudStack，他們關(guān)注的領(lǐng)域是基礎(chǔ)設(shè)架構(gòu)云，即IaaS云，對(duì)于PaaS云和SaaS云，這兩種產(chǎn)品當(dāng)前并未提供成熟的解決方案。一個(gè)完善的云管理平臺(tái)應(yīng)該是對(duì)包含IaaS、PaaS和SaaS在內(nèi)的全方位、全流程、全生命周期的管理平臺(tái)。（2）OpenStack和CloudStack對(duì)基于x86的硬件架構(gòu)及相關(guān)虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)IaaS云有良好的解決方案和眾多成功案例，但對(duì)于以非x86芯片為基礎(chǔ)的小型機(jī)尚無法有效在虛擬化、資源調(diào)度等方面進(jìn)行管理。x86架構(gòu)以其標(biāo)準(zhǔn)化、開放平臺(tái)以及較高的性價(jià)比在云計(jì)算實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理、調(diào)度方面有著天然的優(yōu)勢(shì)，但這并不意味著小型機(jī)平臺(tái)不能進(jìn)行云計(jì)算。相反，作為云計(jì)算的核心支撐技術(shù)的虛擬化技術(shù)，在以Power芯片和SPARC芯片為代表的非x86架構(gòu)上更早得到實(shí)現(xiàn)并得到了廣泛的應(yīng)用。更需要強(qiáng)調(diào)的是，其虛擬化的實(shí)現(xiàn)往往是基于固件的，效率遠(yuǎn)高于各種基于操作系統(tǒng)的虛擬化軟件。小型機(jī)以其單獨(dú)物理節(jié)點(diǎn)的高性能、高RAS特性、高虛擬化效率等仍在關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域占據(jù)重要地位，在進(jìn)行IaaS云建設(shè)中，尤其是針對(duì)大型企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用的私有云中，云管理平臺(tái)的核心工作往往是非x86架構(gòu)的小型機(jī)的云計(jì)算化。

3 思維模式的轉(zhuǎn)變

其實(shí)，云計(jì)算的技術(shù)正在逐步成熟。國(guó)內(nèi)的很多企業(yè)私有云建設(shè)重點(diǎn)都放在基礎(chǔ)設(shè)施上，其實(shí)云計(jì)算是整個(gè)計(jì)算架構(gòu)的改變，企業(yè)要搭建私有云平臺(tái)時(shí)，還需要對(duì)應(yīng)用、組織結(jié)構(gòu)、管理流程等做出相應(yīng)改變，要有一個(gè)掌握數(shù)據(jù)中心技術(shù)融合趨勢(shì)的運(yùn)營(yíng)管理團(tuán)隊(duì)進(jìn)行規(guī)劃和日常運(yùn)營(yíng)，在做規(guī)劃的時(shí)候要把今后的管理運(yùn)維和應(yīng)用模式都進(jìn)行一番梳理更新。虛擬化的開始是服務(wù)器整合，最初只涉及到少數(shù)執(zhí)行生產(chǎn)任務(wù)的虛擬機(jī)和一些外圍應(yīng)用。然而，隨著企業(yè)虛擬環(huán)境的升級(jí)和更多關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用運(yùn)行在虛擬服務(wù)器上，復(fù)雜性和密集度增加了，運(yùn)營(yíng)管理團(tuán)隊(duì)所依賴的傳統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理模式就在技術(shù)融合和虛擬化環(huán)境管理差異上發(fā)生了很多的碰撞，迫使數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)管理團(tuán)隊(duì)去找到更適合虛擬化運(yùn)營(yíng)環(huán)境的管理流程和工具，這些都是企業(yè)要預(yù)計(jì)到的難點(diǎn)。因此，要很好的管理虛擬環(huán)境，企業(yè)需要從觀念和方法上做出改變，而且也要構(gòu)建一個(gè)新的整合的數(shù)據(jù)中心管理系統(tǒng)，這個(gè)管理系統(tǒng)專為虛擬數(shù)據(jù)中心而設(shè)計(jì)。面對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)中心，首要的挑戰(zhàn)是缺少動(dòng)態(tài)環(huán)境的實(shí)時(shí)信息。像確保高可用性，協(xié)調(diào)虛擬機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)的管理，管理變化的情況，控制虛擬機(jī)的蔓延，隔離性能和配置問題，跨多個(gè)數(shù)據(jù)中心的管理問題，提高基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性等，所有這些問題，當(dāng)可以在正確的時(shí)間使用正確的信息時(shí)，都變得容易了系統(tǒng)。比如說，有很多應(yīng)用已經(jīng)不適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展或許可以進(jìn)一步利用虛擬化改造成適應(yīng)云計(jì)算架構(gòu)的云應(yīng)用。因此，應(yīng)該從業(yè)務(wù)、組織架構(gòu)而不是單純從基礎(chǔ)設(shè)施角度出發(fā)去做云計(jì)算的規(guī)劃。

私有云在國(guó)外也會(huì)面臨很多難題，包括一些做得很好的企業(yè)，己經(jīng)做到了深度虛擬化，達(dá)到80%的業(yè)務(wù)都能放進(jìn)資源池里。雖然他們對(duì)虛擬化并不缺乏了解，但是也建設(shè)要經(jīng)歷從深度虛擬化到建立自服務(wù)平臺(tái)，用自動(dòng)化軟件管理基礎(chǔ)設(shè)施，將相應(yīng)的應(yīng)用變?yōu)樵茟?yīng)用，增加相應(yīng)的資源調(diào)度管理模式等階段，從這個(gè)角度來看，云計(jì)算會(huì)造成很多IT文化上的改變，比如說管理員是分別管理服務(wù)器或存儲(chǔ)設(shè)備等，還是應(yīng)該統(tǒng)一管理整體的IT基礎(chǔ)設(shè)施。到了云計(jì)算階段，IT部門應(yīng)該做好模板，用戶需要多少存儲(chǔ)和服務(wù)器資源等在界面上點(diǎn)擊即可。相應(yīng)的管理團(tuán)隊(duì)職責(zé)也應(yīng)該制定清晰，誰負(fù)責(zé)相應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施管理、誰負(fù)責(zé)服務(wù)菜單的定制和開發(fā)、應(yīng)用團(tuán)隊(duì)怎樣結(jié)合等都面臨考驗(yàn)。

4 未來的道路

云計(jì)算未來還有很長(zhǎng)的路要走，國(guó)內(nèi)的IT投資很多時(shí)候是賣硬件和軟件產(chǎn)品，在管理和運(yùn)營(yíng)上還處于比較低的水平。如果沒有成熟的管理流程去管理業(yè)務(wù)部門的需求，業(yè)務(wù)部門的要求會(huì)越來越多，只能導(dǎo)致不斷擴(kuò)容。如何提升IT部門的效率，需要CIO好好考慮。一臺(tái)X86物理服務(wù)器的購買成本越來越低，但其所利用的能源成本越來越來高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每三年一臺(tái)X86服務(wù)器的耗電費(fèi)用就可以超過服務(wù)器本身的采購成本，因此建議用戶每三年升級(jí)一次X86服務(wù)器等硬件設(shè)備。在一個(gè)數(shù)據(jù)中心，基礎(chǔ)設(shè)施的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于服務(wù)器本身的價(jià)值，從管理上入手才可以真正的提升設(shè)備利用率。做云計(jì)算規(guī)劃之前一定要先考慮IT部門要為業(yè)務(wù)部門提供什么樣的服務(wù)，為業(yè)務(wù)部門提供一份可行的服務(wù)菜單。如果單純從服務(wù)器等硬件角度去看虛擬化和云計(jì)算，就會(huì)把虛擬化變成一個(gè)單一項(xiàng)目或者是一個(gè)硬件問題。

做了虛擬化之后，創(chuàng)建虛擬機(jī)更加容易，以前業(yè)務(wù)部門提出申請(qǐng)后，IT部門需要一個(gè)月才能配置好物理的計(jì)算資源，利用虛擬化技術(shù)后可能在一天之內(nèi)就能滿足業(yè)務(wù)部門的需求提供虛擬的計(jì)算資源。但是如果沒有一個(gè)好得管理制度和流程來進(jìn)行限制，會(huì)造成更多閑置資源的浪費(fèi)。

目前很多國(guó)內(nèi)的用戶還沉浸在虛擬化之后，提供計(jì)算資源效率增加的在喜悅當(dāng)中。服務(wù)器虛擬化還會(huì)導(dǎo)致流量大增，比如說在物理服務(wù)器上跑一個(gè)應(yīng)用，使用物理服務(wù)器千兆網(wǎng)日的流量不到 5%，如果要開4個(gè)虛擬機(jī)，流量可能會(huì)變?yōu)?0%，就要考慮將網(wǎng)卡擴(kuò)容到萬兆。

在存儲(chǔ)虛擬化方面，現(xiàn)在非結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)越來越多，在未來非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)會(huì)占用更多機(jī)房資源，要滿足不斷增加的非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)需求，虛擬化要做要做到存儲(chǔ)集中。原來是一個(gè)存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)一個(gè)服務(wù)器，虛擬化后會(huì)進(jìn)行存儲(chǔ)集中和虛擬化，更可以實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)的新功能，如自動(dòng)分層管理，自動(dòng)精簡(jiǎn)配置等。但集中之后虛擬機(jī)數(shù)量增多，大量集中的I/O對(duì)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)帶寬也是非常大的挑戰(zhàn)。

私有云對(duì)于一個(gè)數(shù)據(jù)中心來說，是可以實(shí)現(xiàn)的。在虛擬化推廣的早期階段停滯不前的企業(yè)，應(yīng)該牢記以下準(zhǔn)則：

（1）不要試圖一次做全部。相反，你需要從決定什么樣的管理功能開始，然后部署優(yōu)先的服務(wù)；（2）完整的管理平臺(tái)。隨著時(shí)間的推移，不斷完善平臺(tái)，以便當(dāng)發(fā)生問題時(shí)，可以立即解決。這是一個(gè)涉及技術(shù)、人員和流程改變的過程，這些改變不可能一蹴而就。只有當(dāng)我們認(rèn)識(shí)到私有云的復(fù)雜性，并愿意采取必要且務(wù)實(shí)的措施時(shí)，改變才有可能會(huì)真的發(fā)生。

5 結(jié)語

總體來說，云計(jì)算建設(shè)想要健康發(fā)展，有兩個(gè)關(guān)鍵，那就是管理和服務(wù)。國(guó)內(nèi)很多企業(yè)、運(yùn)營(yíng)商和地方政府都在向云計(jì)算方向發(fā)展，但具體建立什么樣的云計(jì)算產(chǎn)品和銷售定位在什么樣的市場(chǎng)卻不是很清晰。其實(shí)我們應(yīng)該和具有國(guó)際視野的行業(yè)分析公司多溝通，結(jié)合國(guó)外成功經(jīng)驗(yàn)和國(guó)內(nèi)本土國(guó)情去看待未來企業(yè)云計(jì)算的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王勝航，王仕.云那些事兒[M].電子工業(yè)出版社，2012（1）.

[2]雷萬云，云計(jì)算.企業(yè)信息化建設(shè)策略與實(shí)踐[M].清華大學(xué)出版社，2010（12）.