郝姝琪

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所賽寶認(rèn)證中心，廣東廣州，510610）

論配置管理數(shù)據(jù)庫的搭建與應(yīng)用

郝姝琪

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所賽寶認(rèn)證中心，廣東廣州，510610）

闡述IT運維管理中配置管理數(shù)據(jù)庫的搭建、維護和應(yīng)用，包括：通過自動發(fā)現(xiàn)收集配置信息、初始化配置管理數(shù)據(jù)庫，建立配置模型；通過有效的文件化規(guī)程來管理和維持配置管理數(shù)據(jù)庫的更新以及配置審計，以保證數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性；通過在標(biāo)準(zhǔn)化管理、業(yè)務(wù)影響分析、輔助不同運行環(huán)境管理三個方面描述配置管理數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用價值。

配置管理數(shù)據(jù)庫（CMDB）；配置自動發(fā)現(xiàn)；配置建模；配置基線；業(yè)務(wù)影響分析

引言 近年來，配置管理數(shù)據(jù)庫在IT運維管理中的價值逐步得到認(rèn)可，使用配置管理數(shù)據(jù)庫的期望值也日益增長，然而其實施和維護的高成本卻一直是建設(shè)者們的痛點。本文將探討如何搭建、維護和應(yīng)用配置管理數(shù)據(jù)庫，為使用者提供一些思路和引導(dǎo)。

1　配置管理數(shù)據(jù)庫搭建

配置管理數(shù)據(jù)庫（Configuration Management Database，簡稱“CMDB”）中存儲與管理了企業(yè)IT架構(gòu)中各種配置信息，包含基礎(chǔ)設(shè)施、硬件、軟件、應(yīng)用乃至組織架構(gòu)和服務(wù)目錄，它與所有服務(wù)支持和服務(wù)交付流程都緊密相聯(lián)，支持這些流程的運轉(zhuǎn)、發(fā)揮配置信息的價值，因此也被認(rèn)為是IT服務(wù)管理各項流程的基礎(chǔ)。

CMDB搭建之初，首先需要將IT架構(gòu)中的配置項、配置信息以及配置關(guān)系收集和梳理出來，納入其中。這一過程在早期通過人工收集、逐一核對導(dǎo)入的方式進行，耗時巨大且結(jié)果不盡準(zhǔn)確。近年來國內(nèi)外各大廠商逐步退出配置自動發(fā)現(xiàn)工具，通過自動發(fā)現(xiàn)機制實現(xiàn)配置數(shù)據(jù)的收集和維護，極大地推動了CMDB的推廣和發(fā)展。

通過自動發(fā)現(xiàn)和人工結(jié)合的方式將配置信息收集處出來，并對各配置項關(guān)系進行梳理，最終實現(xiàn)配置建模，行程配置模型，一個基本的CMDB便搭建出來了。以下將就配置自動發(fā)現(xiàn)、配置關(guān)系梳理和配置建模三方面來分別闡述。

1.1配置自動發(fā)現(xiàn)

配置自動發(fā)現(xiàn)，即通過自動發(fā)現(xiàn)工具，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、主機、存儲、操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、中間件、及應(yīng)用等配置項的自動發(fā)現(xiàn)，大大減少配置項（CI）和配置關(guān)系手工采集、映射的工作量；并能夠通過工具的檢查保證其數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，比如發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)配置的變更等。配置自動發(fā)現(xiàn)可采集傳統(tǒng)IT資源、云計算資源，并與相關(guān)的監(jiān)控或云平臺對接，同時也可以通過數(shù)據(jù)庫中轉(zhuǎn)表、人工收集的數(shù)據(jù)文件（如Excel、CSV文件）實現(xiàn)配置項中轉(zhuǎn)導(dǎo)入。

配置自動發(fā)現(xiàn)應(yīng)具備如下功能：

1）擁有先進的自動發(fā)現(xiàn)能力，可以捕獲、歸檔、并存儲有關(guān)“端到端”服務(wù)和支持業(yè)務(wù)服務(wù)基礎(chǔ)架構(gòu)的信息。自動發(fā)現(xiàn)的信息包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備信息、主機信息、存儲信息等硬件信息及操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用信息等。

2）提供配置關(guān)系的映射能力，發(fā)現(xiàn)和解析物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和邏輯關(guān)系，以及相互依賴關(guān)系。

3）實現(xiàn)聯(lián)邦與協(xié)調(diào)機制，可以從不同的數(shù)據(jù)源和系統(tǒng)中連接數(shù)據(jù)，不必將所有實際數(shù)據(jù)集成到一個數(shù)據(jù)庫中，允許數(shù)據(jù)用戶搜索和使用數(shù)據(jù)，而不必知道數(shù)據(jù)實際存儲在哪里，或者通過什么技術(shù)訪問的數(shù)據(jù)，通過統(tǒng)一的CMDB從其他的數(shù)據(jù)庫中收集并管理數(shù)據(jù)。協(xié)調(diào)機制保證了每個跨多數(shù)據(jù)源的CI具有一個通用的標(biāo)識。

4）可以將發(fā)現(xiàn)的配置信息和配置關(guān)系導(dǎo)入CMDB。

表1　配置發(fā)現(xiàn)列表

5）配置信息發(fā)生變化時，能夠自動跟蹤、記錄、更新，產(chǎn)生該配置的新版本信息，并將原始版本信息進行保存；提供配置信息變化的記錄，可查看配置項變化歷史及相關(guān)操作記錄，實現(xiàn)配置信息變更可追蹤、可回溯。

配置自動發(fā)現(xiàn)的范疇一般應(yīng)包括應(yīng)用、軟件、硬件及基礎(chǔ)設(shè)施，其顆粒度應(yīng)根據(jù)企業(yè)管理需求而不同，下面的配置發(fā)現(xiàn)列表可提供一般參考見表1：

1.2配置關(guān)系梳理

CMDB中除了配置項自身信息外，還應(yīng)存儲配置項之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過關(guān)系的關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)配置模型的建立。配置關(guān)系包括配置項之間互相連接、包含、組成或互相引用等多種類型，實際的實施過程中建議以獨立表單方式存儲配置項間關(guān)系，CMDB關(guān)系舉例如下：

表2　配置關(guān)系示例表

配置關(guān)系一定程度也可通過自動發(fā)現(xiàn)工具來實現(xiàn)收集，但有部分配置關(guān)系不可避免的需要人工的梳理和確認(rèn)。經(jīng)過整理的配置關(guān)系和配置項信息一同導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫中，便形成了CMDB的雛形。

1.3配置模型建立

有了基本的配置數(shù)據(jù)后，CMDB需要構(gòu)建動態(tài)的、面向?qū)ο蟮呐渲媚Ｐ?。配置庫建模包括配置項目類型、配置項屬性和配置項關(guān)系的建模，配置項屬性支持文本、數(shù)字、日期、字典、配置項引用等常用數(shù)據(jù)類型。配置項之間建立關(guān)聯(lián)關(guān)系，通過配置項的分類和關(guān)系，可以較為完備、清晰的呈現(xiàn)虛擬化數(shù)據(jù)中心、業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的組成關(guān)系。

配置管理模型可通過自頂向下的方法來進行梳理，即從頂層業(yè)務(wù)開始分析，逐層向下至應(yīng)用、中間件、數(shù)據(jù)庫、操作系統(tǒng)、主機、存儲、網(wǎng)絡(luò)、基礎(chǔ)設(shè)施等；同時輔以自底向上的方式，通過自動發(fā)現(xiàn)工具采集完整的硬件資源配置信息，與上層應(yīng)用互相關(guān)聯(lián)。

配置模型舉例如下：

圖1　配置模型示例

圖2　告警的業(yè)務(wù)影響分析示例

2　配置管理數(shù)據(jù)庫維護機制

CMDB完成搭建后，需要通過適宜的機制對其數(shù)據(jù)進行更新維護，以保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。CMDB數(shù)據(jù)一旦出現(xiàn)不準(zhǔn)確，將直接影響其使用價值，亦無法對其他各項服務(wù)流程進行支撐。

在ISO/IEC 20000-1：2011標(biāo)準(zhǔn)中，對配置管理過程要求：應(yīng)具備文件化的程序來記錄、控制、和追蹤配置項的版本；服務(wù)提供方應(yīng)按計劃的時間間隔審核存儲在CMDB中的記錄；配置項的變更應(yīng)是可追蹤的和可審核的，以確保配置項和CMDB中數(shù)據(jù)的完整性；受影響配置項的配置基線應(yīng)在部署一個發(fā)布到實際環(huán)境中之前就確定。

在實施了配置管理過程的企業(yè)，CMDB搭建出來后，可形成一套配置基線，此后通過標(biāo)準(zhǔn)化的管理程序來控制在變更和發(fā)布新的配置時及時更新CMDB，并按照一定的時間間隔對CMDB數(shù)據(jù)進行審計，從而保證CMDB數(shù)據(jù)的完整性和準(zhǔn)確性得到保護。在這一過程中，仍可以繼續(xù)使用配置自動發(fā)現(xiàn)工具，在協(xié)助發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)環(huán)境中配置信息與CMDB的不一致，并記錄配置項的變化過程和版本。

3　配置管理數(shù)據(jù)庫的應(yīng)用

搭建并維護一套CMDB的成本無疑是較高的，因此要合理有效的使用CMDB，來支持日常運維管理工作，以實現(xiàn)CMDB的價值和作用。下面將從三個方面來分析CMDB的應(yīng)用場景，以具體化其使用方法。

圖3　環(huán)境一致性檢查示例

3.1標(biāo)準(zhǔn)化信息管理

統(tǒng)一的配置信息管理平臺，解決了配置信息大量分散、副本叢生、多頭管理的困境，我們有了可以準(zhǔn)確、標(biāo)準(zhǔn)查詢和管理資產(chǎn)和配置的平臺，也實現(xiàn)了資產(chǎn)配置信息的合法合規(guī)維護。

同時，我們解決了以往各部門、各系統(tǒng)對同一個配置信息的命名、記錄、填寫規(guī)范不一致的問題，為信息集中分析與統(tǒng)計帶來諸多便利，減少了溝通成本；每一個對象（CI）都具有獨有的檔案，它可以告訴我們過去與現(xiàn)在正在發(fā)生什么（事件、問題、變更）或者是什么樣子（屬性），它影響著什么，又被什么影響（關(guān)系），改變那種只有配置信息沒有配置歷史的記錄模式，這將從根本上改變配置信息的使用范圍及質(zhì)量狀況。

3.2自動化業(yè)務(wù)影響分析

基于業(yè)務(wù)服務(wù)的管理是任何系統(tǒng)從簡單到復(fù)雜變化中、在IT管理思想上必須要經(jīng)歷的一個躍升，即從原有以“IT基礎(chǔ)架構(gòu)管理”為中心向以“業(yè)務(wù)服務(wù)”為中心的轉(zhuǎn)變，將管理的焦點從單純考慮IT資源的好與壞，轉(zhuǎn)移到關(guān)心業(yè)務(wù)系統(tǒng)是否能夠提供持續(xù)的服務(wù)能力。

這一提升，要求我們能夠基于準(zhǔn)確、完整的配置管理模型，實現(xiàn)從底層基礎(chǔ)架構(gòu)到上層業(yè)務(wù)服務(wù)的關(guān)聯(lián)，從而在發(fā)生故障或產(chǎn)生變更時，能夠快速自動的分析出一個故障或變更對業(yè)務(wù)產(chǎn)生什么樣的影響。下圖中，當(dāng)某一個資源發(fā)出告警后，通過CMDB的模型關(guān)系，可以穿過浩瀚如海的設(shè)備、組件、服務(wù)，傳導(dǎo)分析出這一告警影響到的業(yè)務(wù)，這一場景將為故障的級別判斷、資源分配決策以及業(yè)務(wù)恢復(fù)方案起到巨大的支撐作用。

同理，在我們要實施一個變更之前，常常受困于如何準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)該變更會對哪些業(yè)務(wù)產(chǎn)生影響，一旦變更失敗或出現(xiàn)問題，會導(dǎo)致什么級別的故障，這一判斷將直接影響到變更的級別、審批過程、實施時間和實施資源決策。

3.3支持對監(jiān)控和環(huán)境管理

CMDB的使用還可以對日常監(jiān)控管理給予支撐。首先CMDB能夠?qū)⑺械腎T資源統(tǒng)一管理起來，能夠在第一時間獲取節(jié)點信息（人工輸入、自動發(fā)現(xiàn)、系統(tǒng)集成采集等方式），根據(jù)CI狀態(tài)的變化，識別出新增的節(jié)點。

再有，可以通過CMDB的使用協(xié)助實現(xiàn)對各類不同環(huán)境一致性的分析和管理。通常企業(yè)的信息化環(huán)境包括開發(fā)測試環(huán)境、生產(chǎn)環(huán)境、災(zāi)備環(huán)境等。檢查、保持不同環(huán)境在配置上的一致性，對測試和災(zāi)備恢復(fù)工作有著至關(guān)重要的意義?？梢栽谙到y(tǒng)內(nèi)預(yù)置相應(yīng)的規(guī)則，對同一系統(tǒng)在不同環(huán)境的配置項信息及關(guān)聯(lián)關(guān)系進行比對，識別范圍內(nèi)的配置差異，提醒管理人員進行核實修復(fù)。當(dāng)然，這需要對比對規(guī)則進行設(shè)置，針對測試或災(zāi)備不同的環(huán)境，比對的顆粒度和嚴(yán)格程度應(yīng)當(dāng)有所不同。同時，這種比對可以設(shè)置為定期定時運行，以便持續(xù)維持環(huán)境一致性管理。

下圖中，在CMDB中實現(xiàn)對不同環(huán)境一致性的檢查，按照預(yù)置規(guī)則發(fā)現(xiàn)不一致，則觸發(fā)IT服務(wù)管理系統(tǒng)（支持ISO20000、ITIL各項流程運轉(zhuǎn)的工具平臺）的任務(wù)工單，對不一致進行變更或配置更新，以維護其準(zhǔn)確一致性。

［1］ ISO/IEC 20000-1：2011，Information technology—Service management— Part 1：Service management system requirements

Construction and application of configuration management database

Hao Shuqi
（China CEPREI Laboratory CEPREI Certification Body，Guangdongguangzhou，510610）

In this paper it operation and maintenance management configuration management database structures，maintenance and application，including：by automatically finding configuration information collecting，initialization configuration management database，the establishment of configuration model；through effective documented procedures to manage and maintain the configuration management database updates and configuration audit，to ensure the data integrity and accuracy of； through in the standard of management and business impact analysis，auxiliary different operation of the environmental management three describes the configuration management database application value.

configuration management database（CMDB）；configuration automatic discovery；configuration modeling； configuration baseline；business impact analysis