一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源分配管理方法及實(shí)現(xiàn)

蔡夢(mèng)臣 蔣明 王旭東 方圓 徐敏 武欣欣(國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司信息通信分公司,安徽合肥 230000)

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一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源分配管理方法及實(shí)現(xiàn)

蔡夢(mèng)臣 蔣明 王旭東 方圓 徐敏 武欣欣
(國(guó)網(wǎng)安徽省電力公司信息通信分公司,安徽合肥 230000)

【摘 要】隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心在電力行業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,也是電力公司信息運(yùn)維管理的重點(diǎn)工作。本文通過建立網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫(kù)及面向應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址資源分配模型,給出了一種適用電力行業(yè)數(shù)據(jù)中心地址資源管理方法,并結(jié)合安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心的實(shí)際環(huán)境研發(fā)了一套應(yīng)用系統(tǒng),通過系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐表明該方法提升了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理效率,具有較好的實(shí)用價(jià)值。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心 網(wǎng)絡(luò)地址資源管理 網(wǎng)絡(luò)資源要素庫(kù)

1 引言

數(shù)據(jù)中心是應(yīng)用系統(tǒng)集中部署、應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐平臺(tái),也是目前云計(jì)算發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施[1],特別是近年來,隨著企業(yè)級(jí)應(yīng)用的高度集成和和云計(jì)算、云存儲(chǔ)的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)中心逐漸從后臺(tái)走向前臺(tái),得到了產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視與研究[2]。在電力行業(yè),隨著業(yè)務(wù)垂直化管理的不斷提升,作為支撐的應(yīng)用系統(tǒng)也逐漸走向集中化部署、應(yīng)用及運(yùn)維,數(shù)據(jù)中心建設(shè)也應(yīng)用而生,并在整個(gè)電力信息化建設(shè)過程中得到高度發(fā)展[3]。

安徽省電力公司信息通信分公司承擔(dān)信息系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運(yùn)維工作,其中網(wǎng)絡(luò)地址的分配管理是日常運(yùn)維工作的一項(xiàng)重點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)地址資源的使用對(duì)象包括數(shù)據(jù)中心設(shè)備及終端設(shè)備,均由專職人員負(fù)責(zé)地址段的劃分、分配、回收等日常管理工作。隨著三集五大的深入推進(jìn),更多應(yīng)用系統(tǒng)采用省級(jí)集中部署,使得安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心承載的應(yīng)用系統(tǒng)及配套的硬件設(shè)備急劇增加,對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址資源的管理也提出了新的挑戰(zhàn)。主要體現(xiàn)在以下2個(gè)方面:

(1)目前地址資源的劃分、分配、回收均采用人工記錄的方式,使得地址資源臺(tái)賬準(zhǔn)確率較差,通常與實(shí)際情況存在較大的差異;需要定期發(fā)起專項(xiàng)工作對(duì)人工臺(tái)賬進(jìn)行核查分析并進(jìn)行完善,工作量大同時(shí)效率較低。

(2)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施包括服務(wù)器、虛擬機(jī)、負(fù)載均衡設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等,采用人工臺(tái)賬時(shí),網(wǎng)絡(luò)地址管理人員無法直觀全面的掌握應(yīng)用系統(tǒng)使用的地址資源情況,在進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)故障分析時(shí)不能有效定位關(guān)聯(lián)設(shè)備并進(jìn)行故障處理。

為此需要一種信息化的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理方法,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化管理,提升電力信息網(wǎng)絡(luò)地址資源管理水平。

2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理方法

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理方法由三部分構(gòu)成,分別為網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫(kù)、面向應(yīng)用系統(tǒng)地址分配方法及網(wǎng)絡(luò)地址資源管控流程,分別實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址資源的管理、網(wǎng)絡(luò)地址資源的分配管理及網(wǎng)絡(luò)地址資源管理的流程化管控。

2.1 網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫(kù)

網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫(kù)用于構(gòu)建數(shù)據(jù)中心可用的所有的IP地址資源?？紤]到省公司數(shù)據(jù)中心的地理分布以及不同業(yè)務(wù)采用獨(dú)立的業(yè)務(wù)VLAN,方法通過建立地理區(qū)域、地址段、VLAN段及IP地址四層樹形結(jié)構(gòu)遍歷形成數(shù)據(jù)中心所有可用的IP地址資源。

其中VLAN段為整個(gè)基本要素庫(kù)的核心,確定了該VLAN所屬IP的業(yè)務(wù)類型,為IP地址的分配提供業(yè)務(wù)依據(jù)。VLAN段在維護(hù)時(shí)包括VLAN名稱、VLAN號(hào)、承載業(yè)務(wù)說明、VLAN網(wǎng)關(guān)、起始IP地址、結(jié)束IP地址等字段信息。通過遍歷VLAN段的起始IP地址至結(jié)束IP地址得到VLAN內(nèi)所有的IP地址資源集合,同時(shí)針對(duì)單個(gè)IP地址定義已分配、預(yù)分配及空閑三種狀態(tài),分別表示該IP已經(jīng)被實(shí)際使用、該IP未使用但已預(yù)留使用及該IP地址未使用,網(wǎng)關(guān)地址默認(rèn)為已使用。

2.2 面向應(yīng)用系統(tǒng)地址分配方法

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部硬件設(shè)備包括各類服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、負(fù)載均衡設(shè)備、安全設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備等,在人工維護(hù)時(shí)主要依據(jù)硬件設(shè)備建立臺(tái)賬,但通常是一組硬件設(shè)備組合形成某個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)計(jì)算資源,在維護(hù)時(shí)通常由專責(zé)人員以單個(gè)系統(tǒng)為單位進(jìn)行管理,為此本方法以應(yīng)用系統(tǒng)為單位進(jìn)行地址分配。

應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)計(jì)算存儲(chǔ)資源一般包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、負(fù)載均衡設(shè)備、安全設(shè)備、存儲(chǔ)設(shè)備,每類設(shè)備因設(shè)備類型不同占用的地址數(shù)不同,如負(fù)載均衡設(shè)備通常占用1-3個(gè)IP地址,同時(shí)設(shè)備在進(jìn)行集群處理時(shí)還會(huì)占用額外的地址資源,為此方法采用應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備組及設(shè)備三級(jí)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)單個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址分配結(jié)構(gòu),設(shè)備組主要包括網(wǎng)絡(luò)組、應(yīng)用組、數(shù)據(jù)庫(kù)組、存儲(chǔ)組、安全組、負(fù)載均衡組。

在網(wǎng)絡(luò)地址分配結(jié)構(gòu)中,參與地址分配的為設(shè)備組及設(shè)備層,首先通過應(yīng)用系統(tǒng)確定VLAN后,針對(duì)設(shè)備組和設(shè)備在選定的VLAN中分配1至多個(gè)IP地址,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的IP地址分配。

2.3 網(wǎng)絡(luò)地址資源管控流程

由于數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備等基礎(chǔ)臺(tái)賬隨著實(shí)際生產(chǎn)需求在不斷變化,為此網(wǎng)絡(luò)地址資源的分配在一段時(shí)間后與實(shí)際環(huán)境會(huì)存在一定差異,為保障網(wǎng)絡(luò)地址資源分配與實(shí)際環(huán)境的一致性,在實(shí)際應(yīng)用過程中制定了應(yīng)用系統(tǒng)上線網(wǎng)絡(luò)地址申請(qǐng)流程、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備變更網(wǎng)絡(luò)地址申請(qǐng)流程、應(yīng)用系統(tǒng)下線(停運(yùn))網(wǎng)絡(luò)地址回收流程,通過流程保證網(wǎng)絡(luò)地址的運(yùn)維工作與應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備的變化保持一致,提升地址資源庫(kù)的準(zhǔn)確性。

3 應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

為驗(yàn)證方法的有效性,結(jié)合安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心實(shí)際環(huán)境進(jìn)行了應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā),應(yīng)用系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)地址資源庫(kù)的管理以及面向應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址資源分配管理。網(wǎng)絡(luò)地址資源段管理界面,可針對(duì)網(wǎng)絡(luò)地址資源段進(jìn)行新增、修改、導(dǎo)出等維護(hù)操作。以應(yīng)用系統(tǒng)為單位的設(shè)備組及設(shè)備IP地址管理界面,包括三塊內(nèi)容:應(yīng)用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)地址使用情況一覽、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備組、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址操作子界面及該應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的VLAN中網(wǎng)絡(luò)地址資源使用情況。

4 總結(jié)與展望

隨著云計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心在電力行業(yè)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,也是電力公司信息運(yùn)維管理的重點(diǎn)工作。本文通過建立網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫(kù)及面向應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址資源分配模型,給出了一種適用電力行業(yè)數(shù)據(jù)中心地址資源管理方法,并結(jié)合安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心的實(shí)際環(huán)境研發(fā)了一套應(yīng)用系統(tǒng),通過系統(tǒng)的應(yīng)用實(shí)踐表明該方法提升了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理效率,具有較好的實(shí)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn):

[1]鄧罡,龔正虎,王宏,陳琳,劉志宏.現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù)分析與綜述.化通信學(xué)報(bào),2004.2.

[2]世紀(jì)互聯(lián)CloudeEx云主機(jī)進(jìn)一步升級(jí)技術(shù)系統(tǒng).計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò), 2010年36期.

[3]張贛.梁偉,基于支點(diǎn)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址快速自動(dòng)配置方法研究,第七屆中國(guó)測(cè)試學(xué)術(shù)會(huì)議論文集,2012.6.