詹光騰

摘要：隨著全球范圍的信息技術(shù)進(jìn)步，云計(jì)算（Cloud Computing）已是新一代互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)的引擎和神經(jīng)中樞。以云計(jì)算為技術(shù)支撐的各種云平臺(tái)極大地改變了人類信息創(chuàng)造、傳遞、接受、存儲(chǔ)、互動(dòng)、加工等方式，目前在技術(shù)上已越來(lái)越成熟。在新的教學(xué)模式以及優(yōu)質(zhì)教育資源共享等方面，云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)將為學(xué)校的IT系統(tǒng)提供變革式的技術(shù)支撐。

關(guān)鍵詞：IT系統(tǒng)；云計(jì)算；管理平臺(tái)

1學(xué)校信息技術(shù)（IT）系統(tǒng)現(xiàn)狀分析

學(xué)校IT系統(tǒng)建設(shè)雖然取得了很大的成績(jī)，但是仍然是按照傳統(tǒng)模式進(jìn)行建設(shè)，這種建設(shè)模式存在以下問(wèn)題：

（1）IT資源利用率低

學(xué)校應(yīng)用系統(tǒng)與IT資源單獨(dú)綁定，每個(gè)應(yīng)用都需要按照其峰值業(yè)務(wù)量進(jìn)行IT資源的配置，這導(dǎo)致在大部分時(shí)間許多IT資源都處于閑置狀態(tài)，不僅造成服務(wù)器、存儲(chǔ)等rr資源利用率較低，造成設(shè)備投資的浪費(fèi)。

（2）IT建設(shè)成本高

在傳統(tǒng)IT建設(shè)模式下，隨著學(xué)校信息化業(yè)務(wù)的快速增加，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)等IT設(shè)備數(shù)量也會(huì)迅速增加，會(huì)造成IT設(shè)備采購(gòu)成本的大幅上升。

（3）IT業(yè)務(wù)部署緩慢

在傳統(tǒng)IT建設(shè)模式下，每一次新業(yè)務(wù)部署都要經(jīng)歷硬件選型、采購(gòu)、安裝、應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)、上線等步驟，使得新業(yè)務(wù)的部署非常緩慢，難于滿足學(xué)校信息化業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需求。

（4）IT建設(shè)和管理分散

現(xiàn)有IT系統(tǒng)采用分業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的模式，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用單獨(dú)的IT設(shè)備，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)IT資源無(wú)法進(jìn)行共享和統(tǒng)一管理，造成整個(gè)IT系統(tǒng)缺乏彈性和難于管理，無(wú)法滿足快速變化的業(yè)務(wù)需要和提高IT管理的效率。

綜上所述，建議學(xué)校采用最新的云計(jì)算技術(shù)，建設(shè)學(xué)校的云計(jì)算平臺(tái)，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)等資源池的建設(shè)，解決IT資源使用率低、IT建設(shè)成本高、IT業(yè)務(wù)部署緩慢、可靠性低、IT資源共享和統(tǒng)一管理等問(wèn)題。

2學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)方案

2.1建設(shè)目標(biāo)

以學(xué)校現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心為基礎(chǔ)，建設(shè)學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)，主要建設(shè)目標(biāo)有：

（1）建設(shè)高度共享一的云計(jì)算資源池，提高rr資源的使用效率，降低IT投資及運(yùn)維成本，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速部署。

（2）在建成共享的云計(jì)算資源池上，建設(shè)學(xué)校私有云，為學(xué)校IT用戶提供IaaS云計(jì)算服務(wù)，大大提高IT建設(shè)的效率，大大降低整個(gè)IT系統(tǒng)TCO成本。

2.2建設(shè)原則

學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)基于如下原則進(jìn)行建設(shè)：

（1）先進(jìn)性

云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)采用的產(chǎn)品和技術(shù)具有云技術(shù)的先進(jìn)性，保障云平臺(tái)的使用5年內(nèi)不落后。

（2）高可靠性

云計(jì)算平臺(tái)作為承載交通業(yè)務(wù)的重要IT基礎(chǔ)設(shè)施，承擔(dān)著穩(wěn)定運(yùn)行的重任，云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)應(yīng)從云資源池（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)）、虛擬化平臺(tái)、云平臺(tái)等多個(gè)層面充分考慮高可用性，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

（3）可擴(kuò)展性

云計(jì)算平臺(tái)可通過(guò)簡(jiǎn)單的硬件擴(kuò)容達(dá)到系統(tǒng)動(dòng)態(tài)擴(kuò)容的目的，可動(dòng)態(tài)增加云計(jì)算資源，滿足應(yīng)用和用戶不斷增長(zhǎng)的需要。

（4）易管理

云平臺(tái)要實(shí)現(xiàn)私有云IaaS服務(wù)，云計(jì)算資源（計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)）要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)度和分配，從云計(jì)算資源的申請(qǐng)、審批到分配部署實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和統(tǒng)一管理。

（5）開(kāi)放性

云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)采用開(kāi)放性原則，保證符合云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的不同廠商云設(shè)備能很好兼容，所以設(shè)備的選型應(yīng)充分考慮對(duì)已有的云計(jì)算相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的支持（如EVB/802.1Qbg等）。

2.3學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)方案

根據(jù)學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)原則，云計(jì)算總體架構(gòu)如上圖所示，整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)由以下2部分組成：

（1）資源池建設(shè)

（2）云管理中心建設(shè)

2.3.1資源池建設(shè)方案

如圖1所示，學(xué)校計(jì)算資源池由物理主機(jī)構(gòu)成，物理主機(jī)主要是X86服務(wù)器，IBM小型機(jī)的虛擬化不考慮，物理主機(jī)可以利用原有服務(wù)器或新購(gòu)高性能服務(wù)器。學(xué)校原有的3臺(tái)物理服務(wù)器浪潮NF8520可以利用（共6個(gè)CPU），可做虛擬化原有服務(wù)器內(nèi)存較少（2～4G），至少擴(kuò)展到16G才能支持虛擬化軟件的運(yùn)行。

云計(jì)算共享存儲(chǔ)對(duì)性能要求較高，建議利用現(xiàn)有的l套性價(jià)比優(yōu)的Fc存儲(chǔ)浪潮AS500G3，統(tǒng)一存放新增的虛擬機(jī)影像文件。

2.3.2云管理中心建設(shè)

部署云管理軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)云計(jì)算資源池的統(tǒng)一管理和私有云業(yè)務(wù)服務(wù)，具體技術(shù)參數(shù)如表1。

2.3.3應(yīng)用遷移規(guī)劃

針對(duì)學(xué)校IT現(xiàn)狀，本次方案建議分以下三個(gè)步驟將現(xiàn)有業(yè)務(wù)應(yīng)用逐步遷移至云計(jì)算平臺(tái)中，如圖2所示。

第一步：搭建云計(jì)算基礎(chǔ)資源池及管理平臺(tái)：保證云計(jì)算IaaS平臺(tái)的最小工作環(huán)境，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算、存儲(chǔ)資源池。

第二步：業(yè)務(wù)的P2V遷移：主要針對(duì)交通廳現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行逐步遷移，保證遷移過(guò)程中不影響其他業(yè)務(wù)應(yīng)用，如下表所示把各種業(yè)務(wù)遷移到不同的安全域內(nèi)。

第三步：資源池的整合與擴(kuò)展：將已遷移到云平臺(tái)中的業(yè)務(wù)應(yīng)用之前所采用的物理服務(wù)器、存儲(chǔ)資源逐步整合到云計(jì)算資源池中，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的利舊，最大化的保證投資，同時(shí)進(jìn)一步擴(kuò)大云計(jì)算資源池。

3學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)的優(yōu)勢(shì)分析

建設(shè)學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)相對(duì)現(xiàn)有IT系統(tǒng)有如下優(yōu)勢(shì)：

（1）大大降低IT建設(shè)和運(yùn)維的總成本（TCO降低30-60%）

通過(guò)將整合多個(gè)物理服務(wù)器到一個(gè)物理服務(wù)器降低40%-軟件硬件成本；每個(gè)服務(wù)器的平均利用率從5%-15%提高到60%-80%；降低70-80%運(yùn)營(yíng)成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本。

（2）大大提高IT系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)效率

新業(yè)務(wù)部署時(shí)間從小時(shí)級(jí)到分鐘級(jí)，服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時(shí)間從原有IT系統(tǒng)的20-40 hrs縮短到云計(jì)算平臺(tái)的15-30 min，每年節(jié)省10，00人/小時(shí)（30臺(tái)服務(wù)器）；以前硬件維護(hù)需要之前的數(shù)天/周的變更管理準(zhǔn)備和1-3小時(shí)維護(hù)窗口，現(xiàn)在可以進(jìn)行零宕機(jī)硬件維護(hù)和升級(jí)。

（3）實(shí)現(xiàn)IT資源的動(dòng)態(tài)分配

將所有IT資源作為云計(jì)算資源統(tǒng)一進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算資源的高度共享，并按需自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)云計(jì)算資源的調(diào)配，同時(shí)無(wú)需中斷現(xiàn)有的業(yè)務(wù)可在線進(jìn)行IT硬件資源的擴(kuò)容。

（4）大大提高IT系統(tǒng)的可靠性

云計(jì)算管理平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行基于虛擬機(jī)集群的集中化管理，虛擬機(jī)集群不僅降低了管理的復(fù)雜度，而且具有很高的可用性。

（5）私有云實(shí)現(xiàn)IT服務(wù)的自動(dòng)化

學(xué)校云計(jì)算平臺(tái)為用戶提供了一個(gè)安全的、多租戶的、可自助服務(wù)的私有云IaaS服務(wù)，通過(guò)云計(jì)算管理平臺(tái)提供的虛擬化資源池功能，使IT部門能夠?qū)⒂?jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等IT資源抽象成按需提供的彈性虛擬資源池，以消費(fèi)單元（即組織或虛擬數(shù)據(jù)中心）的形式對(duì)外提供服務(wù)，ITr部門能夠通過(guò)完全自動(dòng)化的自助服務(wù)訪問(wèn)，為用戶提供這些消費(fèi)單元以及其他包括虛擬機(jī)和操作系統(tǒng)鏡像等在內(nèi)的基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用服務(wù)模板。