云平臺(tái)建設(shè)方案簡(jiǎn)介

1、云平臺(tái)建設(shè)方案簡(jiǎn)介2015年11月目錄TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 1.云平臺(tái)總體設(shè)計(jì)11.1總體設(shè)計(jì)方案1 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 1.1.1設(shè)計(jì)原則1 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 1.1.2支撐平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)2 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 1.1.3支撐平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)3 HYPERLINK l bookmark24 o Current Do

2、cument 1.1.4通過(guò)云操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心運(yùn)營(yíng)管理4 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 1.1.5層次清晰的云計(jì)算中心部署架構(gòu)設(shè)計(jì)5 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 1.2項(xiàng)目技術(shù)路線6 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 1.2.1X86系統(tǒng)架構(gòu)6 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 1.2.2資源池化8 HYPERLINK l bookmark36 o Current Document

3、 1.2.3彈性擴(kuò)展10 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 1.2.4智能化云管理12 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 1.2.5充分考慮利舊131.3云項(xiàng)目建設(shè)成功案例141.3.1中國(guó)銀聯(lián)離線交易數(shù)據(jù)處理云平臺(tái)14 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 1.3.2新疆公安云15 HYPERLINK l bookmark48 o Current Document 1.3.3國(guó)家中醫(yī)藥數(shù)據(jù)中心云平臺(tái)161.云平臺(tái)總體設(shè)計(jì)1.1總體設(shè)計(jì)方案1.1.1

4、設(shè)計(jì)原則先進(jìn)性云中心的建設(shè)采用業(yè)界主流的云計(jì)算理念，廣泛采用虛擬化、分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)與應(yīng)用模式，并與銀行具體業(yè)務(wù)相結(jié)合，確保先進(jìn)技術(shù)與模式應(yīng)用的有效與適用?？蓴U(kuò)展性云中心的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)資源需要根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用工作負(fù)荷的需求進(jìn)行伸縮。在系統(tǒng)進(jìn)行容量擴(kuò)展時(shí)，只需增加相應(yīng)數(shù)量的硬件設(shè)備，并在其上部署、配置相應(yīng)的資源調(diào)度管理軟件和業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件，即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展。成熟性云中心建設(shè)，要考慮采用成熟各種技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)各種功能，保證云計(jì)算中心的良好運(yùn)行，滿足業(yè)務(wù)需要。開放性與兼容性云平臺(tái)采用開放性架構(gòu)體系，能夠兼容業(yè)界通用的設(shè)備及主流的操作系統(tǒng)、虛擬化軟件、應(yīng)用程序，從而使得云平臺(tái)大大降

5、低開發(fā)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等成本。可靠性云平臺(tái)需提供可靠的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源。系統(tǒng)需要在硬件、網(wǎng)絡(luò)、軟件等方面考慮適當(dāng)冗余，避免單點(diǎn)故障，保證云平臺(tái)的可靠運(yùn)行。安全性云平臺(tái)根據(jù)業(yè)務(wù)需求與多個(gè)網(wǎng)絡(luò)分別連接，必須防范網(wǎng)絡(luò)入侵攻擊、病毒感染；同時(shí)，云平臺(tái)資源共享給不同的系統(tǒng)使用，必須保證它們之間不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏。因此，云平臺(tái)應(yīng)該在各個(gè)層面進(jìn)行完善的安全防護(hù)，確保信息的安全和私密性。多業(yè)務(wù)性云平臺(tái)在最初的規(guī)劃設(shè)計(jì)中，充分考慮了需要支撐多用戶、多業(yè)務(wù)的特征，保證基礎(chǔ)資源在不同的應(yīng)用和用戶間根據(jù)需求自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)度的同時(shí)，使得不同的業(yè)務(wù)能夠彼此隔離，保證多種業(yè)務(wù)的同時(shí)良好運(yùn)行。自主可控云平臺(tái)建設(shè)在產(chǎn)品選型中，優(yōu)先

6、選擇自主可控的軟硬件產(chǎn)品，一方面保證整個(gè)云計(jì)算中心的安全，另一方面也能夠促進(jìn)本地信息化產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。1.1.2支撐平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)服務(wù)尋，軟片艮服雰?cè)捲捚胶夏糠蘌日話進(jìn)存請(qǐng)艮服務(wù)仇亦基礎(chǔ)設(shè)施即服曾眉5“豪目禾西企址*feS誠(chéng)4丿NoEQLDELJ云暫課隹平臺(tái)|II|k|甘氏目S”酗9011L女全中心I、進(jìn)勰)圖支撐平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)支撐平臺(tái)總體技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)如上，整個(gè)架構(gòu)從下往上包括云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施層、云計(jì)算平臺(tái)資源層、云計(jì)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層、云計(jì)算管理層和云計(jì)算服務(wù)層。其中：云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施層：主要包括云計(jì)算中心的物理機(jī)房環(huán)境；云計(jì)算平臺(tái)資源層：在云計(jì)算中心安全的物理環(huán)境基礎(chǔ)上，采用虛擬化、分布式存儲(chǔ)等云計(jì)

7、算技術(shù)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)的虛擬化，構(gòu)建計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和網(wǎng)絡(luò)資源池，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。云計(jì)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層：主要為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)，同時(shí)針對(duì)云平臺(tái)的各個(gè)虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)和模板數(shù)據(jù)進(jìn)行共享存儲(chǔ)，支持虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移和數(shù)據(jù)的遷移；實(shí)現(xiàn)部門間數(shù)據(jù)共享與交換；實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用接入。云計(jì)算管理層：通過(guò)自主可控的云計(jì)算操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心的服務(wù)管理及業(yè)務(wù)管理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，提高運(yùn)維及運(yùn)營(yíng)的效率。云計(jì)算服務(wù)層：是云計(jì)算中心與最終用于交互的接口和平臺(tái)，通過(guò)該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)云計(jì)算中心統(tǒng)一對(duì)外提供服務(wù)，為客戶人員提供整體的云應(yīng)用和服務(wù)。支撐平臺(tái)通過(guò)統(tǒng)一的云服務(wù)平臺(tái)對(duì)外提供服務(wù)。1.1.3支撐平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)

8、計(jì)匯聚節(jié),口助門戶云存儲(chǔ)區(qū)!IIriHi韭域核交換區(qū)管理區(qū)域于兆肚網(wǎng)I萬(wàn)兆肚網(wǎng)I萬(wàn)兆匯聚L土仝叱圖云計(jì)算中心拓?fù)浼軜?gòu)圖支撐平臺(tái)建設(shè)基于以物理分區(qū)為基本單元的設(shè)計(jì)理念，整個(gè)云計(jì)算中心可分為：核心交換區(qū)、管理區(qū)、DMZ區(qū)、業(yè)務(wù)應(yīng)用區(qū)以及云存儲(chǔ)區(qū)。其中：核心交換區(qū)：負(fù)責(zé)核心網(wǎng)絡(luò)交換；管理區(qū)：對(duì)云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行整體管理，單獨(dú)建設(shè)一套管理網(wǎng)絡(luò)；DMZ區(qū)：考慮云計(jì)算中心整體安全性，設(shè)置專門的DMZ區(qū)，承載各業(yè)務(wù)部門的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的WEB發(fā)布，同時(shí)支撐云計(jì)算中心互聯(lián)網(wǎng)的接入，該區(qū)可采用全虛擬機(jī)進(jìn)行支撐或者采用虛擬機(jī)和物理服務(wù)器共同支撐；業(yè)務(wù)應(yīng)用區(qū)包括兩部分：數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯分區(qū)和應(yīng)用系統(tǒng)邏輯分區(qū)。其中：數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯分

9、區(qū)用高端八路物理機(jī)支撐；應(yīng)用系統(tǒng)邏輯分區(qū)采用虛擬化和物理服務(wù)器支撐，根據(jù)具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用特點(diǎn)決定支撐平臺(tái)選用虛擬機(jī)還是物理服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)：主要建設(shè)支撐各應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量的龐大和系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)I/O吞吐，該區(qū)建議采用高端物理機(jī)進(jìn)行支撐；業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯分區(qū)：主要根據(jù)業(yè)務(wù)部門的不同業(yè)務(wù)需求及業(yè)務(wù)部門對(duì)平臺(tái)安全級(jí)別要求的不同，采用虛擬機(jī)和物理服務(wù)器共同支撐。未來(lái)，隨著云計(jì)算中心業(yè)務(wù)量的增加和復(fù)雜度的增加，可以按照相同的架構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展，達(dá)到整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的可擴(kuò)展性和很好的伸縮性。1.1.4通過(guò)云操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心運(yùn)營(yíng)管理云計(jì)算服務(wù)門戶云計(jì)算運(yùn)營(yíng)中心虛擬化平臺(tái)1冷虛

10、擬化平臺(tái)2IIIIW-TTET-rT|：IVM-VMVM-VM:HypervisorHypervisor；IHypervisorHypervisor圖云計(jì)算中心邏輯架構(gòu)圖整個(gè)云計(jì)算中心設(shè)計(jì)采用業(yè)務(wù)區(qū)域的理念。業(yè)務(wù)區(qū)域（即以服務(wù)器集群為核心的物理資源區(qū)域，不同的業(yè)務(wù)區(qū)域設(shè)備配置可以不同）是系統(tǒng)的基本硬件組成單元，整個(gè)系統(tǒng)共包括若干個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域。系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大可以通過(guò)增加業(yè)務(wù)區(qū)域方式，使得整個(gè)系統(tǒng)具有很好的可擴(kuò)展性。業(yè)務(wù)區(qū)域的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過(guò)萬(wàn)兆方式上聯(lián)到核心交換區(qū)，通過(guò)核心交換區(qū)與其他業(yè)務(wù)區(qū)域和域外系統(tǒng)互聯(lián)。在每個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)，通過(guò)云資源管理平臺(tái)的云計(jì)算運(yùn)營(yíng)中心節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在X86業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)上部署Hyp

11、ervisor，并形成一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的邏輯資源池，提供給應(yīng)用使用；通過(guò)云計(jì)算虛擬化管理中心在邏輯資源池內(nèi)可實(shí)現(xiàn)資源的共享和動(dòng)態(tài)分配。每個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域包括：云計(jì)算虛擬化管理中心節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)、心跳網(wǎng)絡(luò)、本地鏡像存儲(chǔ)；業(yè)務(wù)區(qū)域根據(jù)各自的業(yè)務(wù)需要訪問(wèn)FC存儲(chǔ)或并行存儲(chǔ)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域。云計(jì)算平臺(tái)配置多臺(tái)云計(jì)算服務(wù)門戶節(jié)點(diǎn)，為最終用戶的系統(tǒng)管理員提供自助門戶服務(wù)。采用以上設(shè)計(jì)理念，使得整個(gè)系統(tǒng)具有超高的可擴(kuò)展性，可使整個(gè)系統(tǒng)擴(kuò)展到上千臺(tái)物理服務(wù)器規(guī)模。1.1.5層次清晰的云計(jì)算中心部署架構(gòu)設(shè)計(jì)云平合鶴理月疇諾瘦客戶址智能壬機(jī)筆迅本平板電脳留自運(yùn)計(jì)算平臺(tái)物建計(jì)斡分區(qū)計(jì)算資萌池遜抿庫(kù)業(yè)務(wù)

12、分區(qū)高端八路圉考器SIIL存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)（說(shuō)毎*陶8用衆(zhòng)退計(jì)】匱暨雹*占zslrl圖云計(jì)算中心部署架構(gòu)圖依據(jù)云計(jì)算中心建設(shè)的總體需求，勾畫整個(gè)項(xiàng)目的部署架構(gòu)，指導(dǎo)項(xiàng)目整體建設(shè)。云計(jì)算中心部署主要包括幾個(gè)層面：計(jì)算資源池的構(gòu)建、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分區(qū)規(guī)劃、共享存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)等。從整個(gè)部署架構(gòu)來(lái)看：計(jì)算資源池的構(gòu)建主要采用高端多核心X86服務(wù)器作為服務(wù)器基礎(chǔ)支撐，通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)底層物理資源的虛擬化，通過(guò)云資源管理平臺(tái)進(jìn)行虛擬機(jī)的創(chuàng)建、動(dòng)態(tài)分配、遷移及管理，形成統(tǒng)一的計(jì)算資源池?？紤]到云計(jì)算的安全性、可靠性及重要性，在本方案中數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)采用物理機(jī)支撐，以夠保證整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定、高I/O吞吐和訪問(wèn)，主要通過(guò)高端X8

13、6高性能服務(wù)器通過(guò)集群技術(shù)進(jìn)行部署，支撐相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。共享存儲(chǔ)設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)，其中：重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要通過(guò)Oracle/DB2/SQLServer/MySQL等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理，結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)利用高端私有云存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)支撐，在未來(lái)需要對(duì)存儲(chǔ)容量進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)可方便的橫向縱向擴(kuò)展；虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)主要存放在共享存儲(chǔ)部分，通過(guò)共享存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)支撐虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)的存放，共享存儲(chǔ)建議使用并行存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)支撐。1.2項(xiàng)目技術(shù)路線本項(xiàng)目建設(shè)云計(jì)算中心的基本技術(shù)路線主要包括：X86系統(tǒng)架構(gòu)、資源池化、彈性擴(kuò)展、智能化云管理以及充分考慮利舊。1.2.1X86系統(tǒng)架構(gòu)基于X8

14、6平臺(tái)的服務(wù)器使用IntelXeon或者AMDOpteron作為處理器，也就是通常所說(shuō)的PC服務(wù)器。近年來(lái)，IntelXeon和AMDOpteron的性能獲得巨大的提高，大量的先進(jìn)技術(shù)和工藝先后被Intel/AMD引人其處理器的設(shè)計(jì)和制造中，比如，64位計(jì)算、直連結(jié)構(gòu)、內(nèi)嵌內(nèi)存控制器、多核（目前，IntelXeon最多可以做到10核；AMDOpteron可以做到16核）、硬件輔助虛擬化技術(shù)（IntelVT、AMD-V）、32nm等等。在國(guó)際權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)TPC組織發(fā)布的結(jié)果中，采用X86架構(gòu)服務(wù)器價(jià)格/性能比最佳。X86服務(wù)器主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在界面友好，系統(tǒng)安裝、網(wǎng)絡(luò)裝置、客戶機(jī)設(shè)置簡(jiǎn)易，設(shè)置、管理

15、系統(tǒng)直觀、方便，系統(tǒng)擴(kuò)展靈活等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)構(gòu)建大型應(yīng)用集群具有較好的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，基于X86架構(gòu)的服務(wù)器因?yàn)槠溟_放的架構(gòu)，開放的生態(tài)系統(tǒng)，使其具有較低的運(yùn)維成本，這也是傳統(tǒng)小型機(jī)等封閉系統(tǒng)所不能比擬的。此外，從可靠性的角度，在云計(jì)算環(huán)境下，通常大量采用虛擬化、分布式、并行計(jì)算等模式，有力的保證了計(jì)算系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)，基于X86架構(gòu)的服務(wù)器因?yàn)槠溟_放的架構(gòu)，開放的生態(tài)系統(tǒng)，使其具有較低的運(yùn)維成本，這也是傳統(tǒng)小型機(jī)等封閉系統(tǒng)所不能比擬的。此外，從可靠性的角度，在云計(jì)算環(huán)境下，通常大量采用虛擬化、分布式、并行計(jì)算等模式，有力的保證了計(jì)算系統(tǒng)的可靠性。國(guó)內(nèi)外幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭，Google、Amazon、百度

16、、阿里巴巴等，無(wú)不大量采用X86架構(gòu)的設(shè)備，支撐海量的互聯(lián)網(wǎng)檢索和訪問(wèn)。X86架構(gòu)的服務(wù)器已經(jīng)成為構(gòu)建云計(jì)算中心虛擬化平臺(tái)的最佳選擇。X86服務(wù)器相對(duì)于小型機(jī)的優(yōu)勢(shì)如下表所示：表X86服務(wù)器與RISC架構(gòu)小型機(jī)的區(qū)別特性小型機(jī)X86服務(wù)器軟件層操作系統(tǒng)Unix為主Unix、Linux、windows全部支持支持應(yīng)用的數(shù)量較少很多操作數(shù)大小64位32位、64位全部支持可管理性管理成本很高較低是否支持易購(gòu)買的零部件否是故障排除難度高低是否有國(guó)產(chǎn)廠商提供很少很多可靠性是否能夠提供冗余是是性能價(jià)格比和可擴(kuò)展性性能高高價(jià)格很高較低可擴(kuò)展性低高top500中的數(shù)量很少絕大多數(shù)總之，X86服務(wù)器相對(duì)于RIS

17、C架構(gòu)的小型機(jī)其優(yōu)勢(shì)如下：性能價(jià)格比高X86服務(wù)器目前已經(jīng)成為高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向，世界上top500排行榜的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)絕大多數(shù)是由性價(jià)比更好的X86服務(wù)器組成的集群系統(tǒng)，小型機(jī)系統(tǒng)則很少?？蓴U(kuò)展性好X86服務(wù)器可以通過(guò)原有預(yù)留的擴(kuò)展接口進(jìn)行無(wú)縫的擴(kuò)展，且相關(guān)擴(kuò)展接口都是業(yè)界通用的，非專用接口，這是小型機(jī)系統(tǒng)所無(wú)法做到的。X86服務(wù)器組成的集群系統(tǒng)擴(kuò)展成本更低，可以實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)展?？晒芾硇院肵86服務(wù)器復(fù)雜度小于小型機(jī)，通常管理一個(gè)X86服務(wù)器組成的集群系統(tǒng)要比管理一個(gè)小型機(jī)系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多，這也同時(shí)意味著培養(yǎng)一個(gè)小型機(jī)的管理人才將耗費(fèi)大量的費(fèi)用和支出。維護(hù)與升級(jí)更容易X86服務(wù)器都是采用

18、了標(biāo)準(zhǔn)的硬件設(shè)備，那就意味著這些設(shè)備可以輕松地拿到，在關(guān)鍵時(shí)候客戶即使沒(méi)有硬件廠商的提供也可以自行配置出臨時(shí)的解決辦法，使用通用的X86架構(gòu)服務(wù)器不會(huì)輕易受制于服務(wù)器制造商；然而，小型機(jī)的每個(gè)配件都是專用的，那就意味著用戶在一些關(guān)鍵的業(yè)務(wù)上需要等待小型機(jī)廠商的服務(wù)響應(yīng)時(shí)間，受制于小型機(jī)設(shè)備制造商，將自己的工作帶向了被動(dòng)。對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的更多的支持小型機(jī)系統(tǒng)只能支持相對(duì)較少的操作系統(tǒng)和64位軟件，而X86服務(wù)器可以支持大部分主流操作系統(tǒng)并且可以支持同時(shí)存在多種操作系統(tǒng)，也支持32位和64位的軟件系統(tǒng)，在X86服務(wù)器上可運(yùn)行的軟件是小型機(jī)系統(tǒng)的成百上千倍。1.2.2資源池化資源池化就是將計(jì)算資源、存儲(chǔ)

19、資源、網(wǎng)絡(luò)資源通過(guò)虛擬化技術(shù)，將構(gòu)成相應(yīng)資源的眾多物理設(shè)備組合成一個(gè)整體，形成相應(yīng)的計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池，提供給上層應(yīng)用軟件。資源虛擬化是對(duì)上層應(yīng)用屏蔽底層設(shè)備或架構(gòu)的資源封裝手段，是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算資源池化的重要技術(shù)基礎(chǔ)。虛擬化技術(shù)由來(lái)已久，所謂虛擬化是相對(duì)于物理實(shí)體而言的，即將真實(shí)存在的物理實(shí)體，通過(guò)切分或（和）聚合的封裝手段形成新的表現(xiàn)形態(tài)。聚合封裝是將多個(gè)物理實(shí)體通過(guò)技術(shù)手段封裝為單一虛擬映像/實(shí)例，可用于完成某個(gè)業(yè)務(wù)。例如SMP、計(jì)算集群（Cluster）、負(fù)載均衡集群（LoadBalance）、RAID技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)、端口匯聚（porttrunk）、交換機(jī)堆疊（stack）

20、等。切分封裝是將單個(gè)物理實(shí)體通過(guò)技術(shù)手段封裝為多個(gè)虛擬映像/實(shí)例，可用于執(zhí)行不同業(yè)務(wù)。例如主機(jī)虛擬化、存儲(chǔ)分區(qū)、虛擬局域網(wǎng)（VLAN）等。其中：SMP、計(jì)算集群、負(fù)載均衡、主機(jī)虛擬化等屬于計(jì)算虛擬化的范疇；存儲(chǔ)分區(qū)、RAID技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)等屬于存儲(chǔ)虛擬化的范疇；虛擬局域網(wǎng)（VLAN）、交換機(jī)堆疊、端口匯聚等則屬于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的范疇。對(duì)于虛擬化技術(shù)也可以組合使用，以靈活地滿足各種應(yīng)用環(huán)境。例如存儲(chǔ)分區(qū)可以是對(duì)單個(gè)磁盤，也可以是針對(duì)RAID磁盤組；虛擬化主機(jī)通過(guò)負(fù)載均衡又可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用單一映像。虛擬化技術(shù)的一個(gè)重要結(jié)果是降低IT架構(gòu)中部件之間的依賴關(guān)系，以計(jì)算虛擬化為例，集群、主機(jī)虛擬化等計(jì)算虛擬化技

21、術(shù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件與物理基礎(chǔ)設(shè)施解耦合，這個(gè)過(guò)程類似與從C/S架構(gòu)到B/S架構(gòu)，繼而發(fā)展為多層體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，都是由于原有的體系發(fā)展出現(xiàn)瓶頸或問(wèn)題而出現(xiàn)的。C/S架構(gòu)到B/S架構(gòu)是通過(guò)應(yīng)用計(jì)算與客戶端的解耦合，在客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)之間增加了webserver這樣的中間層，減少了客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)的處理壓力。ClientB/S架構(gòu)WebserverClientC/S架構(gòu)圖C/S架構(gòu)到B/S架構(gòu)轉(zhuǎn)化圖B/S結(jié)構(gòu)到多層體系結(jié)構(gòu)是通過(guò)數(shù)據(jù)處理與webserver的解耦，在webserver之間增加applicationserver，減少了webserver的處理壓力。脫誰(shuí)2層田S架構(gòu)論E,圖B/S結(jié)構(gòu)到多層體系

22、結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化圖C/S結(jié)構(gòu)到B/S多層體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展，優(yōu)化了應(yīng)用處理的過(guò)程，提高了應(yīng)用系統(tǒng)的處理能力，而且也解決了應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展能力，使大規(guī)模應(yīng)用處理成為可能。云計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算虛擬化技術(shù)形式眾多，所要解決的問(wèn)題也各不相同。例如：集群技術(shù)使得應(yīng)用處理獲得了更大的處理能力；主機(jī)虛擬化技術(shù)則是提高服務(wù)器處理能力的利用率。集群服努弼4SE里服著帶I空!価砰戕毎諸圖集群技術(shù)及主機(jī)虛擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)圖但是從最終的效果而言都是分離了應(yīng)用軟件與物理基礎(chǔ)設(shè)施，解除或弱化了它們之間的耦合，從而也就削弱了各自的技術(shù)發(fā)展所受到的相互限制，拓展了技術(shù)發(fā)展的空間和靈活性。育iBS據(jù)中心走溝云討訂卸針?biāo)脮r(shí)附血觀、PA鳩脛務(wù)欖式SAAS

23、耶務(wù)樓式lAASflU務(wù)模式圖傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向云計(jì)算中心遷移示意圖holism點(diǎn)川Tft料塔矗御Mbr輔川管材、訃耳應(yīng)町）I*（網(wǎng)誥供譚）fpwaw-）1.2.3彈性擴(kuò)展云計(jì)算中心要實(shí)現(xiàn)所提供服務(wù)的質(zhì)量，動(dòng)態(tài)的資源調(diào)度是必不可少的。現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的IT基礎(chǔ)架構(gòu)采用固態(tài)配置，靈活性很差，當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)展超出預(yù)期時(shí)，無(wú)法及時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)整資源供給，難以滿足業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)的需求。而且系統(tǒng)資源擴(kuò)展需要一定的周期，在此過(guò)程中，業(yè)務(wù)系統(tǒng)將處于高危運(yùn)行狀態(tài)，造成服務(wù)質(zhì)量下降。而為了應(yīng)用峰值而擴(kuò)展的資源在正常情況下，將處于低負(fù)荷狀態(tài)，造成資源浪費(fèi)。而云計(jì)算中心要避免這樣的情況出現(xiàn)，就必須要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的資源調(diào)度，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系

24、統(tǒng)資源配備的按需調(diào)整，結(jié)合管理系統(tǒng)的資源監(jiān)控，根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載等情況，調(diào)整業(yè)務(wù)資源配給，保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源供給，滿足其運(yùn)行需要，也就保障了業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。云計(jì)算中心弱化了應(yīng)用軟件與底層物理資源依賴關(guān)系，使得物理資源能夠更加靈活地向優(yōu)化系統(tǒng)性能、提高可靠性、提高易用性、提高運(yùn)維效率等方面發(fā)展，使得動(dòng)態(tài)資源調(diào)度成為可能，從而為上層的應(yīng)用軟件提供更好的服務(wù)質(zhì)量。而提高底層的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等物理資源的耦合性，對(duì)于解決上述問(wèn)題具有關(guān)鍵作用。首先通過(guò)對(duì)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行優(yōu)化配給，提高資源能力的耦合性，則可以更好地提高云計(jì)算平臺(tái)的整體性能。然后智能化地根據(jù)用戶需要封裝、分配資源，形成虛擬應(yīng)用平臺(tái)

25、，用戶在簡(jiǎn)單地部署自己的應(yīng)用或數(shù)據(jù)后，應(yīng)用系統(tǒng)即可投入使用。利用整合了計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等方面資源的運(yùn)維專家系統(tǒng)，只需基于虛擬應(yīng)用平臺(tái)對(duì)物理資源的使用分析，即可動(dòng)態(tài)地對(duì)其所用物理資源進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以提高用戶應(yīng)用的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。在云計(jì)算中心，運(yùn)維人員無(wú)需過(guò)分關(guān)心上層應(yīng)用的情況，只需基于虛擬應(yīng)用平臺(tái)對(duì)物理資源的使用分析，進(jìn)行資源優(yōu)化調(diào)整，保證云計(jì)算中心的穩(wěn)定高效即可。InternetGPUCPUInternet俎物丄甲眼務(wù)器底H背理關(guān)看養(yǎng)枠溢戢*應(yīng)用交忖WebWebVW詮O10XCPUCPU圖云計(jì)算中心彈性擴(kuò)展示例圖1.2.4智能化云管理云計(jì)算中心具有IaaS、PaaS、SaaS等眾多的服務(wù)模型，提供計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、乃至整合各種資源的綜合性服務(wù)，其資源的構(gòu)成更加復(fù)雜、規(guī)模更加龐大。為了提高易用性和可維護(hù)性，各種資源構(gòu)成之間的關(guān)系復(fù)雜。為了保證云計(jì)算中心的服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于眾多用戶資源配給的調(diào)整也要求更精準(zhǔn)的、更及時(shí)。這些要求已經(jīng)不是依靠運(yùn)維人員的能力所能滿足的，需要采用更加智能化的自適應(yīng)運(yùn)維管理。云計(jì)算中心運(yùn)維管理要適應(yīng)云服務(wù)對(duì)資源管理所提出的新需求：緊耦合的資源管理云計(jì)算中心采用資源綜合管理，即將系統(tǒng)中的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源視為整體系統(tǒng)，實(shí)施統(tǒng)一管理，這有利于優(yōu)化整體性能、精確定位問(wèn)題、是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源調(diào)度的重要因素。多維