云計(jì)算國內(nèi)應(yīng)用商發(fā)展的必然趨勢

云計(jì)算國內(nèi)應(yīng)用商發(fā)展的必然趨勢

加大云計(jì)算宣傳的關(guān)注力度云計(jì)算是近年來最高的計(jì)算技術(shù)之一。許多國際大公司高度重視云計(jì)算模型。云計(jì)算的不同團(tuán)體已經(jīng)成立，并參與了云計(jì)算的宣傳。一些小型企業(yè)希望借助云計(jì)算的概念在it市場中發(fā)展。尤其值得一提的是,包括中國在內(nèi)的各國政府機(jī)構(gòu)也密切關(guān)注并給予該市場大力的支持。密集的云計(jì)算論壇及技術(shù)研討會(huì)鋪天蓋地,對(duì)包括能源、通訊、銀行等傳統(tǒng)企業(yè)的用戶進(jìn)行全方位的宣傳,一時(shí)間整個(gè)IT業(yè)風(fēng)起“云”涌,壯志凌“云”。由于云計(jì)算本身既可以看作是集成多種IT技術(shù)的技術(shù)理念,也可以看作是一種未來新興的商業(yè)模式,同時(shí)云計(jì)算本身分有多個(gè)層次,傳統(tǒng)企業(yè)的IT部門在接觸云計(jì)算時(shí),往往難以把握云計(jì)算的內(nèi)涵,部分用戶不知所“云”或人“云”亦“云”,想緊跟最新IT技術(shù)的步伐而又不知從何開始,從而讓云計(jì)算益發(fā)充滿神秘感。一、云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用云計(jì)算的定義可分為廣義定義與狹義定義兩種。云計(jì)算廣義定義是指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的服務(wù)。云計(jì)算模型就是一種服務(wù)的交付和使用模式,可以是IT和軟件、互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的,也可以是任意其他的服務(wù)。云計(jì)算狹義定義是指IT基礎(chǔ)設(shè)施的交付和使用模式,指通過網(wǎng)絡(luò)以按需、易擴(kuò)展的方式獲得所需的資源(硬件、軟件),提供資源的網(wǎng)絡(luò)被稱為“云”。狹義云計(jì)算顯然更容易理解,隨著虛擬化技術(shù)的應(yīng)用和IT基礎(chǔ)設(shè)施一體化技術(shù)的發(fā)展,所有的主機(jī)、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以集中管理與分配。而在云計(jì)算模型下,所有的IT基礎(chǔ)設(shè)施是一或多個(gè)集計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)于一體的IT基礎(chǔ)設(shè)施資源池,資源池由資源管理人員統(tǒng)一管理,統(tǒng)一分配,統(tǒng)一擴(kuò)展。應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)者只需提出IT基礎(chǔ)設(shè)施資源需求,由資源管理人員統(tǒng)一進(jìn)行分配并根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行情況動(dòng)態(tài)調(diào)整該應(yīng)用系統(tǒng)所占CPU數(shù)量、存儲(chǔ)容量及網(wǎng)絡(luò)帶寬。狹義云計(jì)算是IT層面的概念,可繼續(xù)分為基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IAAS(Infrastructure-As-A-Service)、平臺(tái)即服務(wù)PAAS(Platform-As-A-Service)、軟件即服務(wù)SAAS(SoftwareAs-A-Service)。IAAS提供硬件和操作系統(tǒng)平臺(tái),PAAS提供中間件平臺(tái),而SAAS則提供軟件服務(wù)平臺(tái)?；A(chǔ)設(shè)施即服務(wù)IAAS:提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)資源的云服務(wù)。IAAS提供商通過Web頁面、Web服務(wù)頁面或其它接口向用戶提供基礎(chǔ)設(shè)施的租用服務(wù),用戶按照所定制的基礎(chǔ)設(shè)施容量和所應(yīng)用的時(shí)間長短進(jìn)行付費(fèi)。用戶在得到基礎(chǔ)設(shè)施容量后,可以自行上載并運(yùn)行應(yīng)用系統(tǒng)。平臺(tái)即服務(wù)PAAS:即提供軟件開發(fā)、測試、調(diào)試和運(yùn)行的云計(jì)算中間件平臺(tái)和開發(fā)環(huán)境。PAAS提供用戶研發(fā)和運(yùn)行軟件所需的中間件,包括數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用服務(wù)器等。用戶通過PAAS調(diào)用提供的中間件服務(wù)模塊,進(jìn)行在線軟件的開發(fā),并在PAAS平臺(tái)上運(yùn)行軟件。軟件即服務(wù)SAAS:是一種新的軟件使用模式,SAAS提供商為企業(yè)搭建信息化所需要的所有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及軟件、硬件運(yùn)作平臺(tái),并負(fù)責(zé)所有前期的實(shí)施、后期的維護(hù)等一系列服務(wù),企業(yè)無需購買軟硬件、建設(shè)機(jī)房、招聘IT人員,即可通過互聯(lián)網(wǎng)使用信息系統(tǒng)。云計(jì)算同樣可以根據(jù)用途分為公共云(PublicCloud)、私有云(PrivateCloud)和混合云(HybridCloud)。顧名思義,公共云所提供的云計(jì)算資源服務(wù)于互聯(lián)網(wǎng)上任何用戶,公共云服務(wù)的模式可以是免費(fèi)或按量付費(fèi);私有云是限制在一定范圍使用的內(nèi)部云計(jì)算資源,往往由企業(yè)自身內(nèi)部搭建,使企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),不對(duì)外開放;混合云是兩者的綜合,云資源部分來自于公共云,部分來自于私有云。二、云技術(shù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)思路和資源調(diào)度管理系統(tǒng)2.1設(shè)計(jì)原則。云技術(shù)平臺(tái)的規(guī)劃設(shè)計(jì)要滿足業(yè)務(wù)及行業(yè)技術(shù)發(fā)展的需求,在保持系統(tǒng)架構(gòu)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上,具備高可靠性和高擴(kuò)展性的特點(diǎn)。云技術(shù)平臺(tái)采用成熟的技術(shù),借鑒國內(nèi)外同行業(yè)的成功案例,構(gòu)建適合企業(yè)特點(diǎn)的云技術(shù)平臺(tái)。云技術(shù)平臺(tái)方案重點(diǎn)體現(xiàn)以下設(shè)計(jì)原則:(1)統(tǒng)一集成架構(gòu)設(shè)計(jì)原則:建立統(tǒng)一的服務(wù)平臺(tái)架構(gòu);充分整合、利用云技術(shù)平臺(tái)在各數(shù)據(jù)中心的資源,滿足企業(yè)不同層次業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求,配合災(zāi)備項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)容災(zāi)服務(wù);顯著提升業(yè)務(wù)支持和響應(yīng)能力;可靠性:支持應(yīng)用級(jí)的容錯(cuò)和負(fù)載均衡能力;開放性:支持各種軟硬件資源、產(chǎn)品、技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的集成,以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)和接口服務(wù);擴(kuò)展性:集成架構(gòu)的設(shè)計(jì)要滿足未來長期規(guī)劃和發(fā)展的需要;安全性:集成架構(gòu)的信息傳遞和儲(chǔ)存要達(dá)到云環(huán)境下安全級(jí)別要求;靈活性:集成架構(gòu)要滿足動(dòng)態(tài)配置、易維護(hù)的要求。(2)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化原則:建立統(tǒng)一的管理視圖;遵循統(tǒng)一的服務(wù)生命周期流程化標(biāo)準(zhǔn),服務(wù)流程設(shè)計(jì)必須符合改善現(xiàn)有資源分配的作用,便于理解和推廣;服務(wù)的質(zhì)量可量化和持續(xù)改進(jìn)。(3)用戶自服務(wù)原則:建立統(tǒng)一的的服務(wù)申請(qǐng)視圖;建立標(biāo)準(zhǔn)的資源申請(qǐng)和審批流程;實(shí)現(xiàn)用戶申請(qǐng)資源的自動(dòng)化。(4)資源按需分配、自動(dòng)調(diào)度和優(yōu)化原則:統(tǒng)一資源標(biāo)準(zhǔn),建立彈性資源池;建立靈活的資源調(diào)度管理系統(tǒng)。2.2設(shè)計(jì)思路。結(jié)合企業(yè)信息化和信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)需求,云技術(shù)平臺(tái)的建設(shè)通過考慮并解決以下幾個(gè)問題展開:平臺(tái)可擴(kuò)展性:隨著遷移進(jìn)入云技術(shù)平臺(tái)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)量和規(guī)模的增加,云技術(shù)平臺(tái)的架構(gòu)能夠支持計(jì)算節(jié)點(diǎn)的隨需可擴(kuò)展;設(shè)備的分布:考慮到云技術(shù)平臺(tái)未來的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,需要與信息系統(tǒng)災(zāi)備建設(shè)緊密銜接,依托于兩地三中心的生產(chǎn)、同城和異地三個(gè)數(shù)據(jù)中心,其設(shè)備需要分布在每個(gè)數(shù)據(jù)中心中,并合理化各個(gè)數(shù)據(jù)中心中設(shè)備的使用率;服務(wù)器管理:由于虛擬化資源的遷移只能在同構(gòu)CPU之間進(jìn)行,無法實(shí)現(xiàn)跨越CPU指令集的資源遷移(如Power到Sparc、IntelVT-x到AMDAMD-V),需要統(tǒng)一服務(wù)器的配置標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)資源共享的最大化;存儲(chǔ)及網(wǎng)絡(luò):存儲(chǔ)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化技術(shù)需要與云管理平臺(tái)軟件統(tǒng)一考慮,需要為設(shè)備接入和各資源池之間的互聯(lián)提供足夠的網(wǎng)絡(luò)帶寬;設(shè)備利舊:應(yīng)盡量考慮設(shè)備的利舊,但由于部分設(shè)備的配置、型號(hào)、性能等限制,這些設(shè)備無法納入云技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行管理;安全管理:需要建立滿足云計(jì)算和虛擬化要求的安全能力;運(yùn)維管理:需要對(duì)現(xiàn)有運(yùn)維流程進(jìn)行梳理、優(yōu)化和調(diào)整,以建立適合云計(jì)算環(huán)境下的運(yùn)維管理流程;系統(tǒng)接口:網(wǎng)管、統(tǒng)一身份認(rèn)證等基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)已經(jīng)建成,應(yīng)為云技術(shù)平臺(tái)提供相應(yīng)的接口。2.3云管理平臺(tái)建設(shè)模式。建設(shè)企業(yè)云技術(shù)平臺(tái)統(tǒng)一門戶,該門戶是云技術(shù)平臺(tái)提供服務(wù)的唯一窗口。在每個(gè)企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心各自建立數(shù)據(jù)中心級(jí)云管理系統(tǒng),每個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)設(shè)計(jì)基本相同;每個(gè)數(shù)據(jù)中心級(jí)云管理系統(tǒng)均維護(hù)本地的服務(wù)器資源池、存儲(chǔ)資源池和網(wǎng)絡(luò)資源池,實(shí)現(xiàn)本地資源調(diào)度(圖2-1)。該建設(shè)模式架構(gòu)簡單,便于實(shí)現(xiàn)和管理。2.4云技術(shù)平臺(tái)業(yè)務(wù)。X86、Unix、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源池的組合形成云技術(shù)平臺(tái)的統(tǒng)一資源,云技術(shù)平臺(tái)下屬的任何資源都可以按單個(gè)或多個(gè)有機(jī)整合的方式形成標(biāo)準(zhǔn),發(fā)布為云技術(shù)業(yè)務(wù),供統(tǒng)建信息系統(tǒng)提申請(qǐng)和使用。云技術(shù)業(yè)務(wù)在統(tǒng)建信息系統(tǒng)申請(qǐng)并獲得批準(zhǔn)后會(huì)形成云技術(shù)服務(wù)實(shí)例,實(shí)例包括業(yè)務(wù)模板所定義的計(jì)算資源、操作系統(tǒng),以及用戶申請(qǐng)的存儲(chǔ)空間和網(wǎng)絡(luò)資源。云技術(shù)平臺(tái)的常用業(yè)務(wù)如圖2-2所示,以下將圍繞途中四項(xiàng)業(yè)務(wù)展開介紹。(1)專用虛擬主機(jī)業(yè)務(wù)。專用虛擬主機(jī)是通過云計(jì)算技術(shù)將存儲(chǔ)、硬件和網(wǎng)絡(luò)等資源統(tǒng)一虛擬化為相應(yīng)的資源池,從資源池分割成多個(gè)虛擬專享服務(wù)器的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。每個(gè)專用主機(jī)都可分配獨(dú)立IP地址、獨(dú)立操作系統(tǒng)、獨(dú)立超大空間、獨(dú)立內(nèi)存、獨(dú)立CPU資源、獨(dú)立執(zhí)行程序和獨(dú)立系統(tǒng)配置等。主要面向長期運(yùn)行的統(tǒng)建信息系統(tǒng)。(2)彈性計(jì)算業(yè)務(wù)。彈性計(jì)算業(yè)務(wù)是一種按需分配計(jì)算資源的云計(jì)算服務(wù)。彈性計(jì)算業(yè)務(wù)提供了一系列不同規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算資源。這些規(guī)格參數(shù)包括:CPU性能、內(nèi)存、操作系統(tǒng)、磁盤、網(wǎng)絡(luò)。不同規(guī)格的計(jì)算資源有不同的價(jià)格。用戶可以根據(jù)需要申請(qǐng)不同規(guī)格的計(jì)算資源。針對(duì)突發(fā)性、臨時(shí)性的大量計(jì)算和存儲(chǔ)資源需求,為統(tǒng)建信息系統(tǒng)提供一個(gè)虛擬的彈性計(jì)算集群環(huán)境,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的擴(kuò)展或者縮減服務(wù)配置(CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ))以及增加或者刪減彈性虛擬主機(jī)數(shù)量。完全采用動(dòng)態(tài)分配管理,是項(xiàng)目或者事件形式促發(fā)整個(gè)系統(tǒng)的一種行為。能高效、迅速地調(diào)度資源,對(duì)系統(tǒng)的計(jì)算資源進(jìn)行有效整合,使之可以應(yīng)對(duì)客戶業(yè)務(wù)的彈性需求。主要面向的應(yīng)用場景有:開發(fā)環(huán)境、測試環(huán)境、為應(yīng)對(duì)高峰、低谷的業(yè)務(wù)壓力所需臨時(shí)申請(qǐng)的資源等。(3)在線存儲(chǔ)備份業(yè)務(wù)。在線云存儲(chǔ)通過云存儲(chǔ)技術(shù),整合并高效調(diào)度存儲(chǔ)資源,滿足用戶的彈性使用需求。在線云存儲(chǔ)業(yè)務(wù)滿足災(zāi)備業(yè)務(wù)需求;支持多種應(yīng)用方式,如云備份、云數(shù)據(jù)共享、云資源服務(wù)等,也提供標(biāo)準(zhǔn)化的接口供其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)使用。在線云存儲(chǔ)業(yè)務(wù)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)客戶的實(shí)際需要進(jìn)行調(diào)整存儲(chǔ)的大小,并提供相應(yīng)的災(zāi)備業(yè)務(wù)。(4)虛擬化桌面業(yè)務(wù)。虛擬化桌面將瘦終端與云技術(shù)平臺(tái)的計(jì)算和存儲(chǔ)產(chǎn)品形成“終端+網(wǎng)絡(luò)+應(yīng)用”的組合型服務(wù),能有效降低采購及運(yùn)營成本、提升桌面的維護(hù)效率、加強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性。主要面向開發(fā)、運(yùn)維、加油站終端等用戶場景。三、數(shù)據(jù)中心云管理平臺(tái)業(yè)務(wù)用戶通過統(tǒng)一平臺(tái)門戶登錄,以各業(yè)務(wù)架構(gòu)為依據(jù),為各用戶自動(dòng)設(shè)立不同數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)的權(quán)限等級(jí),允許其使用相應(yīng)的X86資源、Unix資源、存儲(chǔ)資源和網(wǎng)絡(luò)資源。每個(gè)數(shù)據(jù)中心的云資源包含門戶、數(shù)據(jù)中心級(jí)云管理系統(tǒng)、服務(wù)目錄和資源池。其中資源池包含Unix服務(wù)器資源池、PC服務(wù)器資源池,它們各自通過冗余的光線存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)連接至本地的存儲(chǔ)資源池,根據(jù)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)IP管理策略為每個(gè)數(shù)據(jù)中心的云資源池預(yù)留IP網(wǎng)絡(luò)資源池。云管理平臺(tái)在本地實(shí)現(xiàn)其自身的資源備份(圖3-1)。云技術(shù)平臺(tái)統(tǒng)一門戶為用戶提供統(tǒng)一的接口界面、資源監(jiān)控窗口和標(biāo)準(zhǔn)流程操作界面,使用戶能夠方便地申請(qǐng)、使用和監(jiān)控所需的資源。數(shù)據(jù)中心級(jí)云管理系對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)的云技術(shù)平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一管理。通過對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的整合、優(yōu)化和調(diào)度,為用戶提供按需分配的資源。Unix服務(wù)器資源池由不同廠商的Unix服務(wù)器或小型機(jī)組成,通虛擬化技術(shù)將單臺(tái)物理設(shè)備虛擬多個(gè)邏輯的服務(wù)器,提供設(shè)備利用率,為運(yùn)行在Unix平臺(tái)的生產(chǎn)業(yè)務(wù)提供計(jì)算資源。PC服務(wù)器資源池由X86平臺(tái)服務(wù)器組成。通過虛擬化技術(shù)將單臺(tái)物理設(shè)備虛擬化為多臺(tái)邏輯服務(wù)器,提高設(shè)備使用率,為運(yùn)行在X86平臺(tái)的生產(chǎn)業(yè)務(wù)提供計(jì)算資源。存儲(chǔ)資源池由眾多磁盤陣列整合而成。通過存儲(chǔ)虛擬化技術(shù),將不同的存儲(chǔ)設(shè)備虛擬化為統(tǒng)一的虛擬存儲(chǔ)資源,為Unix服務(wù)器池和X86服務(wù)器池提供彈性的存儲(chǔ)資源。目錄服務(wù)用于整合云技術(shù)平臺(tái)內(nèi)各個(gè)虛擬機(jī)上的不同資源,提供資源與地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系,控制資源的訪問機(jī)制,方便用戶訪問和管理。云技術(shù)平臺(tái)備份資源池為保護(hù)云技術(shù)平臺(tái)自身的管理數(shù)據(jù)和各種虛擬機(jī)模板數(shù)據(jù)提供備份用的服務(wù)器和存儲(chǔ)資源,集中備份云技術(shù)平臺(tái)自身的關(guān)鍵數(shù)據(jù),提高云技術(shù)平臺(tái)的可靠性。四、企業(yè)云平臺(tái)的安全性分析企業(yè)云技術(shù)平臺(tái)建設(shè)需充分調(diào)研分析各自所擁有數(shù)據(jù)中心現(xiàn)狀,調(diào)研企業(yè)各信息系統(tǒng)使用的基礎(chǔ)設(shè)施使用情況,分析企業(yè)未來的信息化建設(shè)發(fā)展需求,同時(shí)借鑒國內(nèi)外云計(jì)算項(xiàng)目的成功案例,對(duì)企業(yè)云技術(shù)平臺(tái)建設(shè)的需求、技術(shù)方案、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安全保密措施、成本效益等方面進(jìn)行了深入的