融合的云计算基础架构.docx

PAGE 1 PAGE 1 融合的云计算基础架构  云计算不仅是技术，更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、敏捷性和可扩展性，是基于对整个IT领域的变革，其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。  　　云计算不仅是技术，更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、敏捷性和可扩展性，是基于对整个IT领域的变革，其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。  　　IaaS（基础架构即服务）作为云计算的三大部分之一，将基础架构进行云化，从而更好的为应用系统的上线、部署和运维供应支撑，提升效率，降低TCO。同时，由于IaaS包含各种类型的硬件和软件系统，因此在向云迁移过程中也面临前所未有的复杂性和挑战。那么，云基础架构包含哪些组件？主要面临哪些问题？有哪些主要的解决方法呢？  　　一、云基础架构  　　如图1所示，传统的IT部署架构是烟囱式的，或者叫做专机专用系统。 图1传统IT烟囱模式部署架构 　　在这种架构中，新的应用系统上线的时候需要分析该应用系统的资源需求，确定基础架构所需的计算、存储、网络等设备规格和数量，这种部署模式主要存在的问题有以下两点：  　　●硬件高配低用。考虑到应用系统将来3～5年的业务发展，以及业务突发的需求，为满意应用系统的性能、容量承载需求，往往在选择计算、存储和网络等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后，应用系统在一定时间内的负载并不会太高，使得较高配置的硬件设备利用率不高。  　　●整合困难。用户在实际使用中也留意到了资源利用率不高的情形，当需要上线新的应用系统时，会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异，更重要的是考虑到牢靠性、稳定性、运维管理问题，将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度特别大，更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。  　　这种部署模式，造成了每套硬件与所承载应用系统的专机专用，多套硬件和应用系统构成了烟囱式部署架构，使得整体资源利用率不高，占用过多的机房空间和能源，随着应用系统的增多，IT资源的效率、扩展性、可管理性都面临很大的挑战。  　　云基础架构的引入有效解决了传统基础架构的问题（如图2所示）。 图2云计算融合模式部署架构 　　云基础架构在传统基础架构计算、存储、网络硬件层的基础上，增加了虚拟化层、云层：  　　●虚拟化层：大多数云基础架构都广泛采用虚拟化技术，包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。通过虚拟化层，屏蔽了硬件层自身的差异和复杂度，向上呈现为标准化、可敏捷扩展和收缩、弹性的虚拟化资源池；  　　●云层：对资源池进行调配、组合，依据应用系统的需要自动生成、扩展所需的硬件资源，将更多的应用系统通过流程化、自动化部署和管理，提升IT效率。  　　相对于传统基础架构，云基础架构通过虚拟化整合与自动化，应用系统共享基础架构资源池，实现高利用率、高可用性、低成本、低能耗，并且通过云平台层的自动化管理，实现快速部署、易于扩展、智能管理，帮助用户构建IaaS（基础架构即服务）云业务模式。  　　二、云基础架构融合  　　云基础架构资源池使得计算、存储、网络以及对应虚拟化单个产品和技术本身不再是核心，重要的是这些资源的整合，形成一个有机的、可敏捷调度和扩展的资源池，面向云应用实现自动化的部署、监控、管理和运维。  　　云基础架构资源的整合，对计算、存储、网络虚拟化提出了新的挑战，并带动了一系列网络、虚拟化技术的变革。传统模式下，服务器、网络和存储是基于物理设备连接的，因此，针对服务器、存储的访问掌握、QoS带宽、流量监控等策略基于物理端口进行部署，管理界面清楚，并且设备及对应的策略是静态、固定的。云基础架构模式下，服务器、网络、存储、安全采用了虚拟化技术，资源池使得设备及对应的策略是动态变化的（如图3所示）。 图3云基础架构融合部署 　　由于部署了虚拟化，一台独立的物理服务器变成了多个虚拟机，并且这些虚拟机是动态的，随着应用系统、数据中心环境的变化而迁移、增加、削减。例如图3中的Server1，由于某种原因（例如Server1负载过高），其中的某个虚拟机VM1迁移到同一集群中的Server2。此时假如要保持VM1的业务访问不会中断，需要实现VM1的访问策略能够从Port1随着迁移到Port2，这就需要交换机能够感知到虚拟机的状态变化，并自动更新迁移前后端口上的策略。  　　这是一种简洁的计算虚拟化与网