云計(jì)算平臺(tái)架構(gòu)及分析

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1、一、業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)無錫華夏計(jì)算機(jī)技術(shù)有限公司于2000年1月成立，是無錫軟件出口外包骨干企業(yè)。公司主要以面向日本的軟件外包開發(fā)為中心，致力于不斷開拓國(guó)內(nèi)市場(chǎng)、為客戶提供優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)集成等業(yè)務(wù)。隨著企業(yè)的發(fā)展，IT投入不斷加大，隨之而來的PC管理問題也越來越突出。華夏目前PC總擁有數(shù)1000臺(tái)，主要用于研發(fā)和測(cè)試，由于項(xiàng)目多、任務(wù)緊，一臺(tái)PC經(jīng)常要用于不同的項(xiàng)目開發(fā)，而每次更換都要對(duì)PC系統(tǒng)進(jìn)行重新安裝和環(huán)境搭建。根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，華夏一個(gè)員工平均每年參與4個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)，也就是每年要重新搭建四次開發(fā)環(huán)境，對(duì)測(cè)試人員來說這個(gè)數(shù)量還要更多；平均每次更換環(huán)境花

2、費(fèi)時(shí)間10個(gè)小時(shí)，華夏每年大約花費(fèi)4萬小時(shí)用于PC系統(tǒng)和環(huán)境搭建，按照人均工資15元/小時(shí)，每年花費(fèi)在60萬左右。除此之外，由于PC的使用壽命較短，更新升級(jí)頻繁，大量的PC就意味著每年都要有很多PC需要淘汰和更新，現(xiàn)在這個(gè)數(shù)字大約是10臺(tái)/月，而隨著華夏的發(fā)展壯大，這個(gè)數(shù)字會(huì)進(jìn)一步增加，這就意味著華夏每年花在PC升級(jí)和更新的費(fèi)用最少在50~60萬。與此同時(shí)，大量的PC也是的企業(yè)的能源消耗巨大，電力花費(fèi)居高不下；按照平均180W/臺(tái)，一臺(tái)PC工作8小時(shí)/天，工業(yè)用電0.9元/度，華夏每年的電費(fèi)就將近15萬元。與巨大的IT投入相對(duì)應(yīng)的就是IT資

3、源利用率較低，PC分布在企業(yè)各個(gè)項(xiàng)目小組的開發(fā)人員手中，很難進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)度，也無從得知PC的使用情況。軟件開發(fā)的各個(gè)階段對(duì)IT的需求都是不同的，我們無法得知某個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目使用的PC資源是否有多余，無法將項(xiàng)目完成用不到的PC資源及時(shí)收回，以便給下一個(gè)項(xiàng)目小組使用，造成大量的IT資源浪費(fèi)。二、云計(jì)算軟件開發(fā)平臺(tái)解決方案軟件開發(fā)云平臺(tái)的建立需要分別考慮現(xiàn)有物理集中的IT資源，更需要考慮如何利用云計(jì)算的平臺(tái)建立一個(gè)面向?qū)硇枨?，面向發(fā)展的動(dòng)態(tài)計(jì)算資源分配管理和服務(wù)自動(dòng)化平臺(tái)。這就需要充分考慮整個(gè)平臺(tái)的延展性和可擴(kuò)充性，從而幫助用戶可以以最小

4、的成本來搭建具有高度伸縮性的平臺(tái)。2.1云計(jì)算整合架構(gòu)下圖為云計(jì)算平臺(tái)的框架圖，由云計(jì)算資源池、基礎(chǔ)架構(gòu)管理服務(wù)器及應(yīng)用軟件組成。云計(jì)算資源池：由一組可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供應(yīng)和回收的預(yù)先定制的CPU和存儲(chǔ)資源形成，具體包括服務(wù)器節(jié)點(diǎn)設(shè)備和元存儲(chǔ)設(shè)備。由于云平臺(tái)的很多特性，需要再一個(gè)大的資源池中才能夠體現(xiàn)，比如動(dòng)態(tài)遷移、負(fù)載均衡和高可用性，所以我們建議，最少采用2臺(tái)X3850服務(wù)器，一臺(tái)磁盤陣列搭建云平臺(tái)。云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)管理服務(wù)器：為一臺(tái)X86服務(wù)器，安裝操作和管理整個(gè)云基礎(chǔ)設(shè)施的工具包。云計(jì)算應(yīng)用軟件（基本軟件包）：基于Web2.0、根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)

5、行資源供應(yīng)和回收（如Web服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、目錄服務(wù)等）。2.1.1虛擬化平臺(tái)云計(jì)算平臺(tái)可以整合XenServer作為計(jì)算資源的虛擬化平臺(tái)。也可以擴(kuò)展支持KVM、IBMAIX虛擬化、Vmware等其他虛擬化技術(shù)。有了虛擬化平臺(tái)后，利用云服務(wù)管理能力就可以實(shí)現(xiàn)從服務(wù)申請(qǐng)到虛擬化部署、從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化安裝到軟件部署等。為充分利用云計(jì)算的優(yōu)勢(shì)，建議硬件資源全部采用X86架構(gòu)的服務(wù)器作為服務(wù)器的資源池。服務(wù)器的整合在保持原有的服務(wù)器平臺(tái)硬件和軟件的前提下，在服務(wù)器裸設(shè)備上安裝虛擬化管理軟件，再虛擬化出來若干系統(tǒng)環(huán)境，相當(dāng)于多個(gè)云主

6、機(jī)。。2.1.2云服務(wù)管理平臺(tái)利用云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)提供了面向管理員和使用者的服務(wù)門戶。這些基礎(chǔ)服務(wù)包括以下部分：用戶管理系統(tǒng)中有兩大類用戶，分別為：云計(jì)算平臺(tái)管理員，云計(jì)算平臺(tái)使用者數(shù)據(jù)中心服務(wù)平臺(tái)管理員能夠?qū)?shù)據(jù)中心云平臺(tái)上所有資源分配請(qǐng)求進(jìn)行審批，增加或減少資源數(shù)目，變更項(xiàng)目時(shí)間，終止或刪除項(xiàng)目。數(shù)據(jù)中心服務(wù)平臺(tái)使用者能夠?qū)Y源分配提出申請(qǐng)，對(duì)資源的增加或減少提出申請(qǐng)，提出變更項(xiàng)目時(shí)間的申請(qǐng)，提出終止項(xiàng)目的申請(qǐng)。同時(shí)他們可以進(jìn)行一些自服務(wù)操作，比如重啟屬于他們項(xiàng)目的服務(wù)器、重置系統(tǒng)口令等。軟件管理維護(hù)可部署的操作系統(tǒng)鏡像及軟件包。這通常由

7、云計(jì)算平臺(tái)管理員來負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，某些應(yīng)用軟件或者商業(yè)軟件的部署需要定制或者客戶化實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)管理用于維護(hù)外接存儲(chǔ)服務(wù)器及存儲(chǔ)資源池。使用計(jì)量用于對(duì)每個(gè)客戶使用的物理資源數(shù)量、時(shí)間和利用率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。這通常由云計(jì)算平臺(tái)管理員來負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)。而云計(jì)算平臺(tái)使用者則是獲得報(bào)告，了解自己申請(qǐng)的資源的使用情況。部署管理部署管理提供對(duì)用戶請(qǐng)求的自動(dòng)化部署。部署按照特定時(shí)間，根據(jù)云計(jì)算平臺(tái)使用者獲得的申請(qǐng)來實(shí)際部署。部署的實(shí)際工作由云計(jì)算服務(wù)管理平臺(tái)的供應(yīng)引擎來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。管理源需要做的是監(jiān)督部署任務(wù)的執(zhí)行情況。運(yùn)行監(jiān)控主要提供對(duì)當(dāng)前申請(qǐng)使用的虛擬服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行實(shí)

8、時(shí)監(jiān)控，了解基本的性能狀況，并在自服務(wù)界面上呈現(xiàn)給相應(yīng)用戶。安全管理云計(jì)算平臺(tái)提供了完善的手段保證每個(gè)項(xiàng)目的安全性和隔離性。用戶對(duì)系統(tǒng)的訪問有兩個(gè)渠道：訪問Web管理界面和訪問項(xiàng)