云計(jì)算環(huán)境下的基礎(chǔ)架構(gòu)融合

　　一、傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)

　　傳統(tǒng)的IT基礎(chǔ)架構(gòu)是“煙囪式”的，造成了每套硬件與所承載應(yīng)用系統(tǒng)的“專機(jī)專用”，使得整體資源利用率不高，占用過多的機(jī)房空間和能源，隨著應(yīng)用系統(tǒng)的增多，IT資源的效率、擴(kuò)展性、可管理性都面臨很大的挑戰(zhàn)。在這種架構(gòu)中主要存在以下問題：整合困難：當(dāng)需要上線新的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，會(huì)優(yōu)先考慮部署在既有的基礎(chǔ)架構(gòu)上。但因?yàn)椴煌膽?yīng)用系統(tǒng)所需的運(yùn)行環(huán)境、對資源的搶占會(huì)有很大的差異，更重要的是考慮到可靠性、穩(wěn)定性、運(yùn)維管理問題，將新、舊應(yīng)用系統(tǒng)整合在一套基礎(chǔ)架構(gòu)上的難度非常大，更多的用戶往往選擇新增與應(yīng)用系統(tǒng)配套的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備。硬件高配低用：考慮到應(yīng)用系統(tǒng)未來的業(yè)務(wù)發(fā)展，以及業(yè)務(wù)突發(fā)的需求，為滿足應(yīng)用系統(tǒng)的性能、容量承載需求，往往在選擇計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備的配置時(shí)會(huì)留有一定比例的余量。但硬件資源上線后，應(yīng)用系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)的負(fù)載并不會(huì)太高，使得較高配置的硬件設(shè)備利用率不高。

　　二、云基礎(chǔ)架構(gòu)

　　云基礎(chǔ)架構(gòu)在傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬件層的基礎(chǔ)上，增加了云層、虛擬化層，有效解決了傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)的問題。

　　云層：對資源池進(jìn)行調(diào)配、組合，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要自動(dòng)生成、擴(kuò)展所需的硬件資源，將更多的應(yīng)用系統(tǒng)通過流程化、自動(dòng)化部署和管理，提升IT效率。

　　虛擬化層：大多數(shù)云基礎(chǔ)架構(gòu)都廣泛采用虛擬化技術(shù)，包括存儲(chǔ)虛擬化、計(jì)算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等：通過虛擬化層，屏蔽了硬件層自身的差異和復(fù)雜度，向上呈現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、可靈活擴(kuò)展和收縮、彈性的虛擬化資源池。

　　相對于傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)，云基礎(chǔ)架構(gòu)通過虛擬化整合與自動(dòng)化，應(yīng)用系統(tǒng)共享基礎(chǔ)架構(gòu)資源池，實(shí)現(xiàn)高利用率、高可用性、低成本、低能耗，并且通過云平臺層的自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)快速部署、易于擴(kuò)展、智能管理，幫助用戶構(gòu)建IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）云業(yè)務(wù)模式。

　　云基礎(chǔ)架構(gòu)資源池使得存儲(chǔ)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)以及技術(shù)本身不再是核心，重要的是這些資源的整合，形成一個(gè)有機(jī)的、可擴(kuò)展和靈活調(diào)度的資源池，面向云應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的部署、管理、監(jiān)控和運(yùn)維。

　　云基礎(chǔ)架構(gòu)資源的整合，對計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化提出了新的挑戰(zhàn)，并帶動(dòng)了一系列網(wǎng)絡(luò)、虛擬化技術(shù)的變革。傳統(tǒng)模式下，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)是基于物理設(shè)備連接的，因此，針對服務(wù)器、存儲(chǔ)的訪問控制、QoS帶寬、流量監(jiān)控等策略基于物理端口進(jìn)行部署，管理界面清晰，并且設(shè)備及對應(yīng)的策略是靜態(tài)、固定的。云基礎(chǔ)架構(gòu)模式下，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、安全采用了虛擬化技術(shù)，資源池使得設(shè)備及對應(yīng)的策略是動(dòng)態(tài)變化的。

　　事實(shí)上，云基礎(chǔ)架構(gòu)融合的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)。目前計(jì)算虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化的技術(shù)已經(jīng)相對成熟并自成體系，但就整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)來說，網(wǎng)絡(luò)是將計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池、用戶連接組一起的紐帶，只有網(wǎng)絡(luò)能夠充分感知到計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和用戶訪問的動(dòng)態(tài)變化，才能進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連通性的同時(shí)，保障網(wǎng)絡(luò)策略的一致性。否則，通過人工干預(yù)和手工配置，會(huì)大大降低云基礎(chǔ)架構(gòu)的靈活性、可擴(kuò)展性和可管理性。

　　三、云基礎(chǔ)架構(gòu)融合方案

　　如圖1所示，云基礎(chǔ)架構(gòu)分為三個(gè)層次的融合。

圖1 云基礎(chǔ)架構(gòu)融合的層次

　　3.1 硬件層的融合。例如FCoE技術(shù)和方案，將存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行融合；以及橫向虛擬化、縱向虛擬化實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備自身的融合。此外，還有VEPA技術(shù)和方案，則是將計(jì)算虛擬化與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)虛擬化進(jìn)行融合，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)與虛擬網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)聯(lián)。

　　3.2 業(yè)務(wù)層的融合。典型的方案是云安全解決方案。通過虛擬防火墻與虛擬機(jī)之間的融合，可以實(shí)現(xiàn)虛擬防火墻對虛擬機(jī)的感知、關(guān)聯(lián)，確保虛擬機(jī)遷移、新增或減少時(shí)，防火墻策略也能夠自動(dòng)關(guān)聯(lián)。此外，還有虛擬機(jī)與LB負(fù)載均衡之間的聯(lián)動(dòng)。當(dāng)業(yè)務(wù)突發(fā)資源不足時(shí)，傳統(tǒng)方案需要人工發(fā)現(xiàn)虛擬機(jī)資源不足，再手工創(chuàng)建虛擬機(jī)，并配置訪問策略，響應(yīng)速度很慢，而且非常的費(fèi)時(shí)費(fèi)力。通過自動(dòng)探測某個(gè)業(yè)務(wù)虛擬機(jī)的用戶訪問和資源利用率情況，在業(yè)務(wù)突發(fā)時(shí)，自動(dòng)按需增加相應(yīng)數(shù)量的虛擬機(jī)，與LB聯(lián)動(dòng)進(jìn)行業(yè)務(wù)負(fù)載分擔(dān)；同時(shí)，當(dāng)業(yè)務(wù)突發(fā)減小時(shí)，可以自動(dòng)減少相應(yīng)數(shù)量的虛擬機(jī)，節(jié)省資源。不僅有效解決虛擬化環(huán)境中面臨的業(yè)務(wù)突發(fā)問題，而且大大提升了業(yè)務(wù)響應(yīng)的效率和智能化。

　　3.3 管理層的融合。云基礎(chǔ)架構(gòu)通過虛擬化技術(shù)與管理層的融合，提升了IT系統(tǒng)的可靠性。例如，虛擬化平臺可與網(wǎng)絡(luò)管理、計(jì)算管理、存儲(chǔ)管理聯(lián)動(dòng)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障影響虛擬機(jī)業(yè)務(wù)時(shí)，可自動(dòng)遷移虛擬機(jī)，保障業(yè)務(wù)正常訪問；此外，對于設(shè)備正常、操作系統(tǒng)正常、但某個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)無法訪問的情況，虛擬化平臺還可以與應(yīng)用管理聯(lián)動(dòng)，探測應(yīng)用系統(tǒng)的狀態(tài)，例?。∟Web、APP、DB等響應(yīng)速度，當(dāng)某個(gè)應(yīng)用無法正常提供訪問時(shí)，自動(dòng)重啟虛擬機(jī)，恢復(fù)業(yè)務(wù)正常訪問。

　　四、結(jié)束語

　　數(shù)據(jù)中心由基礎(chǔ)架構(gòu)向云基礎(chǔ)架構(gòu)的轉(zhuǎn)變，極大提升了基礎(chǔ)架構(gòu)融合的必要性和可行性。通過資源池的云網(wǎng)融合，構(gòu)建統(tǒng)一、融合、聯(lián)動(dòng)的基礎(chǔ)架構(gòu)系統(tǒng)，不僅提升了應(yīng)用系統(tǒng)部署的可靠性、靈活性、可擴(kuò)展性和可管理性，而且也促進(jìn)了云計(jì)算的應(yīng)用和實(shí)踐。

來源：CIO時(shí)代網(wǎng)

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