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企业级IaaS架构的深度解析

2017年10月02日 来源:好雨 作者:佚名  
关键字:IaaS架构  IaaS  
根据IDC最新的分析报告,美国和中国云计算产业发展差异巨大:美国以公有云为主,SaaS最大、PaaS其次、IaaS最小;而中国截然相反,以私有云为主,IaaS占了大约50%的份额。究其原因,跟中美两国云计算产业发展的阶段、成熟度有很大关系。

    这里边既有所有IT系统建设需要考虑的因素,也有私有IaaS云建设的特殊考虑因素。IaaS系统建设会上承载企业内部大量甚至全部业务系统,衔接整个企业的IT发展战略、组织架构和管理制度,根据现有业务系统和遗产接管要求,如何设计IaaS建设方案及其上的云服务就变的尤为重要。
 
    如果不考虑其中的某个因素,都有可能导致项目的失败。举例来说,我曾经亲身经历过一个大型PaaS项目,因为管理和客户组织架构原因导致项目失败。客户在实施云计算建设之前,业务部门是强势部门,IT部门是支撑部门,而在规划和建设中忽略了客户组织架构的影响因素。IT部门变成了云平台的管理者,业务部门成为相对弱势的云服务消费者,导致客户内部组织架构重组、项目停滞,并导致最终失败。
 
    私有云IaaS平台构成
 
    我这里讲的是广义的云平台,我一般认为分成几大部分:门户(管理和自服务)、服务层、统一资源层(含适配器层)、基础设施(含虚拟化),紧密相关的有BSS、OSS子系统;外部可能交互的系统有ITSM、CMDB、外部监控系统、4A系统和通知系统等。我画了一个主要部件的草图,方便大家理解:
 

企业级IaaS架构的深度解析

 
    (a) 门户分为管理和自服务,分别给管理员和普通用户提供服务;用于展示基础设施、平台及软件服务,并控制用户接入方式,对用户的访问范围、界面的展示方式做设定等。以便于管理员和普通用户获取服务的信息,申请并使用各类服务。
 
    (b) 服务层指服务构建与设计的逻辑组件,它负责定义服务的结构、流程等信息,组装原子服务,生成业务服务,发布到服务目录,监控服务运行状况等,形成完整的服务生命周期管理。业务用户可以通过服务管理层获取云计算服务;管理员可以通过服务管理层监控所有服务实例的整体状况;服务开发人员可以通过服务管理层定义和发布服务。服务管理层将以业务服务的形式对外发布所有的服务操作接口。
 
    (c) 资源层指管理和调度软硬件资源的逻辑组件,它负责构建资源池,生成简单资源供应的技术服务(原子服务),定义资源运维的操作流程。为了组成资源池,一般将同质的设备集中安装,相互连接,并通过一定的管理软件来监管和配置。资源池由同质的一组资源组成,用户可以通过资源管理层软件从资源池中申请资源,指定该资源实例的配置,并管理其运行。管理员可以监控每个资源池的资源使用率,健康状况和性能状况。资源管理层将以技术服务的形式对外发布所有的资源操作接口。这一层要屏蔽掉虚拟化等的差异,使得上层无法感知。
 
    (d) 基础设施包括计算、存储、网络,其中计算含各种异构虚拟化。
 
    (e) BSS和OSS源自电信行业的B和O,BSS负责营销、结算等功能;OSS负责监控、安全等。恕不展开描述。
 
    虚拟化异构
 
    能否支持X86虚拟化异构、异构的支持广度是衡量一个云资源管理平台(区别与云服务管理平台,只做资源统一纳管、不含云服务的编排及供应)的一个重要标准。目前主流的虚拟化软件有几种:
 
    Vmware
 
    Hyper-v
 
    Xen
 
    Kvm
 
    在kvm和xen上演化的各种版本
 
    在此不考虑lxc等。主要的实现思路是在资源层做统一纳管,用一套接口整合,也即适配器模式,每种使用一个适配器。在实际开发中,一般接口做二次抽象。
 
    目前最常见的异构是VMWare和KVM(Openstack纳管),其它异构实现方式也类似。目前有几种途径:
 
    (a) 企业级云管理软件:此一大类涵盖范围较广,通常不是纯粹意义上的云资源管理,而会一并包含云管理平台的功能。典型的如VMWare VCAC,HP CloudSystem等。因不是讨论的重点,从略。
 
    (b) Openstack社区版:Openstack社区本身支持KVM较好,而对于VMWare虚拟化的支持并不完善,开源版本中有两种方式:VMWare提供的VCDriver和Citrix提供的ESXDriver。后者已经基本上被废弃了,前者有很多bug、不完善。
 
    如果有能力、有合适的团队支撑,可以考虑在VCDriver基础上自行完善。
 
    (c) Openstack各企业商业发行版:如,Mirantis、Hp Hellion os商业版、Racespace等,基本上不尽成熟,或者高级功能有缺陷。我把Intel 多虚拟层环境也归到此类。
 
    (d) VIO(VMWare Intergrated Openstack):很多人向我推荐VIO,我反对,理由有几点:
 
    遗产系统接管。如果对于已有的VMWare虚拟化,VIO无法做遗产系统接管
 
    性能。VIO部署在虚拟机上,作为Vcenter插件,性能无法保障。
 
    VIO本质上还是Openstack的一个实现,没有实现高级功能。
 
    如果需要SDN,要集成NSX,成本等各方面都需要考虑。
 
    (e) 自己实现,调用vCenter或vSphere的接口:推荐使用这种方式。 本部分内容可以参考之后我的另一篇文章《企业级IaaS中异构资源纳管探讨》。
 
    小机与X86异构
 
    除了X86虚拟化异构,还要考虑小机(主要是IBM Power)、物理机、虚拟机的供应,这时也要考虑小机的纳管需求。采用的方式也是在资源层统一纳管,但接口会有独特性,一般用流程引擎调HMC解决。本部分内容也可以参考之后我的另一篇文章《企业级IaaS中异构资源纳管探讨》。
 
    Openstack及其应用场景
 
    Openstack现在持续火热,各大厂商都在积极参与,本人也参加过Openstack峰会。结合工作中的实际,我认为Openstack长期来讲是个好东西,适合一定场景的应用范围,但并不普适。可以应用在:
 
    开发测试环境
 
    非关键业务
 
    科研实验环境
 
    我认为Openstack需要解决的问题有:
 
    稳定性
 
    可升级。目前部分模块已经可以升级,但并不稳定
 
    高级功能,如HA等,一直在Blueprint,但一直未实现。
 

责任编辑:李欢
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