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多维用云,长飞光纤实现轻量化运营

2019/9/3    来源:e-works    作者:e-works      
关键字:云计算  长飞光纤  
本案例从长飞公司上云的背景着手,全面介绍了其IT基础设施上云的思路与步骤,从规划、实施到运维全方位的展示了长飞公司在上云方面的方法论及体系建设,值得广大制造企业,特别是大型、多地域、多组织的集团型企业学习和借鉴。

    长飞光纤光缆股份有限公司是全球第一大光纤预制棒、光纤和光缆供应商。伴随着互联网进入大流量、广互联时代,业务需求和技术创新并行驱动加速网络架构发生深刻变革,企业的IT基础设施面临不断升级、扩容以及节能减排的压力。因此,长飞公司顺应行业发展趋势,开拓新领域,研发长飞云计算解决方案,包含云管理平台,桌面云和云运维平台等系列产品。通过软件定义计算、存储、网络及安全实现云网融合四维一体。本案例从长飞公司上云的背景着手,全面介绍了其IT基础设施上云的思路与步骤,从规划、实施到运维全方位的展示了长飞公司在上云方面的方法论及体系建设,值得广大制造企业,特别是大型、多地域、多组织的集团型企业学习和借鉴。

    2015年,长飞光纤通过国家两化融合管理体系贯标评定。

一、以“云”之名,探寻企业变革之道

长飞光纤光缆股份有限公司

图1 长飞光纤光缆股份有限公司

    长飞光纤光缆股份有限公司(以下简称“长飞公司”)由原中国邮电部、武汉市和荷兰飞利浦公司三方于1988年5月创建,2013年12月27日公司整体变更为股份公司。长飞公司主要生产和销售通信行业广泛采用的各种标准规格的光纤预制棒、光纤、光缆,基于客户需求的各类特种光纤、光缆,以及射频同轴电缆、配件等产品,公司拥有完备的集成系统、工程设计服务与解决方案,能为世界通信行业及其他行业(包括公用事业、运输、石油化工及医疗)提供各种光纤光缆产品及相关解决方案,在全球60多个国家和地区提供优质的产品与服务。2014年12月10日,长飞公司在香港联合证券交易所主板成功上市,2018年7月20日,长飞公司在上海证券交易所挂牌上市(股票代码:601869.SH),成为湖北省首家也是行业唯一一家A+H股企业。据全球第三方权威咨询机构CRU(英国商品研究所)报告显示,2017年底,长飞公司光纤预制棒的全球市场占有率为19.9%,光纤全球市场占有率为14.2%,光缆全球市场占有率为13.3%。

    自成立以来,通过技术引进、消化、吸收与再创新,长飞公司探索出了一条振兴民族产业的成功之路。截至目前,长飞公司已获得三百多项国家授权专利和多项欧洲、美国、日本等国外发明专利及PCT授权,是国家级企业技术中心、创新型企业、全国首批智能制造试点示范企业、全国制造业单项冠军示范企业等,荣获国家科技进步二等奖(3次)、全国质量奖、欧洲质量奖等权威奖项,并成为光纤光缆制备技术国家重点实验室的依托单位以及国际电联ITU-T和国际电工IEC标准制定的重要成员之一。

    面对企业高速发展与业务支撑之间的矛盾,长飞公司面临一系列挑战:

    1.新业务急需上线,服务器资源紧张,系统上线周期长,如何破解?

    2.CPU、内存等资源大量浪费,原技术架构无法支撑,如何破解?

    3.研发工作量大,合作方人员流动,测试环境需要动态管理,如何破解?

    4.研发项目多,保障文档,代码,源文件等的信息安全问题,如何破解?

    5.IT硬件申请和采购流程周期较长,影响新员工入职工作,如何破解?

    6、生产系统对业务的连续性要求非常高,负载均衡如何破解?

    在数字化转型的大趋势之下,企业业务过程正在被重塑,长飞公司业务的快速成长与传统IT支撑之间的矛盾也日渐突出,IT基础设施、IT系统架构的升级改造势在必行。而对于“企业上云”实践而言,充分了解企业自身的需求和能力是评估上云策略的首要问题。长飞公司在云应用方面经过了多年的探寻,提出了通过软件定义计算、存储、网络及安全实现云网融合四维一体的目标,并推出一系列解决方案帮助企业上云,寻求“云”变革之道。

二、乘“云”破浪,破解IT基础设施难题

    大型企业的IT基础设施的复杂性不言而喻。企业从传统架构转到云上,不仅仅是对基础架构的改变,还会对应用运维等各环节带来影响。企业如何将原有业务系统整合?如何将IT系统迁移到云上?如何对云进行整体规划?应用哪些云技术?如何选择云的模式?实施完成后运维如何进行?都是需要破解的难题,长飞公司作为大型企业,在“企业上云”项目的管理上,从规划、实施到运维都建立了较为完善的实施流程和方法体系,特别是在IT基础设施上云方面的关键点都有完整的方法、流程步骤的总结。

    长飞公司不断开拓新领域,自主研发完成了长飞云计算解决方案。长飞云是先进、稳定、安全的私有云平台,包含云管理平台、桌面云和云运维平台等系列产品。长飞云解决方案支持多数据中心及两级数据中心建设,后续其他地域的厂区也可以加入云平台管理的范畴,两地使用同一个运维平台,降低运营成本,节省专门的运维人员。总体上按照“两级架构、统一管理”的思路建设。

    “两级架构”:建立统一的全局(global)节点及多个区域(region)节点,region节点与global节点实现对接,有利于后期资源池扩展及统一运维管理。

    “统一管理”:所有region节点通过global节点统一管理,实现云资源池独立部署、统一运维管理的架构。

三、腾“云”驾雾,高效运维护航企业上云

    (一)分步实施:先试点再推广、迁移

    长飞云作为自主研发的云计算产品,内部试点是产品验证的第一步。为此,产品研发完毕后,长飞公司第一步便是部署一套长飞研发云,在研发内部进行试用。开发人员,测试人员使用桌面云作为研发电脑,日常研发过程就是参与内测版本的试用过程,将产品有缺陷的地方及时反馈,及时改进,确保云产品的质量;第二步是企业IT部门的云环境部署。IT部门为了改善公司IT资源的合理及高效利用,应用服务的快速部署等痛点,开始部署长飞云的环境,让各类IT服务逐渐迁移上云。

长飞公司上云的项目管理

图2 长飞公司上云的项目管理

    在上云项目的管理方面,长飞公司有着严格的项目执行流程和相关制度保障。总体来说分为:准备阶段、设计阶段、实施阶段、试运行阶段和运维阶段。其中项目实施的关键点包括:

    1.需求调研:首先需要对公司的应用系统、业务用户资源进行全面的调研,同时对服务器、交换机安全设备等资源做出科学合理的规划。其次,还需要根据不同类型的资源进行对应的部署。

    2.云管理平台+虚拟化部署:准备物理机或者虚拟机,安装linux操作系统,并自动化安装脚本和镜像;将部署节点与待部署其他管理、计算、存储节点设置为同一网段;运行自动化安装脚本进行部署节点的安装;将部署节点接入待部署管理、计算、存储节点的裸机;对管理、计算、存储节点的操作系统、配置进行一键式部署;使用ansible配置部署节点与所有目标节点之间的互信;使用ansible配置目标节点的网络;使用ansible配置目标节点的docker环境(由于云管理平台各个服务需要容器化,所以所有的目标节点中都需要安装docker环境);使用kolla-ansible安装云管理平台。

    3.数据库部署:对数据库进行物理设计,建立物理模型,同时定义数据库结构,实现数据装载,即筛选数据、输入数据、校验数据、转换数据、综合数据;然后,编制与调试应用程序,并对数据库试运行。

    4.环境测试:研发云环境均采用通过了TR5点达到实验局质量标准的长飞云产品进行部署。研发云环境最初采用3台管理+多台计算节点,高聚合的方式进行部署。后续随着使用的人数增加,可以继续增加计算节点,扩大计算&存储资源。在研发云环境和IT云环境部署完后,由测试部安排测试人员对实际环境进行测试验收,保证实际环境中功能验收通过后,才交付使用。此测试与部署前的产品测试不同的地方在于能够在实际环境中进行调试,例如我们在实际环境中就出现IP异常等问题,后定位发现是网络环境上IP冲突导致,将provider网络重新划分网段后解决。

    5.上云迁移:整个上云迁移过程采用规范的流程和强有力的监控,按照“系统调研-上云评估-规划设计-POC验证-迁移实施-系统验证-业务切割”的流程严格执行,各个角色各司其职,保障上云迁移过程顺利进行。

长飞公司上云迁移流程

图3 长飞公司上云迁移流程

    6.业务迁移:利用迁移工具,将运转在传统IT环境中的业务系统及应用迁移至云平台环境。充分利用云应用平台及中间件云服务搭建云业务支撑环境。长飞公司主要使用的迁移工具包括:Rainbow hConvertor、VMWare Converter、virt-p2v、Symantec Gosts。

    (二)运维保障:定标准与建机制

    长飞公司在云运维的标准化方面做了大量的工作,从工具标准化、人员标准化到配置标准化都进行了深入的探索。在工具标准化方面,针对部署工具、管理工具、监控工具、运维工具制定了严格的标准;在人员标准化方面,对人员培训学习、考核认证、人员着装、人员管理都有明确规定;在配置标准化方面,对于软硬件规格、流程制度、操作手册与操作指南,以及报表、模板、记录等都有详细的标准与规范。同时,根据长飞公司运维的经验建立并完善了一套云运维快速响应的机制,通过现场工程师、专家团队、合作伙伴、研发团队与客户经理形成联动,实现了五分钟内得到问题响应,严格的机制大幅提升了运维效率。

长飞公司云运维快速响应机制

图4 长飞公司云运维快速响应机制

四、“云”帆起航,开启云端新长飞

    云计算业务的开展需要强大的网络能力的支撑,随着云计算业务的不断落地,网络基础设施需要更好的适应云计算应用的需求,更好的优化网络结构,以确保网络的灵活性、智能性和可运维性。长飞公司经过多年的上云实践取得了显著的成果与效益。

    1.提升效率:研发环境上云后,开发测试所需的开发测试部署环境均能一键创建,在不同规格的虚拟机进行验证定位,大大提升研发效率。

    2.信息安全:所有桌面主机运行于云平台,数据统一存储,并可配置副本,用户本地不保存任何数据。管理员通过网络策略控制、外设策略控制等,防止客户端带走数据。

    3.降低成本:研发人员采用桌面云办公,节省了每人配备一台电脑进行开发的成本。服务器寿命高于普通PC,瘦客户机耗电量远低于普通PC,节约成本。单台服务器可运行数十个桌面,大量减少运维人员数量以及由于人员变动而导致的物料管理开支,节约企业人力成本。

    4.数据安全:数据都在存储私有云中,充分保障了数据的安全。同时由于云主机有自身安全防护、东西向防护、数据中心南北向安全防护的三层安全防护,保障整个云环境的安全。

    5.便捷运维:基于openstack+kvm开源架构,虚拟主机运行于云平台,服务器可以集中管理,降低运维成本。

    6.按需分配:企业上云后,企业拥有自己的资源池,用户可以根据业务需求,随时动态申请符合业务需求的云计算,云网络,云存储资源,减少资源浪费。根据用户的实际场景,设置普通用户、部门管理员、数据中心管理员多级权限。普通用户提交资源申请,管理员通过电脑浏览器或者手机微信便捷地完成审批。

    7.资源弹性:整合云的计算能力,减少资源浪费的问题,长飞云提供的自动调整弹性计算资源的管理服务,在满足业务需求高峰增长时无缝地增加实例,并在业务需求下降时自动减少实例以节约成本,提升资源利用率。

    8.稳定服务:当一个机柜中某台物理服务器出现故障时,其上运行的云主机会自动迁移到同一机柜或不同机柜的其他物理服务器上继续对外提供服务,整个倒换过程对用户无感知,这是云的高可用特征。

    作为高新技术企业的长飞公司,一直以来紧密围绕企业发展战略需求和行业科技前沿,立足光纤光缆技术创新、制造工艺创新等发展要求,以“客户 责任 创新 共赢”为企业核心价值观,在棒纤缆业务内涵增长、技术创新与智能制造、国际化地域拓展、相关多元化以及资本运营协同成长五大方面积极布局,致力于成为信息传输与智慧联接领域的领导者。2018年,长飞公司与阿里巴巴集团阿里云共同宣布,携手打造“光电子云平台”,借助大数据、人工智能、云计算等技术,助力长飞光纤巩固行业领先地位。同时,以该平台为桥梁,向光谷乃至全国光电子行业企业进行推广,推动我国光电子行业高质量发展。未来,长飞公司将继续开创云端的“新世界”,进一步推进长飞云网融合发展。

五、后记

    从云计算的角度来说,内部的资源可以通过“软件定义”,实现各种资源的随选。但是云外部的网络由于缺乏弹性,使得接入“云”出现了瓶颈。如何对现有IT基础设施进行升级改造成为很多企业亟待解决的问题。长飞公司在“上云”实践,特别是基础设施类云服务中的建设思路、实施方法与过程、云运维策略等已经形成了较为完备的方法论体系,以及长飞公司自身对于云计算的深刻认识,都值得广大制造企业,特别是大型、多地域、多组织的集团型企业学习和借鉴。

专家点评

    从云计算的角度来说,内部的资源可以通过“软件定义”,实现各种资源的随选。但是云外部的网络由于缺乏弹性,使得企业“上云”出现了瓶颈。如何对现有IT基础设施进行升级改造成为很多企业亟待解决的问题。长飞公司借助大数据、人工智能、云计算等技术,建设光电子云平台,助力企业发展。长飞公司在“上云”实践,特别是基础设施类云服务中的建设思路、实施方法与过程、云运维策略等已经形成了较为完备的方法论体系,为广大制造企业,特别是大型、多地域、多组织的集团型企业提供了经验与借鉴。

——李少波

(贵州大学机械工程学院教授、院长)

责任编辑:程玥
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