如何選擇云計(jì)算管理平臺

隨著云計(jì)算在企業(yè)的盛行，人們多數(shù)感受到云計(jì)算使信息系統(tǒng)資源實(shí)現(xiàn)了資源的隨需分配的靈活性、可伸縮性及提高了服務(wù)器的利用率等。云計(jì)算架構(gòu)在企業(yè)的引入，更能有效實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息系統(tǒng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和管理規(guī)范化，為企業(yè)信息系統(tǒng)提供更好的支持。因?yàn)殡S著企業(yè)信息化程度越來越高、信息系統(tǒng)支持的業(yè)務(wù)越來越復(fù)雜，以往各自為政、缺乏統(tǒng)一的管理導(dǎo)致的管理成本高昂、人員需求眾多且資源浪費(fèi)嚴(yán)重的弊端無疑是個(gè)瓶頸，特別對大型信息系統(tǒng)的運(yùn)營更是桎梏。

如果將在云計(jì)算體系架構(gòu)中的軟硬件資源比做人的骨骼肌體的話，那么包括虛擬化、網(wǎng)格計(jì)算、效用計(jì)算等技術(shù)可以視作將這些資源串接起來的血脈筋絡(luò)，而要使這些資源和技術(shù)真正發(fā)揮作用、對外提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，則還需要云計(jì)算架構(gòu)中的“大腦”——云管理平臺。

云管理平臺最重要的兩個(gè)特質(zhì)在于管理云資源和提供云服務(wù)。即通過構(gòu)建基礎(chǔ)架構(gòu)資源池（IaaS）、搭建企業(yè)級應(yīng)用/開發(fā)/數(shù)據(jù)平臺（PaaS），以及通過SOA架構(gòu)整合服務(wù)（SaaS）來實(shí)現(xiàn)全服務(wù)周期的一站式服務(wù)，構(gòu)建多層級、全方位的云資源管理體系。

云管理平臺功能架構(gòu)

在IaaS云中，云管理平臺需要在虛擬化、網(wǎng)格計(jì)算、效用計(jì)算、分布式等技術(shù)的支撐下，對包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源等在內(nèi)的基礎(chǔ)架構(gòu)通過API接口進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)按需的、可計(jì)量的對基礎(chǔ)架構(gòu)資源進(jìn)行分配，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)對資源使用情況和健康情況的監(jiān)控以及對事件的捕獲和處理。

在PaaS云中，云管理平臺應(yīng)該可以通過抽象管理來將用戶需求翻譯成平臺相關(guān)屬性需求，通過平臺管理和接口API編程來實(shí)現(xiàn)針對平臺需求的資源切割和快速部署，并同樣需要在此過程中實(shí)現(xiàn)平臺資源的計(jì)量、監(jiān)控，以及事件的捕獲和處理。

在SaaS云層面中，云管理平臺也需對實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行抽象處理，形成應(yīng)用服務(wù)管理的通用架構(gòu)。要構(gòu)建這樣的通用架構(gòu)中，還需云管理平臺實(shí)現(xiàn)基于SOA服務(wù)的注冊、注銷、配置、流程設(shè)計(jì)、調(diào)度以及服務(wù)的部署等管理功能，同時(shí)在此過程中還需對服務(wù)質(zhì)量和性能進(jìn)行監(jiān)控，并以此為依據(jù)進(jìn)行服務(wù)級別（SLA）和服務(wù)計(jì)量的管理。

此外，云管理平臺還需要面向用戶和面向管理的統(tǒng)一門戶來改善管理效率和提高用戶體驗(yàn)。同時(shí)，在云管理平臺的設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮使用面向整個(gè)云管理平臺的數(shù)據(jù)庫，使所有的管理操作、用戶使用情況、性能、事件等可回溯，同時(shí)可以此為基礎(chǔ)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、行為分析和決策支持，以提高整個(gè)云體系架構(gòu)的服務(wù)水平和資源利用率。

主流云平臺管理比較

當(dāng)前業(yè)界主流的云平臺管理軟件包括OpenStack和CloudStack等，憑借其開源所帶來的活力以及各主流芯片廠商和虛擬軟件廠商的支持，迅速地在云計(jì)算領(lǐng)域占據(jù)領(lǐng)先地位，包括英國電信、塔塔集團(tuán)、韓國電信等在內(nèi)的大型企業(yè)都是其用戶。但是，作為云管理平臺解決方案，其面向的領(lǐng)域和提供的服務(wù)仍需進(jìn)一步擴(kuò)充和完善。主要體現(xiàn)在如下三方面：

其一，無論是OpenStack還是CloudStack，他們關(guān)注的領(lǐng)域是基礎(chǔ)設(shè)架構(gòu)云，即IaaS云，對于PaaS云和SaaS云，這兩種產(chǎn)品當(dāng)前并未提供成熟的解決方案。而正如上節(jié)所述，一個(gè)完善的云管理平臺應(yīng)該是對包含IaaS、PaaS和SaaS在內(nèi)的全方位、全流程、全生命周期的管理平臺。

其二，OpenStack和CloudStack對基于x86的硬件架構(gòu)及相關(guān)虛擬化軟件實(shí)現(xiàn)IaaS云有良好的解決方案和眾多成功案例，但對于以非x86芯片為基礎(chǔ)的小型機(jī)尚無法有效在虛擬化、資源調(diào)度等方面進(jìn)行管理。在此，必須說明的是在業(yè)界往往把云計(jì)算和x86畫等號，認(rèn)為x86化是云計(jì)算的基礎(chǔ)和必要條件。誠然，x86架構(gòu)以其標(biāo)準(zhǔn)化、開放平臺以及較高的性價(jià)比在云計(jì)算實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理、調(diào)度方面有著天然的優(yōu)勢。但這并不意味著小型機(jī)平臺不能進(jìn)行云計(jì)算，相反，作為云計(jì)算的核心支撐技術(shù)的虛擬化技術(shù)，在以Power芯片和SPARC芯片為代表的非x86架構(gòu)上更早得到實(shí)現(xiàn)并得到了廣泛的應(yīng)用。更需要強(qiáng)調(diào)的是，其虛擬化的實(shí)現(xiàn)往往是基于固件的，效率遠(yuǎn)高于各種基于操作系統(tǒng)的虛擬化軟件。小型機(jī)以其單獨(dú)物理節(jié)點(diǎn)的高性能、高RAS特性、高虛擬化效率等仍在關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域占據(jù)重要地位，在進(jìn)行IaaS云建設(shè)中，尤其是針對大型企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用的私有云中，云管理平臺的核心工作往往是非x86架構(gòu)的小型機(jī)的云計(jì)算化。

其三、無論是OpenStack的Nova、Glance還是CloudStack Orchestration Engine，對于計(jì)算資源和存儲(chǔ)資源的管理核心是通過虛擬化來屏蔽底層硬件的異構(gòu)。這有利于創(chuàng)建通用的硬件架構(gòu)資源池，但是，在屏蔽底層硬件異構(gòu)的同時(shí)，同樣屏蔽了各種硬件的獨(dú)有功能和特性。

對于上述問題，究其根本原因還是因?yàn)楦鲝S商的軟硬件產(chǎn)品并未遵循統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而是有各自獨(dú)立的體系。對于標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、接口不開放的系統(tǒng)，想要做到資源的統(tǒng)一調(diào)度、各自特性的完全體現(xiàn)無異于緣木求魚。但是各廠商對自身產(chǎn)品是完全支持和開放的，因此也形成了面向自身產(chǎn)品的云計(jì)算解決方案。目前，包括IBM和ORACLE公司在內(nèi)，都推出了各自的云計(jì)算管理平臺。它們共有的特點(diǎn)是其產(chǎn)品全線覆蓋從底層硬件到上層應(yīng)用。因此，其云計(jì)算解決方案也全線支持從IaaS到PaaS乃至SaaS。

IBM公司的云計(jì)算解決方案是所謂的SmartCloud Foundation，其中包括SmartCloud Entry（SCE）解決方案、IBM SmartCloud Provisioning（SCP）軟件，以及IBM SmartCloud Monitoring。以用于搭建私有云的解決方案SCE為例，在SCE架構(gòu)中，PowerVM技術(shù)是Power系列小型機(jī)虛擬化的基礎(chǔ)，提供共享處理器、微分區(qū)、活動(dòng)內(nèi)存共享和虛擬I/O共享等虛擬化特性，同時(shí)在SCE架構(gòu)中，支持包括VMWare、Xen、KVM等基于x86架構(gòu)的虛擬化；System Director及其插件VMControl以底層PowerVM等虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)池整合管理、自動(dòng)化虛擬鏡象遷移、優(yōu)化虛擬化環(huán)境的性能、可靠性和能源管理等功能，除服務(wù)器外，還可以通過TPC和SVC實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)虛擬化整合功能；在此之上，SEC提供SKC Core Framework平臺，以此平臺為基礎(chǔ)部署監(jiān)控、資源分配、用戶管理、安全管理、模版管理、計(jì)量計(jì)費(fèi)等多種功能插件，實(shí)現(xiàn)自服務(wù)門戶（SelfService Portal），形成一套完整的、基于Power芯片和x86芯片的IaaS云解決方案。在此基礎(chǔ)上，通過SCP和SCM，可以更進(jìn)一步整合IBM的數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和中間產(chǎn)品，形成PaaS云和SaaS云的解決方案。

ORACLE公司的云計(jì)算解決方案統(tǒng)一在產(chǎn)品Enterprise Manager（EM）中實(shí)現(xiàn)，尤其是在EM 12c版本中，從IaaS、PaaS到SaaS，都提供了對于云計(jì)算架構(gòu)良好的支持。如前文所述，ORACLE和IBM的產(chǎn)品從硬件到軟件乃至解決方案全線覆蓋，這是其可以實(shí)現(xiàn)PaaS和SaaS云的重要基礎(chǔ)。ORACLE針對其數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品和中間件產(chǎn)品分別提供了DBaaS和MWaaS的平臺云解決方案，針對其財(cái)務(wù)和人力等服務(wù)提供SaaS云解決方案，并將他們集成在Enterprise Manager中實(shí)現(xiàn)，在EM中實(shí)現(xiàn)了自服務(wù)、計(jì)量計(jì)費(fèi)、SLA管理等功能，構(gòu)建了良好的從IaaS到PaaS再到SaaS的統(tǒng)一的體系架構(gòu)。 （作者單位：中油瑞飛信息技術(shù)有限公司）