論配置管理數據庫的搭建與應用

郝姝琪

（工業和信息化部電子第五研究所賽寶認證中心，廣東廣州，510610）

論配置管理數據庫的搭建與應用

郝姝琪

（工業和信息化部電子第五研究所賽寶認證中心，廣東廣州，510610）

闡述IT運維管理中配置管理數據庫的搭建、維護和應用，包括：通過自動發現收集配置信息、初始化配置管理數據庫，建立配置模型；通過有效的文件化規程來管理和維持配置管理數據庫的更新以及配置審計，以保證數據的完整性和準確性；通過在標準化管理、業務影響分析、輔助不同運行環境管理三個方面描述配置管理數據庫的應用價值。

配置管理數據庫（CMDB）；配置自動發現；配置建模；配置基線；業務影響分析

引言 近年來，配置管理數據庫在IT運維管理中的價值逐步得到認可，使用配置管理數據庫的期望值也日益增長，然而其實施和維護的高成本卻一直是建設者們的痛點。本文將探討如何搭建、維護和應用配置管理數據庫，為使用者提供一些思路和引導。

1　配置管理數據庫搭建

配置管理數據庫（Configuration Management Database，簡稱“CMDB”）中存儲與管理了企業IT架構中各種配置信息，包含基礎設施、硬件、軟件、應用乃至組織架構和服務目錄，它與所有服務支持和服務交付流程都緊密相聯，支持這些流程的運轉、發揮配置信息的價值，因此也被認為是IT服務管理各項流程的基礎。

CMDB搭建之初，首先需要將IT架構中的配置項、配置信息以及配置關系收集和梳理出來，納入其中。這一過程在早期通過人工收集、逐一核對導入的方式進行，耗時巨大且結果不盡準確。近年來國內外各大廠商逐步退出配置自動發現工具，通過自動發現機制實現配置數據的收集和維護，極大地推動了CMDB的推廣和發展。

通過自動發現和人工結合的方式將配置信息收集處出來，并對各配置項關系進行梳理，最終實現配置建模，行程配置模型，一個基本的CMDB便搭建出來了。以下將就配置自動發現、配置關系梳理和配置建模三方面來分別闡述。

1.1配置自動發現

配置自動發現，即通過自動發現工具，實現網絡、主機、存儲、操作系統、數據庫、中間件、及應用等配置項的自動發現，大大減少配置項（CI）和配置關系手工采集、映射的工作量；并能夠通過工具的檢查保證其數據的準確性，比如發現系統配置的變更等。配置自動發現可采集傳統IT資源、云計算資源，并與相關的監控或云平臺對接，同時也可以通過數據庫中轉表、人工收集的數據文件（如Excel、CSV文件）實現配置項中轉導入。

配置自動發現應具備如下功能：

1）擁有先進的自動發現能力，可以捕獲、歸檔、并存儲有關“端到端”服務和支持業務服務基礎架構的信息。自動發現的信息包括網絡設備信息、主機信息、存儲信息等硬件信息及操作系統、中間件、數據庫和應用信息等。

2）提供配置關系的映射能力，發現和解析物理網絡設施和邏輯關系，以及相互依賴關系。

3）實現聯邦與協調機制，可以從不同的數據源和系統中連接數據，不必將所有實際數據集成到一個數據庫中，允許數據用戶搜索和使用數據，而不必知道數據實際存儲在哪里，或者通過什么技術訪問的數據，通過統一的CMDB從其他的數據庫中收集并管理數據。協調機制保證了每個跨多數據源的CI具有一個通用的標識。

4）可以將發現的配置信息和配置關系導入CMDB。

表1　配置發現列表

5）配置信息發生變化時，能夠自動跟蹤、記錄、更新，產生該配置的新版本信息，并將原始版本信息進行保存；提供配置信息變化的記錄，可查看配置項變化歷史及相關操作記錄，實現配置信息變更可追蹤、可回溯。

配置自動發現的范疇一般應包括應用、軟件、硬件及基礎設施，其顆粒度應根據企業管理需求而不同，下面的配置發現列表可提供一般參考見表1：

1.2配置關系梳理

CMDB中除了配置項自身信息外，還應存儲配置項之間的關聯關系，通過關系的關聯，實現配置模型的建立。配置關系包括配置項之間互相連接、包含、組成或互相引用等多種類型，實際的實施過程中建議以獨立表單方式存儲配置項間關系，CMDB關系舉例如下：

表2　配置關系示例表

配置關系一定程度也可通過自動發現工具來實現收集，但有部分配置關系不可避免的需要人工的梳理和確認。經過整理的配置關系和配置項信息一同導入數據庫中，便形成了CMDB的雛形。

1.3配置模型建立

有了基本的配置數據后，CMDB需要構建動態的、面向對象的配置模型。配置庫建模包括配置項目類型、配置項屬性和配置項關系的建模，配置項屬性支持文本、數字、日期、字典、配置項引用等常用數據類型。配置項之間建立關聯關系，通過配置項的分類和關系，可以較為完備、清晰的呈現虛擬化數據中心、業務應用系統的組成關系。

配置管理模型可通過自頂向下的方法來進行梳理，即從頂層業務開始分析，逐層向下至應用、中間件、數據庫、操作系統、主機、存儲、網絡、基礎設施等；同時輔以自底向上的方式，通過自動發現工具采集完整的硬件資源配置信息，與上層應用互相關聯。

配置模型舉例如下：

圖1　配置模型示例

圖2　告警的業務影響分析示例

2　配置管理數據庫維護機制

CMDB完成搭建后，需要通過適宜的機制對其數據進行更新維護，以保證數據的準確性和完整性。CMDB數據一旦出現不準確，將直接影響其使用價值，亦無法對其他各項服務流程進行支撐。

在ISO/IEC 20000-1：2011標準中，對配置管理過程要求：應具備文件化的程序來記錄、控制、和追蹤配置項的版本；服務提供方應按計劃的時間間隔審核存儲在CMDB中的記錄；配置項的變更應是可追蹤的和可審核的，以確保配置項和CMDB中數據的完整性；受影響配置項的配置基線應在部署一個發布到實際環境中之前就確定。

在實施了配置管理過程的企業，CMDB搭建出來后，可形成一套配置基線，此后通過標準化的管理程序來控制在變更和發布新的配置時及時更新CMDB，并按照一定的時間間隔對CMDB數據進行審計，從而保證CMDB數據的完整性和準確性得到保護。在這一過程中，仍可以繼續使用配置自動發現工具，在協助發現生產環境中配置信息與CMDB的不一致，并記錄配置項的變化過程和版本。

3　配置管理數據庫的應用

搭建并維護一套CMDB的成本無疑是較高的，因此要合理有效的使用CMDB，來支持日常運維管理工作，以實現CMDB的價值和作用。下面將從三個方面來分析CMDB的應用場景，以具體化其使用方法。

圖3　環境一致性檢查示例

3.1標準化信息管理

統一的配置信息管理平臺，解決了配置信息大量分散、副本叢生、多頭管理的困境，我們有了可以準確、標準查詢和管理資產和配置的平臺，也實現了資產配置信息的合法合規維護。

同時，我們解決了以往各部門、各系統對同一個配置信息的命名、記錄、填寫規范不一致的問題，為信息集中分析與統計帶來諸多便利，減少了溝通成本；每一個對象（CI）都具有獨有的檔案，它可以告訴我們過去與現在正在發生什么（事件、問題、變更）或者是什么樣子（屬性），它影響著什么，又被什么影響（關系），改變那種只有配置信息沒有配置歷史的記錄模式，這將從根本上改變配置信息的使用范圍及質量狀況。

3.2自動化業務影響分析

基于業務服務的管理是任何系統從簡單到復雜變化中、在IT管理思想上必須要經歷的一個躍升，即從原有以“IT基礎架構管理”為中心向以“業務服務”為中心的轉變，將管理的焦點從單純考慮IT資源的好與壞，轉移到關心業務系統是否能夠提供持續的服務能力。

這一提升，要求我們能夠基于準確、完整的配置管理模型，實現從底層基礎架構到上層業務服務的關聯，從而在發生故障或產生變更時，能夠快速自動的分析出一個故障或變更對業務產生什么樣的影響。下圖中，當某一個資源發出告警后，通過CMDB的模型關系，可以穿過浩瀚如海的設備、組件、服務，傳導分析出這一告警影響到的業務，這一場景將為故障的級別判斷、資源分配決策以及業務恢復方案起到巨大的支撐作用。

同理，在我們要實施一個變更之前，常常受困于如何準確的發現該變更會對哪些業務產生影響，一旦變更失敗或出現問題，會導致什么級別的故障，這一判斷將直接影響到變更的級別、審批過程、實施時間和實施資源決策。

3.3支持對監控和環境管理

CMDB的使用還可以對日常監控管理給予支撐。首先CMDB能夠將所有的IT資源統一管理起來，能夠在第一時間獲取節點信息（人工輸入、自動發現、系統集成采集等方式），根據CI狀態的變化，識別出新增的節點。

再有，可以通過CMDB的使用協助實現對各類不同環境一致性的分析和管理。通常企業的信息化環境包括開發測試環境、生產環境、災備環境等。檢查、保持不同環境在配置上的一致性，對測試和災備恢復工作有著至關重要的意義。可以在系統內預置相應的規則，對同一系統在不同環境的配置項信息及關聯關系進行比對，識別范圍內的配置差異，提醒管理人員進行核實修復。當然，這需要對比對規則進行設置，針對測試或災備不同的環境，比對的顆粒度和嚴格程度應當有所不同。同時，這種比對可以設置為定期定時運行，以便持續維持環境一致性管理。

下圖中，在CMDB中實現對不同環境一致性的檢查，按照預置規則發現不一致，則觸發IT服務管理系統（支持ISO20000、ITIL各項流程運轉的工具平臺）的任務工單，對不一致進行變更或配置更新，以維護其準確一致性。

［1］ ISO/IEC 20000-1：2011，Information technology—Service management— Part 1：Service management system requirements

Construction and application of configuration management database

Hao Shuqi
（China CEPREI Laboratory CEPREI Certification Body，Guangdongguangzhou，510610）

In this paper it operation and maintenance management configuration management database structures，maintenance and application，including：by automatically finding configuration information collecting，initialization configuration management database，the establishment of configuration model；through effective documented procedures to manage and maintain the configuration management database updates and configuration audit，to ensure the data integrity and accuracy of； through in the standard of management and business impact analysis，auxiliary different operation of the environmental management three describes the configuration management database application value.

configuration management database（CMDB）；configuration automatic discovery；configuration modeling； configuration baseline；business impact analysis