關(guān)于混合云基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的實(shí)踐和研究

（中國(guó)通信建設(shè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司第四分公司數(shù)據(jù)交換部，鄭州 450052）

1 引言

混合云是公有云和私有云兩種服務(wù)方式的結(jié)合。由于安全和控制原因，并非所有的企業(yè)信息都能放置在公有云上。根據(jù)Gartner、North bridge等多個(gè)權(quán)威機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，都認(rèn)為混合云會(huì)成為未來(lái)的趨勢(shì)，混合云的優(yōu)勢(shì)在于能夠適應(yīng)不同業(yè)務(wù)發(fā)展需求，既能提供私有云的安全性，也能夠提供公有云的開(kāi)放性，單純的公有云或者專(zhuān)有云無(wú)法滿足企業(yè)對(duì)于IT系統(tǒng)成本和安全合規(guī)等要求，未來(lái)混合云將在企業(yè)級(jí)云市場(chǎng)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。

2 關(guān)鍵技術(shù)

虛擬化技術(shù)：在計(jì)算技術(shù)中，虛擬化意味著創(chuàng)建設(shè)備或資源的虛擬版本，如服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、操作系統(tǒng)等。通過(guò)采用虛擬化技術(shù)，可以提升資源利用率和增加業(yè)務(wù)快速部署、熱遷移、彈性伸縮和快照備份的靈活性和可靠性。廠家的虛擬化技術(shù)包括KVM、Xen等。

（1）OpenStack：OpenStack是一個(gè)旨在為公共及私有云的建設(shè)，面向云平臺(tái)管理的自由軟件和開(kāi)放源項(xiàng)目，幫助服務(wù)商和企業(yè)內(nèi)部實(shí)現(xiàn)類(lèi)似于Amazon EC2和S3的云基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)（IaaS）。OpenStack是一整套云解決方案[1]，可以提供計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等IaaS資源，同時(shí)可以提供數(shù)據(jù)庫(kù)、消息隊(duì)列、Hadoop等PaaS服務(wù)，提供鑒權(quán)、配額管理等用戶管理服務(wù)以及提供監(jiān)控告警服務(wù)。同時(shí)OpenStack是一個(gè)開(kāi)源的云計(jì)算框架，對(duì)外定義了標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)的接口，丟內(nèi)定義了虛擬化管理、網(wǎng)絡(luò)管理、存儲(chǔ)管理的驅(qū)動(dòng)接口。

（2）Docker容器技術(shù)：Docker重新定義了容器，也成為了容器技術(shù)的代名詞。通過(guò)Docker容器技術(shù)，允許開(kāi)發(fā)人員無(wú)縫地關(guān)注于應(yīng)用程序的運(yùn)行時(shí)，開(kāi)發(fā)人員僅僅需要考慮如何恰當(dāng)?shù)財(cái)U(kuò)展，部署以及管理他們新開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序。

（3）軟件定義存儲(chǔ)技術(shù)：支持在通用硬件上通過(guò)軟件定義方式實(shí)現(xiàn)對(duì)象存儲(chǔ)、塊存儲(chǔ)、文件系統(tǒng)的開(kāi)源項(xiàng)目。

3 混合云技術(shù)架構(gòu)

混合云管理平臺(tái)采用虛擬化、SDN控制器、NFV虛擬網(wǎng)元、云平臺(tái)的全容器化統(tǒng)一融合架構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)不同地域的不同云平臺(tái)進(jìn)行管理。

3.1 云虛擬化管理平臺(tái)

云虛擬化管理平臺(tái)管理基本的服務(wù)器分區(qū)，如64臺(tái)物理服務(wù)器構(gòu)成服務(wù)分區(qū)。針對(duì)不同的FusionSphere、Xen、Vmware等虛擬化技術(shù)，需要實(shí)現(xiàn)不同的虛擬化管理服務(wù)器，對(duì)分區(qū)內(nèi)的云資源管理和云資源監(jiān)控；提供基本的虛擬機(jī)管理/監(jiān)控/分配/使用功能；提供資源靜態(tài)分配及動(dòng)態(tài)調(diào)度管理功能。

3.2 云操作中心

實(shí)現(xiàn)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理，為運(yùn)營(yíng)人員提供便捷的資源管理操作體驗(yàn)。對(duì)不同的虛擬化管理服務(wù)器進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的云資源管理平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)管理，輔助運(yùn)營(yíng)人員快速靈活的處理終端用戶的請(qǐng)求。實(shí)現(xiàn)云計(jì)算系統(tǒng)服務(wù)訪問(wèn)功能，提供計(jì)算資源按需申請(qǐng)、按使用付費(fèi)、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展三方面的主要功能，滿足不同終端用戶資產(chǎn)租賃、服務(wù)訪問(wèn)的差異化需求。

3.3 云服務(wù)中心

配置自助門(mén)戶節(jié)點(diǎn)，為最終用戶的系統(tǒng)管理員提供自助門(mén)戶服務(wù)。資源管理是云平臺(tái)對(duì)資源進(jìn)行管理的功能，是云平臺(tái)的基礎(chǔ)功能模塊。云平臺(tái)的資源類(lèi)型包括服務(wù)器、機(jī)柜、虛擬機(jī)、組、磁盤(pán)鏡像等。云平臺(tái)交付的所有資源，均通過(guò)資源管理模塊獲得。云平臺(tái)資源管理包括虛擬機(jī)管理、鏡像管理、網(wǎng)絡(luò)管理、存儲(chǔ)管理、資源調(diào)度、用戶管理等。

通過(guò)資源管理模塊可實(shí)現(xiàn)云平臺(tái)資源管理與調(diào)度，了解資源狀態(tài)，進(jìn)行資源注冊(cè)/注銷(xiāo)，對(duì)資源進(jìn)行操作，管理資源分區(qū)，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)快速部署等。資源調(diào)度可實(shí)現(xiàn)靜態(tài)資源調(diào)度和動(dòng)態(tài)資源調(diào)度。網(wǎng)絡(luò)管理可實(shí)現(xiàn)IP管理、VLAN管理以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)監(jiān)控等功能；存儲(chǔ)管理可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)本地存儲(chǔ)管理、系統(tǒng)共享存儲(chǔ)管理、快照管理等。

圖1

4 結(jié)束語(yǔ)

目前，企業(yè)數(shù)據(jù)遷移到混合云的比例仍處于較低水平。調(diào)查結(jié)果顯示，68.6%的企業(yè)僅有少部分應(yīng)用和數(shù)據(jù)已經(jīng)遷移到混合云（30%以下）[2]。不過(guò)根據(jù)調(diào)查研究，半數(shù)以上的企業(yè)將加大在混合云領(lǐng)域的投入力度，已經(jīng)應(yīng)用混合云的企業(yè)中，54.7%的企業(yè)表示未來(lái)三年將加大在混合云上的投入力度。相信混合云的使用可以為社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活以及企業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來(lái)更有價(jià)值的決策數(shù)據(jù)支撐，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益雙增長(zhǎng)，使生活更加智慧！