某通信運營公司混合云的建設思路研究

黃繼華

（中國電信股份有限公司 廣西分公司，廣西 南寧 530028）

【摘 要】隨著云技術的發展，不少企業已經建設了各種云資源池。如何有效地整合和規劃利用這些云池成為不少企業的難題。文章對某通信運營公司現有的云資源情況進行分析，提出了一套混合云建設思路，并對混合云的發展方向進行了展望，對運營模式的調整提出了自己的見解。

【關鍵詞】混合云；云資源池；運營模式

【中圖分類號】F270.7 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2016）03-0041-05

云計算技術已經成為人們日常生活中常見的事物，云資源池（簡稱云池）也已經成為運營商的IT基礎設施。在運營商內部，由于種種原因而建設了多個云資源池，實現了資源的初步共享，同時也發現了以下問題：各云池獨立建設缺乏統一的規劃，對機房、電源、空調等基礎設施的消耗很大；各云池之間相互割裂，無法做到資源的統一調配和共享；各云池之間缺少互備容災的能力；維護單位分散等。這些問題也是很多企業遇到的共性問題，為此，業界提出了建設混合云的概念，即一個云資源池既承載企業內部的各項應用系統，同時也向外部用戶提供資源。

2015年，中國電信公司廣西分公司提出云池的建設目標：2015年區內建設一朵云，區內資源池統一分配和調度，多節點資源池實現跨節點部署和互備容災能力；2016年試點跨省資源池實現統一調配及跨省的容災備份/HA能力，基本建成完備的資源池自動化和安全能力體系，具備初步的混合云部署和大數據支持能力。

1 公司云資源池的現狀及存在的問題

1.1 云資源池的現狀

公司現有業務平臺云資源池（簡稱業務云）、IT云資源池（簡稱IT云）和信產云資源池（簡稱信產云）3個云資源池。業務云負責為業務平臺、OSS域的運維支撐系統、ICT系統、信產公司的部分系統和其他系統提供基礎資源。IT云負責為MBO域的IT支撐系統提供基礎資源。信產云負責為信產公司的部分系統提供基礎資源，并進行了公有云的出租嘗試。公司現有的云池覆蓋范圍示意圖如圖1所示。

1.2 各云池存在的問題

（1）云池機房的發熱量大，受設備及供電條件的限制，機房等基礎設施不能滿足云池大規模部署的要求。

（2）各云之間分散部署，沒有實現資源的集約。

（3）云池的安全體系還不完善，數據備份覆蓋范圍較小。

（4）云池缺乏統一監控、統一呈現、統一納管的支撐系統。

2 混合云的形態

混合云是對現有各云池的融合，其融合層面可以根據云池的設備分為如下幾種。

（1）管理層融合：在管理層實現融合，對資源進行統一納管、統一呈現、統一分配。負責對資源池的各類資源（計算、存儲、網絡等）進行管理，并通過管理接口，與上層的統一資源管理平臺對接，實現異構、跨節點資源的管理，統一管理安全（例如身份認證、鑒權、審計等）。

（2）網絡層融合：統一網絡出口，網絡層設備統一融合。統一部署網絡交換、匯聚、路由、安全防護、負載均衡等功能，統一網絡安全（例如防火墻、IPS、訪問控制、VPN等）。

（3）計算層融合：統一提供各類計算能力，包括X86虛擬服務器集群、小型機集群、X86物理服務器集群，以集群方式部署，集群內資源使用同一共享存儲，實現統一調度，統一軟件安全（例如防病毒、虛擬化軟件漏洞、虛擬化HA等）。

（4）存儲層融合：構建統一的存儲資源池，為上層提供存儲能力。提供各類存儲能力，可包括FC-SAN、IP-SAN等共享存儲、分布式對象存儲、離線磁帶存儲等。各類存儲通過FC網絡、以太網、IP網絡等與計算層的計算集群連接，統一數據安全（例如數據備份、加密、隔離、剩余數據擦除等）。

現網各個云池完成4個層面的融合才能形成真正的混合云，也能夠解決現網各個云池面臨的問題。

3 引入混合云的優勢

（1）推進資源的集約化建設，提升資源利用率，降低整體工程建設成本。近年來，IT云資源池和業務云資源池快速發展，而IT云資源池和業務云資源池各自為政，基礎硬件設施規模快速增長，按照目前兩大資源池建設模式，未來還需為2個資源池單獨配置高可靠性資源冗余、容災、備份設施，將造成資源的重復建設；保持2個資源池現狀模式發展，也無法實現資源池的跨部門共享，資源池的整體利用率也會降低。推進業務云資源池和IT資源池的融合將有效地解決以上問題。

（2）推進管理的集約化建設，提高管理效率。對現有的IT資源池和業務云資源池進行融合，勢必帶來資源池的管理流程融合，通過流程改造、優化，提高運維管理效率。

（3）充分滿足根據對資源的需求特性聚類部署的需求，降低運維管理的復雜度及加強資源管理的集約化程度，提高系統平臺的整體安全性。由于是根據對資源的需求特性來進行聚類部署的，因此可以對業務云、IT云進行資源池統一部署，內部針對其差異點，可以進行邏輯劃分邏輯節點。①降低運維管理復雜度及推進資源管理的集約化：不同的業務類型在管理上存在差異（維護管理制度、安全管理制度等），劃分多節點能最大限度地繼承現有先進的管理制度，人員職責分工明確，能降低運維管理的復雜度。但隨著節點的增多，云資源的利用率將會降低，因此進行合理的資源節點劃分，能在運維管理復雜度方面和資源集約化管理方面進行平衡。②提高云資源系統的整體安全性：在安全性層面，主要分為物理硬件設備安全及應用安全、網絡安全，其中物理硬件設備安全主要有機房建設及管理、硬件采購質量管理，應用安全主要要求廠家嚴格控制軟件質量。

4 公司混合云的建設思路

4.1 確定混合云的融合主體

混合云的建設不是要推倒現有的云池，而是應該依托現有的云池進行建設，這也就面臨融合主題的選擇。混合云主體只有通過資源池規模、機房條件、網絡安全設施及規劃、軟件安全及規劃、管理安全策略和運維能力等多個方面進行綜合比較，才能確定融合的主題。

公司通過比較后，確定以業務云為融合主體建設混合云。

4.2 實現現網云池向混合云融合的步驟

（1）成立統一維護團隊對混合云基礎設施進行管理，負責物理設備及虛擬機的日常維護。原各系統維護單位負責操作系統、數據庫、中間件及應用軟件等的維護。

（2）新建系統和大數據系統考慮直接部署在混合云中。

（3）在混合云中結合IT系統、大數據系統的資源需求及特性，統一進行資源的規劃和建設。

（4）除混合云外，其他云資源池不再進行擴容改造。個別數據庫應用可適量擴容的X86物理服務器，并加快“去IOE”進程。

（5）具備遷移條件的原有IT系統隨工程整體遷移至混合云中。

（6）基本形成全網一朵云。

5 公司混合云的發展目標

5.1 總體目標

把IT基礎設施全面打造成綜合的IT基礎架構即服務，提供IaaS、DaaS（數據即服務）、PaaS、SaaS、STaaS（存儲即服務）等多種服務。未來基礎架構層面主要以橫向擴展X86架構服務器為主，最大限度地支持基礎架構“去IOE”，快速支撐業務創新。階段發展規劃如圖2所示。

5.2 近3年的目標

2015—2017年的建設目標：基本上完成資源池綜合服務的提供（如圖3所示）。

根據業務需求，擴容資源池硬件處理能力；網絡、計算、存儲等主要資源基本實現池化，基本形成全網一朵云。采用存儲虛擬化技術，完成存儲的深度整合。在試點的基礎上，推廣SDN，簡化、快速部署網絡。網絡和存儲資源可與計算資源實現協同快速交付能力。

6 云池運營模式的調整

混合云的建設采用的都是比較成熟的技術，互聯網BAT三巨頭已經采用這種模式部署了自己的云池。對于運營商來說，最困難的是對現有運營模式的調整。

6.1 公司現有云池的運營模式

以公司業務云和IT云為例，網運部的業務平臺室負責業務云、業務平臺的維護工作，企信部負責IT云、IT信息化系統的維護工作（如圖4所示）。

（1）業務云、業務平臺的維護。目前，運營模式為垂直模式：每一個業務平臺由各自的項目經理維護，包括應用軟件、系統軟件、底層硬件。

（2）IT云、IT系統的維護。目前，運營模式為橫向模式。基礎設施部負責全部基礎設施的維護工作，應用部、計費部、數據部從數據庫的數據、應用服務器、應用軟件開始接管維護工作。

6.2 運營模式差異帶來的問題

在實現混合云資源池的背景下，現有運營體系存在以下問題。

（1）網運部與企信部不一致的運營模式加大了混合云資源池統一運營的難度。

（2）傳統的垂直運營模式不適用于云資源池的運營。

（3）網運部、企信部分別獨立運營，與兩者共享混合云資源池的基礎設施不相適應。

6.3 運營模式的調整建議

運營模式由垂直運營模式改為橫向運營模式，應用維護團隊和基礎設施資源維護團隊分離，組建統一的云池維護團隊，并將基礎設施資源統一納入云資源支撐系統與資源管理系統。應用維護團隊負責具體應用的維護，并負責提出云資源基礎設施需求。基礎設施資源維護團隊負責系統軟件與底層硬件的維護，內設全局管理人員和專業維護人員，全局管理人員統籌資源的規劃、監控與分配（如圖5所示）。

運營模式調整后的優勢如下。

（1）專業團隊維護可以顯著提高維護水平，保障系統高效運營，同時同一類型的設備可以歸并類聚，減輕工作人員的工作強度。

（2）減輕維護人員的工作壓力，將更多的人力投入業務拓展、應用開發等能夠創造直接經濟效益的工作中去，節約人力成本開支。

（3）便于對維護人員進行更專業的技術培訓，促進IT專業人員的培養。

7 如何高效地使用混合云

7.1 建立快速的資源評估體系

建立快速的資源評估體系，提高資源池運營效率，引導業務使用部門合理地使用資源，主要從建立多維度評估模型、全生命周期運營指導、模擬結算、系統性能優化調整等方面進行建設。

（1）建立多維度評估模型。從技術指標（虛擬機CPU、內存、硬盤監控指標、網絡流量、存儲讀寫等方面）、經濟指標（資源成本、運營效率等）、業務發展運營狀況等維度建立多維度的評估模型。依據評估模型，預測業務發展趨勢和后續資源分配、維護策略（資源增減、運維等級升降級等）。系統可根據業務系統的重要性及運維等級，定義不同的后評估周期和后評估參數。

（2）全生命周期運營指導。以資源健康度、運營效率為核心，對資源生命周期（開通、使用、運維、回收等）涉及的每一個環節進行全面的運維指導。對運維人員：系統障礙預警、資源池配置參數優化。對業務部門：資源合理的部署規模，未來業務發展趨勢。對使用者：資源配置優化（計算、存儲、網絡帶寬等），補丁與系統升級指導。

（3）提供模擬結算與服務改進。通過模擬結算，提供業務資源成本信息，幫助客戶合理地使用資源。

（4）提供業務系統優化調整能力。針對web服務器、應用服務器、數據庫服務器的典型三層架構應用，通過分析web請求、應用服務器負載、數據庫負載等監控數據，解決定位系統資源配置的瓶頸，提高系統的性能。

根據業務不同階段或不同時期業務的繁忙和穩定性分析，為使用者提供報警閾值和監控項目自定義的服務，幫助使用者有針對性地完善與提高業務系統的性能。

7.2 提升運營能力，提高服務水平

（1）網絡配置自動化。在提供計算、存儲資源的同時，自動完成接入交換機、匯聚交換機、虛擬交換機、防火墻、負載均衡設備等資源的自動化配置。

（2）服務供給模板化、個性化、自動化。以服務目錄的形式向客戶提供虛擬機模板、網絡模板、操作系統模板、安全模板、負載均衡模板等服務。在模板流程電子化的基礎上，針對用戶的個性化配置，提供用戶申請、審批、施工的完整電子流程。

（3）資源服務多樣化（預留、配額支持）。對不同的業務部門，提供資源配額，由業務部門在配額內自主支配，同時支持為特定業務提供資源預留。

（4）加強業務等級管理。根據業務特點，對業務分級，提供不同等級的服務保障（如確定哪些業務資源需要特別保證，以及制定業務的維護等級、重要性等級）。

（5）資源服務能力產品化。支持根據業務負載動態調整資源（動態增加資源，動態減少資源），支持以能力方式向外提供資源提供、回收、調度等服務。

參 考 文 獻

[1]張為民.云計算深刻改變未來[M].北京：科學出版社，2009.

[2]胡光永.基于云計算的數據安全存儲策略研究[J].計算機測量與控制，2011，19（10）.

[3]陳天，樊勇兵，賴培源，等.混合云技術架構及應用研究[J].電信科學，2014（S2）.

[責任編輯：鐘聲賢]