虛擬化及云技術在運維支撐中的應用研究

姚翔宇 欣娜 胡果

摘要：從運營商目前運維支撐系統的實際建設情況出發，針對目前系統普遍存在的硬件資源龐大，利用率不均衡、管理成本高、缺少冗余策略等問題，通過引入虛擬化及云計算技術處理方案，為后續項目建設提供參考。

關鍵詞：運維;支撐;虛擬化;云計算

運維支撐系統傳統數據中心中的服務器硬件與操作系統間的綁定關系，使得服務器之間無法復用計算資源，從而導致資源的浪費和管理成本的增加。而虛擬化及云技術的出現正好解決該矛盾，此時業務服務器已變為邏輯服務器概念，形成了物理層和邏輯層分離的橫向結構，不僅實現了硬件資源的復用，管理效率也大大提高。

1 虛擬化與云技術簡介

1.1 什么是虛擬化技術

虛擬化技術是將物理計算和網絡IT資源抽象為虛擬化部件，這樣更容易進行資源分配、操作、監視和控制[1]。虛擬化技術主要包含兩個層面：物理資源池化和資源池管理。物理資源池化就是將一臺物理設備虛擬為多個性能可配的最小資源單位;而資源池管理則是對虛擬化后的最小資源單位進行統一管理，實現資源按需分配的目的。

1.2 什么是云計算

云計算是一種商業計算模型，它將計算任務分布在大量的計算機構成的資源池上，用戶能夠按需獲取計算力、存儲空間和信息服務[2];云計算是并行計算、分布式計算和網格計算等相關技術結合發展的產物。云計算的核心技術就是虛擬化[3]。

2 傳統運維平臺存在的問題

隨著業務的發展和運維支撐平臺的不斷擴容，日常運維工作暴露出的問題也越來越多，主要有幾個方面：

（1）資源共享問題：傳統煙囪式建設模式下，各業務系統的資源之間互為孤島、相互獨立，系統資源無法共享;

（2）部署周期問題：業務需求日新月異，而支撐新業務的平臺卻部署周期長，使得部門間容易產生矛盾;

（3）資源配置不合理：業務系統粗放的部署方式帶來資源的極大浪費;

（4）維護效率低、成本高。

3 虛擬化及云技術解決方案

解決方案闡述如下：

3.1 服務器虛擬化

服務器虛擬化是指將服務器資源統一抽象為一組可管理、可靈活調度及動態分配的邏輯資源（虛擬邏輯服務器），分以下兩類：

3.1.1 UNIX小型機構件虛擬化資源池

對運維支撐系統中那些配置較高的小型機直接淘汰會造成資源的極大浪費，此時可以用專業虛擬化軟件將UNIX小型機劃分為多個虛擬機，用以承載各支撐系統中的關鍵業務系統。

3.1.2 刀片服務器虛擬化

通過x86刀片服務器和虛擬化軟件（如vmware＼＼HyperV＼＼kvm等），將x86服務器劃分成高靈活度、高彈性性及高可用性的X86服務器虛擬化資源池。

3.2 云資源池及云資源管理技術

統一規劃建設IaaS云計算資源池，通過整合計算、存儲、網絡等IT基礎資源，實現對IT基礎資源的統一管理、共享及按需分配的能力，并對IT管理、制度和流程進行優化，這些都是企業通向云計算的必經之路。

云資源池的邏輯結構包括三個方面：

（1）基礎資源層。

物理資源實體的提供層，包括：服務器資源、存儲資源、網絡資源等，它是整個云資源池的硬件基礎;

（2）云資源池管控層。

將物理資源實體進行虛擬化，構建UNIX小型機資源池、x86機資源池等，并對各虛擬資源進行監控和集中化管理;

（3）云資源服務提供層。

建立自服務目錄和資源分配閉環管理流程，實現IT資源自助式服務。

云資源池的邏輯架構圖如下：

云資源池建設需要注意以下幾個問題：

（1）云計算資源池的采購、建設和配置等不應同某個具體項目捆綁，而要統一全盤規劃考慮;

（2）云計算資源運維管理應依賴于自有專業團隊，最大化縮短需求響應時長;

（3）IT系統資源不再局限于某個部門或某個應用，而是跨業務系統的和集中的，打破傳統煙囪式限制;

（4）與具體應用無關的橫向維護，在應用和IT資源之間的界面清晰，運維管理各司其職，責任明確;

（5）建立合理的IT資源服務質量考核體系，從而促進資源合理應用，達到降本增效的目的。

4 應用效果

通過在運維支撐系統建設過程中引入虛擬化和云計算技術，對運維IT資源進行虛擬化整合[4]，實現資源池的一體化供給和集中管理，應用效果包括：

（1）資源統一監控：實現云管理平臺物理資源和虛擬資源的統一調度，提升資源利用效率;

（2）資源監控分析：對物理和虛擬資源進行全面的監控及基本服務流程管理;

（3）資源快速交付：根據業務應用的需求，自動配置和部署虛擬資源，加快業務響應速度;

（4）資源動態調整：按需靈活調整資源分配，保證業務的連續性和系統的健壯性。

5 結論

盡管云計算和虛擬化并非捆綁技術，二者同時使用時具有實現優勢互補的效應。云計算和虛擬化二者交互工作，相得益彰，云計算解決方案依靠并利用虛擬化提供服務，而那些尚未部署云計算解決方案的系統仍然可以利用端到端虛擬化技術，從內部基礎設施中獲得更佳的投資回報和收益，為企業競爭力的提升注入新的活力。

參考文獻：

[1]Thomas Erl.云計算：概念、技術與架構[M].北京：機械工業出版社出版，201407.

[2]劉鵬.云計算[M].北京：電子工業出版社，2010：6667.

[3]曹魏巍.數據中心虛擬化技術研究與實現[D].上海：華東理工大學，2011.

[4]樊邦奎，丁冠軍，蘭海濱，等.面向智能電網應用的云計算架構研究[J].電力信息與通信技術，2014，12（1）：16.