企业私有云计算的概述及规划
2019-02-26 来源：多智时代
一、企业私有云计算概述及规划
企业的IT基础架构随业务的发展变的越来越复杂。目前，50%的IT投资主要用于维护，只用很少的时间去支持战略性业务项目。因业务用户要求的响应时间越来越短和管理成本越来越低，企业的IT组织需要一种更好的策略。云计算是一种能够降低企业IT复杂性的新方法，它将按需提供的自助管理虚拟基础架构汇集成高效池，以服务的形式提供计算。云计算就是这种最佳策略的核心。
云计算的关键特性包括以下几点：资源池化，零接触式基础架构，自助服务，开放和互操作性，利用现有投资。
企业的私有云概述：通过以下途径来实现企业私有云的建设，创建企业的数据中心资源池，将池化的资源动态分配，实现IT业务的自动化和自我服务。
通过将计算资源，存储资源，和网络资源池化，自动化，为业务部门应用提供经济性、弹性、安全性和遵从性。通过将IT硬件抽象为按需分配的资源池和部署私有云，可以实现极高的资源利用率和效率，以及更好地支持业务增长所需的敏捷性。为用户快速交付已定义服务级别的现有应用程序和服务，将重点从维护旧式系统转为交付创新。
第1阶段：将企业的IT资源汇集到逻辑单元中
企业私有云计算的第一阶段首先是集中放置IT资源，即源，即将服务器、存储和网络进行虚拟化。建设成为虚拟数据中心。这一阶段通过服务器整合，实现了统一管理。提高了整个IT基础架构的资源利用率，显着降低了建设和维护成本。
第2阶段：创建企业的标准化服务目录（建立一个统一的Portal界面）
通过第二阶段，企业的IT部门能够创建用户的可用服务目录。定义策略和权限，以允许用户访问、创建和修改这些服务。然后，需要为运行在虚拟化基础架构中的所有应用程序定义服务级别。这要求将应用程序与名为虚拟应用程序堆栈的逻辑单元绑定。IT部门还为基于既定服务级别保持对这些应用程序的控制力制定了更新的过程。
第3阶段：提供用户接入和收费（实现业务的自我服务）
第三阶段允许用户自助接入私有云。通过计量功能，用户可了解使用情况，而收费功能则提供了成本信息并使企业能够了解为IT使用情况进行优先排序所需的信息。为IT部门提供了仅部署所需项的能力，同时使企业能够仅支付其使用的项。
二、企业私有云建设进度
私有云会将资源管理方法由分散的硬件更改为虚拟化的共享资源池，共享资源包括服务器、存储和网络。通过虚拟化所有IT资源，可以提高资源利用率和针对高优先级应用程序进行动态资源分配。
这些共享资源池可以抽象为逻辑构造块，包含存储、网络和服务器单元等，从而有效创建虚拟数据中心。根据业务需求，这些资源容器经过构造可提供特定的服务级别或满足特定的业务需求，也可以按照逻辑业务单元或功能（例如，销售、金融和研发）细分这些资源容器。通过标准化一组设计合理的产品，您可以向着策略驱动的计算方法发展。
基础架构服务可全面虚拟化服务器、存储设备和网络资源，聚合这些资源，并基于业务优先级将资源准确地按需分配给应用程序。
某企业虚拟化实现案例：
在本企业中，服务器虚拟化是通过业VMware vSphere虚拟化操作系统来实现，配置了14个计算节点服务器，安装配置VMware虚拟架构套件vSphere4.1软件，来承担虚拟化宿主服务器的作用，用于在单个物理服务器实体上，利用服务器强大的处理能力，生成多个虚拟服务器，而每一个虚拟服务器，从功能、性能和操作方式上，等同于传统的单台物理服务器，在每个虚拟服务器上，再通过迁移或重新安装配置操作系统，进而迁移或重新安装现有的应用软件，这样以前的每个物理服务器就变身成为VMware vSphere4.1服务器上的虚拟机，从而大大提高资源利用率，降低成本，增强了系统和应用的可用性，提高系统的灵活性和快速响应，完美的实现了服务器虚拟架构的整合。目前这14个节点服务器运行了120多个虚拟机。仅在用电方面每年节省了818727度电力。
125台虚拟机耗电量一虚拟主机耗电量=1020934200瓦特一202207080瓦特=818727120瓦特=818727度电力虚拟存储（存储虚拟化），为了实现存储即服务，需要在虚拟化层中对存储资源也实现虚拟化的管理，以实现存储的集中分配使用、集中备份以及充分利用VMware虚拟化技术中的虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上的特性等。目前企业采用两个存储架构，一个是采用了基于FC.SAN架构的EMC CX 10两台。另一个是采用基于IP架构的集群存储Isilon，配置了3台Isilon 12000X组成一个集群。
其中Isilon的存储特点更适合用于云计算：1.高扩展性，Isilon的集群存储应该包括存储节点、前端网络、后端网络等三个构成元素，每个元素都可以非常容易地采用业界最新技术而不用改变集群存储的架构，而且扩展起来非常方便，像搭积木的方式进行存储的扩展。尤其对于对增长趋势不好预测的用户，可以先购买一部分存储，当有需求的时候，随时添加，而不会影响现有存储的使用。2.负载均衡：Isilon集群存储通过分布式操作系统的作用，会在前段和后端都实现负载均衡。前端访问集群存储的操作，通过几种负载均衡策略，将访问分散到集群存储的各个存储节点上，大大减轻了每个节点的负载。后端访问数据，通过开放式的架构和后端网络，数据会分布在所有节点上进行存放和读取，每个读写操作都由更多的磁盘参与，因此将大大地提高读写操作的性能。3.高性能，Isilon能够提供高带宽、高并发访问，还有高IOPS、随机访问、小文件访问以及备份归档等其他类的应用都有很好的解决方案。
虚拟网络（网络虚拟化），提供对主流网络设备厂商的设备（如Cisco、Juniper等）的vLan虚拟化支持和集成，同时服务器虚拟化平台还提供了可选的分布式网络交换功能，可以从一个集中式界面为整个数据中心设置虚拟机网络连接，从而简化网络管理，可在虚拟机跨多个主机移动时使其保持网络运行时状态，从而实现线内监视和集中式防火墙服务。它为虚拟机在物理服务器之间移动时监视和保持其安全性提供了一个框架，允许使用第三方虚拟交换机（如Cisco Nexus lO00v）将常用的物理网络功能和控制扩展到虚拟网络。
[page] 三、企业IT基础架构未来的发展状况
建设企业IAAS层的Portal界面，业务部门通过此Portal界面按需，自助，自动的生成所需要的资源。将所有硬件资源集中到虚拟构造块中和定义了关联应用程序的服务级别后，就可以根据业务规则和应用程序需求部署自动化计划。自动化可提高IT的最终效率，从而将计划和策略映射到业务并在私有云的服务交付机制（根据服务级别交付的应用程序和服务）中定义映射。
如何在私有云中实现自动化？ 定义服务，包括完整的虚拟应用程序堆栈（vApp）以及单台服务器（应用程序、Web服务器、数据库服务器）和介质（操作系统、软件、数据库、应用服务器等）。设置服务级别：可用性（正常运行时间）保证、资源访问、存储速度、网络带宽、计算资源份额、存储IO保证、备份频率和灾难恢复要求。设置自动实现负载平衡和优化资源的规则，使应用程序从动态资源调度、正常运行时间保证和灾难恢复故障切换规则中受益。根据应用程序和业务优先级对服务级别分层，并制定用于自助式访问应用程序和资源的策略，从而允许用户在私有云中进行无缝管理。创建这些服务的类别，可允许以自助方式访问和概括用于访问、创建和修改这些服务的策略和权限（用户权限），包括预构建、直接部署虚拟机、VAPP、介质和软件。
确定这些服务的价格和计费方式。通过利用API（如vSphere Management API（VIM）和vCloudDeveloper API）进行脚本编写，可自动执行管理任务。将这些自动化规则应用于云计算基础架构，可以高效地实现零接触式基础架构，其中IT可以作为服务提供（ITAAS）。IT将能够使用可保持企业所需安全性、控制力和遵从性的云计算方法更好地管理风险。
四、云计算方案优势
云计算的架构即基于横向扩展的架构。云计算中不可或缺的虚机，即具备了横向扩展的特性，如此云计算的自动化，可扩展性以及低成本性才可以得到保证。
横向扩展的架构相对于纵向扩展的优势，硬件成本较低，横向扩展的架构可以藉由增加低成本的X86服务器来达成，而纵向扩展的架构只有藉增加高成本的小型机零组件或小型机升级来达成。现在的X86服务器已经大大的超越了以往的X86服务器，不但成本低，省空间，省电， 还可以有很高的性能。CPU采用多核多线程多插槽，内存容量也很大，系统总线，I／O总线都有很大的频宽，达到内部纵向扩展再加上外部横向扩展的新架构；横向架构的扩展空间较大，数据中心一般只针对少数关键应用的小型机，采用多机热备的方式。而对于其他服务器则没有高可靠性的设备。在X86虚拟化的环境，所有X86服务器均可得到高可靠性的服务。不但可以得到服务器的高可靠性，存储高可移动性也可得到；横向扩展的架构技术已趋成熟，在近十多年来的发展下（。com及web2.0）不论是B2B或是B2C，均有许多的成功案例可循。譬如阿里巴巴，淘宝均是使用横向扩展的架构，以云计算做为服务平台。不但可以容下大量的用户，还可以保证安全性，可靠性。
在不久的将来，云计算一定会彻底走入我们的生活，有兴趣入行未来前沿产业的朋友，可以收藏云计算，及时获取人工智能、大数据、云计算和物联网的前沿资讯和基础知识，让我们一起携手，引领人工智能的未来！
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