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如何搭建私有云計(jì)算平臺(tái)
云計(jì)算已經(jīng)成為當(dāng)前最流行的IT概念之一，越來(lái)越多的大型企業(yè)開(kāi)始考慮如何用云計(jì)算平臺(tái)來(lái)構(gòu)建自己的信息系統(tǒng)。云計(jì)算平臺(tái)具有高可擴(kuò)展性、超大規(guī)模、高可用性、成本低廉等特點(diǎn)，因此如何利用云計(jì)算搭建企業(yè)信息化平臺(tái)成為當(dāng)前的熱門(mén)話(huà)題。但是對(duì)于云計(jì)算如何落地、企業(yè)如何利用云計(jì)算平臺(tái)，特別是大型企業(yè)可利用哪些云計(jì)算搭建企業(yè)信息化平臺(tái)，并沒(méi)有一個(gè)清晰的答案。本文依據(jù)云計(jì)算的基本概念，特別是私有云的建設(shè)，以虛擬化為基礎(chǔ)，以構(gòu)建企業(yè)級(jí)計(jì)算虛擬化池和存儲(chǔ)虛擬化池為目標(biāo)，搭建企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)，并給出了當(dāng)前比較成熟的幾個(gè)廠商的解決方案。
私有云也有前景
云計(jì)算（Cloud Computing）并沒(méi)有一個(gè)嚴(yán)格的定義，不同的公司出于不同的目的，都給出了不同的概念。一般來(lái)說(shuō)，云計(jì)算是網(wǎng)格計(jì)算、分布式計(jì)算、并行計(jì)算、效用計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)、虛擬化、負(fù)載均衡等計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的產(chǎn)物。云計(jì)算是一種新的應(yīng)用模式，按照通常的定義，云計(jì)算不僅僅是技術(shù)上的新模式，還包括商務(wù)上的新模式，比如用戶(hù)可以不用再購(gòu)買(mǎi)設(shè)備，而是僅僅購(gòu)買(mǎi)服務(wù)就可以支撐IT信息系統(tǒng)需要。當(dāng)前大家關(guān)注得比較多的是這種可購(gòu)買(mǎi)服務(wù)的公共云的建設(shè)，公共云油服務(wù)提供商為客戶(hù)提供，用戶(hù)的計(jì)算應(yīng)用可像日常生活中的自來(lái)水和電一樣即開(kāi)即用，而不需要自己去修建自來(lái)水廠和發(fā)電廠。
對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)，公共云是一個(gè)不錯(cuò)的選擇，云計(jì)算服務(wù)提供商提供暈計(jì)算平臺(tái)，中小企業(yè)不需要自己建設(shè)數(shù)據(jù)中心，不用關(guān)心虛擬化、網(wǎng)格等方面的技術(shù)難點(diǎn)，只要選擇一個(gè)信得過(guò)的云計(jì)算服務(wù)提供商就可以了。但是對(duì)那些想利用云計(jì)算平臺(tái)特性、對(duì)安全性要求比較高、不想把應(yīng)用外包的大型企業(yè)來(lái)說(shuō)，構(gòu)建自己的企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)（私有云）就成為一個(gè)新的發(fā)展方向。不同于公共云可以直接使用最終的產(chǎn)品，私有云更多的是考慮“云”本身的建設(shè)，更關(guān)注構(gòu)建云平臺(tái)的技術(shù)，建設(shè)企業(yè)的私有云，就要求企業(yè)把自己的數(shù)據(jù)中心構(gòu)建成一個(gè)高可擴(kuò)展性、超大規(guī)模、高可用性、成本低廉的數(shù)據(jù)中心。通話(huà)虛擬化、網(wǎng)格計(jì)算、自動(dòng)化管理等云計(jì)算技術(shù)，逐步把企業(yè)內(nèi)部的數(shù)據(jù)中心建設(shè)成面向企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)的具有公共云平臺(tái)特性的云計(jì)算平臺(tái)。
公共云對(duì)于大型企業(yè)來(lái)說(shuō)也并非毫無(wú)關(guān)系，從未來(lái)的發(fā)展來(lái)看，根據(jù)不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需要，建立一個(gè)由公共云和私有云組成的混合云平臺(tái)是趨勢(shì)。
用兩個(gè)虛擬池構(gòu)建企業(yè)私有云平臺(tái)
私有云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)，當(dāng)前比較成熟的方案主要是從虛擬化角度考慮，虛擬化是對(duì)物理資源（CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等）的邏輯表示，以降低物理資源不同層次之間的耦合程度，使系統(tǒng)所需資源不受物理資源的限制，從而獲得高性能，高可擴(kuò)展性等特性。當(dāng)前企業(yè)主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)施往往與應(yīng)用系統(tǒng)直接綁定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)主機(jī)和存儲(chǔ)資源擴(kuò)系統(tǒng)共享，這就會(huì)導(dǎo)致資源綜合利用率較低，同時(shí)由于主機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備日益增多，使得對(duì)這些設(shè)施的管理日益復(fù)雜。通過(guò)應(yīng)用虛擬化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)主機(jī)和存儲(chǔ)資源的一體化整合、主機(jī)和存儲(chǔ)資源的共享利用，提高資源利用率、降低成本，也有利于降低管理的復(fù)雜性，避免出現(xiàn)上一套系統(tǒng)就要購(gòu)置主機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備。
當(dāng)前比較成熟的虛擬化方案主要從兩個(gè)層面進(jìn)行虛擬化，建立兩個(gè)虛擬化池：計(jì)算虛擬化池和存儲(chǔ)虛擬化池。計(jì)算虛擬化池主要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用虛擬化，包含服務(wù)器虛擬化和應(yīng)用中間件虛擬化兩種方案。存儲(chǔ)虛擬化池主要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)虛擬化，包含存儲(chǔ)硬件架構(gòu)虛擬化和存儲(chǔ)軟件虛擬化兩種方案。通過(guò)計(jì)算虛擬化池、春初虛擬化池以及自動(dòng)化管理平臺(tái)，特別是通過(guò)自動(dòng)化管理平臺(tái)，使得應(yīng)用和數(shù)據(jù)最大程度共享，從而獲得更高的敏捷性、運(yùn)營(yíng)效率、經(jīng)濟(jì)效益和可管理性、并節(jié)省成本。圖1?企業(yè)私有云平臺(tái)技術(shù)方案
搭建企業(yè)私有云平臺(tái)的技術(shù)方案
在計(jì)算虛擬化池和存儲(chǔ)虛擬化池構(gòu)件技術(shù)方案上，不同的廠商出于不同的商業(yè)目的，在結(jié)合自己原有產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，提出了不同的解決方案。
l?計(jì)算虛擬化池：計(jì)算資源層面，包含服務(wù)器虛擬化和應(yīng)用中間件虛擬化服務(wù)器虛擬化操作系統(tǒng)運(yùn)行中虛擬機(jī)上，服務(wù)器本身是虛擬化的，虛擬化的服務(wù)器跟正常的物理服務(wù)器是一樣的，可以安裝任何的應(yīng)用。服務(wù)器虛擬化并不是什么最新的技術(shù)，很早就應(yīng)用于小型機(jī)的虛擬化分區(qū)。服務(wù)器虛擬化軟件品牌有VMWare、KVM、微軟（Hyper-V）等。通過(guò)服務(wù)器虛擬化，可以將一臺(tái)服務(wù)器當(dāng)做N臺(tái)服務(wù)器來(lái)使用，這樣對(duì)于計(jì)算能力要求不高的系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)系統(tǒng)在一臺(tái)物理服務(wù)器上運(yùn)行而不會(huì)互相影響，大大減少了硬件的投資。
對(duì)于計(jì)算能力要求高的系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)化管理平臺(tái)，能夠把正在運(yùn)行中的虛擬機(jī)從一臺(tái)物理服務(wù)器上，或者另外增加系統(tǒng)1的虛擬機(jī)而減少系統(tǒng)2的虛擬機(jī)，使系統(tǒng)1獲得更多的計(jì)算資源，從而實(shí)現(xiàn)跨物理服務(wù)器動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算資源，共享相互分離的物理服務(wù)器，有限保證具有優(yōu)先級(jí)的系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求，實(shí)現(xiàn)資源利用最大化。比較典型的應(yīng)用是白天運(yùn)行業(yè)務(wù)系統(tǒng)，晚上運(yùn)行數(shù)據(jù)處理任務(wù)，這樣保證了計(jì)算資源利用的最大化。圖2?服務(wù)器虛擬化示意圖圖3?虛擬機(jī)遷移示意圖應(yīng)用中間件虛擬化基于應(yīng)用中間件的虛擬化，不同于服務(wù)器虛擬化在操作系統(tǒng)層面的虛擬化，而是中間件層面的虛擬化。應(yīng)用中間件虛擬化的優(yōu)勢(shì)是能夠更好地利用各種平臺(tái)，對(duì)原有的設(shè)備可以有效利用，不像服務(wù)器虛擬化對(duì)CPU等有特殊要求。存儲(chǔ)虛擬化池：在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層面，包含存儲(chǔ)硬件架構(gòu)虛擬化和存儲(chǔ)軟件架構(gòu)虛擬化存儲(chǔ)軟件構(gòu)架虛擬化主要是通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件的集群技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如Oracle提供的技術(shù)包括集群（RAC）、內(nèi)存數(shù)據(jù)庫(kù)，IBM提供的是數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)技術(shù)。存儲(chǔ)硬件架構(gòu)虛擬化則包含Oracle提供的軟硬一體化、IBM提供的XIV存儲(chǔ)等。
l?自動(dòng)化管理平臺(tái)
自動(dòng)化管理平臺(tái)是實(shí)現(xiàn)支持動(dòng)態(tài)規(guī)模擴(kuò)展和動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡集群的關(guān)鍵。通過(guò)自動(dòng)化管理平臺(tái)，實(shí)時(shí)監(jiān)控各個(gè)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀況，并增加或者減少分配的資源。自動(dòng)化管理平臺(tái)需要結(jié)合不同的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，當(dāng)前都是由相應(yīng)的虛擬化廠商提供的。比如VMWare可以通過(guò)設(shè)置服務(wù)級(jí)別（網(wǎng)絡(luò)帶寬、計(jì)算資源份、存儲(chǔ)I/O等）和設(shè)置負(fù)載平衡及優(yōu)化規(guī)則，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源調(diào)度，實(shí)現(xiàn)最大化資源利用。
對(duì)于大型企業(yè)來(lái)說(shuō)，構(gòu)建企業(yè)云計(jì)算平臺(tái)在技術(shù)上已經(jīng)成熟，在企業(yè)內(nèi)部搭建高可擴(kuò)展性、超大規(guī)模、高可用性、成本低廉的私有云平臺(tái)已經(jīng)成為未來(lái)信息化建設(shè)的發(fā)展方向。
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