探讨 | 企业级IaaS私有云平台异构资源纳管

云视角

2016-08-17

我在上一篇文章中(参见科技云报道,“云不一定节省成本”——云产业发展观察与企业级iaas建设实践)已经分析了企业级IaaS平台架构设计中要考虑的一系列因素,其中提及了对于遗产系统的纳管——这也是私有云区别于公有云的主要特点之一。在当前需要建设IaaS私有云平台的企业中,往往要考虑多种遗产系统、异构虚拟化资源的统一纳管。

 

一、IaaS私有云平台构成

 

本部分内容可以参考“云不一定节省成本”一文,以下简要介绍:

这里讲的是广义的云平台,我一般认为分成几大部分:门户、服务层、统一资源层、基础设施,紧密相关的外部系统有BSS、OSS子系统;外部可能交互的外部系统有ITSM、CMDB、外部监控系统、4A系统和通知系统等。逻辑架构图如下所示:

 

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门户分为管理和自服务,分别给管理员和普通用户提供服务;用于展示基础设施、平台及软件服务,并控制用户接入方式,对用户的访问范围、界面的展示方式做设定等。以便于管理员和普通用户获取服务的信息,申请并使用各类服务。

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服务层指服务构建与设计的逻辑组件,它负责定义服务的结构、流程等信息,组装原子服务,生成业务服务,发布到服务目录,监控服务运行状况等,形成完整的服务生命周期管理。

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资源层指管理和调度软硬件资源的逻辑组件,它负责构建资源池,生成简单资源供应的技术服务(原子服务),定义资源运维的操作流程。所有异构主要在这一层解决。

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基础设施包括计算、存储、网络,其中计算含各种异构虚拟化。

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BSS和OSS源自电信行业的B和O,BSS负责营销、结算等功能;OSS负责监控、安全等。

 

接下来讲正题,怎么在上述云平台架构中实现异构资源纳管:

 

二、异构资源纳管与调控

 

 

 

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小型机与X86物理机异构

 

根据市场分析报告,目前小型机市场约占整个中国服务器市场的9.1%。2009年以前X86服务器稳定性较差,2012年开始随着X86架构的突破和技术成熟,稳定性已经超过Oracle小型机,逐步接近IBM小型机SLA,而成本仅为小型机的30%左右。

但在另一方面,存量小型机会在企业系统一段时间内存在,IaaS私有云平台在考虑遗产接管时,需要考虑小型机和X86的异构管理。以下以Power小机的管理为例,试述异构管理的架构设计思路,其它品牌,如HP、Oracle小机也可以采用类似的策略。

对于小机的虚拟化使用相对较少,主要是直接在小机上部署操作系统、中间件、数据库及其它软件,用以承载业务。本小节中,X86只考虑物理机部署,因此部署的软件要求和小机类似,虚拟化软件在下一小节探讨。

以物理机部署为例,有两种典型的方式,我戏称为土豪架构和平民架构,实际上分别代表了商业级自动化部署软件集成架构和开源软件集成架构,本质是类似的。

 

 

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商业级自动化部署软件集成构架

 

 

此类方案以相关商业级产品为代表的软件集成方案,相当于对小型机做有代理的远程自动部署。如惠普的流程调度软件HP OO(Operations Orchestration),可以调用另一款软件HP SA(Server Automation)去做操作系统的远程部署。

支持的范围包括AIX、HP Unix,各Linux发行版、windows等。其它各大公司的集成方案也可以实现类似的效果。集成架构图如下:

方案的核心是服务器自动控制和部署组件,该组件包含文件服务器、Agent和应用服务器三个模块,介质库存放软件安装介质、操作系统安装介质、安装脚本等;Agent安装在操作系统中,执行应用服务器推送的各种指令并返回结果;应用服务器接收交付层传递的指令并执行相应的自动化任务。

此类架构的特定是集成为主、方案相对简单、成熟;缺点是成本较高、范围受相应软件限制。

 

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开源构架

 

实际上实现架构和上一种方式大同小异,通过集成开源规则引擎(如Drools等)加相应的控制脚本(基于PXE/IPMI、HMC等不同方式)实现。

在设计上做两层抽象,第一层是资源类型,第二层是对资源类型的操作、接口。以管理物理机为例,第一层定义的类型是Host,需要设计的接口含getHost,listHost,operateHost,monitorHost等等;

第二层定义Host的Operation、Info、Monitor等,需要设计的接口有getHostInfo,asyncHostInfo,getHostAlarmList等等。针对不同的设备,通过不同的适配器实现相应的接口,如X86适配器通过PXE/IPMI部署X86物理机、通过VCenter API管理VM的部署、电源操作等,如下图类似的接口定义。

这种方案需要考虑的主要因素是接口的参数在哪一层级、多大程度上统一。优点是灵活度高、不受限制,缺点是需要自己定义实现、有一定的技术门槛。

>>>>  说完物理机的异构,8月24日继续谈谈虚拟化的异构。

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