业务平台云化流程及关键技术要求探讨20120327

1、业务平台云化流程及关键技术要求探讨谭志远1 宫云平1（1. 中国电信股份有限公司广州研究院 广州 510630）摘要：本文在总结中国电信近两年开展的云计算现场试验经验基础上，结合业务平台的实际情况和现有业务平台的运维组织形式，归纳了一套比较通用的业务平台云化流程，并从运维的角度，针对业务平台云化过程中需要重点关注的问题提出具体的技术要求或建议，希望能对现网业务平台云化起到指导和推动作用。关键词：云计算 业务平台 迁移 流程 技术要求1、 引言从云计算技术在业界商用情况和中国电信集团在2010-2011年期间组织的六省云计算现场试验情况来看，云计算技术已经具备大规模商用的条件。云计算虚拟化技术在

2、业务快速部署、整合资源、提高资源利用率、降低维护成本、增强业务平台容灾能力等方面的优势，能给我们现阶段业务平台的运营维护带来质的变化。因此基于云计算虚拟化技术把现网设备老化、资源利用率低、生命周期短、业务突发性高且符合云化条件的业务平台迁移到云平台，实现业务平台的资源整合，是大势所趋。为指导全网安全、高效、有序的推进业务平台云化工作，在总结前期试点省在云计算平台建设、运营过程中的经验基础上，提炼业务平台云化的通用流程，并从维护的角度对业务平台云化过程中的关键技术要求进行探讨，并给出相关建议。2、 业务平台云化流程根据业务平台云化的实施顺序，可以把业务平台云化划分成三个阶段，即业务平台云化前的准

3、备阶段，业务平台云化的实施阶段，业务平台云化后的维护管理阶段。业务平台云化准备阶段：该阶段主要包括业务平台云化评估、云计算资源选择两部分工作内容。业务平台云化评估主要是针对梳理出需要整合或迁移的业务平台，对照业务平台云化评估要求，最终确定哪些平台可云化；云计算资源选择主要考虑满足网络发展和业务部门需求的情况下，针对业务平台迁移后的可维护性提出对云资源的相关技术要求或建议。业务平台云化实施阶段：该阶段主要根据实际情况决策如何分配云平台相关资源，选择迁移方式，并组织平台迁移实施等工作。业务平台云化后的维护管理阶段：业务平台迁移后对云平台及其所承载的业务平台的运维、监控、安全、统计分析等管理与维护的

4、技术要求。3、 云化准备阶段技术要求3.1. 业务平台云化评估业务平台云化评估过程中，需要结合业务平台的实际情况和云计算技术特点，综合评估是否可通过云平台承接，建议重点评估如下要素： 1）平台架构方面：优先考虑纯X86架构的业务平台迁移到云计算平台，非X86架构的业务平台建议评估改造成X86架构的难度、费用、时间等因素再考虑是否迁移到云平台，或者考虑采用小型机虚拟化技术承接；2）平台类型方面：对于小业务平台、短生命周期平台、离线分析型平台，优先考虑迁移到云平台；3）所承载业务特征方面：对于业务量突发性高和资源利用率低的平台建议迁移到云计算平台实现错峰填谷；而对于业务实时性要求高，或者I/O吞吐

5、量比较大，或者涉及财务、安全等敏感数据的业务平台，暂不考虑迁移到云平台；4）目前云计算技术限制方面：对于采用虚拟化软件暂不支持的操作系统的业务平台（虚拟化软件是否支持客户操作系统情况，可到各虚拟厂商网站查询），或者虚拟化软件暂不支持的有特殊外接设备（如语音板块、加密卡等）的业务平台，则暂不考虑迁移到云平台；5）如果业务平台厂商技术支撑有限，且现有系统无法通过P2V方式迁移的，建议慎重考虑是否迁移到云计算平台。3.2. 云计算资源选择方面技术要求在业务平台迁移前，为了方便今后的云计算平台的运行维护及资源的动态管理，在云计算平台软硬件资源的选择上要充分考虑上线后的可维、可管、可控要求，选择建议如下

6、：3.2.1. 服务器虚拟化软件的选择1）建议参考虚拟化软件测试的情况，选择成熟度较好、开放程度较高、成本适合的、非寄生架构的虚拟化技术和软件；2）虚拟化软件要求支持在线迁移、模版自动部署、资源弹性调整、高可用性、资源自动调度等功能，虚拟化软件尽量符合标准化的发展趋势（如：支持标准的OVF格式等）；3）由于目前异构云管理存在一些问题，建议在规模化应用上尽量使用相同的虚拟化软件，便于后续共同管理；4）由于目前各虚拟化产品厂家之间的管理软件无法兼容，并且缺乏明确的行业规范，因此对于虚拟化管理软件的选择，建议选用服务器虚拟化厂家的专用管理软件（如：VMware用VCenter，Citrix用XenC

7、enter进行管理），待行业有统一的规范后，再考虑异构虚拟化平台之间的统一管理问题。3.2.2. 服务器的选择服务器应根据虚拟软件的要求进行选择，以免出现兼容性问题，单服务器上能运行的虚拟机数量和流畅程度取决于CPU和内存，I/O设备最容易造成性能瓶颈，因此对服务器的选择建议综合考虑虚拟软件兼容性、CPU、I/O等因素：1）兼容性方面：应根据虚拟化软件厂商所公布的硬件支持列表（HCL：Hardware Compatibility List）选择服务器，以保证服务器和虚拟化产品的兼容性；2）CPU方面：建议选择支持虚拟化指令的CPU（Intel-VT或AMD-V），让系统以原生的方式操作虚拟机；

8、服务器CPU的类型应一致，以保证组建集群后在线动态迁移相关服务的正常使用，避免因指令不兼容，导致内存复制后系统崩溃；3）I/O方面：新购置的服务器至少配置2个GE端口并能进行扩展，可以适当考虑引入10GE端口；如果云平台使用FC SAN，应至少配置2个HBA端口并能进行扩展，并考虑SAN交换机可用端口是否足够；如果使用IP SAN，建议配置支ToE(TOE:TCP/IP Offloading Engine)功能的网卡；服务器应支持远程管理功能，如IPMI接口。3.2.3. 存储的选择为更好的发挥云平台的优势，建议选择外接共享存储设备作为云平台的存储，并且综合评估业务系统的数量、并发I/O量和成

9、本等因素，选择合适的外接存储（建议使用FC SAN或iSCSI SAN）。对于通用非结构化的数据存储和文件存储类型，建议采用NAS架构的网络存储；对一些结构化、高性能要求的数据存储，建议采用SAN架构，如数据库存储等。4、 云化实施阶段技术要求业务平台迁移到云计算平台，计算、内存、存储等资源可随着业务的发展动态调整，而网络的调整可能会给业务的正常运行带来较大的影响，因此应做好物理网络和虚拟网络的规划及配置，然后才根据业务平台的实际情况选择迁移方式，制定切实可行的迁移方案。4.1. 云计算平台配置云计算平台的资源配置主要包括服务器资源、网络资源和存储资源三部分，其技术要求和建议如下：4.1.1.

10、 服务器资源服务器资源的配置重点考虑虚拟机模版的创建、模版封装、虚拟资源申请、虚拟机的命名，以及对组建集群的要求等，具体如下：1）模板创建方面：应以业务平台常用的操作系统为主要考虑要素来设计虚拟机模版并进行相关配置，可根据不同业务/应用对资源的需求不同，作为设计模版类型的依据，如对计算要求高的可以设计计算型模版，其他的如对内存、存储要求比较高的也设计出相应的模板；2）模板封装方面：在VM模板制作中，先安装好操作系统（包括补丁），并设定好所有标准化选项。对于Windows操作系统还需要进行系统封装，以便通过模板部署的虚拟机在首次启动时可以自动更新SID（如果没有进行封装，则通过模板部署的所有虚拟

11、机SID号都一样，可能会导致安全问题）；3）虚拟资源申请方面：在申请虚拟资源时，应根据现有业务资源占用情况，并考虑近期业务发展需要，结合适当宽裕的原则，综合决定划分虚拟资源的大小（包括CPU、内存、存储等）；可结合模板化自动部署功能的优势和技巧，充分发挥资源弹性分配的特性。申请资源时应说明具体的操作系统及位数，实际安装的时候应按照申请的信息安装相应的操作系统，否则会导致虚拟机定制的操作系统和实际的操作系统不一致，为后续虚拟机资源扩容带来不便；4）虚拟机命名：在创建虚拟机的时候，建议提前做好虚拟机名称规划，便于今后的规范管理；5）组建集群要求：集群中参与在线动态迁移的物理服务器必须使用同一品牌，

12、同一型号配置的设备，特别是CPU（品牌、型号、核数、指令集等），并且必须使用同一个共享的外部存储设备。同时为确保平台的可靠性，建议预留适当的冗余机器资源。4.1.2. 网络资源配置网络规划包括两个层面的内容，物理网络和虚拟网络，两者必须有机结合、统一规划才能确保网络畅通及安全。1）物理网络配置方面物理网络的配置重点考虑系统冗余、负载均衡、服务器集群等因素，其中集群中参与动态迁移相关功能（如：VMotion、HA、DRS等）的服务器各网卡必须在同一个实体网段，物理服务器的网卡使用相同的配置（网卡名称、虚拟交换机的名称、通讯端口组、Vlan等）。 2）虚拟网络配置建议通过网络划分，实现计算、存储、

13、接入等的隔离。建议虚拟网络划分为：虚拟机网络（业务/应用网络）、动态迁移网络、管理网络、监控网络等不同VLAN，以实现网络流量的分隔。其中虚拟机网络即业务网络，可根据实际业务需要再划分多个虚拟网络。虚拟网络配置应保障实现故障冗余、多网卡负荷分担等功能。同时建议根据实际业务带宽需要，对每个虚拟机的端口进行限速，避免异常时网络风暴扩散到整个系统。4.1.3. 存储资源配置建议按业务平台对存储性能及业务数据大小，把存储需求分为高、中、低等几档类型，结合存储所做的冗余情况来分配存储；在实际分配存储给虚拟机的时候建议按精简模式分配。同时为确保集群中各业务平台的可靠性，建议预留适当的冗余共享存储资源，例如

14、：在使用SAN的情况下，要注意当前lun下的总虚机存储上限不能超过lun的总空间，否则随着业务增长，总虚机存储会超过lun的上限，将导致宕机故障。4.2. 迁移实施方式的选择目前业务平台从源主机迁移到云平台虚拟机的方式主要有两种：新建和P2V（Physical-to-Virtual）。新建方式即在分配的虚拟机上重新部署业务平台的运行环境（包括操作系统、数据库、应用程序等的安装及配置），把业务数据迁移到虚拟机上。P2V方式即将实体机的磁盘数据转换成虚拟机格式，导入到虚拟化目标环境中。新建和P2V两种方式的各有优缺点，对比如下：对比项目新建方式P2V方式兼容性方面无兼容性问题迁移至虚拟机上的应用程

15、序，有可能会因为硬件变更而出现兼容性问题。迁移速度业务环境重新部署需要花费时间较长系统快照式迁移，移植速度快费用方面新建需要支付重新部署费用，费用较高有免费P2V工具，费用较低对业务厂家要求系统重新部署，需要业务厂家提供强力支持。对业务厂家要求较低支持操作系统方面支持所有操作系统仅转换windows操作系统较成熟稳定，不同P2V软件支持操作系统不同选择何种迁移方式，应结合实际情况进行综合评估，建议对于重要的业务，在迁移时间、迁移费用以及厂家支撑力度允许的情况下，优先选择新建方式。如果选择P2V方式，应仔细评估P2V方式下业务软件的兼容性、迁移数据量的大小、以及原业务平台对P2V工具的支持程度等

16、因素，积极稳妥地推进业务平台迁移工作。5、 云化后维护管理阶段要求业务平台迁移到云计算平台后，除了按照现有业务平台维护管理制度及流程做好日常维护工作外，还必须结合云计算的特点，加强对虚拟资源的维护管理。建议根据云平台所承载的业务重要性、故障处理时限要求，影响用户规模等因素划分所承载业务的容灾等级，对不同的容灾等级采用不同的容灾策略，充分利用虚拟化技术及集群架构的优势（如：HA、DRS、FT等高级功能）。根据业务/应用特征和虚拟机运行情况及时调整、优化虚拟机的资源配置，包括CPU、内存、存储等参数；根据运行情况，及时优化动态迁移、高可靠性、动态资源分配等策略，并建立云平台运维分析制度。在云平台的监控方面，应加强云平台监控手段的建设和完善，丰富监控的内容，将物理机、云管理平台、虚拟机管理软件等纳入监控网管。虚拟机所承载的业务平台应参照现有业务平台监控模式纳入业务平台集中监控系统进行统一管理。6、 结束语本文总结中国电信近两年在多省开展云计算现场试验的经验基础上，结合业务平台的实际情况，根据现有业务平台运维的组织形式，归纳总结了一套比较通用的业务平台云化流程，并针对业务平台云化过程中碰到的各种主要问题，从运维的角度，提出在云化过程中需要重点关注的几个方面，并提出具体的技术要求及建议，希望能对现网业务平台云化起到一定的指导和推动作用。参考文献1