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云总计才具在IT支撑系统利用探究,中型Mini公司

发布时间:2019-10-13 08:52编辑:服务器网络浏览(83)

    随着虚拟化技术在数据中心方面的不断深入,中小企业似乎处于孤立无援的境地。由于IT环境中企业级服务器虚拟化产品的许可证成本不菲,寥寥数台服务器存储的中小企业部署虚拟化是否真的必要?这样疑问一直对于中小企业是个难以回避的问题。
     
    对中小企业用户来说,其实虚拟化带来的益处还是显而易见的,首先是提高了设备使用效率,降低了硬件投资的费用,通过简化设备管理的复杂性,大大降低了存储管理和运行成本。另外,值得一提的是让企业IT部门能够将一个或多个设备配置为可重复利用的资源池,实现资源集中管理和共享、提高资源利用效率和供应自动化。

    本期主要谈谈云计算的基本概念、云计算的架构、云计算的价值。

    1.经济方面

        既然虚拟化技术有如此多的益处,中小企业为何在虚拟化上迟迟没有得到很好的应用,是苦于技术上的门槛,或是在提升企业IT适应力方面有所顾忌?只要中小企业真正摸清虚拟化技术的魅力所在,这样的顾虑会迎刃而解。
     
        虚拟化技术有何魅力?  
    就核心平台服务器来讲,一台虚拟化的服务器产品,就如同一个多功能化平台,可以在上面安装任何业务所需操作系统,进行网络配置,并安装所需要的全套应用软件。比如:用户采用5台新服务器所购买5个Windows 2003许可证,计划投入到基础架构之中,这大概将花费掉你1万到1万5千美元的许可证费用。而采用虚拟化技术,只需购买一个Windows Server 2003 R2许可证,获得了最多四个虚拟化实例,再免费安装四个虚拟化操作系统。
     
    而实际上,中小企业会认为如何将这些系统潜力全部发挥出来?这就是一个所谓整合的概念,将所有的传统应用软件聚集起来,放置到一台具有几个虚拟实例的服务器上,通过虚拟化充分利用现有的服务器资源,不仅可以削减成本,而且还能有效整合你应用场景中的服务器。
     
    但熟悉IT架构的用户会了解,在传统的开放系统环境中,主机系统拥有自己的存储资源,每个系统管理员需要针对每一种系统来控制存储资源的分配、使用和管理。此外,每一台服务器还拥有一个单独配置和管理的文件系统。这种低使用率造成了企业不得不耗费大量的额外成本来满足存储扩容的需求。
     
    因此,虚拟化技术的魅力也在于此,随着存储技术的不断发展,存储虚拟化技术真正意义上的开放,在虚拟存储环境下,存储对用户来说将变得透明,用户可以不必关心存储设备的功能差别、容量大小、设备类型和制造商如何,所有的设备将被统一管理,存储虚拟化对中小企业已经不再陌生,已经可以有效服务企业,并让企业接受。
     
        谈到这里,虚拟化好处显而易见。当服务器、存储和网络设备融合到多个在资源池中时,企业可以通过提高资产利用率获得更高IT投资回报。中小企业也可以增强部署灵活性,快速响应高峰需求,并在需求降低的情况下重新分配资源。特别是在企业现有的IT环境中,也许有许多地方能够让企业集中资源来实现虚拟化的优势。

    1 云计算的概念

    目前,IT支撑系统主要采用“竖井式”的建设方式,这种方式由于缺乏整体规划,系统建设时间长,所以不利于业务的快速实现和系统的有效利用。另外,由于IT支撑系统设备种类繁多,对云计算支撑程度不一,设备较分散,各个服务质量、安全等级都不同,在IT支撑系统中引入云计算将面临着许多难题。因此,如何解决这些难题具有重要的研究意义。

    (1) 全球化经济一体化

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    ...

    云计算的发展已经有10年的历史了,但是对于云计算的概念一直没有一个明确的定义。云计算是通过Internet服务的方式提供动态可伸缩的虚拟化资源的计算模式。其虚拟化资源是构建于数据中心物理或虚拟的硬件之上的。

    图片 2

    (2)日益复杂的世界和不可确定性的黑天鹅现象

    1 云计算

    云总计才具在IT支撑系统利用探究,中型Mini公司到底必要如何的设想化。云计算提供了一种动态可伸缩的模式,这种模式可以按照资源的使用量进行付费,可以通过便捷的、无处不在的网络进行访问,进入到可以配置的计算资源池(包括计算、网络、存储、软件服务等)。这些资源池不需要用户进行管理或者只需要很少的管理,其服务基本上由云计算服务提供商来保证。

    一、云计算技术的发展现状

    (3) 需求是云计算发展的动力。

    1.1 云计算

    这里根据云计算和其他计算模式的对比,提炼出云计算的几个最主要的特征:

    云计算是继个人计算机、互联网变革之后的第三次IT产业革命。信息技术发展的三个阶段如下:一是个人计算机变革阶段:上世纪80到90年代,将只在特定行业中应用的大型主机变成每个人都负担得起的个人电脑,大幅度提高了个人生产效率和企业效率。二是互联网变革阶段:上世纪末,将数以亿万计的信息孤岛汇集成庞大的信息网络,极大的提高了人类沟通,共享和协作的效率,丰富了社交和娱乐生活。三是云计算变革阶段:将IT基础资源和服务转变为像水和煤气一样的社会公用基础设施,让云计算数据中心成为IT资源和服务的提供者。

    2.社会层面

    云计算(Cloud Computing)是分布式计算(Distributed Computing)、并行计算(Parallel Computing)、效用计算(Utility Computing)、网络存储(Network Storage Technologies)、虚拟化(Virtualization)、负载均衡(Load Balance)等传统计算机和网络技术发展融合的产物。

    (1)大规模和分布式

    二、云计算对IT支撑系统建设的影响

    (1)数字一代的崛起

    云计算是继20世纪80年代大型计算机系统中客户端-服务器连接模式大转变之后的又一次重大的技术革命。用户不再需要了解和知道“云”中基础设施的细节,不必具有相应的专业知识,也无需直接进行控制。云计算描述了一种基于互联网的新的IT服务增加、使用和交付模式,通常涉及到通过互联网提供动态化的、易扩展,而且经常是虚拟化的资源。在云计算模式下,用户通常可以通过浏览器或其他Web服务来访问或获得自己所需要的信息、资源。

    一般具有相当的规模,一些知名的云供应商如Google云计算、Amazon、IBM、微软、阿里云等也都拥能拥有上百万级的服务器规模。而依靠这些分布式的服务器所构建起来的“云”能够为使用者提供前所未有的计算能力。

    2.1 云计算带来IT系统建设模式的变化

    (2)消费行为的改变

    1.2 云计算的类型

    (2)虚拟化

    传统的建设模式:传统IT支撑系统采用自上而下的方式建设,根据业务需求来进行系统软硬件采购和建设,业务需求先于系统建设,最后形成“烟囱式”系统。云计算平台建设模式:云计算平台采用自下而上的方式建设,云计算资源池的建设先于应用系统需求,并不再与具体的业务应用捆绑,而应用系统的建设、扩容、升级以软件开发为主,所需硬件物理资源向资源池申请。

    3.政治层面

    云计算按照部署方式通常分为公有云、私有云和混合云。

    虚拟化云计算都会采用虚拟化技术,用户并不需要关注具体的硬件实体,只需要选择一家云服务提供商,注册一个账号,登陆到它们的云控制台,去购买和配置你需要的服务(比如云服务器,云存储,CDN等等),再为你的应用做一些简单的配置之后,你就可以让你的应用对外服务了,这比传统的在企业的数据中心去部署一套应用要简单方便得多。而且你可以随时随地通过你的PC或移动设备来控制你的资源,这就好像是云服务商为每一个用户都提供了一个IDC(Internet Data Center)一样。

    2.2 云计算带来部门工作职能的变化

    (1)社会转型:出口型向内需型社会转型,如何满足人民大众日益增长并不断个性化的需要是一项严峻的挑战。

    公有云(Public Clouds)通常指第三方提供商为用户提供的能够使用的云,公有云一般可通过 Internet 使用,可能是免费或成本低廉的。用户通过互联网访问服务,但并不拥有云计算资源。公有云作为一个支撑平台,还能够整合上游的服务(如增值业务、广告)提供者和下游最终用户,打造新的价值链和生态系统。

    (3)高可用和可扩展

    传统模式下,IT部门工作职能是在理解业务需求的前提下,提出业务实现方案和系统的建设,并在系统上线前考虑新增设备的安装部署和分配以及系统上线后的设备运营监控;云计算模式下,IT部门专注于资源和服务的运营管理,提出平台扩容方案及平台新增设备资源的安装部署;关注问题主要包括:已经部署的业务应用情况、业务需求的满足程度、业务应用需申请资源、服务质量的保障、资源如何合理调度、资源储备是否满足业务发展需求。

    (2)产业升级:制造型向服务型、创新型的转变。

    私有云(Private Clouds)是为一个组织单独使用而构建的,因而提供对数据、安全性和服务质量的最有效控制。该组织拥有基础设施,并可以控制在此基础设施上部署应用程序的方式。私有云可部署在企业数据中心的防火墙内,也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所。

    云计算供应商一般都会采用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性。基于云服务的应用可以持续对外提供服务(7*24小时),另外“云”的规模可以动态伸缩,来满足应用和用户规模增长的需要。

    三、云计算技术在IT支撑系统的应用

    (3)政策支持:十二五规划对物联网、三网融合、移动互联网以及云计算战略的大

    私有云的部署比较适合于有众多分支机构的大型企业或政府部门。随着这些大型企业数据中心的集中化,私有云将会成为他们部署IT系统的主流模式。相比公有云,私有云有如下优势:

    (4)按需服务

    3.1 云计算资源池在IT支撑系统的应用

    力支持。

    (1)能对数据、安全性提供有效控制;

    按需服务,更加经济用户可以根据自己的需要来购买服务,甚至可以按使用量来进行精确计费。可以根据用户的重要程度,进行特定的用户服务等级(SLA)设置,以提供最优质的访问。这能大大节省IT成本,而资源的整体利用率也将得到明显的改善。

    1、云计算资源池的类型

    4.技术方面

    (2)提供更高的服务质量;

    (5)租户安全

    根据提供不同的服务类型,云计算可分为IaaS、PaaS和SaaS等三种服务的资源池。IaaS资源池是对外提供虚拟硬件资源,包括虚拟主机/存储/网络等资源。PaaS资源池对外提供应用服务引擎,包括应用编程接口/运行平台等。通过建设虚拟化桌面云系统,将原有访问、计算和存储一体的桌面终端演变为终端只完成接入访问,存储和计算资源迁移到后台资源池进行部署,所有应用也都部署在后台机房。

     (1)技术成熟

    (3)充分利用现有硬件资源和软件资源;

    云计算这种模式将用户的资料全部保存在云端,其用户安全变得更为重要,成为所有云计算提供商、企业或个人必须面对的问题。企业的IT团队或个人很难应对那些来自网络的恶意攻击,而使用云服务则可以借助更专业的安全团队来有效降低安全风险。

    2、云计算资源池的应用原理

     (2)企业IT的成熟和计算能力过剩。社会需求的膨胀、商业规模的扩大导致企业IT

    (4)不影响现有IT管理的流程。

    2 云计算的架构

    通过虚拟化技术,将IT支撑系统的设备组成资源池系统,通过IT软硬件厂商提供的管理工具、管理协议和开放接口,实现对资源池中各种资源及设备的管理,并接收云管理平台的指令,完成资源部署、配置、调度等操作任务,以及上报资源计量信息。单节点的云计算资源池系统的范围通常为一个物理节点,包含的IT资源分布在距离不超过数百米的同一个机楼内;跨物理地域的跨域云资源池系统的范围可以是一个物理地区,包含的IT资源可分布于跨地域的不同城市,内部可划分多个逻辑数据中心/逻辑资源池,可对应一类专业的业务系统或用户。

    **云计算的演进历程**

    2 私有云中的存储架构需求

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    3、云资源池的组网

    1.IaaS的发展历程主要是虚拟化的发展历程

    为了适应云计算的海量用户数、扩展灵活、资源池化等特点,建设企业私有云的时候,后台的存储系统架构也必须具备如下技术特征:

    2.1 分层架构

    结合业务应用特性以及机房装机面积等因素,资源池的组网可分为单节点和扩域两种。

    2. PaaS的发展历程基本上就是分布式并行计算技术的发展历程

    (1)采用弹性可伸缩的扩展技术,满足PB级海量存储需求;

    云计算的架构按照其提供服务的不同层级可以分为三层架构:IaaS、PaaS和SaaS。

    (1)云资源池单节点组网。云计算平台组网对比传统数据中心网络,增加了虚拟网络、虚拟计算、虚拟存储层,同时应用了大量云计算相关新型技术。其中网络资源层可应用虚拟交换、万兆以太网、统一交换、增强二层、大二层、虚拟防火墙等技术。(2)云资源池跨域组网。跨域数据中心的技术要求如下:第一,两节点的IP和存储网络互联设备、存储虚拟化设备同构;第二,两节点IP和存储网络延时小于5ms,支持实现资源跨域扩展、业务系统跨域热迁移、双活数据中心等业务场景;第三,两节点IP和存储网络延时大于5ms,支持实现主备数据中心等业务场景。

    3.SaaS的发展

    (2)采用虚拟化技术,将后端存储资源“虚拟化”;

    (1)IaaS

    3.2 云计算云桌面技术在IT支撑系统的应用

    ** 云计算的定义:

    (3)具备多用户安全共享存储空间的能力;

    IaaS(Infrastructure as a Service)基础架构及服务,主要包括计算机服务器、通信设备、存储设备等,能够按需向用户提供的计算能力、存储能力或网络能力等IT基础设施类服务,也就是能在基础设施层面提供的服务。今天IaaS能够得到成熟应用的核心在于虚拟化技术,通过虚拟化技术可以将形形色色计算设备统一虚拟化为虚拟资源池中的计算资源,将存储设备统一虚拟化为虚拟资源池中的存储资源,将网络设备统一虚拟化为虚拟资源池中的网络资源。当用户订购这些资源时,数据中心管理者直接将订购的份额打包提供给用户,从而实现了IaaS。最典型的代表有Amazon Web Service(AWS)、Google Compute Engine,其均将基础设置作为服务出租。

    1、云桌面技术概述

    云计算定义:云计算是对基于网络的、可配置的共享计算资源池能够方便的、随需访问的一种模式。这些可配置的共享资源计算池包括网络、服务器、存储、应用和服务。并且这些资源池以最小化的管理或者通过与服务提供商的交互可以快速地提供和释放。

    (4)可向云计算用户提供虚拟的海量存储空间,也就是精简配置;

    (2)PaaS

    基于瘦终端的桌面云将原有访问、计算和存储一体的桌面终端演变为终端只完成接入访问,存储和计算资源迁移到后台资源池进行部署,所有应用也都部署在后台机房,传统分布式桌面与云桌面比较见图2。

    ** 

    (5)可对后端存储资源有效管理,杜绝浪费。

    PaaS(Platform as a Service)平台及服务,如果以传统计算机架构中“硬件 操作系统/开发工具 应用软件”的观点来看待,那么云计算的平台层应该提供类似操作系统和开发工具的功能。实际上也的确如此,PaaS定位于通过互联网为用户提供一整套开发、运行和运营应用软件的支撑平台。就像在个人计算机软件开发模式下,程序员可能会在一台装有Windows或Linux操作系统的计算机上使用开发工具开发并部署应用软件一样。微软公司的Windows Azure和谷歌公司的GAE,可以算是目前PaaS平台中最为知名的两个产品了。

    传统分布式桌面与云桌面的特点如下:(1)分布式桌面终端:终端设备包含访问、计算和存储等部件;并在终端需部署操作系统、应用软件等个人配置。(2)云桌面终端:前台瘦终端设备实现访问接入,后台机房部署计算和存储设备。在后台服务器统一部署操作系统、应用软件等个人配置。

    1.云基础设施作为服务(IaaS)

    2.1 弹性可伸缩的扩展能力

    (3)SaaS

    2、云桌面的实现方式

    对消费者提供处理、存储、网络以及基础计算资源的一种能力。其中,消费者可以部署和运行任意软件,包括操作系统和应用软件。消费者不必管理、控制云中的设施,但必须在操作系统和存储上部署应用并且可以选择网络单元(例如防火墙、负载平衡设备)。

    随着企业信息化进程的不断深入,各种应用系统越来越多,各种数据也是快速增长。为了支撑前端庞大的应用,后端的存储系统也必须能够同时具备纵向扩展和横向扩展能力。纵向扩展能力的技术实现通常相对简单,但由于只是在单一的存储节点上进行容量的扩展,纵向扩展方法在存储容量过大、并发访问用户大时,存储节点的前端处理控制单元会成为I/O瓶颈。

    SaaS(Software as a Service)软件即服务,简单地说,就是一种通过互联网提供软件服务的软件应用模式。在这种模式下,用户不需要再花费大量投资用于硬件、软件和开发团队的建设,只需要支付一定的租赁费用,就可以通过互联网享受到相应的服务,而且整个系统的维护也由厂商负责。

    云桌面的虚拟化方式可分为桌面虚拟化和应用虚拟化;其中,桌面虚拟化又可分为虚拟桌面和远程桌面两种,各种虚拟化技术比较如下:

    IaaS是一个纯碎的技术组件,经常是一个服务的部署,如谷歌、亚马逊按需提供的所谓"虚拟机"。这意味着所诉求的实际安装机器的过程和时间成本等没有了,而是通过网络得到一个可用的机器。"虚拟机器"的意思在用户方面来讲,就是服务集群的一部分或作为一个独立服务器上的计算网格的可用。在IaaS模式,每一个增长的需求是通过增加可用的资源来匹配的,并且这些资源可以释放,如果用户不再使用的话(快速弹性)。用户消费资源时可以记账,这些帐包括连接CPU的时长、每秒的指令数(Mips)、带宽以及存储。

    为了解决单一存储节点有限的处理能力和高并发用户、海量存储空间之间的矛盾,现在的存储厂家都推出了具有横向扩展能力的存储设备。

    2.2 开放架构

    (1)虚拟桌面:后端服务器采用虚拟化产品实现主机虚拟化,终端用户可以从瘦客户机通过远程访问协议访问各自的桌面工作环境。用户具有独立的操作系统,个性化定制能力强;每个虚机可独享CPU及内存资源,各虚机间独立性强;采用统一资源池的容错技术保证高可用性;(2)远程桌面:后端服务器采用远程桌面架构,瘦客户机通过远程访问协议登录到后端服务器。每用户具有基于同一操作系统的不同桌面,用户共享CPU资源,用户隔离性差;如果不同用户需同时访问同一操作系统上的某一应用程序,该程序需支持多实例;当出现操作系统错误或物理服务器故障时,该服务器上承载的大量用户及业务将不可用。(3)应用虚拟化:用户的本地客户端呈现出来的是某个应用程序的用户界面而非整个桌面,资源开销最低;不同用户需同时访问同一操作系统上的某一应用程序,该程序需支持多实例;但同一用户访问的不同应用可能部署于不同的操作系统上,应用之间无法实现数据交互。

    我们所寻求运行已存在的应用,降低技术设施成本方式的能力其实就是通常所指的IaaS。我们可以详细的讨论这些应用可以被安全地迁移到防火墙外,部署到基础设施云上,这是中小企业应用的一个趋势,但大型企业可以建立自己的私有云或通过服务商提供的虚拟私有云(VPC)。

    2.1.1 Block存储扩展

    云计算按照其开放性可以分为公有云、私有云和混合云三种。

    3、云桌面的应用及技术选型

    2.云平台作为服务(PaaS)

    对于采用Block方式的存储系统一般是通过多控制器方式进行扩展:存储设备通过多控制器网状架构连接,在进行磁盘容量扩展的同时,控制器也得以扩展,保障提供足够的前端带宽和数据转存能力。

    (1)Public Clouds

    (1)云桌面的应用场景。云桌面可广泛地应用于坐席,解决传统分布式桌面终端的诸多问题:一是安全存在隐患客户信息泄露;二是电脑分散管理造成维护更新困难;三是高能耗和噪音。(2)应用技术选型。对于坐席的应用场景,三种不同的实现方式选型如下:一是远程桌面。当操作系统崩溃或出现服务器硬件故障时,无法实现业务动态迁移,大量用户同时出现业务中断;不适合在业务连续性保障要求较高的客服中心推广使用。二是桌面虚拟化。底层完全实现虚拟化,可以实现虚拟化软件高可靠性、资源自动调配等高级功能;虚拟桌面可以提供比虚拟应用更好的、多样的桌面体验,适合客服中心推广使用。三是应用虚拟化。客服人员桌面存在多应用程序间协作及大量数据交互的情况,不适合客服中心推广使用。通过比较,推荐选择桌面虚拟化的实现方式。

    消费者借助于云服务商所提供的编程语言和工具(例如Java,Python,.Net),开发应用的能力。消费者并不管理和控制云的基础设施、网络、服务器、操作系统或存储,但消费者控制部署应用和可能对应用环境进行配置。

    2.1.2 NAS存储扩展

    公有云这类云服务并非用户所拥有,公有云是面向大众提供计算资源的服务。是由IDC服务商或第三方提供资源,如应用和存储,这些资源是在服务商的场所内部署。用户通过Internet互联网来获取这些资源的使用。公有云服务提供商有Amazon、Google和微软,以及国内的阿里云、腾讯云等。公有云的优势是成本低,扩展性非常好。缺点是对于云端的资源缺乏控制、保密数据的安全性、网络性能和匹配性问题。

    四、 结论

    作为对NIST定义的一个扩展,PaaS借助于一些简单的技术对操作系统或平台进行必要的配置以引入一个较高的水准。它提供直接加载一些服务到平台的能力。象在一个标准的环境下被预配置成为一个支持指定的编程语言平台。在一个企业或行业平台可以建成一个指定的应用,以完成管理或治理能力。然而,大多数类型的PaaS典型的提供一个关键服务集,而通过升级这一核心服务集以提供一个宽范围的服务。一个例子就是Force.com平台提供Force.com CRM作为一个核心服务集,而用户可以开发一些附加的服务作为一些个性化用途来扩展核心服务集。另一个例子是Cordy公司的商业运作平台(BOP),一个能够完成全生命周期的业务流程管理的系统可以被扩展为随需管理的服务。

    对于NAS存储扩展,一是横向扩展:采用独立文件分散放置方式,其特征是文件服务器节点随机将文件存放在各自的存储空间里。这种模式下,NAS系统的文件服务器可做横向扩展,并且每个NAS文件服务器后端存储只负责存放隶属于本文件服务器的文件。尽管每一个文件的读写并没有实现负载均衡,但是当文件数量达到一定规模时,将从宏观上实现整体的负载均衡。这种模式比较适合大量的小文件读写操作。NAS系统扩展的另一方式是将存储条带化,再将文件切分放置于每个文件服务节点后端的存储上,对于需要提供高清视频VOD云服务的业务,通常单个文件都是GB级别,比较适合采用此种NAS系统,因此,当客户端访问该文件时,可以每个文件服务节点均会提供读写服务。

    (2)Private Clouds

    在IT支撑系统的建设中引入云计算技术,是信息技术发展的大势所趋,而如何最大化云计算应用的效果,除了选择合适的技术选型之外,还需要各专业进行配合与调整。本文主要对云计算技术在IT支撑系统应用做了简单的描述,以供后期的应用实践提供参考。

    3.云软件作为服务(SaaS)

    2.2 虚拟化存储技术

    私有云是企业传统数据中心的延伸和优化,能够针对各种功能提供存储容量和处理能力。“私有”更多是指此类平台属于非共享资源,而非指其安全优势。私有云是为了一个客户单独使用而构建的,所以这些数据、安全和服务质量都较公有云有着更好地保障。而私有云由于是客户独享,则用户拥有着构建云的基础设置,并可以控制在此技术设置上部署应有程序的方式。

    【编辑推荐】

    消费者使用运行在云基础设施上供应商所提供的应用和借助各种终端设备通过一个Web浏览器访问的能力。消费者并不管理和控制云的基础设施、网络、服务器、操作系统、存储,而是一个独立应用能力,但有可能优先接受用户指定应用配置。

    虚拟化存储技术是云计算的核心技术之一,虚拟化的主要目的是将存储资源“池化”,系统管理员只关注如何满足用户提出的实际存储容量、数据安全级别、性能等级即可。对于后端存储资源的分配和使用,系统管理员只需要从这个处于云端的存储资源池里提取即可。

    (3)Hybrid Cloud

    SaaS可以云模式实现(而这样实现的是经济价值),也可以是不基于云的模式。例如,一个大的SaaS提供商对每一个用户分别部署他们自己的CRM系统。而这比对所有的用户部署单一的系统要昂贵得多(多租户)。前者的成本是巨大的,即使采用虚拟化,而其复杂性、许可证等的成本缘故。多租户模式提供低成本使用,一套系统对所有客户使用。

    2.3 多用户安全共享

    混合云模式中,云平台由两种不同模式(私有或公有)云平台组合而成。这些平台依然是独立实体,但是利用标准化或专有技术实现绑定,彼此之间能够进行数据和应用的移植(例如,在不同云平台之间的均衡)。应用混合云模式,一个企业或机构可以将次要的应用和数据部署到公有云上,充分利用公有云在扩展性和成本上的优势。同时将任务关键型应用和数据放在私有云中,安全性更高。

    SaaS交付的是实际的终端用户功能,不仅是一组服务集合,并且要求这些功能的协调,而且还是方便的、完全统一的应用。在这一层中将会发现重要的差别。

    共享存储空间的安全从来都是存储系统中一个极其重要的问题,例如有意、无意的删除或者泄密等都是经常出现的问题。同样,云计算中由于其用户位置的不可预知性、浮动性等原因,多用户共享的安全尤为重要,因此必须要有相应的安全隔离措施。目前,比较领先的技术是利用虚拟专用阵列技术,可以将一套物理存储划分为多个虚拟存储,并分配给不同的使用客户。通过对用户和主机的安全的隔离管理,使每个用户群和应用都获得了比以前更高的存储服务级别包括性能、可用性和功能性,而所使用的设施却更少。 由于所有用户都只能访问经过授权的属于自己的虚拟存储域,这样他们就可以独立和安心地管理和监控和使用系统,而不必担心其他用户的行为或被其他用户看到。有意或无意地删除以及未经授权或意外的卷访问都可以得到避免和防止。

    3 云计算的价值

    真是驱动SaaS的并不是传统的IT应用,而是企业的边界,商业用户要求采用新技术部署一个灵活的模式以改善企业的前台能力。其关键意义在于传统IT已在企业的后台扮演者重要角色,这些涉及到直接进入市场活动的新需求的变化将是常态化。

    2.4 精简配置

    云计算是推动企业IT向以业务为中心模式进行的一次重大变革,它着眼于运营效率、竞争力和快速响应等实际成果。这意味着IT的作用正在从提供IT服务逐步过渡到根据业务需求优化服务的交付和使用。这种全新的模式,将以前的信息化孤岛转化为灵活高效的资源池和具备自我管理能力的虚拟基础架构,从而以更低的成本和更好的服务形式提供给用户。IT及服务将提供业务所需要的一切,并且在不丧失对系统控制力的同时保持系统的灵活性和敏捷性。

    为了提高企业竞争力,这些快速需求必须迅速满足。服务的灵活性可以迅速变化,基于服务的PaaS的可用性以及成本模式等所做的贡献产生了SaaS市场,因此也驱动了PaaS和IaaS市场的发展。

    对于云计算系统这样的多用户共享存储环境,一个突出的难题是如何精确地为每个用户分配适量的存储空间,即必须满足用户数据持续增长的需求,还要提高存储空间分配的准确率,避免过多分配无用空间而造成的资源浪费。

    分别记录了一下,第一种可能就是要说的IAAS,这种属于一种虚拟技术,提供的类似于操作系统的服务

    用户数据的增长具有极大的不可预测性,这就为系统管理员对存储空间的分配带来很大困难。实际情况常常是,系统管理员往往过多地预估存储空间,分配超过实际容量50%甚至更多的空间,当然也有分配空间不够用户使用的情况。由于需要在单一存储上整合多个应用,这种过多分配空间的后果是造成存储资源的大量闲置和浪费。那么具有精简配置技术存储,恰好解决上述难题。精简配置也称之为动态空间软件,只有在数据写入时才消耗物理空间,动态容量功能消除了预留但未使用的空间,并延缓了未来存储的购买需求,减少了存储的成本。

    第二种是PAAS,提供的是二次开发的接口,是接口级别的服务

    2.5 无用存储空间回收

    第三种是SAAS,提供的是软件级别的服务,即提供什么样的功能给你,你能直接使用什么样的软件服务

    用户往往不断地写入和删除大量的数据会让精简卷出现闲置空间,即使是大量的小规模的数据写入和删除,也会降低精简卷的效率。实际上,这种数据的逻辑删除并没有释放以前使用的空间,反而会逐渐导致更多隐性的资源浪费。

    作为云计算平台,将面临大量的用户群体。因此,必须解决已分配空间中的已删除信息的空间回收问题。具备持续精简功能的存储,可以检测连续对已分配卷进行持续地联线(线速)“精简”,同时保持原有的服务水平,且不中断生产工作负载。做到绝不浪费任何存储空间。当在多用户的云计算环境中,具备持续精简的存储,可以回收大量的无用空间,从而实现资源最大化利用。

    3 企业私有云中的存储系统整合

    云计算的发展是一种趋势,构建企业的私有云,如何在当今和以后使企业内部应用平台满足云计算的架构,或者在以后的发展中使应用系统架构逐步的趋于、满足云计算概念,一种快捷的方式是马上进入“云时代”,对目前的存储系统进行重新规划,使目前的存储满足统一存储、动态扩展等。

    3.1 目前的存储现状

    目前在一个典型的企业中,信息技术融入生产、办公、科研一般都有多年的经验和历史,由于受当时技术、思想和硬件条件的限制,在信息平台构建时几乎无一例外地采用了分散存储方式,各种不用应用的数据存放于一个或多个地点,各自拥有不同的存储子系统,并通过不同平台上的应用软件进行访问,企业中的每个应用软件专有地访问它自己的存储设备。分散存储系统具备如下特点:

    (1)各个存储系统相对独立,资源无法共享;

    (2)从存储底层来看,这些分散存储系统的功能重叠、用途相同。例如,A应用对应的在线存储为A存储;而B应用对应的在线存储又是另外一套B存储。A、B两套存储都作为在线数据块的存储系统,仅仅是服务的对象不同而已。

    在企业私有云的建设中,如何整合以上特点的分散存储系统,使之更好地为今后的云计算平台服务。对此目前有许多存储厂商都提供了比较成熟的解决方案和产品,例如SAN虚拟化、存储虚拟化等都可以实现存储资源整合。存储整合的目的是指把企业或者云计算服务商的存储系统进行一定的“处理”, 重新组合成一个单独的物理存储系统或一个存储系统池中,整合后的存储系统相比分散的存储系统具有如下优势:

    (1)存储资源统一到一个资源池里,方便系统资源调度,最大化提高系统资源利用率;

    (2)统一的管理平台,简化系统管理工作;

    (3)集中的存储平台让灾难备份更加简单;

    (4)结合诸如虚拟存储分区等技术,让同一存储平台安全可靠地为企业的不同应用提供服务,进而为实现云计算提供技术保障。

    3.2 存储整合

    3.2.1 SAN虚拟化整合技术

    SAN虚拟化是基于存储网络的虚拟化解决方案,可以把存储池集中管理,并在不同的服务器环境中创建异构存储资源虚拟卷,也可在异构存储之间实现快照、容灾等高级功能。

    利用SAN虚拟化的存储整合技术资源池、统一,可以把企业已有的多个不同型号,甚至不同品牌的存储系统在SAN的层面整合起来,整合后的存储系统,具有同一的存储的卷管理平台。从而可以实现简化管理、提高资源利用的目的。这种存储整合目前只适合在线数据块级别的光纤通道存储的整合,而对iSCSI架构的存储,目前还没有好的解决方案。当然也存在一定的缺陷:

    (1)SAN虚拟化技术仅工作在SAN层面,存放在磁盘阵列上的数据必须完全依赖于SAN虚拟化设备,如果SAN虚拟化设备发生故障,存放在磁盘阵列上的数据将无法被服务器所访问,造成数据的假性丢失。

    (2)目前这类产品各自都存有较明显的技术缺陷,如 SVC控制器无法实现负载均衡, 而V-Plex只能对后端存储资源池做RAID1。在企业用户中,SAN虚拟化的用户更是非常稀少,缺乏足够的市场用户使用体验证明。

    (3)SAN虚拟化技术,对后端存储的兼容支持比较有限。不少较老型号的磁盘阵列、小品牌盘阵,一般无法兼容而达到整合的目的。

    3.2.2 外部存储整合技术

    存储整合另一种技术是外部存储整合,一般是某些厂商的高端磁盘阵列兼备的功能,实现方法是利用软件整合其他外部异构磁盘存储设备,可将分散的磁盘存储设备虚拟化成一个存储池。基本原理是把其他异构阵列的LUN通过软件映射到本机磁盘阵列内部,对主机而言,所有的LUN均被视为本机磁盘阵列的一部分。用户无需关心这些LUN到底存在于本机磁盘阵列上还是其他磁盘阵列上。如External Storage XP就是这样的整合方式。企业自己可以利用外部存储整合功能,把现有的各种异构磁盘阵列整合到一起。和SAN虚拟化技术不同,外部存储整合技术,对最终存放数据的磁盘阵列上的卷,并不进行元数据修改,因此,即便是高端磁盘阵列故障,后端外挂的磁盘阵列上的数据仍然可以被服务器访问,没有SAN虚拟化设备那样的假性数据丢失现象。 这种技术明显的不足之处在于:前端的磁盘阵列对后端磁盘阵列的兼容支持比较有限。不少较老型号的磁盘阵列等无法兼容。由于是通过高端磁盘阵列将存储资源池里的LUN转呈给服务器,依赖于软件的实现,当后端存储过多时,前端高端盘阵有限的缓存、端口数、RAID处理芯片其实也会成为系统性能的瓶颈。

    3.2.3 纯软件异构存储方案

    用纯软件方法是解决存储整合的另一种解决方案,在服务器端安装软件,用软件方式实现卷复制功能,以达到与底层存储无关的目的。由于存储整合的重要特征就是具备将存储资源池化、统一供给、统一管理。这类解决方案只能着力于解决异构存储的容灾,并不是真正意义上的存储整合,如Storage Foundation等。4 企业私有云建设中的存储架构规划建议

    存储系统是企业私有云建设中的一个重要组成部分,在企业私有云建设中,需要对已有的存储设备进行调整,并规划以后企业新的存储的架构,一般建议新的存储架构必须具备以下几个特征。

    4.1 具有统一存储的功能

    一般企业现有的系统架构都同时具有Block 和File两种不同的数据类型,所以,提供统一存储的设备,同时需要支持Block 和 File两种类型,便于企业日后系统灵活的规划和调整。

    4.2 具备云存储的特征

    既然要作为核心的统一存储池,就需要具备足够的扩展能力,这种扩展除了传统意义上的纵向容量扩展以外,还需要考虑横向扩展,以便在扩展容量的同时扩充性能,而且,分散和组合都是自由实现,不受设备本身的限制和影响。

    4.3 具备虚拟化的特性

    未来的存储架构必须要去适应虚拟化,也就是存储需要具备虚拟化的特性,这样才可以和虚拟化系统更好地配合,这也可以为存储扩展、规划留下充裕的空间。

    5 结束语

    尽管云计算早就已经被提了出来,但是直到近年,云计算才在国内的许多行业得以重视。在不经意间,我们所处的世界已经发生了天翻地覆的革新,云计算业务生活中随处可见、触手可及。在建设数字化城市、数字化油田时,企业也应该与时俱进,考虑和规划企业的云计算环境。

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