杭州云計算平臺演示方案VIP

杭州市 IBM 云計算管理平臺解決方案 一、 項目 設計原則和方法 設計原則 ： 簡化、共享、動態(tài) 、安全，實現隨需應變的計算環(huán)境。 實現 IT 計算能力資源化， IT 資源劃分自動化，應用部署及 IT 資源回收自動化。 云計算 實現動態(tài)基礎架構的數據中心，使用 技術手段把計算 、 存儲 、應用等作為服務 提供；通過虛擬化手段進行物理資源的共享，節(jié)約單一用戶的使用成本；提供自動化的服務開通能力迅速滿足用戶需要；提供更多的安全機制和可靠性機制，保證企業(yè)級應用的需求，滿足大企業(yè)的安全標準。 我們 在這里開園演示中 使用 IBM公司云計算 技術特點 優(yōu)勢 如下 ： 統(tǒng)一管理 IT 基礎設施（服務器、網絡、存儲、軟件等），實現對 IT 資源的有效掌控 將標準流程和和模板融入 IT 管理，降低運維風險 共享資源，提升資源利用率 降低電力消耗 有效利用已有資源 降低系統(tǒng)維護成本 快速響應企業(yè)對 IT 資源的需求 便于以后的的數據大集中和數據分析 該解決方案可以對企業(yè)現有的基礎架構進行整合，通過虛擬化技術、自動化技術和服務管理技術，實現企業(yè)硬件資源和軟件資源的統(tǒng)一管理、統(tǒng)一分配、統(tǒng)一部署和統(tǒng)一備份，打破應用對資源的獨占，從而幫助企業(yè)提高資源管理效率。其具體功能如下： 集中資源管理 池化資源管理 備份和恢復 用戶管理 自動化管理 服務流程管理 資源使用報表 該解決方案主要由以下部分構成： 需要納入管理的軟硬件資源及其虛擬化引擎 。硬件可以包括 IBM的 PC服務器和 System P的機器以及第三方的服務器、存儲服務器、交換機和路由器等網絡設備。虛擬化引擎包括小型機上的PowerVM, x86上的 VMware/KVM/Xen等。軟件可以包括各種操作系統(tǒng)，如 AIX、 Linux、 Windows、HPUX、 Solaris等，以及各種中間件和數據庫如 WebSphere， DB2， Oracle等。 提供管理功能的軟件產品。 解決方案部署服務及客戶化服務。該解決方案可以按照客戶的特定需求和應用場景進行二次開發(fā)，使管理平臺與客戶已有軟件硬件進行緊密集成。 該解決方案可以提供資源使用者通過自服務的方式提 交資源申請，資源管理人員進行批復的使用流程，以及資源自動管理和動態(tài)分配、部署、配置、重新配置以及回收資源，也可以自動安裝軟件和應用。 二、方案設計思路 IBM 解決方案的設計目標是以云計算模式管理 IT 資源，具體功能涵蓋了三個層面： 1. 資源的虛擬化管理 利 用虛擬化技術， 將一臺物理服務器切分為多臺虛擬服務器， 提高 IT 資源的利用率 ； 通過虛擬化技術中基礎設施的共享的特性來提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性； 通過在虛擬化中集成的管理技術和理念加強集中后數據中心的管理，降低管理成本和運營成本； 2. 資源的自動化部署管理 利用該技術平臺來實現集中服務器和存儲資源管理、資源部署，降低數據中心運行的純人工工作量，提高系統(tǒng)、業(yè)務的運行的安全性和穩(wěn)定性； 實現集中資源配置管理，并利用該技術平臺提供最實時、最準確的配置信息和運行狀態(tài)信息來支持企業(yè)內既有的管理系統(tǒng)的高效管理； 結合其管理平臺的運用，將自動化的管理和資源管理、資源部署、資源配置等管理功能有效集成后，將資源管理的水平提升一個成熟度。 3. 資源的服務化管理 在資源自動化部署管理的技術平臺上加載資源管理的服務流程，將技術的實現和管理流程相結合；將業(yè)務和基礎架構的基礎資源相連通； 通過服務流程的集成，將資源管理服務也納入到整體的數據中心 IT 服務框架中，通過資源的管理流程將 IT 管理中的服務支持和服務遞交貫通； 結合虛擬化技術的實踐和運用，將資源虛擬化的管理也納入該資源管理的服務中，達到技術和管理同步，并使技術服務于管理； 三、組件邏輯架構 方案主要由 4 個組件構成： TSAM、 ITM、被管理的資源（服務器、存儲、網絡、軟件）、輔助管理服務器（ NIM、 HMC 等）。其中， TSAM 提供了豐富的功能，它本身內嵌了 TPM，從而具備自動化控制被管理資源的能力。 TPM 包含了自動化引擎以及配置數據庫。 配置數據庫用來存放所有被管對象的配置信息。 下圖是整個方案的組件架構圖 盡管 TSAM 內部包含多個模塊，但由于他們基于 TPAE 提供的統(tǒng)一平臺，所有的功能都具有同一個管理界面、統(tǒng)一的用戶管理模式，并且相互之間做了緊密的集成?；诨A架構統(tǒng)一管理的需求， TSAM 中的許多功能并不是都需要的，在下面的模塊簡介中，只介紹跟基礎架構統(tǒng)一管理需求相關的部分。此外，下面的章節(jié)不再區(qū)分 TSAM 中的 5 個模塊，而只會提到兩個主要概念： TSAM 和 TPM。 四、 模塊 1、 用戶管理 用戶數據庫： 方案提供集中的用戶管理功能，用戶管理模塊基于標準 LDAP 提供，可以便利的擴展，和其它系統(tǒng)進行集成等。 基于角色的用戶管理： TSAM 缺省支持 4 種角色，分別為： 全局管理員，全局審查員 ，團隊管理員，團隊用戶。 全局管理員能夠對平臺上所有共享資源進行管理，可以對資源請求進行審批，可以對所有用戶進行管理，包括進行用戶信息的添加、修改、刪除、修改密碼的操作。全局審查員只能查看資源，不能修改。 團隊管理員可以代表應用團隊提出資源分配申請，對資源的增加或減少提出申請，提出變更項目時間的申請，提出終止項目的申請。他可以對團隊用戶進行管理，包括進行用戶信息的添加、修改、刪除、修改密碼的操作。 團隊用戶不具有變更資源請求的能力，他只能對團隊已申請下來的資源進行查看，同時可以進行一些自服務操作，比如重啟服務器、備 份等。 2、 資源管理及虛擬化 對于各種資源，平臺都可以通過虛擬化對其進行統(tǒng)一管理。 2 3 4 5 1 3 3、 服務器虛擬化 對于 x86 服務器，方案可以支持目前業(yè)界主流的虛擬化產品，比如 VMvare， Xen 等。 對于非 x86 服務器也可以支持。方案支持目前幾乎所有的小型機廠商的主流虛擬化技術， IBM Power系列的 PowerVM(LPAR)虛擬化技術， HP 安騰系列的 vPar/HPVM 虛擬化技術等。方案可以將各個廠商的小型機通過各自的虛擬化技術進行池化管理，變成平臺中的不同類型的資源池，統(tǒng)一分配和管理。 4、 存儲虛擬化 方案可以將存儲資源進行管理，與虛擬機搭配使用。本地存儲和 SAN 存儲設備，都可以看成計算資源池中的存儲空間，由管理平臺分配給各虛擬機。 5、 網絡虛擬化 對網絡的池化管理主要是對網絡可用資源的池化，包括對可用 IP地址的分配 ，交換機 VLan 的分配管理， VPN 賬戶和訪問控制配置。管理員可以將可以使用的 IP地址配置成不同的 IP地址池，通過平臺自動的根據應用系統(tǒng)的需求，從 IP地址池中進行分配、回收。 6、 資源配置信息庫 通過集中資源管理，管理員可以管理所有的計算資源，包括服務器、網絡、存儲、軟件等。管理員可以利用此模塊進行計算資源的增加、刪除、修改和配置。集中資源管理模塊提供 Web 訪問接口，后臺組成主要包括資源數據庫，中間件模塊和資源管理接口。通過集中資源管理，管理員可以實現各物理設備的配置和管理。 資源模型和數據庫： TSAM 內置的 TPM 定義了一整套數據中心資源模型，包括服務器、虛擬機、存儲、網絡以及他們的各種配置項，比如 CPU、內存、 IP、板卡等等。根據這個模型， 資源數據庫存儲所有計算資源的信息，可以實現分類、分級的計算資源管理，方便數據中心管理員配置所有的計算資源，通過數據庫可以進行計算資源統(tǒng)計、報表等功能。資源數據庫同時是其它各種功能的運轉核心，通過資源數據庫提供的訪問接口，可以進行例如自動化操作等功能。 自動化發(fā)現： 集中資源管理功能可以自動化的對進入管理范圍內的設備進行增加和配置，當用戶增加新設備時，只需要按照配置將新設備連接入管 理網絡，集中資源管理功能可以通過自動化的流程將設備增加入資源數據庫，并對資源進行配置。 資源管理接口： 目前平臺已經能夠管理數千種不同廠商、不同種類的物理設備、操作系統(tǒng)和應用軟件，對每一種計算資源，集中資源管理模塊都是用過資源管理接口進行管理，資源管理接口是集中資源管理模塊定義的針對不同計算資源之間的標準接口，這個接口可以進行擴展，也就是說，對于平臺目前不支持的設備，可以通過增加設備管理接口的方式進行增加，可以進行定制化的開發(fā)工作。 7、 服務建模及生命周期管理 虛擬機資源服務其實只是 TSAM 能夠提供的一種服務類型。 TSAM 內置了強大的管理引擎能夠實現對各種 IT 服務的生命周期進行管理，涵蓋服務的定義、實例化、實例管理、實例回收、服務撤銷這一整個過程。 服務生命周期主要分成以下幾個階段： (1)、服務模板定義，主要指準備環(huán)境，將各種合適的資源納入到資源池，準備標準的計算能力。 (2)、創(chuàng)建服務目錄，主要指將計算資源標準化，按照服務的方式進行提供。服務目錄中的資源可以為服務器、可以為單個的 CPU 或內存、可以為存儲容量、可以為應用軟件、可以為特定執(zhí)行程序，服務目錄是一個環(huán) 境可用計算資源的集中體現。 (3)、服務訂閱，主要是指服務消費者申請能力和服務，或者更改某個已有的服務申請。環(huán)境越是龐大、其服務管理就越是要求準確和嚴格。如果出現計劃服務的時間無法獲得所需的計算資源，就會影響相關服務申請的服務水平，從而給使用部門，即服務消費者，帶來業(yè)務上的損失。 (4)、服務運行，服務運行首先意味著服務的供應，通過自動化的供應平臺使消費者在指定的時間獲得資源；其次意味著服務的管理，需要確保服務的質量，包括計算性能和可靠性。這些都是服務中需要關注的部分。 (5)、服務終止，當消費者不再需要服 務時，服務會被終止，資源會被回收。資源可以重新放回資源池以重新利用。 下圖展示了 TSAM的基本概念，并顯示了這些概念如何適應為特定類型的 IT服務建立服務自動化方案。從設想哪種服務能夠自動化開始， TSAM 從結構和運營的角度進行服務定義。在服務定義的基礎上，可以創(chuàng)建服務部署實例，部署實例代表了一個具體部署的服務實例，用戶可以在 TSAM 數據中心使用該實例。 TSAM 服務自動化 模型 的基本元素，即服務定義和服務部署實例，由兩個主要部分組成：服務的結構化模型和運營模型。簡言之，服務結構化模型描述了受管服務看起來像什 么；而運營模型定義了服務所能執(zhí)行的流程。以下內容將介紹該兩種模型。 （ 1）結構化服務模型 TSAM 的結構化模型定義了組成服務的所有物理及邏輯組件，以及兩組件間的關系。針對某種服務，每一種組件都定義了 若干 屬性，并保存在結構化模型中。 TSAM 也采用服務拓撲模型來描述此部分服務定義。服務拓撲模型抽象的粒度取決于受管服務的范圍，也取決于服務操作人員的主要角色。 （ 2）運營服務模型 前面概括介紹了結構化服務模型，而運營服務模型定義了在結構化服務模型中描述的，能夠在服務上執(zhí)行的所有管理流程。特別地，運營服務模型定義了 TSAM 管理的自動化流程。每個流程基本上都是在服務組件上順序執(zhí)行的任務，旨在達到某種管理目標。 TSAM 使用“管理計劃”這一名詞代表服務自動化流程。 （ 3）模板與實例 TSAM 的另外一個重要概念是模板與實例。當使用 TSAM 實現服務自動化時，服務定義（包括結構化服務與運營服務）最初是以模板的形式創(chuàng)建。即，在不設定任何服務實例的情況下，定義一種服務和管理流程的設計圖。 TSAM 使用“ 服務定義”這一詞語代表服務自動化生命周期的這一階段。 TSAM 可以基于這些模板創(chuàng)建和管理不同服務的不同部署要求。例如，在使用服務模板管理 VMware 虛擬機的資源池時，可以對相同服務的不同實例進行操作：用其中一個虛擬機為一個項目組進行部署，用另外一個實例為測試組進行部署。 TSAM 使用“服務部署實例”這一詞語代表從一個服務定義中為管理服務創(chuàng)建的特定實例。 服務模型的創(chuàng)建通過服務定義來實現。 TSAM 服務定義描述了一種特定的服務類型，這種服務的主要特點是實現自動化管理。服務定義的主要工作室定義結構化模型 服務拓撲 模板，以及以管理計劃模板的形式存在的服務運營模型，比如屬于服務自動化的管理流程。 TSAM 產品提供的 服務 定義包括 z/VM 虛擬服務及軟件服務、虛擬服務器供應（ VMware， PowerVM， XEN，KVM 等 ） 、 WebSphere CloudBurst 服 務 提 供 。 在服務定義中， 定義 了相應的服務的拓撲結構、管理計劃等等。 如虛擬服務器提供的服務定義，拓撲結構中包含項目、虛擬服務器、軟件棧，虛擬服務器的個數根據服務請求的個數，在服務的實例中，可以是一個或多個。 管理計劃定義： 通過服務定義，可以查看相應的服務部署實例及對應狀態(tài)： 服務部署實例的詳細信息通過界面可以查看實際拓撲節(jié)點以及部署實例的生命周期狀態(tài)： 7、 管理流程自動化 TSAM 通過使用 SRM 將一些功能分類后作為服務目錄產品 (service catalog offerings)展現給終端用戶。這種方式隱藏了 TSAM 管理員界面內的很多細節(jié)，很大程度上降低服務的復雜性，并且更容易被用戶理解和接受。 8、 配置自動化 在 TSAM 的模板中包含了對執(zhí)行操作的定義，如在被管環(huán)境中進行的自動化操作。這些操作在 TSAM的處理邏輯中還僅僅是元數據的描述，而不是在被管環(huán)境中可執(zhí)行的動作。真正被用來實現部署的自動化操作是 TPM 工作流或者腳本，他們由 TSAM 在運行時來調用。 TPM 內嵌在 TSAM 中，無需單獨采購。 TPM(IBM Tivoli Provisioning Manager)作為 IBM 運維自動化管理的核心平臺， 通過 工作流 自動完成需要手工完成的配置和部署的過程。它使用預先構建的 行業(yè)最 佳實踐 工作流 來提供對主要供應商產品的控制和配置。用戶也可建立定制的工作流來實現公司數據中心的 最佳實踐 和過程。然后，可以將這些過程自動化，并以某種一致的、無錯的方式來執(zhí)行。事實上，使用這些自動的 工作流 ， TPM 就能夠利用單擊按鈕操 作來配置和部署服務器（從完全裸機到完整產品）。與 TPM 一起提供的還有一個預定義的 工作流 的 最佳實踐 集，這些工作流支持來自主要供應商的產品，比如 IBM (服務器和軟件 )、 SUN、 Cisco、 Mware Citrix、Siebel 和 Microsoft 之類的供應商。這些 工作流 可以自動化特殊的數據中心的處理，這些處理包括安裝、配置和部署服務器、操作系統(tǒng)、中間件、應用程序、存儲器和網絡設備。 TPM 的具體功能包括： - 控制設備的生命周期 - 安裝、使用及維護 - 對于操作系統(tǒng)的裸機安裝 - 探測及資產目錄 - 軟件分發(fā) - 動態(tài)內容傳送基礎架構 - 兼容和糾錯 - 通知 9、 計量及報表 TSAM 基于 BIRT 運行時，提供各種服務定義、服務運行實例的報表。新的報表可以使用 Eclipse BIRT Designer 設計并發(fā)布到平臺上。 默認的報表提供按照服務部署的類型 /用戶展現。 服務部署實例報表可以展現每個項目所關聯的虛擬服務器，以及每個服務的歷史狀態(tài)信息。 報表可以導出為 PPT/DOC/PDF/XLS 等格式。 10、 軟件管理 維護可部署的軟件包。這是支持應用型服務的主要模塊。方案可以支持現有的各種應用，如 OA、 E-mail、CRM、 ERP 等等。這些應用可以采用任何主流的編程語言編寫，使用各種商業(yè)及開源中間件、數據庫。應用可以不用做任何代碼級的改造，而是通過配置的方式加到平臺中。 應用的軟件包一般以靜默安裝的方式進行部署，無需與操作系 統(tǒng)鏡像打包。這樣可以帶來如下好處： - 減少需要維護的操作系統(tǒng)鏡像數目，只需要維護一個基本操作系統(tǒng)鏡像，而把軟件列表獨立于系統(tǒng)鏡像之外維護 - 保證軟件的正常運行。某些軟件如果打包在操作系統(tǒng)內部，在系統(tǒng)恢復后很有可能無法工作。而通過靜默安裝方式部署的軟件則肯定不會有問題 - 支持分布式應用的快速部署。某些應用由多臺服務器組成，應用部署時必須考慮服務器之間的關聯關系，如 IP地址的指向，端口的匹配等等。在平臺中，通過應用模板的支持，用戶可以自定義分布式應用軟件包，并在 IT 資源池中進行部署。 11、 操作系統(tǒng)鏡像管理 在環(huán)境中 ，用戶所申請的服務需要通過標準的鏡像，供用戶在提交請求的時候選擇。 標準的鏡像，保證了所提供服務的合規(guī)及標準性，使得資源的自動提供成為可能。 TSAM 通過自動發(fā)現，獲取在不同的