云计算在电信IT领域的应用探讨
石屹嵘 段勇 网络
云计算作为2009年IT领域最火热的概念之一,业界各方投入了极大的关注,各大互联网服务商、IT厂商和电信运营商都提出了对云计算、云服务、云安全等概念的理解。目前,业界普遍接受的概念是这样描述的:云计算本身不是一种技术,它是一种资源交付、使用模式和计算模式,在这种模式中,应用、数据和IT资源以服务方式通过网络提供给用户使用;同时,云计算也是一种基础架构的方法论,大量的计算资源组成IT资源池,用于动态创建高度虚拟化的资源供用户使用。云计算是并行计算(Parallel computing)、分布式计算(Distributed computing)、和网格计算(Grid computing)的发展,又是虚拟化(Virtualization)、效用计算(Utility computing)、Iaas(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果。云计算具有超大规模、虚拟化、高可靠性、通用性、高可扩展性、廉价等特点。

亚马逊、Salesforce、IBM、谷歌、思科和微软等都在推出自己的云计算标准。国外学术机构也针对云计算成立了一些标准组,如开放云计算联盟(OCC)、分布式管理任务组(DMTF)等,开放云计算联盟的成员包括许多大学,他们致力于提升在地理位置上彼此独立的数据中心存储和计算云的性能,加强开放架构让计算云通过实体的网络实现无缝互操作。创建该组织的主要目的是让大学机构和IT厂商以一种非竞争的方式来共享技术信息,让云计算更快、更安全以及基于开源标准和开源软件向前发展。OCC从2008年年中就开始逐渐成型,目前处于起步阶段。另外,分布式管理任务组也宣布组建一个研究组,专门解决云计算开放管理标准的需求,将制定一套云计算资源管理的信息技术规范。

云计算概念的出现,将极大地改变电信运营商的服务模式和商业模式。中国电信作为国内三大综合信息服务提供商之一,如何在云计算模式下开展电信增值业务,并发挥云计算的优势,是电信研发部门急需考虑的问题。

一、云计算的架构

云计算可以从两个视角去理解,包括外部视角和内部视角。外部视角即客户视角,就是从使用者的角度去理解基于云计算的服务和资源的交付方式、计费方式和服务承诺;内部视角即技术视角,就是从运营商的角度去研究云计算内部实现的相关核心技术和方法。

1.1 云架构的组成

广义的云计算可分为IaaS、PaaS和SaaS三种类型,如图1所示。IaaS就是将IT基础设施以服务形式提供给客户,包括服务器、存储和网络等资源;PaaS类似于IaaS,它将满足某种应用需求的平台以服务形式提供给客户。如在线软件研发平台等;SaaS是一种由云计算服务商集中部署的应用系统,客户通过互联网访问的一种服务方式。针对以上三种类型,云计算服务商可以灵活地根据客户的使用情况进行收费,其关键点在于创建一个能实现快速部署和灵活扩展的IT基础架构,基于云模式的IT基础架构一般可分为:

物理设施层。物理设施层由服务器、存储和网络设备组成,是真正的资源提供层。

虚拟化层。虚拟化层将物理资源虚拟化,提供一个灵活、统一的资源池,提高资源利用率。

管理层。管理层负责物理资源和虚拟资源池的统一管理、统一部署、统一监控和报警、统一计费、统一安全策略等,并负责管理对外的服务提供。

服务提供层。服务提供层实现各类云模式的服务调用接口。

 

1.2 云架构的相关技术

云计算基础设施平台的特征有:网络变化的快速收敛、故障自愈合、多用户使用、虚拟化、线性扩展、资源监控和测量、资源注册和发现。与之相关的技术有很多,其中最关键的技术有虚拟化技术、自动化技术、监控技术、SOA等。云架构的相关技术如图2所示。

 

 通过虚拟化技术可实现软件应用与底层硬件相隔离,它包括将单个资源划分成多个虚拟资源的裂分模式,也包括将多个资源整合成一个虚拟资源的聚合模式。虚拟化技术根据对象可分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等。计算虚拟化又可以分为系统级虚拟化、应用级虚拟化和桌面虚拟化。采用自动化技术可以实现物理资源和虚拟资源的自动化配置和快速部署,提供了强大的IT自动化运维手段。它主要包括服务器自动化、网络自动化、存储自动化、自动发现等。基于云计算的监控技术可实现对物理资源和虚拟化资源的性能监控和业务量监控,功能主要包括以下几方面:

收集历史数据,以帮助规划云计算中心的资源需求并优化IT资源的部署;

捕获实时数据,以便能快速应对额外的IT资源需求;

衡量性能服务级别协议(SLA)的符合性;

主动生成告警和详细数据。以便能快速检测和解决应用程序问题;

通过SOA或基于云模式的集成技术,可实现基于云模式的不同应用之间的协同和整合,并提高服务的重用性。

二、云计算在电信IT运维中的应用模式

云计算涉及的软硬件资源,如服务器、存储、备份、网络和核心关键技术、虚拟化和自动化技术等都属于数据中心的范畴,因此可将云计算视为新一代数据中心的一个延伸。基于云模式的数据中心按不同的用途,可分为通过互联网提供公众服务的公有云、通过企业网络供企业内部使用的私有云、两者兼而有之的混合云。目前,一些大型的互联网公司和电信运营商开始部署和扩展自己的数据中心以满足业务的快速增长,进而以“云计算”模式为第三方公司提供服务。对于中国电信来说,可将云计算相关技术(如虚拟化技术、资源管理和监控、用户配置、并行计算技术、分布式技术等)逐步引入现有数据中心,逐步转型为新一代的数据中心—云计算中心,实现真正的以客户为中心以及按需响应的服务交付模式。

2.1 基于云计算模式的商务领航ICT业务平台

通过WEB浏览器向成千上万个用户提供某种单一的软件应用。在用户看来,这样不需要事先购买服务器设备或软件授权;对于运营商来说,与常规的软件服务模式相比,仅提供一项应用的成本也要低得多。一个典型的针对企业级应用的例子就是Salesforce.com的CRM。另外,平台即服务(Platform as a service)是软件即服务(SaaS)的变种,这种形式的云计算将开发环境作为服务来提供给用户。也就是说,用户可以在供应商的基础架构上创建自己的应用软件来运行。然后通过网络直接从供应商的服务器传递给其他用户。商务领航平台作为中国电信面向政企客户统一平台,凝聚了一定数量的中小企业客户和应用软件服务提供商(CP/SP),应用软件的管理集成和资源的灵活扩展都没有达到电信运营级。因此引入云计算中的SaaS模式,以服务为中心,开放标准接口,可以加快应用交付的时间,提高应用开发商的黏合度,提升客户的使用体验。

基于云计算模式的商务领航ICT业务平台的特点是:能够为各种应用提供统一的开发和运行平台;统一提供高可用性和备份服务;根据应用的访问量动态扩展资源;按照应用资源使用对应用收费。其价值体现在:在不改变应用架构和代码的基础上实现WEB应用到SaaS应用的平滑过渡;通过操作系统虚拟化降低每个租户的成本;通过SaaS应用的全生命周期管理提高应用运维的效率,降低运维成本。
 

2.2 基于云计算模式的IDC

在中国电信传统数据中心的基础上引入云计算的IaaS模式。可以整合物理资源,建立虚拟化资源池,实现动态资源调配,自动安装部署.提供给用户按需响应、按使用收费和高质量的基础设施服务。基于云计算模式的IDC结构如图3所示。

 

基于云计算模式的IDC具有以下特点:能够为各种互联网应用提供所需的服务器、存储及网络资源;具备与物理机媲美的性能,且价格更具优势;按需进行快速扩展;支持按使用或月租收费;更好的安全性;更敏捷地支持SaaS应用。其价值体现在:可以提供更多种类的增值服务;增加服务竞争力,提升服务利润率;提升服务质量,吸引优质客户;快捷的服务,迅速响应客户需求;更好的客户体验,具备用户自服务能;较低的人工成本和维护技能需求,较低的运营成本。

2.3 基于云计算模式的企业数据中心

基于云计算模式的企业数据中心(如图4所示)具有以下特点:集成度高;以服务为中心;资源完全共享,资源自动部署、分配和动态调整。其价值体现在:IT基础资源灵活调用与扩展;提高IT资源利用率,帮助实现绿色计算;降低IT复杂性和运营成本;提高业务的响应速度,迅速响应市场需求。

 

三、实现云模式数据中心的三部曲

从传统数据中心模式向基于云模式的数据中心转型是中国电信向云计算迈进的较为可行的切入点之一。就其转型过程,应从流程优化和技术标准化人手,逐步引入虚拟化技术和自动化技术,并逐步形成基于云模式的面向服务的统一资源管理平台

3.1 流程优化,实现技术标准化

从传统数据中心模式向云模式的数据中心转型,涉及流程和技术的极大转变。对运维流程进行重组,并制定相关的技术标准,对后期的实施十分关键,具体可包含系统虚拟标准化、运维流程标准化、部署标准化、容量规划标准化、统一监控标准化等。

进行运维流程优化,对资源规划流程、资源发布流程、资源分配和部署流程、资源计费流程、资源变更流程、资源支持流程进行优化,为资源统一管理打下基础。

进行技术标准化,综合考虑虚拟化、集群、SOA等新技术,制定相应的技术标准,如服务器配置标准、存储配置标准、网络配置标准、监控标准、备份标准、容量规划标准等。

3.2 整合资源,实现资源虚拟化和自动化

在流程优化和技术标准化的基础上,对资源进行整合,通过虚拟化技术实现IT资源的统一管理,并通过自动化技术实现IT资源的自动化部署和配置。

规划并实施资源的整合和虚拟化,整合的主要对象是服务器和存储等资源,建成一个或多个计算资源共享池。

借助标准化的模板,采用自动化技术,实现自动化部署和配置。从而大规模减少复杂的人工配置和干预,降低故障率。

部署企业级资源管理工具,提高业务连续能力来减少管理和运行成本,实现对系统的更大控制,提供更安全的IT运行环境,降低基础设施复杂性,改善设备管理,改善运营成本,实现以规则为基础的动态资源调配弹性扩展。

3.3 开放接口,实现统一的端到端服务管理平台

进一步建立面向服务的全生命周期管理模式,实现自服务和量化服务管理,形成开放的新一代数据中心—云计算中心。

建立服务生命周期的管理流程,统一管理平台,并建立面向服务的资源管理、SLA和收费机制,并建立自服务平台,体现在云模式下的资源按需响应和按服务收费等特征。

开放服务接口,开发和部署新的增值业务,进一步提供IT能力和业务的一致性,提高服务响应能力,降低成本和风险,提高IT资源管理的敏捷度。

四、存在的不确定性和难点

云计算发展是需求推动、技术进步和商业模式转变共同促进的结果。由于各种原因,对于一些关键业务采用云计算模式存在很大的困难,如数据隐私问题、安全问题、软件许可证问题、应用程序问题、互操作性问题、服务级别问题、网络检测问题等。打消用户对云计算的顾虑,切实解决现存的实际应用障碍,需要电信运营商投入更多的精力去寻找解决方案。在云计算时代,用户会更关注性价比和服务提供商提供的服务质量,重视投资收益。这就要求服务提供商对原有的企业战略、组织架构和管理模式作出相应的调整。另外,不同客户的差异化定制问题和地域差异可能会成为运营商推行云计算模式的障碍。以下就云计算中常见的问题和应对方法进行简单的分析。

4.1 服务的可用性

公共云和私有云承载了大量商业客户和个人客户的应用,在公网上的云计算更容易受到不同方面、不同类型的攻击。同时,云计算运行维护过程中的任何一次事故对云计算服务的可用性都是致命的。冗余的云计算架构、良好的容错性设计以及多个云计算提供商是提高服务可用性的最好方法。

4.2 数据隐私问题

数据是一个企业的生命,数据的丢失对于企业客户来说是致命的。尤其是中小企业,如果不能有效地解决云中数据的安全问题,有效地隔离不同企业之间的数据,企业的那些敏感数据将永远不会放到云中。全方位的安全解决方案。多租户架构的良好设计以及确实可信的云计算提供商是保护用户数据隐私的重要因素。

4.3 性能问题

在云计算中多虚拟机能够很好地共享CPU和内存,但是I/O的共享却有明显的问题。体系架构的设计对于云计算的性能至关重要。另外,接入网络是目前制约云计算发展的瓶颈,云计算的服务提供依赖于网络,较低的接入网络带宽和不稳定会使得云计算的性能表现较差,这些还有赖于接入网络技术的发展。

4.4 软件许可

当前的软件许可证通常限定在运行软件的机器上,用户使用模式通常是购买软件并按年支付维护费用,目前商业软件的许可证模式并不适合云计算。这一方面可能会使云计算的提供商转向开源软件;另一方面,随着云计算商业模式的发展和完善,传统的软件公司将加入云计算的阵营,提供适合云计算的销售方式。

4.5 标准开放性

虽然现在的软件集在跨平台方面作了很大改进,从本质看,云计算的API仍是各家私有的,或者说当前没有统一的标准。因此,用户很难将他们的数据和程序从一个站点迁移到另一个站点。这也是很多用户不愿采用云计算的原因。所幸的是,目前有一些组织已经看到了这个问题,成立了一些标准组,如开放云计算联盟(OCC)、分布式管理任务组(DMTF)等。相信不久的将来,云计算将会从私有走向统一。

五、结束语

中国电信在传统数据中心转型过程中,应充分利用云计算模式的优势,扬长避短,以资源整合和虚拟化作为切入点,并结合运维体系的变革,尽快建成虚拟化、自动化、流程一体化的新一代云计算模式的数据中心,为中国电信的业务创新打下基础。
 

CIO之家 www.ciozj.com 公众号:imciow
关联的文档
也许您喜欢