如何搭建私有云計算平臺

云計算已經成為當前最流行的IT概念之一，越來越多的大型企業開始考慮如何用云計算平臺來構建自己的信息系統。云計算平臺具有高可擴展性、超大規模、高可用性、成本低廉等特點，因此如何利用云計算搭建企業信息化平臺成為當前的熱門話題。但是對于云計算如何落地、企業如何利用云計算平臺，特別是大型企業可利用哪些云計算搭建企業信息化平臺，并沒有一個清晰的答案。本文依據云計算的基本概念，特別是私有云的建設，以虛擬化為基礎，以構建企業級計算虛擬化池和存儲虛擬化池為目標，搭建企業云計算平臺，并給出了當前比較成熟的幾個廠商的解決方案。

私有云也有前景

云計算（Cloud Computing）并沒有一個嚴格的定義，不同的公司出于不同的目的，都給出了不同的概念。一般來說，云計算是網格計算、分布式計算、并行計算、效用計算、網絡存儲、虛擬化、負載均衡等計算機技術和網絡技術發展融合的產物。云計算是一種新的應用模式，按照通常的定義，云計算不僅僅是技術上的新模式，還包括商務上的新模式，比如用戶可以不用再購買設備，而是僅僅購買服務就可以支撐IT信息系統需要。當前大家關注得比較多的是這種可購買服務的公共云的建設，公共云油服務提供商為客戶提供，用戶的計算應用可像日常生活中的自來水和電一樣即開即用，而不需要自己去修建自來水廠和發電廠。

對于中小企業來說，公共云是一個不錯的選擇，云計算服務提供商提供暈計算平臺，中小企業不需要自己建設數據中心，不用關心虛擬化、網格等方面的技術難點，只要選擇一個信得過的云計算服務提供商就可以了。但是對那些想利用云計算平臺特性、對安全性要求比較高、不想把應用外包的大型企業來說，構建自己的企業云計算平臺（私有云）就成為一個新的發展方向。不同于公共云可以直接使用最終的產品，私有云更多的是考慮“云”本身的建設，更關注構建云平臺的技術，建設企業的私有云，就要求企業把自己的數據中心構建成一個高可擴展性、超大規模、高可用性、成本低廉的數據中心。通話虛擬化、網格計算、自動化管理等云計算技術，逐步把企業內部的數據中心建設成面向企業內部系統的具有公共云平臺特性的云計算平臺。

公共云對于大型企業來說也并非毫無關系，從未來的發展來看，根據不同業務系統的需要，建立一個由公共云和私有云組成的混合云平臺是趨勢。

用兩個虛擬池構建企業私有云平臺

私有云計算平臺的建設，當前比較成熟的方案主要是從虛擬化角度考慮，虛擬化是對物理資源（CPU、內存、網絡等）的邏輯表示，以降低物理資源不同層次之間的耦合程度，使系統所需資源不受物理資源的限制，從而獲得高性能，高可擴展性等特性。當前企業主機和存儲設施往往與應用系統直接綁定，無法實現主機和存儲資源擴系統共享，這就會導致資源綜合利用率較低，同時由于主機和存儲設備日益增多，使得對這些設施的管理日益復雜。通過應用虛擬化技術，實現主機和存儲資源的一體化整合、主機和存儲資源的共享利用，提高資源利用率、降低成本，也有利于降低管理的復雜性，避免出現上一套系統就要購置主機、存儲設備。

當前比較成熟的虛擬化方案主要從兩個層面進行虛擬化，建立兩個虛擬化池：計算虛擬化池和存儲虛擬化池。計算虛擬化池主要實現應用虛擬化，包含服務器虛擬化和應用中間件虛擬化兩種方案。存儲虛擬化池主要實現數據存儲虛擬化，包含存儲硬件架構虛擬化和存儲軟件虛擬化兩種方案。通過計算虛擬化池、春初虛擬化池以及自動化管理平臺，特別是通過自動化管理平臺，使得應用和數據最大程度共享，從而獲得更高的敏捷性、運營效率、經濟效益和可管理性、并節省成本。

圖1?企業私有云平臺技術方案

搭建企業私有云平臺的技術方案

在計算虛擬化池和存儲虛擬化池構件技術方案上，不同的廠商出于不同的商業目的，在結合自己原有產品優勢的基礎上，提出了不同的解決方案。

l?計算虛擬化池：計算資源層面，包含服務器虛擬化和應用中間件虛擬化

• 服務器虛擬化

操作系統運行中虛擬機上，服務器本身是虛擬化的，虛擬化的服務器跟正常的物理服務器是一樣的，可以安裝任何的應用。服務器虛擬化并不是什么最新的技術，很早就應用于小型機的虛擬化分區。服務器虛擬化軟件品牌有VMWare、KVM、微軟（Hyper-V）等。通過服務器虛擬化，可以將一臺服務器當做N臺服務器來使用，這樣對于計算能力要求不高的系統，可以實現多個系統在一臺物理服務器上運行而不會互相影響，大大減少了硬件的投資。

對于計算能力要求高的系統，通過自動化管理平臺，能夠把正在運行中的虛擬機從一臺物理服務器上，或者另外增加系統1的虛擬機而減少系統2的虛擬機，使系統1獲得更多的計算資源，從而實現跨物理服務器動態調整計算資源，共享相互分離的物理服務器，有限保證具有優先級的系統業務需求，實現資源利用最大化。比較典型的應用是白天運行業務系統，晚上運行數據處理任務，這樣保證了計算資源利用的最大化。

?圖2?服務器虛擬化示意圖

圖3?虛擬機遷移示意圖

• 應用中間件虛擬化

基于應用中間件的虛擬化，不同于服務器虛擬化在操作系統層面的虛擬化，而是中間件層面的虛擬化。應用中間件虛擬化的優勢是能夠更好地利用各種平臺，對原有的設備可以有效利用，不像服務器虛擬化對CPU等有特殊要求。

• 存儲虛擬化池：在數據存儲層面，包含存儲硬件架構虛擬化和存儲軟件架構虛擬化

存儲軟件構架虛擬化主要是通過數據庫軟件的集群技術實現，如Oracle提供的技術包括集群（RAC）、內存數據庫，IBM提供的是數據庫分區技術。存儲硬件架構虛擬化則包含Oracle提供的軟硬一體化、IBM提供的XIV存儲等。

l?自動化管理平臺

自動化管理平臺是實現支持動態規模擴展和動態負載均衡集群的關鍵。通過自動化管理平臺，實時監控各個虛擬機的運行狀況，并增加或者減少分配的資源。自動化管理平臺需要結合不同的實現技術，當前都是由相應的虛擬化廠商提供的。比如VMWare可以通過設置服務級別（網絡帶寬、計算資源份、存儲I/O等）和設置負載平衡及優化規則，實現動態資源調度，實現最大化資源利用。

對于大型企業來說，構建企業云計算平臺在技術上已經成熟，在企業內部搭建高可擴展性、超大規模、高可用性、成本低廉的私有云平臺已經成為未來信息化建設的發展方向。