IT系统云化迁移评估模型研究

杨锦洲 何 进 张 国

中国联通研究院 北京 100032

引言

在IT系统云化验证和应用实践中，中国联通进行了多方面的研究和探索，具有一定的技术储备，形成“中间厚、两头薄”的格局，证明云化是必走之路，但是需要本着科学审慎的态度，将基础设施云化作为首要任务，把底层做大，同时，建立适合云化的完善配套体系。

现阶段，业界对重要业务系统是否云化、何时云化的问题一直有所顾虑，这些平台承载的业务量大、用户多、影响面广，一旦出现问题代价难以估量。当前很难找到一个科学量化的模型来评估，对云化迁移的风险也不好评估。国内外在企业级业务平台和系统的云化评估上也做了一些探索。谭志远等提出的业务平台云化评估方法[1]主要从平台架构、外接设备、计算要求(CPU)、I/O要求、安全等级、维护界面划分、维护手段、网络迁移可行性、平台操作系统等维度进行评估，以现有平台资源使用情况为基础，对部分指标进行明确量化，具有一定可行性，但是评价维度不够全面和体系化，未从系统或平台的集成关系及数据库方面进行研究，且某些评价项主观性较强，未考虑效益的影响。张洪良、周振勇等提出的应用系统云化迁移评估方法[2-3]中的模型从适用性指标、短期不适用性指标、不适用性指标等三部分按照不同权重和分级打分，值得一提的是该模型针对应用系统复杂度进行分级评估，按应用系统特点、数据库特点、系统关联度(分简单、中等、复杂三个等级)进行相应的描述，具有一定参考价值。国外ODCA(开放数据中心联盟)云计算评估模型[4]介绍了一套云服务使用模型，帮助企业建立一套适合自身的商业策略，明确自适应云服务和商业转型的关键关注点。其中，对决定应用和系统迁移到云的条件和方式进行了较为详细的说明，提供了较为全面的影响因素。本文提出一套相对全面的量化评估模型，并有针对性地提出相应的迁移策略。

1 IT系统云化定义

IT系统云化是将现有IT系统迁移到云计算资源池承载的简称，即对现有IT系统或平台经过云化评估之后，把适合云化、可云化的系统或平台按照一定的迁移策略部署到云计算资源池上。云化架构包括IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)三层，其中IaaS是云化的基础也是相对最成熟最能体现云化价值的部分，故这里的云化侧重IaaS层面。这个层面两个关键的技术方式为虚拟化和分布式。

虚拟化，是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。但其有两个不适用的场景。1)对资源使用情况的评估，要求大CPU大内存且实时性要求高，不适合做虚拟化；2)对中间件、数据库等严重依赖数据库的组件或模块超过IO承受能力，不适合做虚拟化。

分布式，它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终的结果。其适用场景：1)单台服务器无法承受压力；2)发生错误时能自动切换；3)提供多个对外的接口，按照一定规则，分派不同请求由不同接口来处理；4)把一个功能拆分成多个功能，不同功能分布部署到不同服务器上。

2 云化迁移评估方法

迁移服务是IT服务最复杂的部分。如何评估迁移的核心视角是ITSM(关注目录、方案、TCO)、辅助视角是BCM(关注业务连续性)和ITAM(关注架构、性能、容量)，涉及从技术影响性到业务影响性到TCO效益评估。考虑到诸多影响及迁移成本，能够成熟稳定运行、资源占用合理的现有系统可不必强行进行云化迁移。没有一种IT技术或架构能解决一切的IT系统和平台问题，一定是针对应用特点，采用不同技术和架构，以达到更好的性价比。

本套模型原则适用云化升级改造与迁移(具体根据现有情况及目标架构共同决定)，定位于云化可行性评估模型，侧重IaaS层面的分析评估，目的是为了加快新业务上线与硬件交付并降低成本。该云化迁移模型通过评估打分为系统云化迁移的顺序及方式进行优先级排列，从而为迁移策略提供相对科学的参考。

2.1 评估原则

1)须对现有系统IT资产、架构性能、数据、运维状况、集成关系、涉及人员、运营等级及时间进行充分调研；2)须明确目标架构及性能指标，预估业务及用户增长量；3)须对系统进行服务模块级拆分，以使粒度横向纵向相对统一且模块间独立；4)原则上对资源利用率较低、迁移影响较少难度较小的系统优先云化迁移，对运行良好且迁移对架构版本改动较大的暂缓迁移；5)主要针对拟迁移系统的业务价值较高，能在未来发挥效益的系统进行评估。

2.2 评估流程

评估脉络从业务出发到技术因素为主进行评价，最后根据TCO进行效益评估。涉及总部规划计划人员、研究院规划人员、统一需求与方案组、业务人员、建设部门项目经理、运维人员、总部公共资源相关人员、设计院相关人员、外部抽样专家(如研究院、科研机构、中立咨询厂商、类似研发/集成厂商)等角色，责任主体为项目经理。

规划人员将制定的涉及各项内容和指标的评估模型调研表发给建设部门项目经理协调相关人员(见调研及评估人员分工)进行填写，对各系统进行充分摸底、统一口径；调研表汇总后，根据调研情况确定基线性能架构，由相关人员进行评估打分；由总部牵头确定目标性能架构(可指导落地，确定新业务上线周期、资源利用率、运维故障率等目标)，并据此补充经济效益评估等内容，根据调研表详细内容进行打分，打分结果统计之后进行迁移策略分类，并提交领导进行决策，最终指导项目实施。建议对于规划落地目标明确相对成熟的系统用1～2周的时间完成调研及评估过程，涉及系统运行数据采样收集等其它工作的则根据实际情况完成，但最长不超过两个月(采样收集一般一个月)。

调研及评估人员分工：1)业务应用特点——业务人员(业务需求接口人)、统一需求与方案组；2)数据库特点——相应研发/集成厂商专家、业务人员；3)系统关联度——项目经理、研发/集成厂商专家、业务人员、设计院相关人员；4)IT系统能力——运维人员、公共资源、设计院相关人员；5)运维管理水平——项目经理、运维人员。

外部抽样专家可抽取几个系统进行全面打分作为参考，规划人员跟进某些系统打分过程，以便发现问题、并尽早修改完善。

2.3 经济效益评估点

1)投资TCO；2)新业务上线时间(硬件交付时间缩短)；3)资源利用率(节省硬件资源)；4)业务保障能力(降低异常故障率)。以上4点中，TCO评估是难点，比较重要的如PM(物理机)的替代成本，即VM(虚拟机)的许可费；虚拟化迁移对传统架构带来的影响性评估需要关注两个瓶颈，一是应用所需的内存大小(以VMWARE为例，单VM上限64GB 32核)，二是所需的共享存储IO大小(即VM密度提高，IO压力线性增大，且vSwitch对CPU的消耗达到10～15%开销)。另外，建议一个VM的CPU计算能力控制在50万tpmC(OLTP的基础程序每分钟的吞吐量)，否则，粒度太大不利于迁移，反而牺牲了云化价值。

2.4 评估方法模型

本模型继承中国联通2014～2016年信息系统规划，针对业务价值高的系统(及满足迁移必要性的系统)进行评估。评估维度参考ODCA(开放数据中心联盟)云计算评估模型[4]，同时，广泛征求专家建议，充分讨论完善并借鉴实际评估案例，从业务应用特点、数据库特点、系统关联度、IT系统能力、运维管理水平、现有系统效益分析六大类维度进行评估。具体分析维度会有简单、中等、复杂三种类别，并对应不同分数区间，分值越低说明系统复杂度越高(或目前运行较好)，迁移难度及成本越高，可以暂缓云化迁移。另外，每个具体维度会有一个权值，采用三段权值法，权值越低，评价维度对云化迁移结果影响越大，该权值可循环学习、不断修正。

表1中，分析维度level0列，如现有系统效益分析，下方括号内的数字表示这一难度的权重合计，一定程度上反映了对云化迁移过程的影响程度。三个等级的评分为0-10分，系统越复杂评分越低。

需要说明的是，系统打分需要经过前期充分的调研，包括运维侧提供的详实数据，表1中部分缺失的数据需要根据调研情况确定，TCO部分需要明确基线指标及目标架构和指标。系统评估打分之后，根据结果选择合适的迁移策略，如表2所示。

表1 IT系统云化迁移评估模型-评分依据表

表2 迁移总体策略表

2.5 评估结论

将待评估系统经过评估打分后得到各自的分数和排名，按照这个结果进行分类并制定相应的迁移策略，指导工程实践。

3 结束语

IT系统云化应该先易后难有步骤有层次地进行，最大限度地降低迁移风险，云化层次上应该从初级向高级演进，即按照IaaS、PaaS、SaaS的层级有选择地根据现有系统特点进行云化，新建业务系统采用云化方式建设。需要强调的一点是，云化离不开与之特点相适应的资源及运营保障，建立科学的云运营运维体系非常有必要。云化迁移评估模型并非一个精准的模型，需要在实践中迭代验证，并根据使用情况和效果对该模型进行不断修正和完善。

参考文献

[1]谭志远,宫云平,周文红.业务平台云化评估方法研究[J].云技术与应用,2013:61-64

[2]张洪良,张云帆,高 ,等.应用系统云化迁移评估[J].技术交流,2012(8):16-20

[3]周振勇.电信业务平台的云化评估研究[J].数据通信,2013(3):29-34

[4]OPEN DATA CENTER ALLIANCE,Master USAGE MODEL:Business Strategy Enabled by Cloud Rev 1.0[EB/OL].(2015-04-02)[2015-04-06].http://www.docin.com/p-1114757785.html