浅析企业云计算架构规划

钟全德

摘要：云计算是目前最有前途的技术之一，带来的不仅是机遇，更多是挑战。随着信息技术的发展和企业的迅速扩张，企业对云计算应用的需求迫在眉睫。通过对企业信息化系统业务应用场景梳理，重视数据中心的整体规划，关注未来基础设施的融合管理，实现信息化基础设施向企业云架构的平稳过渡是企业IT发展的必由之路。最近公司组建了企业云架构规划组织，思考企业云计算顶层设计和IT应用系统如何迁到云环境中。该文列出了云架构设计和建设中需要考虑的因素，主要从五个层面评估云架构设计和建设，从公有云与私有云、云计算能力、企业需求、产业生态、面临的挑战等五个方面展开分析。

关键词：私有云；公有云；云架构；行业行态；云计算

中图分类号：TP393 文献标識码：A 文章编号：1009-3044（2018）01-0065-02

Abstract： Cloud computing is one of the most promising technologies， which brings not only opportunities， but also challenges. With the development of information technology and the rapid expansion of enterprises， the demand for cloud computing applications is imminent. Based on the enterprise information system business application scenarios， pay more attention to the overall planning of the data center， focus on integration of management of future infrastructure， to achieve a smooth transition of information infrastructure to the Enterprise Cloud Architecture is the only way which must be passed enterprises in the development of IT. Recently， the company in the planning of internal private cloud construction， has been thinking about how to build cloud computing， how to design the Cloud Architecture better. This is a list of considerations of Cloud Architecture Construction and selection， mainly from the aspects of construction evaluation and selection of Cloud Architecture， from the aspects of public and private cloud， cloud computing， enterprise and industry ecology， the potential challenges for analysis.

Key words： Private cloud； public cloud； Cloud Architecture； industry behavior； cloud computing

很少有一种技术能够像“云计算”这样，在短短的几年间就产生巨大的影响力。Google、亚马逊、IBM和微软等IT巨头们以前所未有的速度和规模推动云计算普及和应用。

1 公有云与私有云

私有云（Private Clouds）是为单一用户应用构建的，提供对数据、安全性和服务质量的有效控制。私有云可部署在企业的数据中心防火墙内，也可以将它们部署在一个安全的主机托管场所。

公有云是指第三方运营商提供，用户可在开放的公网中使用的云。公有云最大的优点是服务价格低，还可以整合上游服务提供和下游最终用户。

混合云是公有云和私有云两种服务的结合。由于安全方面的原因，大部分企业都选择混合云架构模式。

2 云计算能力

国际标准ISO将云计算定义为：能通过网络访问可扩展的、灵活的、可共享的物理或虚拟资源池，并按需自助获取和管理这些资源的模式。资源包括：服务器、操作系统、网络、软件、应用和存储设备等。

云计算本身是一种技术创新，同时能为企业和社会带来创新的商业模式和创新能力，具备如下六大关键能力：

1） 多租用：就是使得多个租户及其计算和数据相互隔离且不能相互访问的物理或虚拟资源分配。

2） 资源池化：将计算资源汇集成资源池，按照用户需要，将不同的物理和虚拟资源动态地分配或再分配给多个租户使用。

3） 按需自助：用户有需求时，无需服务提供商或IT支持人员帮助，可自助配置并迅速获得需要的计算能力。

4） 弹性部署和可扩展：用户使用的资源同业务需求一致，避免因为服务器性能过载或冗余导致服务质量下降或资源浪费。并且对于客户来说，可提供的能力是无限的，可根据需要自动扩展。

5） 可测量服务：云计算具备计量能力，可以监视、控制和优化资源使用、能够为供应商和用户提供资源使用报表，即自动计费。

6） 广泛的网络接入：云计算能力通过网络提供，可将服务扩展到不同类型的终端平台。endprint

云计算的六大关键能力之间相互关联相互影响。资源池化和多租用是基础，按需自助服务是驱动，快速弹性部署是保障，按量计费是手段，广泛的网络接入是方式。

3 企业需求

中国企业对于云计算概念认识非常深刻，大家最关注的还是如何将云用好。从企业角度看，用好云也就意味着如何引入云，企业需要从成本、业务模式、管理模式等多角度考虑现有的IT系统与云的对接。企业引入云计算，需要重点考虑以下几点：

1） 哪些业务适合容易部署的公有云？公有云的趋势不可避免，大中型企业在部署公有云时顾虑会比中小企业更多，一个首要问题是思索哪些业务可以放到云端，新的业务、对安全级别没有那么高的要求，IT资源有限而对IT的需求却日益复杂的企业业务可以采取公有云的模式。

2） 云計算的采用，应考虑其对业务模式和管理模式的改变。大中型企业采用混合云的模式，这也要求对企业整个IT进行重新全面的规划，利用云计算的优势创新业务模式，而不是直接复制原有的系统。

3） 安全问题依然是重点考虑的，选型云计算供应商，尤其是公有云，需要更加重视服务商的服务安全级别。

企业要根据内部实际情况将云引入，有如下几种方式：

1） 将企业现有系统原封不动的搬到云上。

2） 将程序修改后搬过去。

3） 重新配置系统放到云上。

4） 将原有IT系统抛弃，做同样功能的应用来替代原有应用。

当然，上述不同方法的投入不一样，对企业的要求也不一样。企业需要重点考虑两个问题，一是云应用需要互联网支撑，企业内部网速是否可达100兆或以上，网速太慢会造成数据传输延迟。二是云是按流量计费或者存储空间计费，企业原有IT系统是否具有计费功能。

4 产业生态

云计算产业链包括三要素：用户、网络和云平台，逐一分析，大致可以呈现云计算产业生态系统，具体分析如下：

1） 云计算用户涵盖互联网的所有用户，如个人开发者（或小型开发团队）、企业用户、行业用户、个人用户和物联网设备。

2） 作为用户和云之间的纽带—网络—是生态链中不可或缺的一环，这一环发展的好坏，对用户体验有着很大的关系。主要因素包括：首先是网速，其次网络接入方式的多样性；三是网络接入的方便性。

3） 云平台。云平台根据资源和服务的特征来区分主要有软件及服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）和基础设施即服务（IaaS）等；根据服务对象来分，主要有面向公众服务的公有云（Public cloud）、面向特定用户的私有云（Private cloud）和两者混合的混合云（Hybrid cloud）。

另外，在云平台的产业生态里， 包含硬件供应商、软件供应商、服务提供商及相关配套服务提供供应商等。

5 面临的挑战

云计算经过近几年的快速发展，被大多数客户认知，面临如下挑战：

1） 安全性：安全性主要有两个方面，一是云计算环境所带来安全问题，二是云计算怎样实现安全防护。前者包括技术层面的安全问题和政策上面的法规安全性问题。后者主要体现在传统安全软件构架在云环境中，软件本身的安全性远远不能满足用户的要求。

2） 可用性：可用性是指软件系统在给定一段时间内正常工作的时间占总时间的比重。

3） 可伸缩性：可伸缩性软件系统是能够通过资源的增加或减少来应对负载的变化，并保持一致的性能。

4） 信息保密：云计算环境中完整的数据是分成碎片存储在不同的服务器上的，增加了非法用户获得完整数据的难度，但是仍然存信息保密问题。

5） 高性能：云计算环境中最重要的性能包括服务器虚拟化技术，大规模数据处理技术和分布式存储技术。

6） 标准化：云计算环境中用户希望多云之间数据同步、应用版本同步或者应用在云间互操作，那么就需要统一标准，降低使用复杂性。

6 总结

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融合发展的产物。企业在IT云化建设时应充分考虑资源复用，建设新系统并将业务系统迁移至新系统之后，先前的设备应继续利用，避免已有投资浪费。主要包括以下几个方面：

1） 服务器设备：经过性能和稳定性统筹考虑之后，用来充当对性能要求较低的前置机或者在云计算分区中添加一个重用服务器组成的云区域，承担重要性稍差的角色。

2） 存储设备：用来做容灾，以备份或冗余存储空间。

3） 网络设备：经过性能和稳定性考查核实之后，用来和新购网络设备一起组成云计算中心的网络体系。

参考文献：

[1] 郑文武，李先绪，黄执勤.云计算中的并行计算技术分析[J].电信科学，2011（12）.

[2] 曾龙海，张博锋，张丽华，等.基于云计算平台的虚拟集群构建技术研究[J].微电子学与计算机，2010（8）.

[3] 王鹏涛.虚拟化技术在集群中的应用[D].西安电子科技大学，2010.

[4] 房秉毅，张云勇.云计算网络虚拟化技术[J].信息通信技术，2011（1）.

[5] Prince Wang.解析：云计算发展进程中的六大关键技术[EB/OL]. 2012-04-06.

[6] 赵新芬.典型云计算平对号与应用教程[M].电子工业出版社，2013.endprint