省级数据中心云管理平台建设构想

吕海红

摘要

信息技术的高度发展，推动着数据中心架构的不断转型升级，在这个过程中数据中心面临着多个不同架构、不同技术平台共存的局面，甚至多个相同架构相同技术的平台共存，针对该问题本文提出了云管理平台建设构想，可实现对数据中心所有平台的集中管理，可简化运维管理、提高资源利用率、降低成本等。

【关键词】数据中心 云管理平台 统一管理

随着信息技术的高速发展，数据中心经历着架构的不断转型。为实现数据和资源的统一管理和对数据的综合利用，人民银行基本实现了两级数据中心的建设部署。为紧跟技术发展趋势，人民银行也在探索研究云计算、分布式、超融合等新型技术，并不断探索和推动数据中心架构转型升级。随着新技术的使用，省级数据中心建设部署有多套平台，各平台之间独立运行，并逐渐暴露出一些问题，给运维管理带来极大不便，本文针对这些问题提出云管理平台建设构想。

1 相关技术

云平台。云平台是一种新型的云计算模式，采用软件技术将计算、网络、存储等解耦形成统一的易于管理的集成式资源共享池，实现IT基础架构的融合，为云计算数据中心的实施与部署提供技术支持。云平台是对计算、网络、存储等资源的重新规划再使用，并以低成本、易扩展、易管理等为优点，可实现多种应用场景。

2 现状分析

省级数据中心将辖内的系统和数据进行集中管理，目前我单位省级数据中心根据需要部署有多套虚拟平台、Hadoop分布式大数据平台，以及云桌面和部分有特殊用途的PC服务器等。目前正在探索使用超融合架构、分布式、容器等，随着技术发展趋势以及需求的增加，不同技术、不同架构的平台将不断增多，考虑到各平台性能各异、成本、实施难度等问题，在最近几年会存在集中式、分布式多种平台共存的局面，多个平台同步运行逐步显现出一些问题和不足。

2.1 运维复杂

目前在内网和DMZ区分别运行有多套VMware虚拟化平台，同时内网还部署有大数据应用平台、云桌面以及部分PC服务器等，以及即将新建的分布式平台等，各平台建设时间、应用、技术等各不相同，需要多个具有不同专业知识的运维人员分别对其进行维护，运维复杂，工作量大，运维效率低，灵活性差。

2.2 基础设施资源不能共享

由于各平台之间资源不能进行统一分配管理，从而造成基础平台之间的烟囱式孤岛，各平台建设之初因考虑未来应用需要一般都会购买大于实际需要的硬件资源。而各平臺由于架构不同、技术不同资源不能共享，即使相同架构相同技术的平台也无法共享，从而造成基础设施资源的浪费。原来由于过多PC服务器造成的资源浪费而搭建虚拟化平台，为实现大数据应用而建设部署Hadoop分布式平台，而随着平台的增多又不得不重新考虑多个平台的资源浪费问题，闲置资源不仅会增加购买成本，也会相应的增加运维、维护等成本。

2.3 成本高

数据中心每套平台都是根据当时的需要单独采购并建设部署，在整个过程中会浪费较多的人力物力财力，无形中增加建设成本;由于需要增加较多的人力进行运维，设备故障率也会增加，从而增加运维成本。由于平台建设之初未进行统一规划，随着不同技术新平台的建设，会进一步加剧运维成本、运维复杂度以及资源的浪费。

2.4 性能不适用新的应用

不同的平台都是在适合当时需求并综合考虑的情况下建设部署的，随着技术的不断进步和发展，现有技术平台不足以支撑新的应用需求，使用不同技术的平台不断建设和增多。如，虚拟化平台无法支撑高I/O类型应用，需要建设超融合平台;为实现虚拟平台的轻量化管理和应用，需要使用容器技术，从而需要建设多种技术不同、架构不同的平台。

2.5 新需求

新需求不仅包括降低成本、简化运维、资源共享、满足需求、提高效率等，还包括不同用户不断提出的新需求。数据中心管理人员需要数据中心具有高度的灵活性和适应性，能够根据需求变化做出快速响应。业务系统用户需要能够根据需要申请资源和按需扩容，提高业务的连续性。运维服务人员需要降价成本，进行统一管理，简化运维工作量并提高效率。

3 云管理平台建设构想

3.1 建设思路

为改善目前数据中心运维现状，本文提出云管理平台建设构想。云管理平台是对存在的多个平台、PC机等进行统一管理，实现统一运维，提高资源利用率。

（1）云管理平台将所有基础资源通过解祸重新组合后再按类划分的方式，将基础资源划分为集中、分布式、PC服务器三部分，可实现将不同基础资源在同种架构的平台之间进行自由调配，提高资源利用率，实现资源的优化利用。

（2）集中部分是将原来的多个集中存储的虚拟平台的存储进行重新组合，形成互为备份的两套存储，可实现双活备份，以支持原来的多个虚拟平台的使用。在不需要另外购买存储的情况下解决了原来存在的只有单个存储的虚拟平台的备份问题，提高业务连续性。

（3）分布式部分将多个分布式平台进行整合，根据需要进行灵活分配，实现不同的分布式应用。

（4）将所有PC服务器进行统一管理，PC服务器可在分布式平台和单机之间根据需要进行调配。

3.2 功能结构

云管理平台从下到上可分为基础设施资源层、分布式云操作系统层、云服务层、应用分类层、具体应用层。

（1）基础设施资源层包括数据中心计算、存储、网络设备等资源，将原来分散的虚拟平台、大数据平台、分布式平台、PC服务器、网络设备等进行解耦整合再分配。

（2）分布式云操作系统包括云服务管理、任务调度、资源管理、虚拟化、存储等功能，为云管理平台提供基础功能。

（3）云服务层提供负载均衡、虚拟主机、分布式和关系型数据库、对象存储、大数据计算等服务，以满足不同应用需求。

（4）云管理平台可分为集中式平台、分布式平台、PC服务器三种类型，按类型实现不同平台应用。

（5）具体应用层可根据用户需要实现VMware、云桌面等虚拟化平台，以及大数据应用平台、分布式平臺、PC服务器等应用。

同时云管理平台对整个体系的软硬件、应用等提供安全防护、安全管理和运维管理功能，为数据中心各应用系统的安全稳定运行提供保障，提高健壮性。

（1）提供入侵检测、漏洞扫描、补丁分发、病毒查杀、堡垒机等安全防护，提高安全防护能力。

（2）具有网络安全、主机安全、数据安全、应用安全、日志安全审计等安全管理功能，提高安全保障水平。

（3）平台运维管理功能包括统一运维、自动化运维、软硬件监控、自助服务门户等功能。

3.3 特点

统一运维管理。对各平台的运维管理统一集中到云管理平台。对各平台的管理实现单点登录，通过堡垒机对操作进行审计，减少需要维护多个账号的风险;实现自动化运维，简化运维管理，实现底层的透明化，运维人员不需要掌握比较深的服务器、SAN、存储、网络、虚拟化等多种技术，即可完成比较复杂的运维管理工作;减少运维人员数量，提高运维效率和运维水平。

运用容器的思想划分不同的应用区。云管理平台可以将基础资源进行统一管理，根据容器的思想划分不同的功能区以适应不同技术平台的应用，各平台之间互相独立，互不影响。如果需要建设新的技术平台，不需要单独购买硬件设备，充分利用已有闲置资源可降低成本，并且可缩短项目建设周期。

提高基础资源的利用率。利用碎片管理的思想实现基础资源的有效管理和利用。云管理平台可实现对虚拟平台、云桌面、分布式数据平台、容器、超融合、 PC服务器等的硬件资源的统一管理，基础设施资源可以在不同的资源池中进行在线自由调配，实现基础资源的集中再分配。云管理平台通过负载均衡按照实际需要为不同的平台分配合适的资源，各平台不需要在满足当前需求的基础上增加多余资源;将原来存在的各平台的闲置资源进行碎片化管理，闲置资源可根据需要分配给其他应用，实现资源的有效利用，提高基础资源利用效率。

减少故障发生次数。由于基础资源的有效利用，可在满足现有应用的情况下使用较少的硬件设备，设备减少带来的直接影响就是故障次数的直接减少，从而间接减少运维工作量和成本。

降低成本。对现有各平台闲置资源进行统计发现各平台闲置资源甚至有二分之一，闲置资源完全可满足超融合平台的使用（可满足我单位需要）。云管理平台将闲置资源进行集中再分配，可减少设置购买费用，大大降低硬件购买成本，同时由于设备的减少可相应的减少运维工作量，维护成本等，可有效降低整体运维成本。

统一监控。云管理平台实现对各平台的统一监控，包括硬件、操作系统、应用、网络，在平台性能不足时通过负载均衡实现自由配，提高运维监控的效率，避免对多个平台以及软硬件分别进行监控造成不能及时发现问题的情况。

适应新需求。云管理平台可对集中式、分布式、PC服务器等进行统一管理，实现数据中心、运维、应用等的统一管理，有效简化数据管理人员、运维人员、应用人员的工作，提高工作效率。如果有新的应用，可在现有平台上将闲置资源进行划分，或根据应用需要按需扩展对应类型平台性能，以满足集中、分布式多种应用平台和需求。

4 结束语

本文针对目前省级数据中心存在的问题，结合实际提出了云管理平台建设构想，可有效提高运维管理水平、提高资源利用率，降低成本，可实现集中式和分布式共存的双核结构，随着技术的发展可逐步淘汰不适用平台，并逐步扩大主流架构占比。

参考文献

[1]希赛教育软考学院.系统架构设计师教程[M].北京：电子工业出版社，2013.