云资源调度应用研究

葛迪

云资源管理平台是实现数据中心计算资源、存储资源、网络资源、应用支撑资源等基础IT资源集中管理和统一调配的平台。其建设内容包括两方面，一是基础设施云资源管理平台（laaS云管理平台），即实现计算资源、存储资源、网络资源统一管理和调度;二是应用支撑云资源管理平台（PaaS云管理平台），即实现部分可云化管理的应用支撑软件统一管理和调度，基于数据中心各业务应用系统部署、配置和应用的需要，根据应用支撑系统相关应用支撑软件应用场景，可将各业务应用系统部署所需要的、通用的数据库管理软件（国际主流数据库管理软件和国产主流数据库管理软件两种）、应用中间件定制成云化管理，满足对上述两类支撑软件通用管理和分布式、快速部署、配置、应用的需要。

本文对交通运输行业云资源调度应用进行研究和探索，实现黑龙江省交通运输行业数据中心计算、存储、网络、应用支撑等资源的统一管理和调度以及相关资源使用情况的实时监控、综合分析、快速部署、动态扩展。

一、云资源池总体架构

参考交通运输行业成熟的云服务管理架构，并结合黑龙江省交通运输数据中心建设现状，符合黑龙江省交通运输数据中心使用特点的云资源管理平台架构图如图1所示。

二、云资源池创建

黑龙江省交通运输数据中心云资源包括基础设施云资源和应用支撑云资源。

（一）基础设施云资源池

基础设施云资源包括计算资源、存储资源、网络资源等3类。其中计算资源池构建采用虚拟化软件将各网络分区4路物理机按照业务分区将数据中心计算资源池划分为核心数据区资源池、綜合应用区资源池、数据采集区资源池、测试开发区资源池、异地容灾资源池等5个资源池;根据存储的用途及性能，生产中心和异地容灾中心数据采用统一存储架构（SAN），虚拟机存储采用分布式存储方式，即利用虚拟机的宿主机的硬盘存储资源;虚拟交换机提供虚拟机之间、虚拟机与外部网络之间的通讯能力。

根据业务应用系统计算资源、存储资源、网络资源需求，依托生产中心和异地容灾中心虚拟化管理中心软件、虚拟机分布式存储管理软件、存储虚拟化网关和网络设备虚拟化软件等底层设备提供的二次开发接口（SDK或API接口），实现数据中心基础设施云资源池可动态、灵活、安全、稳定创建所需基础设施资源池。

（二）应用支撑云资源池

为支撑黑龙江省交通运输数据中心中业务应用系统集约化统一管理，将各业务应用系统部署所需要的、通用的数据库管理软件（国际主流数据库管理软件和国产主流数据库管理软件两种）、应用中间件定制成云化管理，满足各业务应用系统对上述两类支撑软件通用管理和分布式、快速部署、配置、应用的需要。

本着实用、稳慎建设的原则，依托具有云化管理功能的数据库管理软件和应用中间件，应用支撑云资源池包括数据库资源池（国际主流数据库管理软件和国产主流数据库管理软件）和应用中间件资源池。

同样地，根据业务应用系统数据库资源和应用中间件资源需求，应用支撑云资源池可动态、灵活、安全、稳定创建所需资源并实现资源快速部署和配置，为业务应用系统部署提供支撑环境。

三、云资源池管理

与资源池相对应地，云资源池管理也包括基础设施云资源池管理和应用支撑云资源池管理两部分。

（一）云资源池管理主要针对内部云资源管理人员基础设施云资源管理（laaS云管理平台）

实现计算资源、存储资源、网络资源全生命周期管理，即从资源申请、分配、部署、调配直至资源回收全过程管理及监控管理、模板管理等辅助管理功能。

（二）应用支撑云资源管理（PaaS云管理平台）

同样地，应用支撑云资源管理应事先对云数据库资源池和应用中间件资源池进行全生命周期管理，即从资源申请、分配、部署、调配直至资源回收全过程的管理及监控管理、模板管理等辅助管理功能。此外，针对应用支撑软件分布式快速部署的需要，应用支撑云资源管理（PaaS云管理平台）还应具备镜像管理功能。

（三）集成管理

依托数据中心构建的全省交通运输行业统一的CA认证中心和统一用户管理系统，以PaaS云资源管理平台为基础，整合laaS，实现数据中心云资源管理单点登陆，数据中心提供“一站式”资源管理服务（即通过基础设施云资源管理平台动态分配计算资源后，应用支撑云资源管理平台可通过适配方式实现数据库管理软件和应用中间件的部署、配置和应用）。

四、云资源池自助服务门户

云资源池自助服务门户主要服务于各业务应用系统建设单位向云资源管理平台申请基础设施和应用支撑资源时使用。

（一）用户认证和授权

依托数据中心构建的全省交通运输行业统一的CA认证中心，确保运维人员身份，进而确保虚拟化、多租户环境下的用户隐私信息及数据的安全。

通过用户权限的精细化控制、管理帐号的分级管理以及详细的操作访问日志，避免权限滥用问题。

（二）用户分级管理

根据数据中心云业务划分需求，可以将管理员划分为多级进行管理，不同的级别具有不同的管理权限和访问权限。

（三）自助集成服务

实现部署环境的资源申请（合计算资源、存储资源、网络资源、操作系统）、分配、部署、调度、回收、监控、模板等集成服务。

数据中心云资源管理平台针对资源管理提供的服务接口包括：

计算资源接口：主要包括添加主机、启用，禁用主机、远程开关等;

分配虚拟资源接口：主要包括单台和批量添加、手动和自动方式部署虚拟机等;

虚拟资源管理接口：主要包括开、关机，重启、挂起、休眠，创建快照等;

动态资源调度接口：主要包括虚拟机在线迁移、离线迁移等;

异构虚拟化管理接口：主要包括存储资源、卷数据导入导出、复制接口等;

网络资源接口：主要包括网络接口的分配等;

云数据库资源池接口：包括CPU个数、内存、连接数、DBA密码、网段、版本字符集等;

云应用中间资源池接口：包括承载软件所需的虚拟机镜像及相关的系统配置（如IP地址、系统管理员密码等）。

四、结语

云计算技术构建的云资源管理平台是黑龙江省交通运输信息化系统集约化建设模式有效的实现手段。通过云服务的模式可实现交通运输行业基础设施和应用支撑云资源的调度和管理，促进交通运输信息化的可持续发展。

作者单位：黑龙江省交通运输信息和规划中心