基于云计算平台的虚拟化资源全生命周期治理的研究.docx
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基于云计算平台的虚拟化资源全生命周期治理的研究
云计算(IaaS)虚拟资源全生命周期模型及其实现
【摘要】
随着云计算技术的迅猛进展,企业级的云效劳在企业IT架构计划中占据了愈来愈重要的地位,而在企业云的运营治理进程中,虚拟资源的全生命周期治理又是云战略的重中之重。
本文在研究企业云及其虚拟资源的基础上,重点提出了相应的资源治理模型。
该治理模型对电信企业搭建企业云效劳,完善虚拟资源治理具有参考价值和借鉴意义。
【关键词】
云计算;虚拟资源;虚拟资源集;全生命周期治理;资源日历
【正文】
1.背景
随着云计算技术的不断进展与慢慢成熟,愈来愈多的企业利用云计算技术来构建自己的企业信息基础架构,承载企业基础或核心业务,这其中既包括面向企业客户的公有云,也包括面向企业内部人员的私有云。
依照xx的调查,有xx%的企业正在或打算构建自己的企业云。
关于传统的电信企业,云计算那个IT前沿技术,一样是一种有效降低本钱投入,提高企业效益的秘方。
即便是在传统电信领域,随着客户规模进展与新业务的快速需求,信息化、移动互联网的进展需求也在占据愈来愈大的比重。
由于传统电信企业通常采纳垂直模式的IT基础架构,不仅建设本钱较高,同时缺乏灵活性,无法应付现今市场需求的快速转变。
如何建设简单而灵活的IT标准结构和体系,实现电信业务与IT的融合,是现在电信企业进行IT进展时重点考虑的问题。
云计算技术对传统的资源利用模式进行了专门大的改变,将软硬件抽象为一个个虚拟的逻辑资源,并将这些虚拟资源组合为资源池,供各个业务系统进行利用。
因此,业务系统再也不独占自己的物理资源了,而是和其它业务系总一起分享一个资源池里的东西,这使业务系统之间的资源共享与灵活调整成为常态。
因此,如何有效地对云提供的虚拟资源进行治理,确实是企业云利用中一个超级重要的课题。
只有有效的治理好虚拟资源,才能充分发挥云的优势和特点。
当电信企业决定基于云计算技术进行IT构建时,应更多的从云的特点、计划、设计角度动身,结合自己的业务需求,提早对其即将拥有的云的问题进行试探和解决,专门是云中的虚拟资源治理,更是重中之重。
在本文中,选择了应用最为普遍的,基于运算机X86体系构建的IaaS(基础设施云)作为要紧研究对象,对云的虚拟资源的全生命周期进行分析,提出云的虚拟资源全生命周期治理的模型,并结合实际案例对本模型进行说明和说明。
2.标准化情形
从云计算的概念提出进展到此刻,一些产业巨头的技术和产品在云计算领域占据了垄断地位,如Google的DFS、Map-Reduce技术,VMware的虚拟机等,相关于业界其他提供同类产品的厂商或利用其产品的用户来讲,这些技术和产品已经成立事实的标准。
随着时刻的推移,一些新兴的联盟和论坛成为云计算标准制定的主力,一些厂商,如惠普、IBM、Cisco、Intel、Microsoft、VMware、Amazon和Google等交叉参与了多个组织,期望将事实标准或事实产品推行成为行业的开放标准,这些技术联盟和开放论坛关注于云计算业务的互操作性、平安、应用处景、资源治理等多个方面。
传统国际标准化组织如ITU-T、ISO、IEEE、IETF等,尽管在云计算标准方面涉足较晚,但也已经开始介入对云计算标准化的研究,研究的重点包括云计算整体的产业链、业务模型和参考模型。
3.技术分析
随着云计算的进一步的进展,此刻的云计算平台也不但只是提供表面上的物理硬件、计算能力等资源,更重要的是它是一个平台,那个平台上能够承载新的应用、新的效劳、新的解决方案。
云最重要的是效劳治理,没有效劳和治理,云将永久停留在理论的时期,如何将各类资源有效的治理起来,成为统一的效劳提供,成为云计算当下的技术和业务进展方向:
1、当企业进行私有云计算平台构建时,如何对其即将拥有的云计算平台进行有效的运营治理就成为其必需要提早考虑和解决的核心问题。
传统的资源利用模式取得了专门大的改变,业务系统再也不独占物理资源而是面向虚拟资源,云计算平台为业务系统之间共享各类的资源,并灵活调配。
如何面对这种转变提供有效的数据支撑,是资源日历作为整体数据结构的重要缘由,以全方位的数据为基础,解决运营治理的盲目性。
2、一套业务系统从计划、设计、试运行、运营、更替乃至销毁的完整生命周期也和以往的依托纯物理资源的建设模式有了超级大的转变,针对云计算虚拟化的技术特点,如何为业务系统量身定制新的、全方位、有效、长期的治理策略,虚拟资源的全生命周期治理,成为一个重要的问题解决方向。
4.虚拟资源与虚拟资源集
4.1.虚拟资源
虚拟资源是云计算(IaaS)的核心元素。
所谓虚拟资源,云计算平台对构建在其上的业务系统分派、提供与治理的能知足业务系统自身的业务需要的能力,若是某种能力存在缺失,那么业务系统对其最终用户提供的效劳内容或效劳质量可能会受到损害,乃至无法提供对外效劳;同时这些能力也一起组成了业务系统在云计算平台上的基础生存环境。
虚拟资源是一种分层级的能力抽象。
高层虚拟资源是对低层虚拟资源的进一步抽象,不同的低层虚拟资源,可在更高层级上,能被视为一类虚拟资源。
虚拟资源抽象到什么样的层级,既取决于业务系统的需求,也取决于云计算平台的实际供给情形。
当再也不进行抽象或不需要再进行抽象时,虚拟资源就还原到对应的物理资源,这种物理资源可能是硬件、也可能是软件,乃至只是数据。
具体来讲,虚拟资源在IAAS层面,能够包括计算能力、存储能力、网络资源和软件授权资源,随着云计算层别的增加,还会慢慢包括数据库资源、邮件资源、开发资源和各类应用资源等。
虚拟资源是一种能力抽象,可是虚拟资源的能力提供仍然要依托于其背后的物理资源。
虚拟资源也是有粒度的,物理资源的粒度专门大程度上决定了虚拟资源的粒度。
虚拟资源是一个开放和动态的范围。
它能够随着业务系统实际需求的扩展,和云计算平台自身能力供给的提升而增加新的内容,也可能随着业务系统实际需求的转变,或云计算平台自身供给能力的调整而消亡。
4.2.虚拟资源集
虚拟资源集是虚拟资源的集合。
出于不同的目的,能够构造出不同的虚拟资源集,譬如说:
针对某一特定业务系统需求而构造的特定业务虚拟资源集,针对某一特定治理需求而构造的特定治理虚拟资源集等。
包括了全数虚拟资源的虚拟资源集,组成云计算平台的虚拟资源池。
界于特定业务虚拟资源集在云计算平台中具有的重要性,下文中的虚拟资源集将特指供业务系统利用的虚拟资源集。
5.虚拟资源全生命周期治理模型
5.1.虚拟资源利用模型
在云计算平台中,业务系统利用的是针对该业务系统需求而定制的虚拟资源集。
该虚拟资源集为云计算虚拟资源池的一个子集,云计算平台通过该子集与业务系统发生联系并进行治理。
在实际利用进程中,云计算平台依照业务系统的实际需求,把资源池里能够提供的虚拟资源加入到业务系统的虚拟资源集中,或依照业务系统对虚拟资源的实际利用情形,把虚拟资源集中的某些虚拟资源掏出,从头放回到虚拟资源池中;同时,以虚拟资源集为一个整体单元,进行全局的计划与调度。
如以下图所示:
关于业务系统而言,并非是符合能力要求的任意虚拟资源组合在一路,就能够组成有效的虚拟资源集,其利用的虚拟资源集必需是有效的。
有效虚拟资源集里必需是那些能够组合在一路,并一起发挥作用的虚拟资源。
若是某一虚拟资源不能与虚拟资源集中的其它虚拟资源有效组合,那么即便其能力知足业务系统的需求,也不该该被加入到虚拟资源集中。
虚拟资源具有独立的生命周期,不因底层虚拟资源的改换而消亡。
底层虚拟资源的改换并非阻碍高层虚拟资源及虚拟资源集。
在业务系统的虚拟资源集中,有一些虚拟资源一旦加入,就与业务系统绑定,成为业务系统自身的一个特点,而且一旦绑定以后,就不能再加入到别的虚拟资源集中,其类似于独占式资源,这些资源能够归入与业务系统绑定的虚拟资源子集;而另外一些并非具有如此特点的虚拟资源,那么归入到与业务系统非绑定的虚拟资源子集中。
这种划分,对某一具体虚拟资源而言,并非是绝对的,随着技术的进展,或方案的调整,可能某一虚拟资源的归属会发生转变。
显然,与业务系统绑定的虚拟资源,能够提早分派,而与业务系统非绑定的虚拟资源,那么具有更多的选择灵活性。
一个简单的业务系统可能只需要一个有效的虚拟资源集,可是关于一个复杂的业务系统,可能需要多个有效的虚拟资源集一起组成一个更大的超集才能知足其需求。
5.2.虚拟资源集生命周期治理
关于一个虚拟资源集来讲,其生命周期与其对应的业务系统的生命周期紧密相关:
因业务系统提出需求而显现,随业务系统再也不需要而走向消亡,其间是其各类可能的活动。
以下图给出了虚拟资源集生命周期治理中更详细的流程步骤:
针对上图:
具体说明如下:
1.提出申请。
业务系统依照需求,提出利用虚拟资源的申请,这些虚拟资源默许归属于有效虚拟资源集。
2.可行性评估。
确认云平台是不是能够提供出知足要求的有效虚拟资源集。
3.最优化计划。
进一步对拟提供的虚拟资源集进行计划,找到最优化解决方案。
4.虚拟资源预分派。
对与业务系统绑定的虚拟资源进行提早分派、组装,实例化与业务系统绑定的虚拟资源子集。
5.虚拟资源调度。
云平台对与业务系统非绑定的虚拟资源进行调度,从而形成完整的虚拟资源集,供业务系统利用。
在调度环节,仍然需要用到最优化计划中的一些方式、工具和结论。
6.虚拟资源利用。
业务系统对虚拟资源集进行利用。
7.虚拟资源释放。
出于某些缘故或目的,一些虚拟资源可能会被释放。
现在,虚拟资源集的范围缩小。
8.从头调度。
通过从头调度,对虚拟资源集的范围进行补充。
若是只是补充与业务系统非绑定的虚拟资源,那么能够通过调度直接进行补充。
9.虚拟资源再申请。
若是现有的有效虚拟资源集中的与业务系统绑定的虚拟资源存在不足,那么就需要从头进行申请。
10.回收。
当虚拟资源集再也不被需要时,那么对虚拟资源集进行回收。
释放掉该虚拟资源集中所有的虚拟资源。
11.终止。
虚拟资源集完成自己的使命,其生命周期终止。
说明:
出于简化说明目的,略去一些显而易见的分支。
5.3.资源日历与治理域
科学的治理工作离不开基础数据的支持,资源日历是进行虚拟资源治理的核心数据结构。
为了进行较为完善的治理,那么在资源日历里最好能够记录尽可能多的资源信息,如物理资源信息、虚拟资源信息、虚拟资源集信息;配置信息、利用信息、运行信息、质量信息;历史信息、当前信息、乃至趋势分析信息等。
而一个较为完备的治理体系,那么能够把虚拟资源治理划分为多个核心治理域。
这些域至少包括:
Ø效劳治理:
从效劳的方式,为业务系统提供统一的功能治理。
从而使整个平台能够灵活开发的无穷扩展。
以效劳治理为核心模块的多个治理域联合在一路,实现云计算中的ITIL理念。
Ø资产治理:
对组成资产的资源信息进行治理,全面掌控资产和设备的信息
Ø范围治理:
对全数的虚拟资源和虚拟资源集的静态信息进行治理。
需要注意的是,虚拟资源的范围要大于组成资产的信息,因为有一些虚拟资源可能只是需要时生成的功能数据。
Ø调度治理:
从资源调度的角度对虚拟资源和虚拟资源集进行治理,依照虚拟资源的运行状况,依照调整策略,动态的调整资源。
Ø效用治理:
从计费的角度对虚拟资源和虚拟资源集进行治理,取得资源的利用效率和节约的费用的数据,从而引导后续项目建设。
Ø质量治理:
从质量的角度对资源进行治理。
通过监控数据对虚拟资源的运行状况进行正确的评估。
Ø风险治理:
从风险的角度对资源进行治理。
通过虚拟资源的历史数据的搜集,对虚拟资源的以后可能显现的瓶颈或风险,提供预先的判定和警告
这些核心治理域均需要直接或间接地利用到资源日历,如以下图所示:
资源日历与治理域也表现了云计算中ITIL的概念,各个治理域都紧密与资源日历互动,最终保证云计算的效劳提供能力;确保各治理域的完善实现,就能够够确保云计算中的IT流程支撑业务流程,从而整体上提高了业务运作的质量。
资源日历和治理域是研究云计算中虚拟资源生命周期模型中的重要的研究对象,如以下图所示,资源日
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- 基于 计算 平台 虚拟 资源 生命周期 治理 研究