杭州云计算平台演示方案

杭州市 IBM 云计算管理平台解决方案 一、 项目 设计原则和方法 设计原则 ： 简化、共享、动态 、安全，实现随需应变的计算环境。 实现 IT 计算能力资源化， IT 资源划分自动化，应用部署及 IT 资源回收自动化。 云计算 实现动态基础架构的数据中心，使用 技术手段把计算 、 存储 、应用等作为服务 提供；通过虚拟化手段进行物理资源的共享，节约单一用户的使用成本；提供自动化的服务开通能力迅速满足用户需要；提供更多的安全机制和可靠性机制，保证企业级应用的需求，满足大企业的安全标准。 我们 在这里开园演示中 使用 IBM公司云计算 技术特点 优势 如下 ： 统一管理 IT 基础设施（服务器、网络、存储、软件等），实现对 IT 资源的有效掌控 将标准流程和和模板融入 IT 管理，降低运维风险 共享资源，提升资源利用率 降低电力消耗 有效利用已有资源 降低系统维护成本 快速响应企业对 IT 资源的需求 便于以后的的数据大集中和数据分析 该解决方案可以对企业现有的基础架构进行整合，通过虚拟化技术、自动化技术和服务管理技术，实现企业硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署和统一备份，打破应用对资源的独占，从而帮助企业提高资源管理效率。其具体功能如下： 集中资源管理 池化资源管理 备份和恢复 用户管理 自动化管理 服务流程管理 资源使用报表 该解决方案主要由以下部分构成： 需要纳入管理的软硬件资源及其虚拟化引擎 。硬件可以包括 IBM的 PC服务器和 System P的机器以及第三方的服务器、存储服务器、交换机和路由器等网络设备。虚拟化引擎包括小型机上的PowerVM, x86上的 VMware/KVM/Xen等。软件可以包括各种操作系统，如 AIX、 Linux、 Windows、HPUX、 Solaris等，以及各种中间件和数据库如 WebSphere， DB2， Oracle等。 提供管理功能的软件产品。 解决方案部署服务及客户化服务。该解决方案可以按照客户的特定需求和应用场景进行二次开发，使管理平台与客户已有软件硬件进行紧密集成。 该解决方案可以提供资源使用者通过自服务的方式提 交资源申请，资源管理人员进行批复的使用流程，以及资源自动管理和动态分配、部署、配置、重新配置以及回收资源，也可以自动安装软件和应用。 二、方案设计思路 IBM 解决方案的设计目标是以云计算模式管理 IT 资源，具体功能涵盖了三个层面： 1. 资源的虚拟化管理 利 用虚拟化技术， 将一台物理服务器切分为多台虚拟服务器， 提高 IT 资源的利用率 ； 通过虚拟化技术中基础设施的共享的特性来提高系统的稳定性和可靠性； 通过在虚拟化中集成的管理技术和理念加强集中后数据中心的管理，降低管理成本和运营成本； 2. 资源的自动化部署管理 利用该技术平台来实现集中服务器和存储资源管理、资源部署，降低数据中心运行的纯人工工作量，提高系统、业务的运行的安全性和稳定性； 实现集中资源配置管理，并利用该技术平台提供最实时、最准确的配置信息和运行状态信息来支持企业内既有的管理系统的高效管理； 结合其管理平台的运用，将自动化的管理和资源管理、资源部署、资源配置等管理功能有效集成后，将资源管理的水平提升一个成熟度。 3. 资源的服务化管理 在资源自动化部署管理的技术平台上加载资源管理的服务流程，将技术的实现和管理流程相结合；将业务和基础架构的基础资源相连通； 通过服务流程的集成，将资源管理服务也纳入到整体的数据中心 IT 服务框架中，通过资源的管理流程将 IT 管理中的服务支持和服务递交贯通； 结合虚拟化技术的实践和运用，将资源虚拟化的管理也纳入该资源管理的服务中，达到技术和管理同步，并使技术服务于管理； 三、组件逻辑架构 方案主要由 4 个组件构成： TSAM、 ITM、被管理的资源（服务器、存储、网络、软件）、辅助管理服务器（ NIM、 HMC 等）。其中， TSAM 提供了丰富的功能，它本身内嵌了 TPM，从而具备自动化控制被管理资源的能力。 TPM 包含了自动化引擎以及配置数据库。 配置数据库用来存放所有被管对象的配置信息。 下图是整个方案的组件架构图 尽管 TSAM 内部包含多个模块，但由于他们基于 TPAE 提供的统一平台，所有的功能都具有同一个管理界面、统一的用户管理模式，并且相互之间做了紧密的集成。基于基础架构统一管理的需求， TSAM 中的许多功能并不是都需要的，在下面的模块简介中，只介绍跟基础架构统一管理需求相关的部分。此外，下面的章节不再区分 TSAM 中的 5 个模块，而只会提到两个主要概念： TSAM 和 TPM。 四、 模块 1、 用户管理 用户数据库： 方案提供集中的用户管理功能，用户管理模块基于标准 LDAP 提供，可以便利的扩展，和其它系统进行集成等。 基于角色的用户管理： TSAM 缺省支持 4 种角色，分别为： 全局管理员，全局审查员 ，团队管理员，团队用户。 全局管理员能够对平台上所有共享资源进行管理，可以对资源请求进行审批，可以对所有用户进行管理，包括进行用户信息的添加、修改、删除、修改密码的操作。全局审查员只能查看资源，不能修改。 团队管理员可以代表应用团队提出资源分配申请，对资源的增加或减少提出申请，提出变更项目时间的申请，提出终止项目的申请。他可以对团队用户进行管理，包括进行用户信息的添加、修改、删除、修改密码的操作。 团队用户不具有变更资源请求的能力，他只能对团队已申请下来的资源进行查看，同时可以进行一些自服务操作，比如重启服务器、备 份等。 2、 资源管理及虚拟化 对于各种资源，平台都可以通过虚拟化对其进行统一管理。 2 3 4 5 1 3 3、 服务器虚拟化 对于 x86 服务器，方案可以支持目前业界主流的虚拟化产品，比如 VMvare， Xen 等。 对于非 x86 服务器也可以支持。方案支持目前几乎所有的小型机厂商的主流虚拟化技术， IBM Power系列的 PowerVM(LPAR)虚拟化技术， HP 安腾系列的 vPar/HPVM 虚拟化技术等。方案可以将各个厂商的小型机通过各自的虚拟化技术进行池化管理，变成平台中的不同类型的资源池，统一分配和管理。 4、 存储虚拟化 方案可以将存储资源进行管理，与虚拟机搭配使用。本地存储和 SAN 存储设备，都可以看成计算资源池中的存储空间，由管理平台分配给各虚拟机。 5、 网络虚拟化 对网络的池化管理主要是对网络可用资源的池化，包括对可用 IP地址的分配 ，交换机 VLan 的分配管理， VPN 账户和访问控制配置。管理员可以将可以使用的 IP地址配置成不同的 IP地址池，通过平台自动的根据应用系统的需求，从 IP地址池中进行分配、回收。 6、 资源配置信息库 通过集中资源管理，管理员可以管理所有的计算资源，包括服务器、网络、存储、软件等。管理员可以利用此模块进行计算资源的增加、删除、修改和配置。集中资源管理模块提供 Web 访问接口，后台组成主要包括资源数据库，中间件模块和资源管理接口。通过集中资源管理，管理员可以实现各物理设备的配置和管理。 资源模型和数据库： TSAM 内置的 TPM 定义了一整套数据中心资源模型，包括服务器、虚拟机、存储、网络以及他们的各种配置项，比如 CPU、内存、 IP、板卡等等。根据这个模型， 资源数据库存储所有计算资源的信息，可以实现分类、分级的计算资源管理，方便数据中心管理员配置所有的计算资源，通过数据库可以进行计算资源统计、报表等功能。资源数据库同时是其它各种功能的运转核心，通过资源数据库提供的访问接口，可以进行例如自动化操作等功能。 自动化发现： 集中资源管理功能可以自动化的对进入管理范围内的设备进行增加和配置，当用户增加新设备时，只需要按照配置将新设备连接入管 理网络，集中资源管理功能可以通过自动化的流程将设备增加入资源数据库，并对资源进行配置。 资源管理接口： 目前平台已经能够管理数千种不同厂商、不同种类的物理设备、操作系统和应用软件，对每一种计算资源，集中资源管理模块都是用过资源管理接口进行管理，资源管理接口是集中资源管理模块定义的针对不同计算资源之间的标准接口，这个接口可以进行扩展，也就是说，对于平台目前不支持的设备，可以通过增加设备管理接口的方式进行增加，可以进行定制化的开发工作。 7、 服务建模及生命周期管理 虚拟机资源服务其实只是 TSAM 能够提供的一种服务类型。 TSAM 内置了强大的管理引擎能够实现对各种 IT 服务的生命周期进行管理，涵盖服务的定义、实例化、实例管理、实例回收、服务撤销这一整个过程。 服务生命周期主要分成以下几个阶段： (1)、服务模板定义，主要指准备环境，将各种合适的资源纳入到资源池，准备标准的计算能力。 (2)、创建服务目录，主要指将计算资源标准化，按照服务的方式进行提供。服务目录中的资源可以为服务器、可以为单个的 CPU 或内存、可以为存储容量、可以为应用软件、可以为特定执行程序，服务目录是一个环 境可用计算资源的集中体现。 (3)、服务订阅，主要是指服务消费者申请能力和服务，或者更改某个已有的服务申请。环境越是庞大、其服务管理就越是要求准确和严格。如果出现计划服务的时间无法获得所需的计算资源，就会影响相关服务申请的服务水平，从而给使用部门，即服务消费者，带来业务上的损失。 (4)、服务运行，服务运行首先意味着服务的供应，通过自动化的供应平台使消费者在指定的时间获得资源；其次意味着服务的管理，需要确保服务的质量，包括计算性能和可靠性。这些都是服务中需要关注的部分。 (5)、服务终止，当消费者不再需要服 务时，服务会被终止，资源会被回收。资源可以重新放回资源池以重新利用。 下图展示了 TSAM的基本概念，并显示了这些概念如何适应为特定类型的 IT服务建立服务自动化方案。从设想哪种服务能够自动化开始， TSAM 从结构和运营的角度进行服务定义。在服务定义的基础上，可以创建服务部署实例，部署实例代表了一个具体部署的服务实例，用户可以在 TSAM 数据中心使用该实例。 TSAM 服务自动化 模型 的基本元素，即服务定义和服务部署实例，由两个主要部分组成：服务的结构化模型和运营模型。简言之，服务结构化模型描述了受管服务看起来像什 么；而运营模型定义了服务所能执行的流程。以下内容将介绍该两种模型。 （ 1）结构化服务模型 TSAM 的结构化模型定义了组成服务的所有物理及逻辑组件，以及两组件间的关系。针对某种服务，每一种组件都定义了 若干 属性，并保存在结构化模型中。 TSAM 也采用服务拓扑模型来描述此部分服务定义。服务拓扑模型抽象的粒度取决于受管服务的范围，也取决于服务操作人员的主要角色。 （ 2）运营服务模型 前面概括介绍了结构化服务模型，而运营服务模型定义了在结构化服务模型中描述的，能够在服务上执行的所有管理流程。特别地，运营服务模型定义了 TSAM 管理的自动化流程。每个流程基本上都是在服务组件上顺序执行的任务，旨在达到某种管理目标。 TSAM 使用“管理计划”这一名词代表服务自动化流程。 （ 3）模板与实例 TSAM 的另外一个重要概念是模板与实例。当使用 TSAM 实现服务自动化时，服务定义（包括结构化服务与运营服务）最初是以模板的形式创建。即，在不设定任何服务实例的情况下，定义一种服务和管理流程的设计图。 TSAM 使用“ 服务定义”这一词语代表服务自动化生命周期的这一阶段。 TSAM 可以基于这些模板创建和管理不同服务的不同部署要求。例如，在使用服务模板管理 VMware 虚拟机的资源池时，可以对相同服务的不同实例进行操作：用其中一个虚拟机为一个项目组进行部署，用另外一个实例为测试组进行部署。 TSAM 使用“服务部署实例”这一词语代表从一个服务定义中为管理服务创建的特定实例。 服务模型的创建通过服务定义来实现。 TSAM 服务定义描述了一种特定的服务类型，这种服务的主要特点是实现自动化管理。服务定义的主要工作室定义结构化模型 服务拓扑 模板，以及以管理计划模板的形式存在的服务运营模型，比如属于服务自动化的管理流程。 TSAM 产品提供的 服务 定义包括 z/VM 虚拟服务及软件服务、虚拟服务器供应（ VMware， PowerVM， XEN，KVM 等 ） 、 WebSphere CloudBurst 服 务 提 供 。 在服务定义中， 定义 了相应的服务的拓扑结构、管理计划等等。 如虚拟服务器提供的服务定义，拓扑结构中包含项目、虚拟服务器、软件栈，虚拟服务器的个数根据服务请求的个数，在服务的实例中，可以是一个或多个。 管理计划定义： 通过服务定义，可以查看相应的服务部署实例及对应状态： 服务部署实例的详细信息通过界面可以查看实际拓扑节点以及部署实例的生命周期状态： 7、 管理流程自动化 TSAM 通过使用 SRM 将一些功能分类后作为服务目录产品 (service catalog offerings)展现给终端用户。这种方式隐藏了 TSAM 管理员界面内的很多细节，很大程度上降低服务的复杂性，并且更容易被用户理解和接受。 8、 配置自动化 在 TSAM 的模板中包含了对执行操作的定义，如在被管环境中进行的自动化操作。这些操作在 TSAM的处理逻辑中还仅仅是元数据的描述，而不是在被管环境中可执行的动作。真正被用来实现部署的自动化操作是 TPM 工作流或者脚本，他们由 TSAM 在运行时来调用。 TPM 内嵌在 TSAM 中，无需单独采购。 TPM(IBM Tivoli Provisioning Manager)作为 IBM 运维自动化管理的核心平台， 通过 工作流 自动完成需要手工完成的配置和部署的过程。它使用预先构建的 行业最 佳实践 工作流 来提供对主要供应商产品的控制和配置。用户也可建立定制的工作流来实现公司数据中心的 最佳实践 和过程。然后，可以将这些过程自动化，并以某种一致的、无错的方式来执行。事实上，使用这些自动的 工作流 ， TPM 就能够利用单击按钮操 作来配置和部署服务器（从完全裸机到完整产品）。与 TPM 一起提供的还有一个预定义的 工作流 的 最佳实践 集，这些工作流支持来自主要供应商的产品，比如 IBM (服务器和软件 )、 SUN、 Cisco、 Mware Citrix、Siebel 和 Microsoft 之类的供应商。这些 工作流 可以自动化特殊的数据中心的处理，这些处理包括安装、配置和部署服务器、操作系统、中间件、应用程序、存储器和网络设备。 TPM 的具体功能包括： - 控制设备的生命周期 - 安装、使用及维护 - 对于操作系统的裸机安装 - 探测及资产目录 - 软件分发 - 动态内容传送基础架构 - 兼容和纠错 - 通知 9、 计量及报表 TSAM 基于 BIRT 运行时，提供各种服务定义、服务运行实例的报表。新的报表可以使用 Eclipse BIRT Designer 设计并发布到平台上。 默认的报表提供按照服务部署的类型 /用户展现。 服务部署实例报表可以展现每个项目所关联的虚拟服务器，以及每个服务的历史状态信息。 报表可以导出为 PPT/DOC/PDF/XLS 等格式。 10、 软件管理 维护可部署的软件包。这是支持应用型服务的主要模块。方案可以支持现有的各种应用，如 OA、 E-mail、CRM、 ERP 等等。这些应用可以采用任何主流的编程语言编写，使用各种商业及开源中间件、数据库。应用可以不用做任何代码级的改造，而是通过配置的方式加到平台中。 应用的软件包一般以静默安装的方式进行部署，无需与操作系 统镜像打包。这样可以带来如下好处： - 减少需要维护的操作系统镜像数目，只需要维护一个基本操作系统镜像，而把软件列表独立于系统镜像之外维护 - 保证软件的正常运行。某些软件如果打包在操作系统内部，在系统恢复后很有可能无法工作。而通过静默安装方式部署的软件则肯定不会有问题 - 支持分布式应用的快速部署。某些应用由多台服务器组成，应用部署时必须考虑服务器之间的关联关系，如 IP地址的指向，端口的匹配等等。在平台中，通过应用模板的支持，用户可以自定义分布式应用软件包，并在 IT 资源池中进行部署。 11、 操作系统镜像管理 在环境中 ，用户所申请的服务需要通过标准的镜像，供用户在提交请求的时候选择。 标准的镜像，保证了所提供服务的合规及标准性，使得资源的自动提供成为可能。 TSAM 通过自动发现，获取在不同的