《管理信息系统虚拟化资源管理及共享中心云化研究》

中国移动通信集团河南有限公司 承担部门：信息技术部 2010年 4月 课题名称：管理信息系统虚拟化资源管理及共享中心云化研究 项目类型： （集团重点 /联合项目 /省级重点） 一、项目信息 课题名称 管理信息系统虚拟化资源自动化运维能力提升研究 课题分类 主题词 云平台，自动化，虚拟化，运维管理 课题预计开始时间 2010.6 预计结束时间 2010.11 立项经费、预算 50万人民币 二、立项背景和意义 阐述本项目立项的背景和意义 集团公司管理信息系统部 2009年集团指导进行了省公司的虚拟化整合工作 跨地域虚拟化研究 南基地试点和各省份的试点项目 移动内部云总体要求规范 外部驱动力 全业务环境下运营商竞争加剧 移动互联网化，催生出新业务。要求 IT对于多变的快速的业务及时响应，稳定支持 国家战略，节能减排，绿色经济 河南移动 IT战略发展目标 河南移动现状 2009年，将近 60台 pc服务器通过 vmware进行了虚拟化整合，整合到 13台PC服务器上 实现了 MSS应用从物理资源到虚拟资源的迁移 实现 X86服务器的本地虚拟资源池 ,服务器资源利用率显著提高 小型机、存储以及桌面终端都进行了虚拟化实施或尝试 当前与集团合作进行联合性项目，要实现虚拟资源池的统一管理、集中监控以及资源的快速供给 二、立项背景和意义 阐述本项目立项的背景和意义 项目意义 在现有的虚拟化整合基础上，进行下一步资源池架构设计，实现资源池统一管理，集中监控和快速供给。 利用虚拟化、自动化技术，将 IT技术转换为资源服务，建立“共享资源调度平台”，更好的支持快速变化的业务要求 积累在技术和运营模式上的经验，为总部提供高价值的建设经验 在云平台架构层面、落地实施方案方面、关键技术方面、平台运维管理方面进行创新 通过研究和实践本地资源池的 虚拟化、物理机的统一管理和监控 ， 统一服务器资源申请 、 自动的资源规划 、 自动部署操作系统及相关应用 ， 减少人为操作的误差 。 对服务器资源申请的快速响应 ，进一步提升本地池的资源整合能力， 更加灵活的 进行 资源调配，提升计算资源的 服务 效率 和管理能力。降低 企业 IT系统 的运营和管理成本 ，并探索基于资源自动调配的服务供应和基础设施的新的建设和部署模式。 二、立项背景和意义 解决现网、生产运营中哪些问题 解决虚拟计算资源和物理计算资源的统一管理、分配。包括：物理和虚拟资源的管理和监控 解决支持业务上线周期长，资源的容量预测资源实现按需供应 将 IaaS中计算资源和存储资源，作为服务提供给业务部门 解决现网的设备操作系统 中间件 补丁程序等自动化部署问题 ,减少过多人为操作和误差 解决现网在应用开发 测试 上线过程的资源供应问题 ,当前对于服务器资源申请的响应过慢问题 逐步解决本地生产运营中新应用快速上线和新业务快速推出市场问题 逐步解决本地生产运营中的物理和虚拟资源根据业务流量的动态配置问题 虚拟化资源运营平台 本地虚拟化管理平台的规范以及架构设计和建设实施 实施资源池的自服务门户功能 实施本地具备 SLA的虚拟资源池，实现物理资源和虚拟资源的流动和按需供给 实施基于本地虚拟化资源池虚拟资源和物理资源的统一监控 配置和管理 研究如何构建计算资源动态服务池 ,面向云化的发展路线 技术和方案 研究和验证跨本地应用系统全生命周期的物理资源和虚拟资源供应的技术和难点 研究本地跨物理实例的物理资源和虚拟资源联合管理的技术和难点 ,包括 x86服务器 虚拟化监管， UX系统虚拟化监管和关键技术 三、课题研究目标 跨地域虚拟化资源 研究本地跨数据中心虚拟化资源池的架构和关键技术 研究跨区域网络带宽对于跨地区的应用资源使用的影响和安全 研究 传统应用架构能否支持跨地域网络的资源服务建模的实例 对于网络联通资源池技术验证，测试和试运行后，评估跨地域的可行性和适用范围 自动化管理系统 架构和关键技术 验证 自动化运维管理系统功能规划 自动化运维管理系统架构规划 业务服务的监控 虚拟化下的自动化运维研究 四、课题研究主要内容 课题研究的主要内容 研究和实践本地虚拟资源池的物理和虚拟资源的统一管理和监控 研究和验证本地虚拟池的跨应用全生命周期服务：提供从应用系统开发、测试、运行和优化过程中的基础设施虚拟资源供应服务。 研究和实践基于简单应用的 Iaas,实现跨物理实例物理机和虚拟机的申请和供应 研究基于复杂应用的 Iaas, 实现 PaaS以及 Saas的资源管理和服务供应 研究和验证本地虚拟池的按需服务：按照资源类型提供统一的基础设施资源池，按需供给； 研究和实践本地虚拟资源池的自动化部署和自动资源容量规划 研究和实践虚拟资源的服务全生命周期管理 ,完成统一服务申请 审批 部署 使用 终止整个周期管理 研究本地虚拟池的 SLA服务：设定应用系统的需求等级，提供相应服务； 研究本地云的动态服务：本地虚拟化资源的动态调配服务 研究本地云的自适应服务：根据运行时状态的自动虚拟资源优化服务 研究虚拟资源的基于策略的服务建模 ,动态自动化配置 ,自动故障修复 ,共享冲突 ,服务实例化 服务器 存储 网络 资源层 管理层 服务层 账户管理 服务目录 部署服务 用户报告 自助服务门户 硬件虚拟化和应用虚拟化 资源管理 & 负载均衡 &自动化部署 虚拟化层 其他 管理门户 五、研究总体框架 服务层 五、研究总体框架 门户新用户登陆 注册 1. 单位信息 2. 申请信息 服务请求 1. 计算 2. 网络 3. 存储 客户 1 自服务 客户 1 管理 管理员 1. 确认资源的可用性和容量规划 2. 配置资源 3. 分配资源 1. 生成 /启动 VM 2. 停止 /删除 VM 3. 访问使用报告 管理层 五、研究总体框架 高可用性 业务的可持续性 VM的动态管理和迁移 管理SCVMM 计算提供 器 网络 提供器 SAN 提供器 五、研究总体框架 资源层 虚拟化层 六、主要技术方案和关键技术 基于国际比较成熟的 虚拟化资源管理和 IaaS服务模式 及 技术方案 符合河南移动管理信息系统的云平台技术方案，包括：资源管理，监控，自动化和自服务门户 实现基于复杂应用和跨物理实例的技术方案 关键技术 监控技术 自动化技术 服务全生命周期管理 跨物理实例资源联合 基于策略的动态调配 基于服务分级的自动化供应 资源共享冲突、故障自动修复 复杂应用的资源服务建模和实例化 七、项目的难点 云平台的架构，功能和实施蓝图 基于策略的动态资源调配和容量管理 复杂应用的服务建模和实例化 跨物理实例的资源联合管理 虚拟资源的共享冲突 虚拟资源的故障自动修复 八、本课题的创新点和专利点 创新点 服务目录的建立和管理 基于自服务的资源申请和供应 复杂应用的服务建模和实例化 基于策略的资源调配和自动化部署 虚拟资源的容量管理 九、与本课题有关的研究工作积累和已取得的研究成果 2009年，河南公司在集团公司统一部署和指导下，进行了管理信息系统 IT基础设施的虚拟化整合工作，建立河南公司管理信息系统服务器虚拟资源池和存储虚拟资源池。 实现了现有 x86服务器 5:1整合，物理服务器数量由 60余台减少到13台； UNIX服务器实现 4： 1整合，物理服务器数量由 14台减少到 3台，以此为基础构建了管理信息系统开发测试平台； 多台虚拟机共享一台物理主机的资源，提升了单台服务器的CPU和内存利用率；利用虚拟化技术系统平台的可用性达到99.99%，减少了停机时间。 使用 SVC存储虚拟化技术，由整合前的 3套独立的 SAN网络、磁盘阵列整合为 1套共享的 SAN网络及磁盘阵列存储资源池。实现了从分散管理到集约管理的转变；从资源分割到资源共享的转变。 十、项目输出成果 虚拟化资源运营平台（管理，监控和自动分配）的架构设计和功能逻辑设计 从虚拟化到云服务的实施发展路线图 虚拟化资源运营平台 I期验证搭建（实现 x86平台虚拟机和物理机统一管理） 自动化关键技术验证