小型机的应用及维护

小型机的应用及维护

由于业务需要，我们需要建立全国各地的测试和数据处理中心。为了满足不同的用户数据的需要以及不同用户的需求，我们需要使用不同的小型计算机服务器和切理服务器。为了更好地利用和管理这些资源，充分利用这些资源，以最低成本完成这些资源的分配、配送和维护，并开始基于小型计算机云计算的研究项目。测试平台的建设目标可以提供系统的合规测试、功能测试、性能测试、安全测试及第三方软件选型评估测试等的平台测试环境；实现测评中心硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破测试项目对资源的独占，在有效的短时间内使用较少的人力资源可以快速部署好所需的各种测试环境，实现测试资源的统一管理、动态调度、效率监控，提供更大的灵活性，节约资源时间成本。1云计算小型计算机集群的目标1.1网络设备测评中心测试平台需要纳入的硬件资源包括IBM、HP小型机、X86服务器、存储服务器和交换机、路由器等网络设备；纳入的软件资源可以包括各种测试项目中使用到的操作系统、中间件、数据库，如AIX、HPUX、Windows,WebShpere、Weblogic,Oracle和DB2等。1.2资源分配虚拟资源为新的测试项目分配物理服务器或者虚拟服务器资源分配虚拟资源包括CPU、内存、网卡、硬盘动态调整虚拟资源：增减CUP、增减内存大小、增减硬盘大小等。1.3项目数据库设计自动化部署操作系统和系统应用软件；测试平台快速自动部署测试项目的测试环境。操作系统和软件要求都可以远程无人值守安装，通过测试平台推送的方式来部署测试环境，使资源达到可用的目的。操作系统：HP-UX、AIX、windows、Linux、SunSolaris。数据库：Oracle、DB2。中间件：WAS、weblogic。其他软件：*.msi,Fetion.exeFirefox等。项目生命周期的测试资源动态管理测试平台可以自动管理和动态分配、部署、配置、重新配置以及回收资源。测试平台向测试项目用户提供虚拟的测试环境，用户可以自己定义虚拟基础架构的构成，如服务器配置、数量，存储类型和大小，网络配置等等，用户通过自服务界面提交请求，每个请求的生命周期由平台维护。虚拟服务器资源的回收有两种方式：一是项目结束,资源释放回资源池；二是管理员强制释放资源。1.4控数据资源动态调整原则实现软硬件资源的利用率监控，可以根据监控数据对测试项目的资源进行动态调整，保证测试项目的环境平台有效，避免浪费多余的资源。同时可以出具资源效率使用报告。2云计算平台的框架结构目前业界主要使用的小型机为IBM,HP,SUN小型机以及各种类型的刀片服务器，为了使不同机型的几十台小型机能够完成根据任务性质统一的资源划拨，分配，回收，以及工作环境准备，必须使这些资源能够形成有效地聚合和离散，这样也就形成了资源池的概念，也就是云计算中云平台概念。在项目中为了建设这样的云平台，使用了很多的工具以及进行了大量的编码，使这些资源能够完成聚合和分配，让分配的资源能够有效的组成相应的物理主机，让终端用户完全感觉到这是一个完整的没有干预的整体，这样才能达到所谓的离散的效果，也就是云计算中所说的云端。云端的建设就是要让终端用户能够感受到自己占用了独立的资源完成自己任务，而不需要关心底层的实现，能够根据需求，以及性能的要求来动态的调配其使用的资源大小。图1是项目根据IBM小型机设计的云计算平台的框架结构。下面对这个现实的体系结构做一些解释，同时说明其理论上存在的不足与缺陷。整体体系结构的核心是HMC微码层，这个微码层控制了资源的获取，以及资源的释放，同时完成这些资源的整合。同时微码层控制了整合后资源，对其有很大权限，能够控制启动，甚至能控制整合后资源中的一些功能，如网络启动，网络安装等等。在系统的生命结束之后，HMC控制各个资源的回收，通知各个资源池，回收自己的资源，做好登记。HMC微码层是一个独立的体系结构，和IBMP595硬件安装在一起，其他硬件的好坏都不能对其产生影响，它是整个IBMP595的大脑。在实际的现实中，由于要承上启下，一些资源池本身不完备，只有通过第三方软件来完成，例如这里VIOS就起到了这样的作用，它能够完成I/O资源的收集和管理，起到了I/O池管理的作用。负责和HMC进行交流和通信。这里的NIMSERVER主要起到了一些自动化安装和部署的能力，能够节省维护人员的维护工作量，降低维护人员的维护要求。在这样一个自动化体系结构下，对于需求，能够很快的组建一套适合工作的完整体系结构，在这个过程中，基本上不需要认为干预。在这样一个体系结构中，存在一些缺点和不足，其只能完成部分云计算的功能，完成部分资源的集合和分拆，提供一个有限的资源整合能力。造成这样的原因是，不是所有的资源都能够接受资源池管理，资源之间的整合数据总线，控制总线都不能很好的作为资源池管理，这样就造成了目前IBMP595只能在单台机器上完成资源的聚合和分拆，不能跨多台IBMP595完成这样的资源整合和分拆。目前IBMP595微码层的不足还在于其无法组建这样的异地资源，只能按照顺序完成单台IBMP595硬件资源的整合，当然这也和部分资源无法组成资源池功能有关。3资源状态的可替换性从项目中我们可以看出，小型机由于在设计结构上的原因造成了一些先天上的缺陷导致了在构造云平台是有很多的局限性，导致了资源聚合和离散都存在一定困难，针对存在的问题，本文提出了如下关于在云计算模型下小型机设计观点和理论。1）同一资源的可替换性，资源状态的可观察性。相同的资源，必须能够替换，同时产生相同的效果，比如I/O资源，CPU计算资源等。这些资源作为被选择资源，必须具备能够被选择，不是固定不变的，能按照状态进行选择，资源的状态必须是能够查询的，这样也是为了给资源在被选择时提供一个依据，这个状态描述了其目前能不能参加其它的组织，目前是不是忙。原则上，这样的状态变更应该是随时可以变更的，变化的。这里的资源我们指的是最小颗粒的资源，不管是虚拟的，还是物理的。2）资源之间协调性，能够按照程序顺序进行协调。资源之间的协调性有两个层面的意思，一是同类资源本身能够协调的按照需求进行分配和回收，二是所有的资源能够从一个整体的层面上获得协调，组成一个相对意义上的完整的满足需求的功能处理单元。每个获得协调的组合体能够相互独立。4资源池管理图2为具备云资源聚合的小型机理论框架结构图。1）微码层完成对整个小型机体系结构资源的装载和分解。在微码层能够对系统的整个资源进行最高级别的管理和配置，能够轮询资源池，向资源池发出命令，询问资源状态，同时对于获得的资源能够按照某种系统结构组装成为一个功能完整的体系结构。同是记录这个体系结构的组成成员，在需要体系结构瓦解，分解资源时完成把相应的资源归还给相应的资源池。2）资源池管理同种类的资源，完成资源状态的检测和轮询，维持一个可用队列，等待微码层面的呼叫，等待接受微码层面释放的资源。这些资源池必须能够完陈对立的自我管理和控制，对外管理资源的状态和提供空闲和忙时队列。3）微码层对于资源本身已经组装完成的一个体系结构不进行干涉，微码层只完成这个体系结构的搭建和登记，资源获取，和资源归还。这个微码层应该是一个对立的硬件和软件的结合体，在其他资源损坏时，其依然可以完成自己的工作，报告相应的结果。其的层次结构应该位列在所有硬件层次的底部，不受其他硬件的控制。5云计算模型小型机性能特点1）超大规模。“云”必须具有相当的规模，Google云计算已经拥有100多万台服务器，基于云计算模型小型机能够聚合形成巨大的规模效应。这样形成的“云”能赋予用户前所未有的计算能力。2）虚拟化。基于云计算模型小型机，支持用户在任意位置、使用各种终端获取应用服务。所请求的资源来自“云”，而不是固定的有形的实体。应用在“云”中某处运行，但实际上用户无需了解、也不用担心应用运行的具体位置。只需要一台笔记本或者一个手机，就可以通过网络服务来实现我们需要的一切，甚至包括超级计算这样的任务。3）高可靠性。基于云计算模型小型机能够使用数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机可靠。4）通用性。基于云计算模型小型机不针对特定的应用，在“云”的支撑下可以构造出千变万化的应用，同一个“云”可以同时支撑不同的应用运行。5）高可扩展性。基于云计算模型小型机的规模可以动态伸缩，满足应用和用户规模增长的需要。6）按需服务。基于云计算模型小型机集群是一个庞大的资源池，你按需购买；云可以象自来水，电，煤气那样计费。7）极其廉价。基于云计算模型小型机集群的特殊容错措施可以采用极其廉价的节点来构成云，“云”的自动化集中式管理使大量企业无需负担日益高昂的数据中心管理成本，“云”的通用性使资源的利用率较之传统系统大幅提升，因此用户可以充分享受“云”的低成本优势