云計(jì)算平臺(tái)解決方案——軟件開發(fā)測試云平臺(tái)一、業(yè)務(wù)挑戰(zhàn) 一、業(yè)務(wù)挑戰(zhàn) 1TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"二、云計(jì)算軟件開發(fā)平臺(tái)解決方案 2\o"CurrentDocument"云計(jì)算整合架構(gòu) 2\o"CurrentDocument"虛擬化平臺(tái) 2\o"CurrentDocument"云服務(wù)管理平臺(tái) 3\o"CurrentDocument"云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 4\o"CurrentDocument"網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則 4\o"CurrentDocument"核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 4\o"CurrentDocument"存儲(chǔ)與備份 5\o"CurrentDocument"三、用戶價(jià)值分析 6\o"CurrentDocument"四、設(shè)備清單 10\o"CurrentDocument"基礎(chǔ)設(shè)施及網(wǎng)絡(luò)部分 10\o"CurrentDocument"服務(wù)器 10\o"CurrentDocument"云計(jì)算軟件 11一、業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)一、業(yè)務(wù)挑戰(zhàn)無錫華夏計(jì)算機(jī)技術(shù)有限公司于2000年1月成立，是無錫軟件出口外包骨干企業(yè)。公司主要以面向日本的軟件外包開發(fā)為中心，致力于不斷開拓國內(nèi)市場、為客戶提供優(yōu)質(zhì)的系統(tǒng)集成等業(yè)務(wù)。隨著企業(yè)的發(fā)展，IT投入不斷加大，隨之而來的PC管理問題也越來越突出。華夏目前PC總擁有數(shù)1000臺(tái)，主要用于研發(fā)和測試，由于項(xiàng)目多、任務(wù)緊，一臺(tái)PC經(jīng)常要用于不同的項(xiàng)目開發(fā)，而每次更換都要對(duì)PC系統(tǒng)進(jìn)行重新安裝和環(huán)境搭建。根據(jù)實(shí)際統(tǒng)計(jì)，華夏一個(gè)員工平均每年參與4個(gè)項(xiàng)目的開發(fā)，也就是每年要重新搭建四次開發(fā)環(huán)境，對(duì)測試人員來說這個(gè)數(shù)量還要更多；平均每次更換環(huán)境花費(fèi)時(shí)間10個(gè)小時(shí)，華夏每年大約花費(fèi)4萬小時(shí)用于PC系統(tǒng)和環(huán)境搭建，按照人均工資15元/小時(shí)，每年花費(fèi)在60萬左右。除此之外，由于PC的使用壽命較短，更新升級(jí)頻繁，大量的PC就意味著每年都要有很多PC需要淘汰和更新，現(xiàn)在這個(gè)數(shù)字大約是10臺(tái)/月，而隨著華夏的發(fā)展壯大，這個(gè)數(shù)字會(huì)進(jìn)一步增加，這就意味著華夏每年花在PC升級(jí)和更新的費(fèi)用最少在50?60萬。與此同時(shí)，大量的PC也是的企業(yè)的能源消耗巨大，電力花費(fèi)居高不下；按照平均180W/臺(tái)，一臺(tái)PC工作8小時(shí)/天，工業(yè)用電0.9元/度，華夏每年的電費(fèi)就將近15萬元。與巨大的IT投入相對(duì)應(yīng)的就是IT資源利用率較低，PC分布在企業(yè)各個(gè)項(xiàng)目小組的開發(fā)人員手中，很難進(jìn)行統(tǒng)一的管理調(diào)度，也無從得知PC的使用情況。軟件開發(fā)的各個(gè)階段對(duì)IT的需求都是不同的，我們無法得知某個(gè)正在進(jìn)行的項(xiàng)目使用的PC資源是否有多余，無法將項(xiàng)目完成用不到的PC資源及時(shí)收回，以便給下一個(gè)項(xiàng)目小組使用，造成大量的IT資源浪費(fèi)。二、云計(jì)算軟件開發(fā)平臺(tái)解決方案軟件開發(fā)云平臺(tái)的建立需要分別考慮現(xiàn)有物理集中的IT資源，更需要考慮如何利用云計(jì)算的平臺(tái)建立一個(gè)面向?qū)硇枨螅嫦虬l(fā)展的動(dòng)態(tài)計(jì)算資源分配管理和服務(wù)自動(dòng)化平臺(tái)。這就需要充分考慮整個(gè)平臺(tái)的延展性和可擴(kuò)充性，從而幫助用戶可以以最小的成本來搭建具有高度伸縮性的平臺(tái)。1云計(jì)算整合架構(gòu)下圖為云計(jì)算平臺(tái)的框架圖，由云計(jì)算資源池、基礎(chǔ)架構(gòu)管理服務(wù)器及應(yīng)用軟件組成。云計(jì)算資源池：由一組可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供應(yīng)和回收的預(yù)先定制的CPU和存儲(chǔ)資源形成，具體包括服務(wù)器節(jié)點(diǎn)設(shè)備和元存儲(chǔ)設(shè)備。由于云平臺(tái)的很多特性，需要再一個(gè)大的資源池中才能夠體現(xiàn)，比如動(dòng)態(tài)遷移、負(fù)載均衡和高可用性，所以我們建議，最少采用2臺(tái)X3850服務(wù)器，一臺(tái)磁盤陣列搭建云平臺(tái)。云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)管理服務(wù)器：為一臺(tái)X86服務(wù)器，安裝操作和管理整個(gè)云基礎(chǔ)設(shè)施的工具包。云計(jì)算應(yīng)用軟件（基本軟件包）：基于Web2.0、根據(jù)服務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行資源供應(yīng)和回收（如Web服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、目錄服務(wù)等）。2.1.1虛擬化平臺(tái)云計(jì)算平臺(tái)可以整合XenServer作為計(jì)算資源的虛擬化平臺(tái)。也可以擴(kuò)展支持KVM、IBMAIX虛擬化、Vmware等其他虛擬化技術(shù)。有了虛擬化平臺(tái)后，利用云服務(wù)管理能力就可以實(shí)現(xiàn)從服務(wù)申請(qǐng)到虛擬化部署、從系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化安裝到軟件部署等。為充分利用云計(jì)算的優(yōu)勢，建議硬件資源全部采用X86架構(gòu)的服務(wù)器作為服務(wù)器的資源池。服務(wù)器的整合在保持原有的服務(wù)器平臺(tái)硬件和軟件的前提下，在服務(wù)器裸設(shè)備上安裝虛擬化管理軟件，再虛擬化出來若干系統(tǒng)環(huán)境，相當(dāng)于多個(gè)云主機(jī)。。2.1.2云服務(wù)管理平臺(tái)利用云計(jì)算服務(wù)平臺(tái)提供了面向管理員和使用者的服務(wù)門戶。這些基礎(chǔ)服務(wù)包括以下部分：用戶管理系統(tǒng)中有兩大類用戶，分別為：云計(jì)算平臺(tái)管理員，云計(jì)算平臺(tái)使用者數(shù)據(jù)中心服務(wù)平臺(tái)管理員能夠?qū)?shù)據(jù)中心云平臺(tái)上所有資源分配請(qǐng)求進(jìn)行審批，增加或減少資源數(shù)目，變更項(xiàng)目時(shí)間，終止或刪除項(xiàng)目。數(shù)據(jù)中心服務(wù)平臺(tái)使用者能夠?qū)Y源分配提出申請(qǐng)，對(duì)資源的增加或減少提出申請(qǐng)，提出變更項(xiàng)目時(shí)間的申請(qǐng)，提出終止項(xiàng)目的申請(qǐng)。同時(shí)他們可以進(jìn)行一些自服務(wù)操作，比如重啟屬于他們項(xiàng)目的服務(wù)器、重置系統(tǒng)口令等。軟件管理維護(hù)可部署的操作系統(tǒng)鏡像及軟件包。這通常由云計(jì)算平臺(tái)管理員來負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)，某些應(yīng)用軟件或者商業(yè)軟件的部署需要定制或者客戶化實(shí)現(xiàn)。存儲(chǔ)管理用于維護(hù)外接存儲(chǔ)服務(wù)器及存儲(chǔ)資源池。使用計(jì)量用于對(duì)每個(gè)客戶使用的物理資源數(shù)量、時(shí)間和利用率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。這通常由云計(jì)算平臺(tái)管理員來負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)。而云計(jì)算平臺(tái)使用者則是獲得報(bào)告，了解自己申請(qǐng)的資源的使用情況。部署管理部署管理提供對(duì)用戶請(qǐng)求的自動(dòng)化部署。部署按照特定時(shí)間，根據(jù)云計(jì)算平臺(tái)使用者獲得的申請(qǐng)來實(shí)際部署。部署的實(shí)際工作由云計(jì)算服務(wù)管理平臺(tái)的供應(yīng)引擎來自動(dòng)實(shí)現(xiàn)。管理源需要做的是監(jiān)督部署任務(wù)的執(zhí)行情況。運(yùn)行監(jiān)控主要提供對(duì)當(dāng)前申請(qǐng)使用的虛擬服務(wù)器的當(dāng)前狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，了解基本的性能狀況，并在自服務(wù)界面上呈現(xiàn)給相應(yīng)用戶。安全管理云計(jì)算平臺(tái)提供了完善的手段保證每個(gè)項(xiàng)目的安全性和隔離性。用戶對(duì)系統(tǒng)的訪問有兩個(gè)渠道：訪問Web管理界面和訪問項(xiàng)目虛擬機(jī)。對(duì)于Web界面的訪問需要使用用戶名和密碼。對(duì)于虛擬機(jī)的訪問通過以下手段進(jìn)行控制：系統(tǒng)對(duì)外的接口上由一個(gè)VPN設(shè)備對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證。每個(gè)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)一個(gè)vLan。每個(gè)項(xiàng)目的虛擬機(jī)位于該vLan內(nèi)部。vLan的隔離性由交換機(jī)及各主機(jī)上的hypervior保證。虛擬機(jī)的隔離性由虛擬化引擎本身保證。此外，操作系統(tǒng)的用戶認(rèn)證也可以對(duì)用戶信息進(jìn)行保護(hù)。2.2云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)云計(jì)算系統(tǒng)是眾多服務(wù)器集中的管理系統(tǒng)，其系統(tǒng)特點(diǎn)是主機(jī)存放密集、服務(wù)范圍廣、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安全程度要求高。在云計(jì)算中心的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中應(yīng)充分考慮這些特性。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)原則云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)建設(shè)要實(shí)現(xiàn)內(nèi)部全方位的資源共享，應(yīng)用三層交換，使網(wǎng)絡(luò)安全可靠，必須具備高性能、高安全性、高可靠性，可管理、可增值特性以及開放性、兼容性、可擴(kuò)展性。核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)基于云計(jì)算平臺(tái)的需要，把整個(gè)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)分為兩個(gè)區(qū)域，其中出口和核心作為一個(gè)整體區(qū)域，采用兩臺(tái)核心交換機(jī)，并部署2臺(tái)防火墻實(shí)現(xiàn)冗余連接；接入?yún)R聚作為另一個(gè)區(qū)域，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就是由上述系列產(chǎn)品構(gòu)成了三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)采用雙核心，兩臺(tái)核心交換機(jī)之間通過特殊協(xié)議互為備份。在核心層與匯聚層之間所選用的設(shè)備建議支持萬兆平滑過渡的設(shè)備，充分考慮了設(shè)備的投資以及對(duì)下一代技術(shù)發(fā)展趨勢的兼容性，真正做到了可平滑過渡到骨干網(wǎng)。在骨干層設(shè)計(jì)的時(shí)候充分考慮冗余設(shè)計(jì)，在兩臺(tái)核心交換機(jī)之間通過千兆鏈路連接起來。這樣就構(gòu)成了一個(gè)全冗余式的骨干層，充分保證了整個(gè)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的穩(wěn)定。在云計(jì)算就網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)出口時(shí)，我們主要考慮了以下幾個(gè)需求：首先，對(duì)于雙出口的網(wǎng)絡(luò)，要求出口設(shè)備支持策略路由；其次，其次要求對(duì)于隊(duì)列以及業(yè)務(wù)類型的QoS有良好的控制，可以提供靈活的控制方法；第三，要在保證雙出口之間的靈活切換的同時(shí)，保證整個(gè)云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)的安全。2.3存儲(chǔ)與備份云計(jì)算平臺(tái)充分可以利用現(xiàn)有的存儲(chǔ)設(shè)備，形成一個(gè)可以充分利用的存儲(chǔ)資源池。如果沒有存儲(chǔ)設(shè)備，也可根據(jù)用戶存儲(chǔ)容量和數(shù)據(jù)傳輸效率要求，配備專門的云平臺(tái)共享存儲(chǔ)設(shè)備。由于基于云計(jì)算平臺(tái)的搭建方案，所有虛擬機(jī)的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序等都存儲(chǔ)在共享存儲(chǔ)中，所以對(duì)于存儲(chǔ)設(shè)備本身和傳輸網(wǎng)絡(luò)都有一定的要求。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)，建議用戶選擇光纖SAN的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，以滿足云計(jì)算平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)的需求。因?yàn)閿?shù)據(jù)集中，為了更好的保證數(shù)據(jù)的安全性，建議配備一臺(tái)備份存儲(chǔ)設(shè)備。在所有業(yè)務(wù)服務(wù)器上部署相應(yīng)的備份代理軟件模塊。這樣，在定義好備份系統(tǒng)資源和策略后，在指定的時(shí)間，備份系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)的將數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上的數(shù)據(jù)從共享存儲(chǔ)上、采用指定的方式備份到備份存儲(chǔ)設(shè)備中。三、用戶價(jià)值分析采用云計(jì)算技術(shù)，整合IT資源，將所有IT資源作為一個(gè)資源池，并將所有應(yīng)用軟件，作為一個(gè)軟件資源池，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人根據(jù)使用需要，提交資源使用申請(qǐng)，填寫資源申請(qǐng)表，云計(jì)算會(huì)自動(dòng)化幫助安裝部署所有IT資源，用戶即可領(lǐng)用，項(xiàng)目完成后，云計(jì)算自動(dòng)回收資源，放入資源池，用于下一個(gè)項(xiàng)目開發(fā)使用。開發(fā)云平臺(tái)中，軟件開發(fā)測試的系統(tǒng)和環(huán)境部署如下表所示：任務(wù)項(xiàng)描述投入資源調(diào)度用戶通過基于角色的Web門戶網(wǎng)站來實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)化供應(yīng)，提交請(qǐng)求之后，數(shù)據(jù)中心管理員會(huì)得到通知，并登錄以批準(zhǔn)、修改或拒絕該請(qǐng)求。一旦批準(zhǔn)，系統(tǒng)就會(huì)啟動(dòng)一個(gè)定義好的自動(dòng)化工作流程來完成整個(gè)部署工作。完全自動(dòng)化的供應(yīng)流程符合安全要求，減少了人為原因造成的錯(cuò)誤，大大縮短了系統(tǒng)部署的時(shí)間。5分鐘操作系統(tǒng)安裝系統(tǒng)會(huì)根據(jù)使用者提出的要求，通過后臺(tái)的方式，自動(dòng)的為用戶部署操作系統(tǒng)，用戶也可以啟用一個(gè)存儲(chǔ)在鏡像庫中的操作系統(tǒng)15分鐘環(huán)境搭建同一個(gè)項(xiàng)目組中的所有人，可以啟用一個(gè)已搭建好的環(huán)境鏡像，也可以通過應(yīng)用資源池，選擇需要使用的應(yīng)用程序30分鐘網(wǎng)絡(luò)配置自動(dòng)化配置5分鐘安全防范自動(dòng)化安裝5分鐘變更云計(jì)算平臺(tái)的資源變更功能非常靈活，用戶可以在原有的系統(tǒng)中添加或刪除軟件組件或者連同操作系統(tǒng)完全重新部署。用戶也可以向現(xiàn)有項(xiàng)目資源中添加服務(wù)器或者去除服務(wù)器，或者在符合要求的硬件系統(tǒng)上，也可以選擇增加或減少分配給一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)的資源數(shù)量。當(dāng)變更申請(qǐng)?zhí)峤缓螅麄€(gè)系統(tǒng)的變更操作都是自動(dòng)進(jìn)行的，無需人工介入，系統(tǒng)可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成變更申請(qǐng)，提供給用戶使用。30分鐘回收IT資源在提交申請(qǐng)時(shí)需要用戶填寫服務(wù)的開始和結(jié)束時(shí)間，這樣便于數(shù)據(jù)中心的管理人員對(duì)于資源使用情況有所了解。在服務(wù)到達(dá)結(jié)束時(shí)間時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將資源收回，以便可以給其他需要資源的服務(wù)來使用。當(dāng)然用戶可以變更服務(wù)的結(jié)束時(shí)間，這也是管理平臺(tái)的重要功能之一。10分鐘硬件生命周期服務(wù)器使用壽命比PC較長，并且隨著計(jì)算能力需求增大，可以減少一臺(tái)服務(wù)器上的虛擬機(jī)數(shù)量，以延長服務(wù)器使用生命周期5——8年使用云計(jì)算平臺(tái)為軟件開發(fā)提供IT支持，可以實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo)：1、提高IT資源利用率使用云計(jì)算平臺(tái)，將所有IT資源集中到數(shù)據(jù)中心資源池，開發(fā)人員根據(jù)實(shí)際使用需要申請(qǐng)IT資源，管理人員能夠監(jiān)控到IT資源的使用情況，包括CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)的使用率；云計(jì)算平臺(tái)的IT資源調(diào)度管理和資源回收功能，能夠最大限度提高資源的使用效率，避免IT資源的浪費(fèi)。根據(jù)調(diào)查顯示，人均PC的IT資源利用率不足20%，而是用云計(jì)算平臺(tái)，可將IT資源利用率提高到70%。2、降低軟件開發(fā)生命周期使用云計(jì)算平臺(tái)部署軟件開發(fā)系統(tǒng)和環(huán)境，完全通過自動(dòng)化和標(biāo)準(zhǔn)化流程，整個(gè)軟件開發(fā)IT資源的部署時(shí)間只需要90分鐘，并可對(duì)同一項(xiàng)目組所有人員同時(shí)部署，平臺(tái)自帶的變更管理大大減少了資源變更所需的人力物力，降低軟件開發(fā)生命周期，節(jié)省人員成本。3、降低IT總體擁有成本使用云計(jì)算平臺(tái)，平均服務(wù)器的使用壽命5——8年，而且更加穩(wěn)定，處理能力更強(qiáng)，考慮到PC的使用效率較低，以及服務(wù)的CPU處理能力，1000臺(tái)PC大約等同于10?15臺(tái)IBMX3850服務(wù)器，按照6年折舊，大約每年更換2臺(tái)，只需花費(fèi)30萬左右，直接節(jié)省50%IT成本。四、傳統(tǒng)模式和云計(jì)算機(jī)模式對(duì)比該表以1000臺(tái)PC為例，在云計(jì)算的模式下，一年可節(jié)省60%的總體擁有成本！傳統(tǒng)模式和云計(jì)算模式對(duì)比任務(wù)項(xiàng)描述傳統(tǒng)模式云計(jì)算模式資源調(diào)度根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況，分配需要使用的資源數(shù)量，統(tǒng)計(jì)目前閑置資源，或整合其他資源，調(diào)度給項(xiàng)目組使用1天5分鐘操作系統(tǒng)安裝 包括Windows2003、Windows2008或者Linux等4小時(shí)15分鐘環(huán)境搭建搭建軟件開發(fā)測試需要的相關(guān)環(huán)境，包括開發(fā)平臺(tái)、