大型企业私有云的规划与实现

李俊

【摘要】分析了现代企业信息化建设存在的问题，结合云计算技术的发展趋势，提出了一种基于云计算三层服务体系的企业私有云架构。针对企业私有云构建的关键要素进行了深入分析，制定了分步实施方案，实现了云计算技术在本企业的成功落地。

【关键词】大型企业；云计算；私有云；虚拟化；自服务

1、引言

近年来，随着科学技术的迅猛发展，现代企业信息化建设的步伐正在不断加快，企业应用需求层出不穷，系统设计复杂度和用户要求越来越高，IT基礎资源多而散乱，信息孤岛现象日益严重，基于传统基础架构下的应用开发、推广模式与业务需求快速变化之间的矛盾越来越突出。在这种形势下，如何实现业务管理与信息建设协同发展，如何实现信息资源科学、高效地管理，如何满足用户多元化的需求已成为企业急需解决的问题。云计算的出现，为企业解决上述问题带来希望。云计算是当前IT技术发展的趋势和热点，云计算相关技术是解决IT基础设施及IT复杂应用的有效手段。

本文通过深入研究云计算技术，提出了一种基于云计算三层服务体系的企业私有云整体架构模型并付诸实践[1]，实现了云计算技术在大型企业的成功落地。

2、云计算概述

2006年Google、Amazon等公司提出了“云计算”的构想。云计算是分布式处理、并行处理、网格计算和虚拟化等传统计算机和网络技术发展融合的产物[2]，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算代表的是一个概念，一种新的业务模式，通常建立在虚拟化技术的基础上，但不仅仅是虚拟化，还具有超大规模、弹性服务、资源池化、按需服务、泛在接入等显著特点[3]，其根本理念是将大量用网络连接的计算机资源统一管理调度，构成一个计算资源池，向用户提供所需的计算力、存储空间、软件功能和信息资源等服务。云计算以XaaS为目标，提供软件服务和计算服务的基础架构，利用共享的云服务平台，用户可以在任何地方通过互联网设备访问云端应用程序。根据服务对象和搭建云的目的不同，云计算可以分为公有云、私有云和混合云。而按照服务的内容，云计算又可划分为三个层次IaaS（基础架构即服务）、PaaS（平台即服务）、SaaS（软件即服务）[4]。

3、企业私有云构建

企业私有云又称企业内部云，指的是利用云计算技术，对企业内部的信息资源进行整合，面向企业内部用户提供各种服务[5]。企业需要私有云，而私有云也必然是企业级的。对大型企业来说，云计算与企业的整合对接，其内容就涵盖了企业CIO们每天所面临的困惑，包括公司所需要的成本优化、业务灵敏、响应迅速及管理智能。

3.1总体架构

遵循云计算的三层服务体系，本文提出的面向大型企业的私有云整体架构模型由IaaS、PaaS、SaaS和服务管理四个部分组成。

3.1.1 IaaS层

IaaS为企业内部用户提供硬件基础设施部署服务，为用户按需提供实体或虚拟的计算、存储和网络等资源。IaaS层利用虚拟化技术构建云服务器和云存储，来为用户提供高性能的基础资源服务。统一资源管理层是IaaS层必不可少的组成部分，它对虚拟化资源池、物理资源池及后续不断扩容的资源池进行统一的基础资源管理和监控。

3.1.2 PaaS层

PaaS是介于IaaS与SaaS之间的一种服务提供形式，本质上是一个分布式环境的管理平台，为自动化交付与自动化调度应用程序提供运行环境。一方面，它接收来自SaaS层的用户请求，通过自动化调度程序调用IaaS层的硬件资源；另一方面，将各类应用程序通过自动化交付服务发布到SaaS层，成为应用服务并提供给云端用户使用。

PaaS层还为用户提供软件研发环境及应用测试环境，即开发测试云与应用测试云。企业各级研发人员登录SaaS层自助式服务门户，申请研发所需环境，自动化调度服务会在开发测试云中查询空闲的资源并生成相应的环境给用户使用。用户完成开发工作后，将应用程序发布到应用测试云，在应用测试云完成测试后才通过自动化交付服务发布成为SaaS层的正式服务。

3.1.3 SaaS层

SaaS层以软件应用作为服务，研发人员将在PaaS层开发并完成测试的软件发布到SaaS，或将现有的应用迁移后发布到SaaS，即可为云端用户提供基于企业内网的软件应用服务。

3.1.4 服务管理层

服务管理层对企业私有云来说非常重要，它为核心服务层软硬件资源的可用性、可靠性、稳定性和安全性提供有效保障。服务管理层包括服务监控、安全管理、质量管理和数据保护等管理功能，通过这些管理功能可以有效防止资源集中式管理导致的单点失效，还可以防止病毒入侵、黑客攻击和数据丢失，为私有云三层服务体系的稳定运行保驾护航。

3.2关键要素

3.2.1 构建现代化数据中心

云计算的目的之一是彻底改变数据中心的架构，促进企业数据中心向现代化数据中心（MDC）成功转型。MDC的构建是云计算在大型企业成功落地的关键，首先，需要针对服务器、存储、网络、灾备等整个现有IT环境进行优化，硬件资源虚拟化的比例应达到90%以上，以保证在每个IT设备的支出获得最高价值。其次，IT基础架构应特别注重灵活性和可扩展性，使系统能够尽可能适应未来业务的发展变化。

3.2.2 高度虚拟化和自服务

高度虚拟化是建设企业私有云的关键要素。高度的虚拟化不仅仅体现在服务器虚拟化上，还包括网络虚拟化、存储虚拟化、应用虚拟化以及桌面虚拟化等，高度的虚拟化能够带来高度的资源共享，提升基础资源的整体利用率。

实现了IT资源管理的自动化，就必须要提供一种方式让用户能够高效运行自己的服务，这就是自服务。自服务一般通过自服务门户展现，它是用户使用自服务的主要入口，包括自助门户、管理门户、监控门户等。

3.3实施方案

基于上述私有云架构模型，结合本企业的信息系统实施现状，遵循统一规划、分布实施的策略，制定了企业私有云的整体实施方案[6]。

4、结语

为解决大型企业信息化建设中暴露出的IT资源利用率低，信息发展与业务需求变化不同步等问题，本文深入研究云计算技术，并结合本企业的实际情况，提出了一种基于云计算三层服务体系的企业私有云架构，实现了云计算技术在大型企业的成功落地。下一步的工作是继续优化自服务流程，改善应用服务，为云端用户提供更好的体验。

参考文献

[1]赵立威，方国伟，王希.让云触手可及：微软云计算实践指南[M].北京：电子工业出版社，2010.

[2]陈全，邓倩妮.云计算及其关键技术[J].计算机应用，2009，29（9）

[3]MELL P，GRANCE T. The NIST Definition of Cloud Computing[R]. National Institute of Standards and Technology，2011.

[4]Luo Y. Network I/O virtualization for cloud computing[J]. IT Professional，2010，12（5）

[5]胡睿，李正，黎斌等.从虚拟化到私有云的建设构想[J].通信学报，2011，32（7）.

[6]John Rhoton. Cloud computing explained：implementation handbook for enterprises[M]. Kent：Recursive Press，2010.