虛擬化環境下的IT運維體系

1 引言

    虛擬化技術發展到現在，大致經過三個階段：第一階段是以整合為主訴求的虛擬化1．0時代，核心是經營開支效率：第二階段是靈活的資源管理的虛擬化2．0時代，核心是講究動態資源分配；從現在開始會進入企業云和虛擬化3．0時代，自動化和資源動態可擴展是其核心。

    調研發現，中國移動各省分公司、集團部門對于目前IT系統面臨的挑戰和虛擬化技術的優勢有著較一致、充分的認識，認為虛擬化能在應對挑戰方面發揮較重要作用，而且在服務器虛擬化領域已有了大量的應用案例并取得一定效果。

    隨著服務器虛擬化的試點和推廣應用，虛擬化技術本身已經不是用戶擔心的首要問題，取而代之的是如何改變采購、管理和運維模式，更好地推廣和應用虛擬化技術。中國移動各省分公司、集團部門在對服務器虛擬化應用方面抱有較高目標、期望的同時，也存在一定的擔憂，主要表現在：

    (1)資源難以有效共享和動態分配；

    (2)整體利用率過低；

    (3)不同系統資源利用不均衡；

    (4)難以滿足業務峰值的資源需求等。

    虛擬化將IT資源管理提升到一個新水平，特是對運營商的基礎設施和運營影響很大，將極大改變運營商的IT管理模式，包括系統的架構方式以及如何推出多元化的電信服務、確定資費政策等。當前，3G與全業務運營給通信行業IT應用帶來了巨大的發展機遇，從已有典型部署看，虛擬化技術不僅實現了IT系統的高效、靈活，而且兼顧實現了低成本與綠色IT等重要目標，當然也帶來了新的問題。虛擬化應以IT運維管理為先，在中國移動大力發展云計算的背景下，虛擬化作為其基礎，首先思考并應對新問題，強化運維環節的技術和管理保障，以推動移動管理信息系統運維提升到更高水平。

2 虛擬化問題分析

    (1)異構環境增大虛擬化資源管理難度

    不同廠商、不同型號、不同虛擬化技術的設備在同一個網絡環境下，目前基本是不同廠商自帶插件進行各自虛擬機的管理。異構環境無形中增大了虛擬化資源管理難度。

    (2)虛擬化后對信息安全的要求增大

    虛擬化后，大量的應用、虛擬網絡、虛擬主機等資源部署在虛擬環境中，除了各自應用設置相應的安全策略外。對整個虛擬環境的安全考慮不多。當一臺物理機器被入侵后，所有虛擬機上面的應用等資源都將受到破壞。所以，虛擬化后對信息安全的要求程度大大增強。

    (3)虛擬機無節制蔓延，管理失去控制

    企業部署虛擬化技術后，底層硬件與上面運行的軟件之間的聯系勢必被削弱。采用虛擬化技術可以幫助企業降低物理系統的數量，但并不會減少所擁有系統的數量。相反，由于新建一個系統環境的難度和成本大大降低，整個IT環境中的虛擬系統數量可能會急劇增加。如果沒有良好的管控，虛擬化會給基礎設施管理帶來混亂。軟、硬件之間的聯系被切斷，服務器環境變得更不固定、更加復雜。虛擬化可以優化諸如服務配置、補丁分發等流程，但同時也增加了IT專業人員可能沒有想到的復雜化。

    (4)虛擬機難以管理監控

    越來越多的企業開始嘗試服務器虛擬化，但同時帶來了系統構架日益龐大、業務運行負擔不斷增加、作業流程越來越難以監控的問題。

    (5)虛擬系統的全面管理，是決定虛擬環境成功與否的最重要因素

    通過進行有效的資源配置、整合，自動掌握虛擬環境的結構，可以實現物理和虛擬環境的可視化，從而實現對復雜虛擬化環境的高效管理。隨時定位一臺虛擬機具體運行在哪一臺物理服務器上變得非常困難，這就制定需要一個管理方案，不僅可以管理原來的硬件環境，還能統一管理虛擬化環境，為管理人員提供單一視圖，用于顯示物理和虛擬IT基礎設施對其所支持服務的影響。這種統一管理方法能夠打通虛擬環境與物理環境的聯系，構建端到端服務模型，提供出色的基礎設施可視化服務;幫助企業減少故障排除時間并縮短平均修復用時，降低rr成本，同時提高IT服務質量和可預測性。

    (6)實施和配置的復雜性

    配置復雜可能是虛擬化的主要缺點。建立集群框架、管理主機間的連通性、配置共享存儲都不是簡單的任務，可能涉及到組織內部多個團隊。增加的復雜度很大程度上都是技術性的工作，所以一旦遺漏某些東西，就會影響系統的穩定性。

    (7)更新和升級的不利因素

    升級到更新版本的產品和硬件組件也可能引發問題。因為虛擬主機集群連接多個系統，各組件之間發生著大量的、復雜的交互。

    (8)虛擬環境中的新要求和挑戰

    雖然虛擬化能從根本上改善管理，但在虛擬環境中管理還面臨一些新的挑戰。在共享環境中，任何需求波動都能隨處感受到。糟糕的管理政策可能引起巨大的連鎖反應。

3 虛擬化環境下的IT運維體系總體思路

    將基礎設施虛擬化資源封裝為服務，采用面向服務的方法對服務進行調用。應用業務流程引擎進行資源編排與供應，利用統一配置管理庫存儲所有服務項信息及關聯關系。通過一體化運維監控集中監控所有相關的服務狀態，并結合資源編排及供應技術進行自動化故障處理。總體思路如圖1所示。

圖1總體思路

    (1)虛擬化資源池的建立，要求盡量對IT系統實行統一分配資源管理;

    (2)打破原有各運維資源之間的分割，將原有的豎井結構變為層次結構;

    (3)依靠對復雜異構IT資源環境(網絡設備、安全設備、服務器、存儲、機房環境、操作系統、數據庫、中間件、業務系統、IT資產、日常工作、外包管理等)的一體化監(面向業務服務的監視)、管(面向運維流程的管理)、控(面向日常運維的控制)，最終達到保障IT基礎架構穩定可靠運行、降低系統和業務應用宕機風險、提高運維支持和服務管理效率、優化運維流程、建立績效體系、控制運維成本、改進決策過程的目標。

4 虛擬化環境下IT運維體系框架

    較之原有框架，基于虛擬化的IT運維體系框架(圖a)的優勢主要體現在:安全管理中心作為體系框架的核心，針對資源池化的特點提供合理的控制與調度，實現資源的統一管理、安全運行。

圖2 體系框架

    新的架構分為設備管理層、虛擬化管理層、安全管理中心和運維管控平臺四層，主要解決系統的軟硬件設備匹配、虛擬資源的控制和調度以及資源間的安全控制問題。

    虛擬化環境下的IT框架，以資源管理為中心，兼有原資產管理功能。資產管理主要體現在硬件設備的管理和資產生命周期的管理;而資源管理主要針對虛擬化的資源池特性，實現對虛擬資源的科學管理。

    安全管理中心居中，實現對資源池的全面安全管理控制，以及對虛擬資源和資源池的調度管理。

    較之原有體系，新的IT運維管理體系有以下區別:

    (1)實現了對資源池的安全管理與控制、調度;

    (2)安全中心作為運維管理平臺與資源池之間的連接紐帶，便于安全管理的貫徹與落實;

    (3)整合了虛擬化工具管理平臺，實現了資源的統一運維管理;

    (4)4A系統實現了對維護目標的安全管理與統一操作審計;

    (5)運維模式由豎井式變為層次結構，維護人員從維護軟、硬件轉為主要維護資源池;

    (6)系統和應用的部署由人工操作變為模板控制。應用和平臺的維護工作可統一由管理員通過模板發布，減少了對集成商和開發人員的依賴;

    (7)原有對基礎設施的維護分解為物理和虛擬系統的維護。當物理或虛擬設施發生故障時，可動態調用其他虛擬設施替換，降低了發生單點故障的可能性;

    (8)對于某些應用內容相近或相同類型數據庫的系統，可借助應用專用機、數據庫專用機，利用其自帶管理軟件進行管理;

    (9)事件、流程、人員、制度與安全中心并列，形成對資源池的全面管理，強調了制度、流程的約束力。

5 結束語

    本文分析了虛擬化發展狀況，指出了虛擬化的優、缺點及其對IT運維的挑戰，提出了IT運維新體系總體思路和運維框架。

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