1 引言
山東煙草緊緊圍繞《貫徹“卷煙上水平”戰略規劃綱要》的要求，著力轉變全系統的集團管控模式、市場監管方式、企業管理模式、現代流通經營方式，這些變化對信息化的系統性、完整性和統一性提出了更高要求，信息化建設要突出統籌規劃、系統設計和標準規范，從而全面提升信息部門職能定位，改進信息化工作方法，轉變信息化建設模式，持續提升信息化建設、管理和應用水平。
技術支撐方面針對現有信息系統集成、協同、共享、管理困難，基礎資源分散，缺乏有效整合和集約共享利用的問題，應用SOA思想，采用“平臺+應用”的技術架構模式，按照“大集中、一體化、平臺化”的技術路線，以應用集成為突破口，解決以流程為重點的業務協同問題，以基礎資源虛擬化為手段，解決以計算存儲網絡為重點的資源優化利用問題。本文著重對云計算進行研究，并積極探索云計算在煙草信息化應用前景，為“集成整合”開拓出新的實踐道路，進一步推動行業信息化發展。
2 云計算的應用價值
云計算(Cloud Computing)，是一種基于互聯網的計算方式，將軟硬件計算資源以服務的方式進行封裝，并通過網絡提供給使用者按需使用和消費。云計算的核心理念是資源服務化，一切的資源以服務的形式提供;云計算核心的能力是彈性(Elasticity)，使用者對資源的消費是隨需而用，云計算的服務提供者對資源的供給也是隨需而變:云計算的核心技術是各個層次的資源虛擬化以及智能化、自動化的資源部署和管理能力。
云計算所提供的資源虛擬化、動態調度和運維、管理的自動化和智能化能為企業信息化帶來諸多收益。
(1)節省設備購置/維護成本;
(2)提升應用系統適應能力和服務質量水平:
(3)降低系統管理/運維的復雜度和工作量，提升工作效率;
(4)支撐和帶動業務模式創新。
3 應用場景分析
3.1服務對象分析
從云計算服務對象和權責歸屬的角度看，云計算可以分為公有云、私有云以及混合云。煙草行業當前所采用的業務模式受到帶寬、安全、法規等諸多限制，決定了云資源、云服務無法向社會開放，所以諸如多租戶、計費計量等云計算相關能力不能成為行業關注的重點，煙草云計算處于私有云建設階段。
3.2服務類型分析
從提供服務的類型和層次來看，業界通常將云計算分為:
(1)基礎設施云(Infrastructure Cloud)或基礎設施即服務(IaaS);
(2)平臺云(Platform Cloud)或平臺即服務(Paa5);
(3)應用云(Application Cloud)或軟件即服務(SaaS)。
圖1.云計算的層次
不同層次的云對不同層次的計算資源進行虛擬化，并以相應的形式進行服務化的計算資源供給。IaaS以服務的形式提供物理資源(計算能力、內存、存儲、網絡等)，PaaS以服務的形式提供軟件支撐平臺級的功能〔應用服務、數據庫等)，而SaaS則以服務的形式提供相應的業務功能(客戶關系管理、則務/賬務管理等)。IaaS, PaaS, SaaS可以形成遞進的支撐關系，但并不一定構成必然的依賴關系。不管從概念定義，還是從技術實現方式上看，PaaS都可以獨立實現，沒有必要一定以IaaS為前提和基礎。
3. 3現狀分析
山東煙草在探索云計算應川模式的過程中，不拘泥于常規，沒有按部就班的依照基礎設施一平合一應用的{須序進行，而是結合山東煙草的具體實際和業界產品和技術現狀，有針對性以應用支撐平臺做為切入點，嘗試構建以應用平臺云為核心的山東煙草“一體化”的應用支撐平臺。
山東煙草目前的TT環境中，應用平臺比較一致，基本采用了IBM Websphere ApplicationServer，這為應用支撐層面通過云計算手段實現“一體化”打下了良好的基礎;應用支撐平臺(JZE);應用服務器)領域業界己經具備了非常成熟的軟件集群技術，結合創新的動態集群技術，更是為實現應用平臺“一體化”提供了必要保障。
在數據管理平臺(數據庫)層面，山東煙草的信息化環境中，有多種數據庫產品共存。各數據庫產品在集群的技術路線、實現方式和具體功能卜都存在很大的差異:在數據管理領域，集群和虛擬化還沒有形成標準和共識。在沒有成熟的動態集群技術的支撐下，為了實現數據庫層面的動態資源調度，信息化部門需要在部署和運維管理方面完成繁重的工作，并承擔巨大的風險。
4 應用平臺云架構
根據業務關鍵程度、應用負載量、應用負載分布特性，應用復雜程度等因素，對所有應用系統進行篩選，最終確定了七個應用系統作為項目一期的實施范圍。整體架構如下:
圖2.山東煙草應用平合云-架構示意圖
架構主要分五個層次:
4.1網絡負載均衡層
網絡負載均衡層，利用F5網洛負載均衡器在IP網絡層面實現系統服務地址的統一接入及系統服務異常狀況下的地址切換;方案中配置兩臺F5網絡負載均衡器，采用主/備模式，實現F5自身的高可用性。
4. 2應用平臺云的管理調度層
應用平臺云的管理調度層中部署智能路由組件(On-Demand Router)和平臺云的管理控制臺。智能路由組件(ODR)是應用平臺云核心組件，平臺云所承載的所有處理請求，全部由ODR進行分發和過濾。ODR通過解析應用請求的URL，判定請求的歸屬應用，并基于預定義的策略分發到后端應用服務器資源池中的相應的節點。智能路由組件(ODR)還控制著其后端應用服務器資源池內資源的動態分配。ODR監測每個應用請求的處理響應時間及相關應用服務器所在節點的資源消耗情況，依據資源分配策略動態的調整每個應用系統所實際獲得資源數量。管理調度層的另一組成部分是平臺云的管理控制臺。管理控制臺是一個集中式的管控工具，負責對整個應用平臺云(包括ODR和資源池)的配置、部署及監控等任務。
4. 3應用服務器資源池
應用服務器資源池是應用平臺云的主體組成部分，實際承擔著所有應用請求的處理工作。資源池由眾多，J2EE應用服務器組成，并擴展了動態集群能力。可以根據ODR的指令，對相關應用程序的集群進行動態的伸縮，以配合應用系統負載的變化，合理的、科學的分配計算資源，達到資源的最優化利用。
應用服務器動態集群能力屏蔽了底層硬件設備和操作系統的差異，將應用平臺提供的功能以標準的、服務化的形式提供給土層業務應用系統，實現了應用支撐平臺層面的虛擬化。
4. 4數據庫資源層
數據庫資源層集中了企業環境內人部分的數據庫。數據庫整合的第一階段將是實現山東煙草數據庫平臺的統一化，確立山東煙草數據庫平臺的標準，逐步將各系統數據庫平臺依照標準進行規范和遷移，為實現數據庫層面的虛擬化打下堅實的基礎。第二階段，待數據庫虛擬化方面技術條件成熟后，計劃采用數據庫動態集群模式，構建數據庫服務資源池，實現數據服務層面的平臺云(PaaS)。
4.5數據存儲資源層
數據存儲資源層包括了企業內所有存儲設備。數據庫層面的整合，包括數據庫平臺云的構建，對數據存儲資源的管理和調度提出了更高的要求。為配合數據庫平臺云的建設，計劃在數據存儲層面實現存儲云。存儲云的核心技術是存儲資源的虛擬化。存儲虛擬化整合各種異構的存儲設備，屏蔽其技術實現差異，并基于存儲虛擬化實現數據存儲資源的統一管理，對上層平臺云提供統一數據存儲資源服務。
5 實施過程
應用平臺云的實施過程參考了業界相關的最佳實踐，按照如下步驟進行:
圖3.應用平臺云實施步驟
在平臺云實施之前，山東煙草己經部署實施了企業級的應用集成平臺，內容涵蓋了數據整合(數據中心，共享文檔庫)、流程整合(BPM)、界面整合(企業門戶)、用戶整合(用戶身份統一和單點登錄)、企業搜索。
在應用平臺云的實施過程中，必須考慮與現有集成平臺組件的關聯和融合。
以應用平臺云和企業門戶及單點登錄的集成為例，說明云計算和現有環境的融合過程。第一個需要解決的問題是F5負載均衡器、平臺云智能路由器(ODR)和單點登錄認證組件(反向代理WebSEAL)之間的相互定位和關聯關系。從系統架構上看，F5, ODR, WebSEAL都屬于接入和代理的角色，一個應用請求需要先后經過這二個組件，甚不需要反復多次途經其中某個組件。這二個組件的關系定位，將影響應用請求處理的最終效果產生關鍵性的影響。
從功能面看，三個組件分別承擔著明確的分工職責:F5負責網絡層的接入和負載均衡，ODR負責HTTP層應用請求的解析和路由，WebSEAL負責驗證請求的身份合法性。因此從邏輯順序上，一個應用請求應首先由F5接入，再由WebSEAL驗證其身份合法性，最后由ODR進行解析，并分發給后端應用系統進行處理。
據此在設計應用請求處理路徑時，確定了如下幾條原則:
(1)所有采用并行或集群模式的組件和應用，其相關請求必需經過F5進行接入;
(2)所有需要進行單點登錄的應用系統，其相關請求必需經過WebSEAL，進行驗證;
(3)凡是部署在應用平臺云上的應用，其相關請求必需經過ODR，進行解析和路由分發。
根據應用是否集成到門戶中(實現單點登錄)以及是否運行于應用平臺云(WVE)上，可以將應用分為四類:
(1)運行在平臺云(WVE)上，同時也集成到門戶中(實現單點登錄):
(2)運行在平臺云(WVE)上，但不集成到門戶中(不實現單點登錄);
(3)不運行在平臺云(WVE)上，但集成到門戶中(實現單點登錄);
(4)小運行在平臺云(WVE)上，也不集成到門戶中(不實現單點登錄)。
請求轉發過程見圖4:
圖4應用平臺云與集成平臺核心組件關系及請求處理路徑說明
需要特別說明一點，企業門戶是個特殊的組件。它既作為一個J2EE應用，運行于應用平臺云之上，又作為一個集成類組件，負責應用界面的核合;在設計其部署模式時，需要兼顧其不同的角色，既需要對其進行動態集群的擴展，又需要配置其和后端應用系統的集成關聯關系。
設計完成的部署方案見圖5.
圖5.應用平臺云邏輯部署圖
6 實施效果
應用平臺云實施后，在以下方面取得了顯著的提升:物理服務器CPU平均利用率達到60%以上，內存平均利用率達到80%以上，系統資源利用率提升。應用服務器資源池所依賴的服務器物理設備總體數量，比實施前相關系統使用設備總量降低30%，所需服務器設備數量減少。系統資源配置變史實施周期從實施前3個月，縮短至10個工作日，系統資源配置變更實施周期縮短。系統可用性從實施前的平均99%提升為實施后的99.9%，提高業務連續性和系統可用性。
7 總結
集成整合是當前煙草行業信息化建設的重要工作內容之一。行業信息化在經歷了應用整合(EAI)、S0A,流程整合(BPI)等一系列有益的實踐之后，云計算的出現和發展為集成整合帶來了新的啟示和思路。
山東煙草應用平臺云項目結合山東煙草信息化現狀及新時期企業戰略發展對信息化提出的新要求，通過引入云計算模式，利用虛擬化、自動化資源配置等先進技術，建立統一的應用服務支撐平臺，實現IT資源的充分合理利用及智能化調度管理，達到丁預期的效果，并且為山東煙草建立私有平臺云進行了必要的探索和實踐，為信息化逐步向云計算遷移做了必要的經驗積累和技術儲備。
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本文標題：基于WAS平臺云應用的探索與實踐
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