第3章

           企业需求分析和私有云资源

                   规划及设计

       很多企业或组织在经历二十多年的IT系统分散式建设后需要进行全面的整合和集成，以便支撑业务一体化运营，为深化数据应用以及引入新技术、持续推动业务与管理创新打下坚实的基础。企业私有云资源的规划也应基于对自身业务的全面理解，在总体架构层面进行私有云资源和业务系统的规划和梳理，同时通过统一的企业云平台，实现数据和应用的整合，对外提供灵活、便捷、自助的云服务，并不断优化企业的IT架构和治理，形成最佳实践。

       3.1　企业信息技术需求分析

           3.1.1　基础设施需求

       随着信息技术行业步入云时代，数据中心在建设及管理层面也面临诸多新需求。云计算对数据中心基础设施的需求也发生了变化—包括提高资源利用率、降低运营成本、扩容及收缩在内的资源调配灵活性、软件定义数据中心的管理新需求，这些都要求企业数据中心基础设施从业务模式上进行新的转变。基础设施的具体需求体现在如下方面。
       ◆    提高资源利用率、节约机房空间
       设备资源的高能耗和低能效导致数据中心场地不足和电力紧张等诸多问题，此时急需利用云计算相关技术对企业信息系统基础设施资源进行整合，提高资源利用率，减少所需设备数量，节约数据中心机房空间，提高数据中心的承载能力。

      ◆    灵活调配资源，节能减排，建设绿色数据中心

       构建一个高效灵活的基础设施架构，优化资源的利用，实现信息系统基础设施资源的共享和按需分配；有效地进行电源管理，降低设备能耗，减轻机房供电压力，实现节能减排，降低数据中心运营成本，建设绿色数据中心。

       ◆   基础设施标准化、整合与统一规划

       传统的基础设施标准化局限于采用统一的硬件，这仅是标准化的起步。未来的数据中心将是一个资源供应中心，提供动态的资源供应来满足业务需求就必须打破原有的IT孤岛，把IT资源按照统一标准进行整合，并在此基础上进行统一规划，减少异构环境，提供统一的基础设施服务，使之与业务应用系统融为一体。

      ◆   优化数据存储，减少整体数据量

在建立逻辑统一的存储资源池后，需采用重复数据删除等数据压缩技术，减少云技术平台的总数据量，进一步降低磁盘阵列设备数量，提升存储设备投资回报率。

      ◆  基础设施的统一管理和运维

       传统设备运维方式都是垂直式管理和运维模式，缺少互相协助，同时造成人才资源的浪费，因此应在统一IT基础设施资源的基础上，构建统一的云技术平台和运维体系，对信息系统基础设施资源进行统一管理和使用，降低管理和运维的难度，降低运维成本，提升集团公司信息系统基础设施的综合服务能力。
缩短业务信息系统部署周期
       新业务信息系统的上线周期过长，从立项、可研、设备采购、到货到实施完成需要大半年时间，前端部门的业务需求紧急，但后端招标采购的流程和时间较长，不能在短时间内完成业务部署。通过云技术平台的建设，可为待上线业务系统快速提供服务器和存储资源，并提供自动化、模板化安装部署手段，缩短了业务信息系统的部署和周期，也为业务流程的重构与优化提供强有力的信息化支撑。

      ◆   业务信息系统灵活扩展

       随着企业现有业务的扩张和新业务的快速推广，系统访问量增长迅速。为了避免因传统系统扩容模式给业务连续性造成的影响，业务信息系统应能够实现包括服务器、存储等IT基础设施的平滑、灵活扩容。

      ◆    高性能计算需求

       采用云计算基础架构，高性能计算中心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，也可以自动部署多种应用平台，从而根据不同需求实现快速高效、动态优化的资源分配。
       但是，如何有效利用云的方式取决于应用，对于计算密集型和I/O密集型的高性能计算应用，现有的云计算解决方案存在很多技术上的瓶颈，主要包括：
       ◆   I/O瓶颈。当前许多云计算架构建立在虚拟化技术之上，I/O密集型业务需求不能很好地满足，因此会严重影响应用的网络延迟和访问带宽，造成额外的资源需求，降低了整体运算性能。对于一些并行程序，其性能甚至可能相差数倍。
       ◆   数据瓶颈。高性能计算通常需要对大量的非结构化数据进行访问，而云计算环境则须考虑为不同平台提供统一的高速数据访问性能、全局命名空间和多种应用访问协议支持，且需要具备与计算资源快速分配相匹配的数据管理功能。
       ◆   管理瓶颈。对于传统的高性能计算，其资源一般相对固定，通常通过资源和负载管理软件来提高资源的利用率。在云计算环境中，则需要结合负载管理和资源分配，提高总体系统利用率和用户服务质量，同时还能满足特定应用高峰时间的资源需求。
       因此，对于高性能计算需求来说，应结合高性能计算应用特点和云技术平台的优势，通过虚拟化和自动化技术，同时支持物理机和虚拟机环境，解决I/O、数据和管理等瓶颈，实现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，打破单个计算对资源的独占，最终建设完成高性能的云计算服务平台。

       ◆   资源池跨数据中心调配需求

       通过技术手段可以实现跨中心调配，以及跨数据中心实现负载分摊，但需要对现有网络架构进行大规模改造。对于交易类业务信息系统，为了保证数据的可靠性、一致性和安全性，不建议将应用服务器和DB服务器分别部署在不同的数据中心并进行跨数据中心调配。

       3.1.2　系统灾备需求

       在目前业界的灾备建设方案中，灾备资源池分区管理、虚拟机迁移、统一虚拟化存储等云计算相关技术已经被广泛使用，企业私有云技术平台应与灾难恢复建设充分结合，为灾备系统的建设提供更快捷、经济的技术手段，同时为业务的连续性提供可靠保障。
       ◆   同城灾备信息系统技术支持需求
       灾备等级5的业务信息系统需同城灾备中心提供灾备数据的存储资源，实现生产业务系统数据的同步复制，同时根据该级别的灾备恢复能力要求，同城灾备中心须提供相应的服务能力。灾备等级3～4的业务信息系统需同城灾备中心根据该级别的灾备恢复能力要求，提供应用级灾备所需的所有计算、存储和网络资源。
       ◆   异地灾备信息系统技术支持需求
       灾备等级5的业务信息系统需异地灾备中心提供应用级灾备资源，包括计算、存储和网络资源，根据该级别的灾备恢复能力要求提供相应的服务能力；灾备等级3～4的业务信息系统需异地灾备中心提供应用级灾备所需的所有计算、存储和网络资源，根据该级别的灾备恢复能力要求提供相应的服务能力；灾备等级2的业务信息系统需异地灾备中心提供其生产数据备份所需的存储资源，实现备份数据的异地保存。
灾备等级和建设标准见图3-1。