当前,地震行业网运行架构中各区域中心核心数据机房承载着区域内地震观测点数据的汇聚、上行传输与备份等任务。面对区域观测点和业务需求种类的增多,传统数据机房已显现诸多不足,云计算机房以其独特优势被引入地震行业网核心机房架构。应用于地震行业网的云计算机房,采用基于底层的IaaS(Infrastructure as a Service)层应用模式(张力,2017),即物理服务器、存储、网络等各类硬件资源,通过虚拟化技术,整合为用户按需灵活调用和远程操控的服务。出于安全性和可控性考虑,地震云机房多采用私有云平台。私有云平台具有3大优势(杨乐等,2015;蔡清辉,2016):①可大幅降低前期资金投入和后续维护费用。当需要业务扩充时,无需再次购置服务器、存储等硬件,无需为新业务分配机房空间,只需远程从资源池(钱峥等,2014)内按需划分计算资源、存储资源,创建虚拟机,便可搭建业务系统;②私有云平台提供高可靠性业务服务。当运行业务的服务器发生故障,迁移技术可第一时间将业务虚拟机迁移至同一集群内其他服务器上,不影响业务运作,实现业务“零宕机”(孙大为等,2013);③云平台提供更高灵活性。云平台虚拟机独立于底层物理硬件,不同物理硬件上的资源可整合到一起,供业务需求不同的各操作系统使用。
1 地震行业私有云平台考虑业务规模、数据安全等因素,地震行业网多采用IaaS服务模式的私有云平台。IaaS(Infrastructure as a Service)即基础设施即服务,用户通过网络从完善的计算机基础设施获得服务。地震私有云平台将物理资源整合并虚拟化为虚拟资源,屏蔽其物理架构和环境,地震业务运维人员通过行业网远程登录云平台,按照相应权限获得各类资源,如计算、存储、网络等资源,从而开展地震业务系统的搭建、运维和管理工作。通过云平台,运维人员获得更加丰富、便捷、高效的服务。地震私有云平台结构框架见图 1。
FusionCompute是华为公司推出的一款管理虚拟化资源系统。通过该系统可以实现物理资源向计算资源、存储资源、网络资源等虚拟资源的转化,并将虚拟资源供虚拟机应用。FusionCompute通过用户管理接口VRM模块,对虚拟资源及用户进行集中管理,并提供硬件和业务监控服务。FusionCompute私有云架构见图 2。
主机安装FusionCompute提供的操作系统,将物理资源虚拟化。虚拟化资源分为计算、存储和网络资源,分别对应添加至计算池、存储池和网络池。计算池内的资源来源于物理主机的CPU、内存、图像处理器、USB等,为虚拟机提供虚拟CPU、内存等;存储池资源来源于物理网络适配器,以分布式交换机形式为虚拟机提供端口组;存储池内资源来源于主机本地磁盘、网络共享存储设备NAS、IP SAN等,为虚拟机提供虚拟磁盘。集群是主机的集合,将主机添加至集群后,主机虚拟化后的计算、存储和网络资源均被添加至统一资源池内,向在主机上运行的虚拟机提供资源。VRM(Virtualization Resource Management)是FusionCompute的用户管理接口,管理、调度虚拟、业务及用户资源,并提供监控、配置、HA等功能。用户通过VRM单元远程登录FusionCompute客户端,在虚拟机上按照需求动态划分CPU、内存和虚拟数据存储等,完成业务系统的配置和管理。
2.2 地震私有云平台实现在传统地震数据机房内,按照硬件虚拟化、资源管理、业务部署,完成私有云平台的搭建。以华为Tecal RH2485 V2服务器为例,虚拟化所需硬件资源参数见表 1。
(1) 硬件虚拟化。主机安装FusionCompute提供的云计算操作系统,物理资源完成虚拟化。按照业务规划创建集群,并为集群添加主机。集群添加主机步骤如下:在FusionCompute Web客户端(图 3)选择“计算池”(图 4),在左侧导航树选择主机需加入的集群,单击“添加主机”。
(2) 资源管理。通过Web客户端为主机添加数据存储,并向集群添加虚拟网络资源,创建虚拟机。添加数据存储步骤如下:在FusionCompute Web客户端选择“计算池”,在左侧导航树选择主机,在右侧选择“配置>数据存储”,单击“添加数据存储”(图 5)。添加虚拟网络资源步骤如下:在Web客户端选择“网络池”(图 6),单击“创建DVS”。
(3) 业务部署。按照业务需求创建并使用虚拟机。通过创建空虚拟机、克隆虚拟机、模板导入虚拟机、模板转为虚拟机等方法,快速创建一个或多个虚拟机,登录Web客户端,完成更改虚拟机电源状况、调整虚拟机规格、向虚拟机添加外设和地震业务操作系统部署等工作。
3 应用效果2015年,内蒙古自治区地震局信息网络中心引入华为公司研发的FusionCompute虚拟化系统,用于私有云平台建设。截至2018年,通过不断改进并完善,内蒙古自治区地震局私有云平台已运行多个业务系统,如OA办公、邮件、FTP文件传输、瑞星防病毒等系统。地震私有云平台的建成,保障了业务系统的不间断运行,多次实现故障主机自动向正常主机的“迁移”。运维人员可随时随地登录业务系统进行开发维护工作,彻底摆脱依赖硬件和软件系统不断按需购置更新的局面。内蒙古自治区地震局私有云平台业务运行系统见图 7。
利用华为FusionCompute云操作系统,实现地震传统数据机房到私有云平台的转换。地震私有云平台可将传统数据机房内主机的CPU、内存、存储设备等物理资源虚拟化为可供虚拟机使用的计算、存储和网络资源。地震行业网内各用户均可随时通过FusionCompute客户端,远程访问并管理业务所需虚拟机,完成系统搭建、运维和管理工作。地震私有云平台,不仅解决了地震业务系统扩展成本高、周期长、维护繁琐等问题,更保障了重要业务系统的无故障连续运作,较传统数据机房显现出明显优势。该平台运维方便,节省人力、物力,值得推广。
蔡清辉. 基于华为FusionCompute应用服务器虚拟化管理系统[J]. 软件工程, 2016, 19(2): 21-22. DOI:10.3969/j.issn.1008-0775.2016.02.008 | |
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