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让云触手可及 动态数据中心架构分析

2012年10月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 2614字 ⁄ 字号 评论关闭
越来越多的IT 部门都在努力优化现有的数据中心管理,以便为企业和组织提供更敏捷,更具伸缩性的资源。微软总结了自身近15 年在互联网、云计算服务管理及为众多大型企业客户服务的经验,充分意识到数据中心的系统管理高度复杂,只靠单一厂商无法满足客户的全部需求。因此运用全面多层次的虚拟化技术,并充分整合多厂商的运营管理产品,实现跨平台的IT 流程自动化,为大型企业或政府机构的数据中心,提供了基础设施即服务(IaaS)的私有云计算解决方案——动态数据中心解决方案。

  系列文章:

  私有云:构建动态数据中心测试环境需求分析

  如何安装配置动态数据中心测试环境

  动态数据中心解决方案提供的产品如下图所示:

动态数据中心(DDC)架构分析
▲DDTK-H和SC VMM SSP2.0

  微软动态数据中心解决方案能够帮助企业创建虚拟环境来运行应用,用户可以按照需要弹性分配适当的应用配置,并且支持动态扩展。具体功能特点包括部署、24×7监控、优化、保护和灵活适配五个方面。其中,部署功能包括部署服务器、网络和存储服务等资源;灵活的自我管理。24×7监控功能包括收集运行情况数据来更好地满足SLA需要,监控资源利用情况;客户自我监控。优化功能包括持续监控和在不影响或少影响应用运行的情况下主动根据运行需要来调整和迁移服务器;根据需要分配“合适”的资源,不超配和低配。保护功能包括防病毒、垃圾访问过滤和防火墙等;应用和数据备份;保证99.9%正常运行时间和基础设施的物理安全。灵活适配功能包括容易调整环境、部署新资源;存储、带宽等根据需要可以动态调整;支持不同虚拟技术,并可以管理不同类型的虚拟机。

  DDC逻辑架构

  动态数据中心解决方案的逻辑架构如下图所示:

动态数据中心(DDC)架构分析
▲动态数据中心解决方案的逻辑架构

  动态数据中心解决方案从逻辑架构上来看可以分成下面四层:

  (1)资源层

  资源层是服务器、网络设备和能力(包括交换、防火墙设备等)、存储等设备的集合,这是一个融合了各种物理IT资源的基础层。这里的网络设备包括物理网关路由器和防火墙等。存储设备是动态数据中心对外提供虚拟磁盘空间的基础,这些存储设备都是通过高速以太网或光纤连接在一起,从而保障虚拟机的可移动性。在传统的数据中心中,由于建设时间和不同应用的差异等造成硬件平台差异比较大。动态数据中心由于采用了虚拟化技术,服务器之间的差异的必要性将不存在。因此,企业可以选择同一技术架构的服务器,从而不需要再管理各种不同的硬件平台、BIOS版本、备件等。通过标准化而开发、测试和生产环境的硬件环境,可以大大降低了管理的复杂度和成本,并减少错问题的概率。另外一个附加的好处是由于采购量的变化,企业还可以通过这种方式降低采购成本。

  (2)虚拟化层

  虚拟化层是平台的核心之一,主要提供对物理的设备的抽象以及未来对应用的虚拟化能力。在这一层,动态数据中心能够集成多种的虚拟化技术和多种的客户机操作系统(Guest OS)。动态数据中心的硬件虚拟化主要是基于微软Hyper-V的虚拟化技术,同时它可以集成第三方的虚拟化环境比如VMware的ESX等。通过利用像Hyper-V中在线迁移这样的功能,应用程序可以实时的、不间断的从一台物理服务器迁移到另外一台服务器。应用程序虚拟化最开始是针对客户端计算机应用程序的部署问题,但是随着数据中心中服务器的增加,这个技术已经逐渐应用到服务器端应用程序的自动化部署。另外根据最终用户的需要,动态数据中心可以同时提供基于Windows的虚拟化的环境或者基于Linux的虚拟化的环境。

  (3)管理层

  虚拟化技术的出现一方面提升了资源的利用率和部署的灵活性,但另一方面也为管理带来了挑战。管理层主要是提供对虚拟化资源、物理资源的管理能力以及负载均衡等网络服务能力,包括对计算资源的自动配置、动态的分配、系统的备份和监控等。一般来说,这一层的功能,不会直接开放给最终用户以及系统管理员,而是将能力提供给最上层的服务层,由服务层的相关的功能来完成资源管理能力的集成,尽可能屏蔽用户对不同资源管理能力的要求。

  (4)服务层

  服务层包括两个方面:核心系统管理的服务和服务层门户。核心的系统管理服务主要是指将管理平台的能力通过标准的编程接口对外提供服务。这些标准的编程接口可以给其他应用使用,另外服务层门户也是通过这些编程接口与管理层进行集成的。服务层门户主要包括自助服务门户和管理门户。前者是提供给平台用户使用,可以让用户能完成产品的订购、资源的调整、提交服务申请等功能;后者是提供一个集成的系统管理员功能,完成对资源的分配、审核、服务开通、系统安全保障等能力。

  DDC的核心功能

  动态数据中心的核心是其系统管理服务能力,它也是动态数据中心对外提供服务的保障。系统管理服务主要提供针对不同资源的管理、调配、安全等服务,并提供符合WS-*标准的开放接口。这些能力主要由四大服务组成,包括虚拟机资源管理服务、系统监控服务、数据保护服务和配置管理服务。这些服务的底层功能主要由System Center管理软件提供,如下图所示:

动态数据中心(DDC)架构分析
▲DDC四大核心管理服务

  动态数据中心的核心管理能力是通过服务层的编程接口来对外提供服务的。这些服务的实现采用了基于契约或面向接口的编程方式,并使用了微软的分布式通信技术WCF(Windows Communication Foundation)。这些服务完全按照SOA的原则设计,以Web Services作为对外的接口标准,屏蔽外部客户不需要了解的内部实现细节。

  动态数据中心的虚拟化服务是针对虚拟机和宿主机相关管理的服务,这个服务实现主要基于底层Hyper-V和System Center Virtual Machine Manager产品之上。

  总结

  微软运用全面多层次的虚拟化技术,并充分整合多厂商的运营管理产品,实现跨平台的IT 流程自动化,为大型企业或政府机构的数据中心,提供了基础设施即服务(IaaS)的私有云计算解决方案。在解决方案中,微软提供了DDTK和SCVMM SSP的功能,从逻辑架构上来说,由下至上依次实现了资源层、虚拟化层、管理层和服务层,其核心的四大服务是四大服务组成,包括虚拟机资源管理服务、系统监控服务、数据保护服务和配置管理服务。

 

[IT168专稿]http://tech.it168.com/a2011/0328/1171/000001171251_all.shtml

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