2020年云計算平臺設計方案

最全的云計算平臺設計方案

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1.云計算參考架構

在私有云當中，主要包含以下幾個組件：物理

基礎架構、虛擬化層、服務自動化層■服務門戶、

安全體系、云API和可集成的其它功能。（如圖

私有云參考架構）

保留和計劃的家我眼務自服務目錄安全的過程連接

收務自動化

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全

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枝?>

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廢他化假

資忌泄

物理柒構

圖3.4私有云參考架構

a）物理基礎架構

物理架構的定義是組成私有云的各種計算資

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源，包括存儲、計算服務器、網絡，無論是云還

是傳統(tǒng)的數據中心，都必須基于一定的物理架構

才能運行。

在私有云參考架構中的物理基礎架構其表現(xiàn)

形式應當是以資源池模式出現(xiàn)，也就是說，所有

的物理基礎架構應當是統(tǒng)一被管，且任一設備能

夠看成是無狀態(tài)，或者說并不與其它的資源，或

者是上層應用存在緊耦合關系,能夠被私有云根

據最終用戶的需求，和預先定制好的策略，對其

進行改變。

b）虛擬化層

虛擬化是實現(xiàn)私有云的前提條件，經過虛擬化

的方式，能夠讓計算資源運行超過以前更多的負

載，提升資源利用率。虛擬化讓應用和物理設備

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之間采用松耦合部署，物理資源狀態(tài)的變更不影

響到虛擬化的邏輯計算資源。且能夠根據物力基

礎資源變化而動態(tài)調整，提升整體的靈活性。

C）服務自動化層

服務自動化層實現(xiàn)了對計算資源操作的自動

化處理。它能夠集中的監(jiān)控當前整體計算資源的

狀態(tài)，比如性能.可用性.故障.事件匯總等等,

并經過預先定義的自動化工作流進行相關的處

Iio

服務自動化層是計算資源與云計算服務門戶

相關聯(lián)的重要部件，服務自動化層擁有自動化配

置和部署功能，能夠進行服務模板的制定，并將

服務內容和選擇方式在云計算服務門戶上注冊,

用戶能夠經過服務門戶上的服務目錄來選擇相

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應的計算資源請求，由服務自動化層實現(xiàn)服務交

付。

d）云API

云應用開發(fā)接口提供了一組方法，讓云服務門

戶和不同的服務自動化層進行聯(lián)系，經過云API,

能夠在一個私有云當中接入多個不同地方的計

算資源池，包括不同架構的計算資源，并經過各

自的服務自動化體系去進行服務交互。

e）云服務門戶

云服務門戶是用戶使用私有云計算資源的接

□,云服務門戶上提供了所有可用服務的目錄,

并提供了完善的服務申請流程，用戶能夠執(zhí)行申

請、變更、退回等計算資源使用服務。

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云服務門戶收到最終用戶的請求時，將根據預

先定義好的策略對該請求進行馬上供應.預留或

者排隊。

不同的用戶經過同一個云服務門戶當中，將會

看到只屬于自己的應用.計算資源和服務錄，

這是云計算當中的多租戶技術，用戶使用的資源

在后臺集中，可是在前端是完全的邏輯分離，有

眾多的安全保護措施來確保隔離。

f）安全體系

在私有云當中，具有完整的安全體系，包括物

理資源、虛擬化平臺、系統(tǒng)安全、應用安全和用

戶訪問安全，每個層次都有相關的安全監(jiān)控和控

制，確保最終用戶的應用運行穩(wěn)定可靠。

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g）集成

私有云當中能夠集成其它更多的功能，以達到

更好的服務效果。如服務級別管理，提供更好的

服務質量。容量管理，為私有云的服務能力和擴

展趨勢作出建議。計量和收費，真正實現(xiàn)按使用

付費。

2.1虛擬化數據中心參考架構

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2.1.1虛擬化數據中心藍圖

會

劃

南

用

口

白

、

才a

圣m

逑

祥

叔

福

虛擬化數據中心

圖-虛擬化數據中心

如圖“圖-虛擬化數據中心〃所示，在整個虛擬

化數據中心當中包括了虛擬化平臺，虛擬化數據

中心管理，虛擬化數據中心備份，虛擬化數據中

心運維，虛擬化數據中心安全，總共5個組成部

分。經過對每個組成部分的功能進行詳細劃分,

我們能夠得到虛擬化數據中心的參考架構圖（圖

3.8虛擬化數據中心架構圖1

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虛擬化數據中心運維

1

城澆配置黃屯I----------nl易勵-------

（設計.搭建、供給）I服務假花

虛

虛虛擬化數據中心管理

擬

擬

問題定位i健康檢查：靜域管理審計自動發(fā)現(xiàn)：

化

化

數

數監(jiān)控：配酉管理：自動部署：容劈管理；資源分析■

據

據>■士>.■4C—

中

中虛擬化平臺

心

心

備

安

份

全所有資源虛擬化

資源池

存赭

敷據史必一人...觸一接中一心一B

圖-虛擬化數據中心架構

虛擬化平臺：虛擬化數據中心的基礎和應用運

行平臺，實現(xiàn)所有計算資源的池化，能夠實現(xiàn)共

享、動態(tài)、集中監(jiān)控、集中管理、擴展和高可用

的特性。

虛擬化數據中心管理：虛擬化數據中心的管理

平臺不但能夠實現(xiàn)對底層基礎架構的管理，同時

也能夠實現(xiàn)對虛擬化資源的管理，而且能夠在統(tǒng)

一的管理平臺上實現(xiàn)跨地域，多數據中心的管理。

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虛擬化數據中心運維：虛擬化數據中心運維平

臺是確保虛擬化數據中心進行自動化操作的關

鍵平臺，也是和未來的有云門戶進行接口的平臺。

虛擬化數據中心備份：經過虛擬化備份平臺的

建設，對整個數據中心中的應用、數據實現(xiàn)集中

的備份和恢復，確保當出現(xiàn)系統(tǒng)故障、誤操作等

情況下的應用系統(tǒng)可用性和可恢復。

虛擬化數據中心安全：集中的虛擬化數據中心

安全，根據不同用戶、不同管理員的使用權限和

角色，對其能夠訪問的系統(tǒng)，能夠執(zhí)行的操作進

行詳細的定義。

2.1.2虛擬化中心計算平臺

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虛擬化平臺組成

虛擬化數據中心基礎架構平臺是面向業(yè)務系

統(tǒng)以虛擬化技術為核心的一體化架構平臺。它主

要包含:

統(tǒng)一計算資源層：無狀態(tài)的計算資源節(jié)點，各

個計算節(jié)點能夠透明的添加，調配，更改或刪除,

而且不影響應用系統(tǒng)的正常運行；單個計算節(jié)

應具備更好的虛擬化技術支持能力，優(yōu)化的CPU

和MEM配比，充分保證虛擬技術對物理資源的

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充分利用；多協(xié)議支持能力，要對FC.iSCSI和

NFS協(xié)議均具備良好的撥接端口和支持能力精

簡的連接架構，網絡交換架構要控制在二層之內,

做到一次布線的多協(xié)議，多鏈路支持能力；圖形

化的管理界面，能實施動態(tài)監(jiān)控和管理各個模塊

單元；開放的體系架構，能夠連接第三方的統(tǒng)一

網絡和統(tǒng)一存儲及虛擬化資源層。

統(tǒng)一網絡資源層：與虛擬交換機環(huán)境一體化的

網絡交換環(huán)境，能實現(xiàn)虛擬機提供的平滑漂移；

端到端的網絡QoS保障，能動態(tài)調節(jié)虛擬機的

網絡負載；可支持跨地域的二層網絡交換架構,

同步狀態(tài)下能支持100KM的同城數據中心間

實現(xiàn)一體化資源池體系；能與現(xiàn)有的網絡結構充

分融合，應由業(yè)界領導的網絡廠商的核心產品構

成，充分保障兼容性和用戶投資。

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統(tǒng)一存儲資源層：多協(xié)議支持能力，要同時具

備FC.iSCSI和NFS的穩(wěn)定支持能力；動態(tài)的

I/O資源調整能力，經過分層存儲（企業(yè)級閃存

磁盤，光纖通道磁盤和SATA磁盤）自動化的調

度其上的虛擬機所處的位置，使虛擬機在存儲資

源層具備透明的I/O隨需調整能力；存儲級的虛

擬環(huán)境快照和克隆能力，要能支持虛擬機環(huán)境的

快照和克隆技術，對虛擬化環(huán)境提供高效的保障

環(huán)境；針對虛擬化環(huán)境的存儲消重技術，充分利

用虛擬化環(huán)境下大量數據重復的特點進行消重

支持，更高效的利用存儲資源；與虛擬資源層緊

密結合的復制和災備技術，從數據層充分保障虛

擬化環(huán)境的備份，復制和災備體系的穩(wěn)定和高效

實現(xiàn)。

虛擬化資源層：穩(wěn)定可靠的虛擬化操作系統(tǒng),

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具備安全高效的內核，充分保障虛擬化操作系統(tǒng)

層的穩(wěn)定可靠運行；極小的性能消耗，最大限度

的把物理資源有效的提供給虛擬機進行使用；個

體封裝，各個虛擬機之間獨立運行，互不影響;

高可用的支持支持能力，保障虛擬化的業(yè)務應用

系統(tǒng)能夠按需實現(xiàn)容錯，漂移，冷備等不同層次

的高可用能力；開放性的支持能力，對統(tǒng)一計算

平臺、統(tǒng)一網絡平臺和統(tǒng)一存儲平臺的第三方環(huán)

境具備良好的兼容性和支持能力，并得到充分的

測試認證。

在各個統(tǒng)一資源層的基礎上經過開放的API接

□,構建一體化的監(jiān)控部署工具進行統(tǒng)一管理,

其目標就是構建一套有機結合在一起的，能夠快

速靈活部署和調用的虛擬化數據中心基礎架構

體系。

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圖-虛擬化數據中心基礎架構平臺組成圖

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虛擬化平臺功能特性

虛擬化數據中心基礎架構平臺要求整個平臺

能夠端到端的靈活調整資源部署，能夠按照業(yè)務

部署的要求快速的添加和調用資源部署；在這個

平臺上運行的應用業(yè)務系統(tǒng)能夠實時調節(jié)計算.

網絡和存儲資源配置，而且對應用用戶完全透明

沒有影響；因此該平臺應該具備以下功能特點：

＞為應用業(yè)務系統(tǒng)提供可快速部署、調配的資

源池體系，滿足虛擬機的部署和資源靈活調

整需求；

＞與虛擬化層技術緊密結合在一起，使虛擬化

層的管理工具能夠直接快速的調用底層資

源；

＞一體化的監(jiān)控和部署環(huán)境，能夠對統(tǒng)一計算

平臺.統(tǒng)一網絡平臺和統(tǒng)一存儲存儲的各個

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層資源進行一體化的監(jiān)控和快速部署及調

整；

＞統(tǒng)一計算平臺的各個計算單元應具備無狀

態(tài)的屬性特點，滿足透明的實時變更、添加

和調整計算資源的需要;

＞統(tǒng)一網絡平臺應具備多協(xié)議的穩(wěn)定支持能

力，具備面向虛擬化層的QoS保障能力,

具備一致的網絡性能和安全規(guī)則部署能力；

＞統(tǒng)一存儲平臺應具備穩(wěn)定的多協(xié)議支持能

力，具備面向虛擬化層的I/O實時調節(jié)能

力，具備完整的與虛擬化技術緊密結合的存

儲備份、復制與恢復技術能力；

＞經過嚴格測試認證和預先集成的體系架構,

有效避免各個層面的潛在風險，并最大限度

的發(fā)揮虛擬化平臺的優(yōu)勢；

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＞在空間.能耗和維護成本上應比傳統(tǒng)的物理

架構具備明顯的優(yōu)勢；

＞能夠提供面向SLA的服務級別保障，使用

戶的整個IT資源平滑的向ITaaS架構過

渡；

＞提供統(tǒng)一的支持服務體系，幫助用戶快速準

確的解決問題。

虛擬化平臺擴展性

虛擬化數據中心基礎架構平臺要能夠滿足用

戶業(yè)務應用系統(tǒng)實施變更和快速增長的需求，因

此要求整個平臺能夠具有非常靈活和高效的擴

展能力：

＞模塊化的快速部署能力，可一體化的添加計

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■網絡和存儲資源，并與原有虛擬化基礎

平臺能夠形成統(tǒng)一的資源體系；

＞按需獨立橫向擴展計算資源、網絡資源或存

儲資源的能力，滿足各個層面資源擴展的需

求；

＞具備跨地域的資源融合能力，能夠將位于不

同地理位置的虛擬化基礎架構平臺融合為

統(tǒng)一的虛擬資源池架構，滿足用戶構建雙活

或多活數據中心及未來云架構數據中心的

虛擬化平臺性能

虛擬化數據中心基礎架構平臺必須能夠充分

發(fā)揮虛擬化技術的性能，支持業(yè)界領先的虛擬化

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技術軟件所需要的各種功能，并能夠在最大程度

上發(fā)揮虛擬化技術的優(yōu)勢。在穩(wěn)定可靠的前提條

件下，整個統(tǒng)一虛擬化基礎架構平臺應具備足夠

的靈活性以滿足用戶業(yè)務應用系統(tǒng)對不同規(guī)模

和性能的要求。例如：應具備小型、中型、大型

的平臺建設規(guī)模，它們之間的性能和容量不同,

但又在一定的范圍內靈活可調，同時具備統(tǒng)一在

一起融合管理的能力。

按照當前用戶的普遍規(guī)律來劃分：

＞小型規(guī)模應滿足50個左右的業(yè)務應用系統(tǒng)

或500個左右的虛擬桌面環(huán)境；

＞中型規(guī)模應滿足200個左右的業(yè)務應用系統(tǒng)

或1000個左右的虛擬桌面環(huán)境；

＞大型規(guī)模應滿足800個左右的業(yè)務應用系統(tǒng)

或3000個左右的虛擬桌面環(huán)境。

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與現(xiàn)有環(huán)境融合

虛擬化數據中心基礎架構平臺是用戶今后部

署和運維業(yè)務應用系統(tǒng)的主要資源平臺，同時它

又是全面面向虛擬化技術緊密集成的資源平臺，

因此它需要完善的支持好虛擬化技術所需的各

種支撐，而虛擬化資源層則需要盡量豐富的支持

用戶現(xiàn)有的應用部署環(huán)境。以用戶現(xiàn)有環(huán)境為例,

Intel平臺上的Windows環(huán)境和Linux環(huán)境的

支持是十分必要的。另外還應該提供有效的工具

和服務能夠為用戶提供所需的從物理環(huán)境到虛

擬化環(huán)境下的應用遷移服務。

在用戶今后的使用過程中還應提供相應的規(guī)劃.

部署、運維等方面的最佳實踐建議。

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虛擬化平臺高可用

虛擬化數據中心基礎架構平臺至少需要具備

“5個9〃或更高的高可用性，還應該能夠用戶

需求擴展相應的保護和安全手段，滿足用戶邁向

“永不停頓〃的云計算數據中心的需求。至少應

該從以下層面綜合考慮：

＞產品層次的高可用性：冗余的產品模塊和結構,

在發(fā)生局部硬件故障時不影響產品正常使用

或能夠實時更換修復；

＞架構層次的高可用性：計算，網絡和存儲控制

節(jié)點都是冗余的體系架構，充分保障整個系統(tǒng)

的高可用性；

＞管理層次的高可用性：管理控制節(jié)點和路徑均

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有冗余保障，充分實現(xiàn)管理架構的高可用性;

＞提供不同層級的應用和數據保護能力：根據用

戶的SLA模型，結合備份恢復，快照，克隆，

歸檔，壓縮，消重，同步異步復制，災備技術，

多路徑負載均衡技術，等等方面的技術保障,

來實現(xiàn)不同級別，比如：小時級別、分鐘級別

或秒級別的高可用業(yè)務保護能力；

＞提供不同層級的安全訪問控制能力：能實現(xiàn)針

對不同需求用戶的功能分層管理，在虛擬化的

動態(tài)數據中心中也要實時保障整個系統(tǒng)認證

的穩(wěn)定可靠，保障權限分配系統(tǒng)的安全和高效

運行，實時監(jiān)控異常狀態(tài)，并能夠進行處理和

恢復。

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2.1.3虛擬化數據中心管理

虛擬化數據中心管理挑戰(zhàn)

隨著虛擬化技術在數據中心的實現(xiàn)，虛擬化數

據中心到私有云以及公有云的過程中，傳統(tǒng)的IT

管理方式已經被徹底改變。虛擬化轉變了IT基

礎架構的管理方式。服務器成了動態(tài)軟件文件,

網絡成為了能夠靈活調度的資源，存儲由單一的

陣列和磁盤變成了透明共享的存儲空間。IT管理

者可按需使用基礎架構資源池以更高的速度和

效率加以配置、管理和保護。企業(yè)能夠按最高的

可用性和服務級別無縫交付應用程序,而沒有傳

統(tǒng)IT解決方案的高昂成本和復雜性。

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IT架構復雜度IT管理成本IT管理效率

1.IT系統(tǒng)虛擬化程1.數據中心管理成1.業(yè)務系統(tǒng)對IT服

度越來越高本不斷增長務的交付要求越

來越高

2.基于虛擬化平2.虛擬化管理的

臺的企業(yè)內部TCO2.虛擬化數據中心

應用系統(tǒng)越來的業(yè)務流程亟待

越多3.云計算平臺的管完善

理依賴于第三方

3.業(yè)務系統(tǒng)對分公司的產品3.IT管理服務級別

布式虛擬數據要求的提高

中心的需求

4.面對私有云和

公有云的轉變

圖-虛擬化數據中心管理挑戰(zhàn)：

可是伴隨著數據中心虛擬化程度的深入，用戶

將會面臨越來越多的管理瓶頸（如圖-虛擬化數

據中心管理挑戰(zhàn)）：

IT架構復雜度提高

隨著IT系統(tǒng)虛擬化程度越來越高，面臨的虛

擬化管理也越來越復雜；基于虛擬化平臺的企

業(yè)內部應用系統(tǒng)越來越多，使得虛擬數據平臺

的壓力變的多樣化，同時多樣的應用對虛擬化平

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臺資源的交付要求也有差異；業(yè)務系統(tǒng)的發(fā)展使

得對分布式虛擬數據中心的需求也提上了日程；

用戶將要面正確是私有云和公有云的轉變，如

何保證當前虛擬化數據中心能夠平滑的過渡到

未來發(fā)展的私有云到公有云，這種轉變要求當前

的架構具有可靠地彈性管理。

IT管理成本增加的趨勢

毫無疑問，虛擬化將用戶從傳統(tǒng)的管理方式過渡

到虛擬化之后，面對大量的虛擬資源，虛擬服務

器，虛擬存儲，要求數據中心管理成本必須得到

控制，不能夠隨著虛擬機數量的增多以及其它要

控制的虛擬對象的增多而無謂的增加管理人員

的開支，管理軟件的購買等成本消耗上。虛擬化

管理的TCO要達到更高的水平，就必須依賴于

虛擬化架構上的管理手段,而不能依賴于將虛擬

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化平臺甚至私有云架構放到第三方昂貴的管理

軟件產品中去。

IT管理效率

業(yè)務應用系統(tǒng)對IT服務的交付要求越來越高，

同時虛擬化數據中心的業(yè)務流程亟待完善，面對

提高IT管理效率壓力的同時，還要保障IT管理

服務的級別。

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虛擬化數據中心管理參考架構

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圖-虛擬化數據中心管理參考架構

虛擬化數據中心的管理系統(tǒng)建立包含多個方

面的內容，從上圖（圖-虛擬化數據中心管理參考

架構）能夠看出，虛擬化數據中心管理虛擬化數

據中心面正確管理主要關注以上五個部分的內

容：

虛擬化數據中心資源池管理：針對虛擬化數據

中心當中基礎架構的管理，能夠實現(xiàn)對服務器、

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網絡、存儲的統(tǒng)一和融合管理，能夠實現(xiàn)對異構

資源的管理。

虛擬化資源管理：在虛擬化數據中心當中，所

有的計算資源都是虛擬化的方式體現(xiàn)，以邏輯單

元的模式對應用提供服務，虛擬化數據中心管理

系統(tǒng)應當實現(xiàn)對虛擬化資源的集中管理，包括自

動發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)一監(jiān)控，自動化配置，資源調配，虛

擬服務器部署等。

高可用性管理：關鍵性業(yè)務在虛擬化平臺上的

運行必須要有高可用平臺的保證，虛擬化中心管

理平臺需要能夠為應用提供數據遷移.復制和容

災等方面的管理功能。

服務級別管理：虛擬化數據中心的資源將經過

標準化服務的模式提供，管理系統(tǒng)應當能夠提供

流程自動化管理，ITIL管理和CMDB聯(lián)合。

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豐富的API接口：虛擬化數據中心管理平臺

需要具有豐富的API接口，為用戶提供標準化

的、開放的用戶業(yè)務系統(tǒng)開發(fā)接口，實現(xiàn)與用戶

現(xiàn)有系統(tǒng)的對接和擴展。

資源池管理

對于虛擬化數據中心的基礎部分，是由基礎平

臺的計算資源，網絡資源和存儲資源共同組成的,

對于不同的資源，管理員必須實現(xiàn)統(tǒng)一的資源管

理才能夠對各種資源做更好的調度和分配。

統(tǒng)一的基礎架構管理平臺應當提供了對于資

源池的統(tǒng)一管理和資源的自動化靈活配置等多

種有效的虛擬數據中心管理功能。包括：

＞統(tǒng)一的對各組成元素的管理，減少多個服務器,

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網絡和存儲配置的管理工具

＞從單個管理點管理單個的虛擬化中心計算平

臺和跨地域的計算平臺，實現(xiàn)變更的合規(guī)性管

理

＞整合的控制面板

＞基于策略的配置和更改管理

＞深度可見性，能夠從虛擬層到物理層的深度定

位

＞能夠對整個系統(tǒng)的硬件和應用進行監(jiān)控

＞可與第三方企業(yè)管理解決方案集成

虛擬化資源管理

經過采用虛擬化資源的管理平臺JT管理員可

大幅改進對虛擬環(huán)境的控制：

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＞提供集中的虛擬資源控制和實現(xiàn)虛擬基礎架

構各個級別的可視性。

＞經過前瞻性的資源管理更好的發(fā)揮每個物理

資源的性能。

＞能夠實現(xiàn)資源清單搜索，使得包括虛擬機、主

機.數據存儲區(qū)和網絡在內的整個虛擬化資源

在虛擬化中心中的任何位置唾手可得。

＞存儲映射和報告可傳達有關存儲使用.連接和

配置的信息。可定制的拓撲視圖為您提供存儲

基礎架構的可視性，并可幫助進行存儲問題的

診斷和故障排除。

＞性能圖表經過可實時或按指定時間間隔查看

的更詳細統(tǒng)計數據和圖表，監(jiān)視虛擬機.資源

池和服務器的利用率及可用性。

＞主機配置文件標準化并簡化您配置和管理虛

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擬主機配置的方式。捕獲經過驗證的已知配置

（包括網絡.存儲和安全設置）的藍圖，并將

其應用于多臺主機以簡化設置。主機配置文件

策略還能夠監(jiān)視遵從性。

＞能效完全支持資源動態(tài)調度，可持續(xù)監(jiān)視同一

個個資源群集中的利用率，并在群集只需較少

資源時將主機置于備用狀態(tài)以減少能耗。

＞提供一個功能強大的編排引擎，使您能夠使用

即時可用的工作流來自動執(zhí)行多個任務，或使

用輕松的拖放式界面來組裝工作流，從而簡化

管理。

＞具有資源整合指導功能，可指導您逐步完成整

合過程，包括自動發(fā)現(xiàn)多臺服務器、執(zhí)行性能

分析、轉換，以及智能化地在適當主機上放置

虛擬機。

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＞虛擬資源管理能夠實現(xiàn)大規(guī)模管理，隨著用戶

虛擬化的不斷深入，和應用的不斷增多，單臺

管理服務器需要管理成百上千臺服務器，而且

虛擬資源管理服務器應當能夠經過鏈接模式

進行擴展，能夠跨越多個數據中心進行管理,

并管理更多的虛擬資源。

＞虛擬資源管理服務器的鏈接模式應當利用在

整個基礎架構中復制的角色、權限和許可證,

實現(xiàn)可擴展的體系結構和跨多個虛擬化數據

中心實例的可視性，使您能夠同時登錄、查看

和搜索所有虛擬化數據中心的資源清單。

＞虛擬機的資源管理。將處理器和內存資源分配

給運行于同一物理服務器上的多個虛擬機。建

立針對CPU、內存、磁盤和網絡帶寬的最小、

最大和按比例的資源份額。在虛擬機運行的同

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時修改分配。使應用程序能夠動態(tài)獲得更多資

源以適應峰值性能需要。

＞動態(tài)資源分配。實現(xiàn)跨資源池的持續(xù)監(jiān)視利用

率，并根據業(yè)務需要和不斷變化的優(yōu)先事務的

預定義規(guī)則，在多個虛擬機之間智能地分配可

用資源。

＞高能效的資源優(yōu)化。持續(xù)地監(jiān)視整個虛擬資源

池群集中的資源需求和能耗。當群集只需較少

的資源時，它將整合工作負載并將主機置于備

用模式以減少能耗。當工作負載的資源需求增

加時，將已關閉的主機恢復在線，以確保滿足

服務級別要求。

＞與標準化目錄管理系統(tǒng)集成。實現(xiàn)基于現(xiàn)有的

身份驗證機制實現(xiàn)訪問控制。

＞定制角色和權限。利用用戶定義的角色增強安

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全性和靈活性。擁有適當權限的用戶能夠創(chuàng)立

定制角色，如夜班操作員或備份管理員。經過

為用戶分配這些定制角色，可限制對由虛擬機.

資源池和服務器組成的整個資源庫的訪問權

限。

＞審核跟蹤。保留對重大配置更改和發(fā)起這些更

改的管理員的記錄。導出報告以進行事件跟蹤。

高可用管理

虛擬化數據中心管理平臺的高可用性管理包

括對管理服務器本身的高可用管理和對管理資

源中的應用高可用。

＞虛擬化資源高可用管理可擴展數據中心的可

用性，虛擬化資源高可用管理能深入了解所有

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數據中心的服務器組件，而且非常易于配置和

部署。

＞能夠自動重啟虛擬機。提供一個易于使用、經

濟高效的故障切換解決方案。

＞精確的訪問控制，利用可配置、分層的組定義

和精確的權限來保護環(huán)境。

＞集成硬件監(jiān)視可在硬件的主要組件（如風扇.

主板和電源）發(fā)生故障時發(fā)出警報，從而提供

物理和虛擬服務器運行情況的綜合視圖，預防

和快速解決問題。

＞警報和通知支持新的實體、指標和事件，如特

定于數據存儲區(qū)及虛擬機的警報。這些警報可

觸發(fā)新的自動化工作流以補救和防范問題。

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服務流程管理

業(yè)務/IT戰(zhàn)略

業(yè)務

管關■妗通猩

徵

,

I視CF昨胭聚?二產w期瞞,CT

企業(yè)IT

客戶業(yè)務的快速變化對IT部門提出了更高的

要求，如何能快速響應業(yè)務推出新的IT系統(tǒng)；

如何保證IT系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行；如何提高

服務效率和服務質量等問題成為當前IT部門主

要面臨的壓力。而服務流程管理和自動化服務能

夠使用戶更好地使用動態(tài)資源池中的資源，使管

理方更好地管理動態(tài)資源，提供服務。

服務流程管理系統(tǒng)應當從兩個部分來進行功

能建設，一個是面向服務使用用戶，另一個是面

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向服務的管理功能，主要包括以下內容:

面向服務用戶：

＞VDC管理：創(chuàng)立、配置、調整、刪除VDC,

支持對虛擬設備管理；

＞資源申請：經過Web界面申請斐源環(huán)境、時

間周期、SLA要求、環(huán)境配置等;

＞計費管理：根據VDC查詢得到分配資源的使

用情況、計費.結算管理等；

＞監(jiān)控管理：查詢VDC的運行狀態(tài)，實施監(jiān)控

資源狀態(tài)；

＞用戶管理:建立用戶.授權管理、密碼管理等；

＞日志管理：運行日志的查詢、分析和審計管理

等

面向服務管理：

＞客戶管理：多租戶管理，服務滿意度、服務投

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訴.SLA/OLA管理;

＞計費管理：費率.服務包、折扣等定義，結算.

收費、提醒等管理；

＞監(jiān)控管理：VDC,虛擬設備、物理設備監(jiān)控；

＞報表管理：固定報表、動態(tài)報表、統(tǒng)計分析、

儀表盤等；

＞平臺管理：資產配置管理、資源分配管理、服

務交付管理等；

?系統(tǒng)日志：系統(tǒng)日志、安全日志、自定乂日志

管理；

服務流程管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構應該考慮到其

核心組件的驅動、擴展和組件擴充能力，同時，

整體系統(tǒng)應該有分層設計的特點，具體內容如下：

核心組件能力

＞驅動管理組件：具有統(tǒng)一驅動知識庫管理功能,

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可支持多廠家虛擬化技術及管理平臺接入；

（當前完成VmwareApi.Vizioncore管理

平臺接入）

＞采控服務組件：完成服務項運行狀態(tài)信息采集、

實現(xiàn)服務項操作控制功能；

＞策略控制組件：可設定規(guī)則、設定性能指標閾

值，觸發(fā)不同任務及工作流；利用該組件可實

現(xiàn)資源池預警、服務項資源動態(tài)分配、服務等

級保障等

＞工作流引擎：圖形化方式預定義工作流，可實

現(xiàn)自動或人工任務單流轉。

平臺分層設計

＞資產管理：對物理設備資產信息進行信息手工

錄入、自動采集，信息變更采集對比提醒；

＞資源池管理：資源池分類管理、資源池容量及

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性能管理

＞服務管理：完成服務目錄、服務項定義，服務

模版包括配置模版、部署模版、SLA模版

＞交付管理：對服務用戶VDC及其服務項實例

進行管理，完成基礎架構云服務交付

＞經過服務流程管理系統(tǒng)，業(yè)務部門和用戶能夠

方便的進行計算資源的申請、交付.維護和運

行.回收及再利用(如圖-資源申請流程1

服務及資源成本

版務目錄參考架構I—技術標準及配置

IT粳算及

妞劃

行艇務和艘務水

■財務告

開始/參照屢務目向IT提交服

務理

結束錄選擇股務理流程請求

請求

隋求的實施

歸還.回收、

1運行及維護

新配置和退網和實現(xiàn)

合同

信息

停機.維護.

資源的|-----——?

刑窗5C

能力和已到貸和收收的IT新的宜源需

事件管理求

IMACIT資激的到■呂動案西流

問題管理

配置數據庫貨和驗收程

變更管理

(CMDB)I_呆購和價格

能力管理

信息

狀態(tài)

配置管理IT資源的狀態(tài),利用，交付和支持——

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圖■資源服務流程

資源的申請

確保業(yè)務部門和用戶能夠方便地申請IT服務

和資源，經過將服務錄與資源請求管理流程集

成在一起來實現(xiàn)，服務目錄作為一個工具在創(chuàng)立、

管理、服務定價和與IT工作整合方面變得越來

越重要。應該讓業(yè)務部門和用戶能夠基于她們的

業(yè)務需求和預算情況從服務目錄中選擇合適的

服務和對應的成本。對于每個產品和服務，保證

恰當的服務級別，審批流程以及相關的成本。經

過從一開始就為客戶設定好期望能夠減少IT與

業(yè)務部門之間的不一致，這些期望包括實現(xiàn)請求

的時間，所要執(zhí)行和審批的流程以及實現(xiàn)請求所

需的費用。

同業(yè)務部門和用戶約定從服務目錄中選擇服

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務，而這些服務是IT定義和維護的標準的產品

和服務的集合。這樣作也能夠保證IT必須選擇

標準化的產品和服務，以便經過減少因為購買非

標準的，沒有經過測試或審批的產品所帶來的風

險。

允許業(yè)務部門和用戶很容易的找到.請求她們

所需要的服務和跟蹤服務的處理狀況，這樣作能

夠提高請求實現(xiàn)處理情況的透明度（跟蹤從提交

到完成的請求狀態(tài)，也跟蹤資源的使用狀況，相

關的成本和基于服務級別協(xié)議交付的治理1為

了提高客戶的滿意度，IT能夠提供服務報表，發(fā)

布對業(yè)務經理和用戶來說有意義的指標，來展示

服務的執(zhí)行情況（如完成一個服務請求所用的平

均時間），表明IT部門如何完成所承諾的服務內

容（如滿足承諾的服務請求完成時間的能力1

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資源的交付

在完成資源申請后JT部門將根據確定的服務

能力和要求轉換為虛擬化架構可提供的資源配

置，并經過自動化和程序化的管理快速的為客戶

提供資源，并對交付的虛擬化資源進行追蹤和記

錄。根據當前的IT運維模式，建議以以下三種

方式進行虛擬化資源的交付：

對同當前運行虛擬機有相同配置要求和業(yè)務

應用要求的，可使用Clone的方式復制虛機，客

戶化后交付；

對配置和能力要求有相應模板對應的虛機，可

從模板轉換為虛機進行交付。模板的定義應符合

能力及安全基線的要求，并隨時根據相關管理要

求進行更新。

對不符合以上兩種情況的，可使用自動定制化

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的方式創(chuàng)立虛擬機，并進行客戶化配置和按照要

求進行標準化配置，如安全加固要求、防病毒要

求，認證授權配置及審計配置等，然后進行交付。

資源的運行及維護

用戶可經過IT運維管理流程和機制來支撐當前

的IT運行和維護，主要包括：

＞事件管理

＞問題管理

?變更管理

＞配置管理

?能力管理

所交付虛擬化資源的運行維護可集成在當前

統(tǒng)一的IT運維管理中統(tǒng)一進行管理，考慮到虛

擬化架構的特殊性，可在以上各管理流程中增加

虛擬化架構的各服務屬性。

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資源的回收及利用

資源的回收和利用主要同業(yè)務應用的運行周

期相對應，對下線業(yè)務應用和不再使用的業(yè)務應

用停止虛擬機，釋放相應的CPU、內存、網絡及

存儲資源，同時根據業(yè)務和合規(guī)性要求對退網的

虛擬機文件進行歸檔和保留。

虛擬化資源回收和利用的審批可在流程管理

系統(tǒng)中進行，資源回收和利用的工作流可經過工

作流系統(tǒng)進行管理。

管理平臺擴展

一個有效的成功的虛擬化數據中心管理平臺

必須同時是一個開放的，具有完善接口的平臺。

每個企業(yè)面臨的應用不同，如何將這些業(yè)務系統(tǒng)

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和虛擬化平臺的管理聯(lián)系起來，是衡量一個虛擬

化數據中心管理平臺的重要部分。

能與系統(tǒng)管理產品Web服務API的集成

可保護您的投資，讓您能夠自由選擇如何管理您

的環(huán)境。

是可擴展的管理平臺，且擁有龐大的合作伙伴

體系，對操作系統(tǒng)和應用程序的兼容性很強。

基于這種開放性，使得虛擬化數據中心的管理能

夠和企業(yè)現(xiàn)有管理平臺很好的結合起來。

2.1.4虛擬化數據中心備份

虛擬化數據中心備份挑戰(zhàn)

根據IDC的統(tǒng)計表明，在虛擬化環(huán)境下，備份

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系統(tǒng)遇到了新的挑戰(zhàn)，在有限的資源中，在更少

的時間內，如何備份大量的重復的數據。

與傳統(tǒng)的備份環(huán)境不同，虛擬化環(huán)境下的計算

資源，不再是有大量的空閑時間，平均資源利用

率不到30%,而是由于單個物理服務器上運行

大量的虛擬環(huán)境，資源利用率達到80%甚至更

高。傳統(tǒng)備份軟件消耗大量的處理器，這種備份

機制在傳統(tǒng)的物理服務器使用模式下能夠應用，

可是在虛擬化環(huán)境下，將會由于占用的處理器資

源過大而帶來問題，影響應用的性能和服務級別。

同時,由于虛擬化環(huán)

Virtualenvironment:Highoverallserver

utilizationandlittlebandwidthforbackup境下，備份的內容會包

C3

0

1￡

5

2票

0括虛擬化系統(tǒng)的系統(tǒng)

1

VirtualVirtualVirtual

ServerAServerBServerC

80%resourceutilization文件等，在每次對虛擬

文件鏡像進行備份時,

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會存在大量的冗余數據，如果不進行重復數據的

刪除，大量的系統(tǒng)文件占用的空間將被浪費，同

時，在備份過程中，由于占用大量的帶寬，也會

對應用的性能帶來影響。

因此，我們需要一種新的備份機制，能夠占用

更少的處理器資源，同時能夠利用更少的空間去

存儲更大的數據。

Processand^^^StoremoredatainMore

sendlessdatalessspace^^^fficient

重復數據消除工作是一種特殊的數據壓縮技

術，能夠消除掉在備份過程中冗余的部分，或者

是重復的部分。在消重的過程中，重復數據會被

刪除，只保留唯一的一份數據存儲下來，重復數

據的備份僅僅是增加一個引用指針。消重能夠大

大降低備份過程中所需要的存儲空間。

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虛擬化數據中心備份參考架構

在虛擬化數據中心中，備份系統(tǒng)的參考架構如下

所示（圖■備份參考架構）

客戶端層

管理控制層

介質層

圖-備份參考架構

參考架構由三層組成：

1.管理層

集中的管理服務器來進行整個備份和恢復系

統(tǒng)的管理，包括配置、策略、匯報，介質管理,

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客戶備份目錄管理，恢復目錄索引管理等。

2.介質層

備份介質能夠使磁盤、虛擬帶庫（利用磁盤模

擬磁帶）和磁帶，是用來存儲備份數據，用來進

行恢復使用。

3.客戶端

一般包括虛擬服務器、應用平臺（如Sql

Server,Oracle,.NetWeb服務器）等

客戶端是備份數據的源端，其產生的數據將交由

備份系統(tǒng)備份到備份介質上，用來進行應用回滾

和災難恢復。

在并行數據中心中，參考架構如下圖所示（

?并行數據中心備份架構）

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應用VMsVDI

DT

LTR{oeo物理機和應用

vSpbefe

各份管理中心《策珞.計劃.報由.介質）

虛擬介質物理介演

lilllll

磁帶和磁盤

存儲亞制（虛擬介質和磁盤）

-并行數據中心備份架構

虛擬化數據中心備份設計原則

L統(tǒng)一的備份管理架構，提供簡便的操作管理界

面；并提供強大的備份報表功能，制定和不斷完

善備份策略。

2.確定虛擬環(huán)境的備份策略，采用不同的備份技

術，實現(xiàn)多樣化的備份方式，以提供多種數據恢

復策略，從而增強備份系統(tǒng)的可用性。

3.設計快速有效的備份數據恢復機制，實現(xiàn)備份

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系統(tǒng)在業(yè)務系統(tǒng)允許的異常時間內進行數據完

整無丟失的恢復。

4.基于disk為主的備份介質，結合數據重復刪

除技術及數據傳輸技術在最短的時間里，安全地

把數據保存在異地。

5.制定完善的備份數據保存策略，實現(xiàn)備份數據

的異地存放，從而達到系統(tǒng)的容災目的。

6.支持虛擬環(huán)境的統(tǒng)一應用接口（APIs）

2.1.5虛擬化數據中心運維

隨著虛擬化架構的建立，系統(tǒng)架構中不但存在

物理設備，還將存在大量的虛擬設備，如虛擬機、

虛擬磁盤、虛擬CPU等。虛擬化動態(tài)架構的易

擴展和變化的特性可能造成虛擬機大量蔓延，出

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現(xiàn)違反公司法規(guī)的操作，對日常的運維管理造成

巨大挑戰(zhàn)。虛擬化運行維護主要從運行監(jiān)控和IT

運維流程的角度確定保證交付和支持有效的虛

擬化資源的正常運行的技術能力。因此，為了簡

化運維管理工作，降低運維管理的復雜性，提高

運維管理效率和運維管理質量，必須要建立對虛

擬化環(huán)境的運維管理系統(tǒng)，建立集中管理系統(tǒng),

實現(xiàn)設備性能監(jiān)控、故障告警、配置管理和軟件

管理等功能，簡化運維管理工作.提高運維管理

效率的自動化手段。

運維組織和角色定義

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a）虛擬化組織架構

虛擬化運維組織基本可分為三級（如圖-運維

組織），流程管理系統(tǒng)人員為0線，負責基礎架

構的監(jiān)控和初步的事件判斷和處理；應用管理員、

數據庫管理員、系統(tǒng)管理員、網絡管理員、存儲

管理員、備份管理員、虛擬化管理員等為1線人

員，負責處理0線人員升級的請求和問題處理；

IT運維團隊為2線人員，負責處理無法解決的

故障問題。

n■運維團隊

1我應用.系統(tǒng),數據庫.

存情,網絡.虛擬化等

管理員

o線

圖-運維組織

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b）IT運維團隊人員分配

其中IT運維團隊的人員根據其角色和職能的

7片G

不同，又能夠分為業(yè)務部門，IT目理層，IT運維

經理和系統(tǒng)工程師，其具體的工作內容如下表所

示：

角色職能

向IT部門提出資源申請

與IT部門充分溝通，詳細描述

業(yè)務部門

業(yè)務要求和設計實現(xiàn)

（用戶）

同IT部門共同確定IT的服務和

資源要求

虛擬化資源請求的審批

IT管理層

物理資源請求的審批

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同業(yè)務部門領導的溝通和協(xié)調

對當前虛擬化配置人員進行指

導

將虛擬化架構的管理集成到當

前的IT服務管理流程中

協(xié)調和組織虛擬化架構規(guī)劃

定義虛擬化架構相關變更的指

IT運維經

南

理

推動虛擬化架構開發(fā)和維護的

預測

負責虛擬化架構的供給，使用

和維護

負責協(xié)調同其它職能團隊的協(xié)

作.

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負責協(xié)調廠商的支持

維護和更新虛擬化決策標準，

評估虛擬化備選對象的資源需

求

協(xié)調和解決與應用相關的虛擬

化問題

協(xié)助虛擬化架構管理經理進行

虛機的開發(fā)預測，負責開發(fā)和

維護虛擬化架構的預測

負責日常的虛擬化架構容量和

資源管理

發(fā)起新虛擬化架構模塊的申請

根據事件和問題管理流程，處

理能力和性能相關問題

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根據變更管理流程評估虛擬化

架構的變更

負責開發(fā)和維護虛擬化架構設

計，包括：

虛擬化架構圖

安裝和配置手冊

集成計劃設計

系統(tǒng)工程遷移計劃設計

師測試計劃設計

同網絡和存儲管理員合作構建

虛擬化架構的實例，使虛擬化

架構的功能正常運行

支持設計、配置、安裝和發(fā)布

流程

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補丁管理和對虛擬化環(huán)境的影

響評估

開發(fā)和維護虛擬化架構運維手

冊

指導流程管理系統(tǒng)小組的虛擬

化支持工作

協(xié)助問題和事件管理流程解決

相關虛擬化問題

開發(fā)軟件和硬件升級計劃

完成新虛擬化架構模塊安裝后

的配置工作

創(chuàng)立新的虛擬機

負責P2V遷移

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在虛擬機完成生命周期后負責

刪除虛擬機

管理虛擬化架構的數據存儲空

間

管理快照

開發(fā)和維護虛擬化中心的角色

協(xié)助服務水平管理確定虛擬化

豈

協(xié)助事件和問題管理流程解決

虛擬化架構的相關問題

安裝和測試虛擬化補丁

確認虛擬化架構有有效的監(jiān)控

手段來進行監(jiān)控管理

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負責執(zhí)行配置管理流程的虛擬

化架構的配置項管理

虛擬化運維內容:

IT運維經過標準化的，策略化的，自動化的運

維體系建立，對虛擬化數據中心的各種IT操作

進行標準化定義，降低IT操作的風險，提升整

體的IT維護效率，并確保IT服務的質量，具體

的運維系統(tǒng)內容如圖（-虛擬化運維內容）所示：

?性費分?發(fā)現(xiàn)?物理變?管理期?故隙事?遹過監(jiān)?建立財”標準的

析更蹤件，問控，確務成本虛拉化

,控制

題事保眼務模型資源的

?趨勢分?狀態(tài)變?記錄維

?維護件，捐質嵬申請，

析更護?提供財

誤收集交付和

?確認配務決策

?分配利?配置和?處理和記錄回收流

置項支持

位置

用分析張防傳程

?補丁升誤?防止虛

緞等擬機要

延.減少

安全風

圖-虛擬化運維內容

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a）容量管理

為更好支撐系統(tǒng)運行維護，需要系統(tǒng)運行現(xiàn)狀,

評估虛擬化基礎資源的支撐能力，分析虛擬化資

源的趨勢特點，對將來需要及資源的預期進行測

算，制定容量規(guī)劃，使得虛擬化資源能夠在有效

范圍運行，提升運維的控制能力和準確性，使系

統(tǒng)建設規(guī)劃能夠按需分配。

虛擬化容量管理涉及如下關鍵因素：

?性能分析

＞資源趨勢分析

＞資源的分配及利用率分析

虛擬化能力管理可分為以下幾個層面：

＞整個虛擬化數據中心的容量

＞動態(tài)資源組內部的容量

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＞虛擬化服務器的容量

＞虛擬機的容量

虛擬化容量管理的服務要求

虛擬化能力管理的服務參照服務目錄如下:

A性能分析:定義性能分析的內容及周期

＞資源分配及利用率分析:定義資源分配和分

配資源使用率分析的內容及周期

＞能力趨勢分析：定義性能和資源使用率趨

勢分析的內容和周期

容量管理流程

經過評估后，建立容量管理流程并交付容量管

理規(guī)劃流程圖。

容量指標定義

協(xié)助客戶有效掌握虛擬化資源運行支撐能力，

設定容量指標用于衡量虛擬化架構的支持能力，

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以進一步持續(xù)優(yōu)化容量管理。對象包含如下：

＞虛擬數據中心

＞動態(tài)資源組

＞虛擬化服務器

＞虛擬機

容量管理報告

為有效的監(jiān)控虛擬化資源的使用和利用率，需

定期的生成各種虛擬化架構的能力報告，以便掌

握虛擬化架構的當前運行能力和使用效率，并對

資源的使用進行趨勢分析，掌握可擴展的能力，

并按需求提供虛擬化資源。協(xié)助客戶定義和交付

虛擬化容量管理報告，主要內容如下所示：

A性能使用報告

＞資源分配及利用率分析報告

＞資源使用趨勢分析報告

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b）配置管理

虛擬化配置管理經過發(fā)現(xiàn)，控制，維護和確認

虛擬化環(huán)境的所有配置項（CI）及其關系構建虛

擬化架構的配置管理數據庫，并根據變更需求進

行更新，保證并統(tǒng)一集成到當前的配置管理流程

中。虛擬化增加如下配置管理屬性：

虛擬環(huán)境的特殊配置屬性

虛擬資產的配置除具有原物