開源軟體讓雲服務部署加速前行

开源软件让云服务部署加速前行

為了提高雲部署的速度與穩定性,英特爾IT部門為私有云增加了混合解決方案,包括OpenStack軟件——一種可擴展的開源雲操作環境。使用OpenStack,加上內部代碼與現有的企業軟件,英特爾IT部門部署了雲基礎設施,將數據中心解決方案轉變為可快速獲取的用戶服務。

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在2010年開始實施私有云時,英特爾IT部門的初期目標是提供簡單的計算laaS,使用戶能更加便捷獲得服務器。為此,英特爾IT部門在整個環境中推行自動化,並使應用開發人員和應用所有者為應用環境快速部署基礎設施。

基於2012年在早期的實際使用,英特爾IT部門在2013年計劃轉而使用更多的混合解決方案,以便讓一部分容量運行在公有云和私有云中。甚至計劃每3-6個月在企業私有云中實施混合雲模式的模塊與功能。使用外部雲提供商可以讓英特爾IT部門能夠進一步提取部署的資源,根據成本、位置與監管要求,靈活確定計算與存儲需求的來源。英特爾IT部門的目標是創建一種開放雲,把公有云環境當做數據中心服務的擴展。這包括監控成本並使該環境看起來、運行起來都猶如基礎設施的擴展,提供應用和數據的無縫用戶體驗。無論是內部或外部,最終用戶需要隨時隨地通過任何設備輕鬆、安全地訪問他們的應用與數據。

當一切都成為服務——計算、網絡、存儲和軟件,API就成為雲應用的構建模塊與槓桿點。將應用拆分為單獨的web服務,API可使應用的功能集成至其它的雲應用並重復使用,同時為每個服務支持適當的擴展。設計良好的API還可提高相互操作,保護應用免受基礎技術實施與供應商特定實施的影響。

這樣做的主要動機在於英特爾IT部門洞察到業界對於企業IT的全新期待。讓用戶選擇設備(IT消費化)的概念正席捲各個企業。習慣經由互聯網獲得服務的企業IT最終用戶期待輕鬆獲取應用、存儲與連接,並快速接收更新。

新的實施計劃擴展了選擇面,並讓思維不侷限於當前的解決方案,能夠尋求最靈活、可管理和高效的解決方案來滿足自身需求。英特爾IT部門需要快速改變策略,將所有的數據中心解決方案作為用戶服務提供,這對於多數運行未構建基礎設施API的企業IT而言是一項龐大的工作。對英特爾IT部門而言,這意味著要為該解決方案打下堅實基礎:網絡結構的萬兆以太網,所有全新的刀片服務器及存儲節點的高密度雙機架單元服務器。

目前,英特爾推出基於最新英特爾至強可擴展處理器的服務器。幾乎所有組件都具備冗餘以實現出色的彈性與高度穩定,但是整個系統也不會過度配置,以控制基礎設施成本。

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為了滿足對用戶服務的期待並實現對所有數據中心組件的自動化管理,英特爾IT部門將各種現成商用、開源和公有云解決方案作比較,評估了多家供應商的多種大規模雲解決方案。最終認為,最適用於環境的解決方案是為當前環境增加OpenStack。OpenStack是一種開源軟件棧,用於支持高度可擴展的基礎設施。它提供一種開放、可擴展的框架,以管理laaS雲中的各類資源,包括計算、網絡和存儲資源。英特爾IT部門的決定取決於OpenStack開發人員社區的優勢、開發人員和管理員文檔的質量和代碼演進的速度。

使用開源軟件的優勢

企業IT可能會擔心開源軟件具有一定風險,例如:與通常配有專門支持團隊解決技術問題的現有產品相比,可能不具備針對開源應用的技術支持;開發開源解決方案的社區最終可能背離公司的最大利益,或開源解決方案可能被大型公司收購;實施時間的自然增長,及最終超過現有解決方案的培訓與再開發成本;擔心不受控制的開源使任何人都可破壞代碼。

然而,英特爾IT部門將開源軟件用於設計網格(Design Grid)由來已久,並發現瞭如下優勢:

強大而活躍的社區,眾多第三方公司提供出色的支持服務。大量與英特爾規模相近或規模更大的公司實施或運行OpenStack,輔以他們自己的代碼。OpenStack的廣泛使用可確保特性與功能將繼續反映企業的需求。

豐富的文檔,包括管理指南、API文檔和開發人員文檔,可確保學習曲線較短。

對開源代碼庫的完全訪問,包括嚴格的同行評審及整合各種代碼之前的接受與迴歸測試。

頻繁的更新週期——每6個月進行一次重要發佈,可幫助快速實施最新的特性與功能,包括性能與效率改進。

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在對開源軟件OpenStack評估時,英特爾IT部門發現OpenStack不僅安全可靠,而且還可滿足其它的大規模計算要求。另外,在從專有解決方案向開源解決方案轉變時,還有一些令人矚目的優勢,包括:

能夠實現相互操作、儘量減少廠商鎖定並幫助達成混合雲目標。開發團隊可專注於更高價值的雲功能領域,並通過與社區合作幫助開放式的雲技術行業快速發展。

轉變更快,成本更低。與實施私有云環境的基本要素相比,採用開源軟件得以在開源社區中完成大量工作。因為其他企業IT也使用OpenStack,各企業IT便可一起編寫必要的核心代碼,無需單獨編寫後再在社區中分享。

減少提供計算laaS的時間,更多時間用以提供更高級別的服務領域。這可提供應用開發人員需要的更高級服務,提高最終用戶的工作效率。

英特爾IT雲平臺解決方案堆棧

如圖1所示,英特爾的全新雲解決方案包括:

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圖1. 英特爾IT雲平臺解決方案堆棧圖表,描述開源組件和其它組件及它們相關的更新週期。

界面層,包括圖形用戶界面(graphical user interface,簡稱GUI)、命令行界面(command line interface,簡稱CLI)及API(發佈其所有的關鍵數據中心組件為用戶使用的服務)。GUI和CLI的開發都給予API層。

具有配置管理數據庫(配置和狀態管理)管理層、觀測器(事件監控)、決策器(基於規則的自動化決策者)、執行器(配置與狀態執行)及採集器(用於運行時配置和目錄的運行數據庫)等組件。

具有基礎組件的OpenStack雲操作環境。

包括計算、存儲和網絡組件的物理基礎設施。

為了將新基礎設施和軟件版本更新的影響降到最低,英特爾IT部門設計了支持定期升級的雲平臺,它可以更出色管理員工設備在IT基礎設施和軟件要求方面的快速變化。例如,每6個月發佈新版的OpenStack,並預期其發佈後的3個月內集成下一版本:Folsom。核心服務和對象存儲的定期升級不會給最終用戶造成宕機,是開放雲運行模式中持續集成與演進這一核心理念的關鍵特性。

提高系統的穩定度和利用率

英特爾IT部門正致力於實現更高的系統穩定度,這是眾多計劃中的一個。目標是主要業務服務達到99.99%,這意味著一年中計劃內與計劃外的宕機時間不超過52分鐘。這種水平的HA需要實施大量的自動修復。目前的系統穩定水平在99.7-99.95%區間波動,因應用不同而有所差異。

實現這一目標的一種途徑就是採用活動/活動應用設計。如圖2所示,在活動/活動實施過程中,兩個或更多數據中心同時處於活動狀態,每個數據中心都運行不同虛擬服務器上的常用應用。這些數據中心完全對稱。在應用網絡內,任何交易信息可發送至任何數據中心,再由後者讀取或更新任何數據項組。

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圖2 在活動/活動應用設計中,兩個或更多數據中心同時處於活動狀態,在不同虛擬服務器上運行的常用應用以確保高度穩定。

活動/活動方法可提供最高靈活程度並最優化的系統投資,因為對於所有可用的處理容量而言,請求的負載保持均衡。如果一個數據中心發生故障,其它數據中心的用戶不會受影響。另外,發生故障的數據中心的用戶可快速切換至正常的數據中心,快速恢復他們的服務。在活動/活動模式中使用多個實例,可實現更高的性能、穩定度、利用率和靈活度。

英特爾IT部門計劃添加更多複雜的使用案例。有必要藉助能夠對照動態模型進行根本原因分析的關聯引擎改進決策器。例如,觀測器和決策器可能會突然接收到大量針對一組應用服務器的告警。這由潛在的網絡或存儲故障造成,但決策器並未意識到這點,因而繼續在該組應用服務器上進行適當的操作。通過藉助功能更強的關聯與分析引擎(能夠理解它接收到的消息的上下文)改進的決策器,能幫助它做出更明智的決定。

提高服務水平與符合規範

和許多企業IT一樣,英特爾IT部門向大量企業技術作投資,從服務管理工具到身份驗證和授權工具。使用開源基礎設施的一大主要目標就是了解它與企業使用的現有解決方案的整合效果到底有多出色,如服務管理系統。與服務管理系統的整合至關重要,尤其是正在轉變為完全的信息技術信息庫環境。

根據架構與設計目標,系統需要提供用於追蹤服務水平與符合規範的必要數據。配置採用管理系統,加上監控系統與關聯引擎,可幫助在供應時間與資源關聯。然後,該信息被提供給消息總線,並導入服務管理工具。

觀測器也會在供應時間獲得該信息,以確保資源被立即監控及資源告警可通過消息總線再次被服務管理工具輕鬆捕獲,從而支持快速、獨立的自動修復,例外情況只要求操作人員接收事故清單以進行問題管理。

利用消息總線模型和發佈與訂閱方法,該設計可極其靈活地識別和記錄引起告警的原因、引起自動修復起因和生成用於操作人員故障分析的清單。

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全新的英特爾IT雲平臺解決方案堆棧可以提高資源管理與其它優化的自動化水平,幫助企業IT向聯合的、相互操作和開放雲的目標邁進重要的一步。它使得在設計核心laaS解決方案上所花的時間減少,將其用於更高水平的服務領域,以提供更佳的服務,讓應用開發人員使用它們來構建可提高最終用戶工作效率的應用。

英特爾將繼續使用可提供最佳解決方案並契合雲演進的商用軟件,而OpenStack可提供多功能工具,支持構建用於管理和提供各種資源(如雲中的計算、網絡和存儲資源)的開放式可擴展框架。

短期來看,英特爾預計將繼續改進所有層面的雲平臺。下一步的關注重點包括協調、塊存儲、自動擴展策略、實時遷移和複雜的應用部署。英特爾還計劃繼續向混合解決方案演進,使得能夠更輕鬆地使用公有云服務。

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