【正文】 1 云計(jì)算（ IaaS）虛擬資源全生命周期模型及其實(shí)現(xiàn) 【摘要】 隨著云計(jì)算技術(shù)的迅猛發(fā)展，企業(yè)級(jí)的云服務(wù)在企業(yè) IT 架構(gòu)規(guī)劃中占據(jù)了越來(lái)越重要的地位，而在企業(yè)云的運(yùn)營(yíng)管理過(guò)程中，虛擬資源的全生命周期管理又是云戰(zhàn)略的重中之重。本文在研究企業(yè)云及其虛擬資源的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)提出了相應(yīng)的資源管理模型。該管理模型對(duì)電信企業(yè)搭建企業(yè)云服務(wù)，完善虛擬資源管理具有參考價(jià)值和借鑒意義。 【關(guān)鍵詞】 云計(jì)算；虛擬資源；虛擬資源集；全生命周期管理；資源日歷 【正文】 1. 背景 隨著云計(jì)算技術(shù)的不斷發(fā)展與逐漸成熟，越來(lái)越多的企業(yè)使用云 計(jì)算技術(shù)來(lái)構(gòu)建自己的企業(yè)信息基礎(chǔ)架構(gòu)，承載企業(yè)基礎(chǔ)或核心業(yè)務(wù)，這其中既包括面向企業(yè)客戶的公有云，也包括面向企業(yè)內(nèi)部人員的私有云。根據(jù) xx 的調(diào)查，有 xx%的企業(yè)正在或計(jì)劃構(gòu)建自己的企業(yè)云。對(duì)于傳統(tǒng)的電信企業(yè)，云計(jì)算這個(gè) IT 前沿技術(shù)，同樣是一種有效降低成本投入，提高企業(yè)效益的秘方。 即使是在傳統(tǒng)電信領(lǐng)域，隨著客戶規(guī)模發(fā)展與新業(yè)務(wù)的快速需求，信息化、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求也在占據(jù)越來(lái)越大的比重。由于傳統(tǒng)電信企業(yè)通常采用垂直模式的 IT 基礎(chǔ)架構(gòu)，不僅建設(shè)成本較高，同時(shí)缺乏靈活性，無(wú)法應(yīng)對(duì)當(dāng)今市場(chǎng)需求的快速變化。如何建設(shè) 簡(jiǎn)單而靈活的 IT 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)和體系，實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)與 IT 的融合，是如今電信企業(yè)進(jìn)行 IT 發(fā)展時(shí)重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。 云計(jì)算技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)的資源使用模式進(jìn)行了很大的改變，將軟硬件抽象為一個(gè)個(gè)虛擬的邏輯資源，并將這些虛擬資源組合為資源池，供各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行使用。所以，業(yè)務(wù)系統(tǒng)不再獨(dú)占自己的物理資源了，而是和其它業(yè)務(wù)系統(tǒng)共同分享一個(gè)資源池里的東西，這使業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的資源共享與靈活調(diào)整成為常態(tài)。因此，如何有效地對(duì)云提供的虛擬資源進(jìn)行管理，就是企業(yè)云使用中一個(gè)非常重要的課題。只有有效的管理好虛擬資源，才能充分發(fā)揮云的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)。 當(dāng) 電信企業(yè)決定基于云計(jì)算技術(shù)進(jìn)行 IT 構(gòu)建時(shí)，應(yīng)更多的從云的特點(diǎn)、規(guī)劃、設(shè)計(jì)角度出發(fā)，結(jié)合自己的業(yè)務(wù)需求，提前對(duì)其即將擁有的云的問(wèn)題進(jìn)行思考和解決，特別是云中的虛擬資源管理，更是重中之重。 在本文中，選擇了應(yīng)用最為廣泛的，基于計(jì)算機(jī) X86 體系構(gòu)建的 IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施云）作為主要研究對(duì)象，對(duì)云的虛擬資源的全生命周期進(jìn)行分析，提出云的虛擬資源全生命周期管理的模型，并結(jié)合實(shí)際案例對(duì)本模型進(jìn)行解釋和說(shuō)明。 2 2. 標(biāo)準(zhǔn)化情況 從云計(jì)算的概念提出發(fā)展到現(xiàn)在，一些產(chǎn)業(yè)巨頭的技術(shù)和產(chǎn)品在云計(jì)算領(lǐng)域占據(jù)了壟斷地位，如Google 的 DFS、 MapReduce 技術(shù)， VMware 的虛擬機(jī)等，相對(duì)于業(yè)界其他提供同類產(chǎn)品的廠商或者使用其產(chǎn)品的用戶來(lái)說(shuō)，這些技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)成立事實(shí)的標(biāo)準(zhǔn)。 隨著時(shí)間的推移，一些新興的聯(lián)盟和論壇成為云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)制定的主力，一些廠商，如惠普、 IBM、Cisco、 Intel、 Microsoft、 VMware、 Amazon 和 Google 等交叉參與了多個(gè)組織，期望將事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)或者事實(shí)產(chǎn)品推廣成為行業(yè)的開放標(biāo)準(zhǔn)，這些技術(shù)聯(lián)盟和開放論壇關(guān)注于云計(jì)算業(yè)務(wù)的互操作性、安全、應(yīng)用場(chǎng)景、資源管理等多個(gè)方面。 傳統(tǒng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織如 ITUT、 ISO、 IEEE、 IETF 等，雖然在云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方面涉足較晚，但也已經(jīng)開始介入對(duì)云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化的研究，研究的重點(diǎn)包括云計(jì)算整體的產(chǎn)業(yè)鏈、業(yè)務(wù)模型和參考模型。 3. 技術(shù)分析 隨著云計(jì)算的進(jìn)一步的發(fā)展，現(xiàn)在的云計(jì)算平臺(tái)也不光只是提供表面上的物理硬件、計(jì)算能力等資源，更重要的是它是一個(gè)平臺(tái)，這個(gè)平臺(tái)上可以承載新的應(yīng)用、新的服務(wù)、新的解決方案。云最重要的是服務(wù)管理，沒(méi)有服務(wù)和管理，云將永遠(yuǎn)停留在理論的階段，如何將各種資源有效的管理起來(lái)，成為統(tǒng)一的服務(wù)提供，成為云計(jì)算當(dāng)下的技術(shù)和業(yè)務(wù)發(fā)展方向： 當(dāng)企業(yè)進(jìn)行私有云計(jì)算平 臺(tái)構(gòu)建時(shí)，如何對(duì)其即將擁有的云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行有效的運(yùn)營(yíng)管理就成為其必須要提前考慮和解決的核心問(wèn)題。傳統(tǒng)的資源使用模式得到了很大的改變，業(yè)務(wù)系統(tǒng)不再獨(dú)占物理資源而是面向虛擬資源，云計(jì)算平臺(tái)為業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間共享各種的資源，并靈活調(diào)配。如何面對(duì)這種變化提供有效的數(shù)據(jù)支撐，是資源日歷作為整體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的重要緣由，以全方位的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，解決運(yùn)營(yíng)管理的盲目性。 一套業(yè)務(wù)系統(tǒng)從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、試運(yùn)行、運(yùn)營(yíng)、更替甚至銷毀的完整生命周期也和以往的依賴純物理資源的建設(shè)模式有了非常大的變化，針對(duì)云計(jì)算虛擬化的技術(shù)特點(diǎn)，如何為業(yè)務(wù)系統(tǒng) 量身定制新的、全方位、有效、長(zhǎng)期的 管理策略，虛擬資源的全生命周期管理，成為一個(gè)重要的問(wèn)題解決方向 。 4. 虛擬資源與虛擬資源集 . 虛擬資源 虛擬資源是云計(jì)算（ IaaS）的核心元素。所謂虛擬資源，云計(jì)算平臺(tái)對(duì)構(gòu)建在其上的業(yè)務(wù)系統(tǒng)分配、提供與管理的能滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)自身的業(yè)務(wù)需要的能力 ， 如果某種能力存在缺失，那么業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)其最終用戶提供的服務(wù)內(nèi)容或者服務(wù)質(zhì)量可能會(huì)受到損害，甚至無(wú)法提供對(duì)外服務(wù)；同時(shí)這些能力也共同構(gòu)成了業(yè)務(wù)系統(tǒng)在云計(jì)算平臺(tái)上的基礎(chǔ)生存環(huán)境。 虛擬資源是一種分層級(jí)的能力抽象。高層虛擬資源是對(duì)低層虛擬資源的進(jìn) 一步抽象，不同的低層虛擬資源，可在更高層級(jí)上，能被視為一類虛擬資源。虛擬資源抽象到什么樣的層級(jí)，既取決于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，也取決于云計(jì)算平臺(tái)的實(shí)際供給情況。當(dāng)不再進(jìn)行抽象或不需要再進(jìn)行抽象時(shí)，虛擬資源就還原到對(duì)應(yīng)的物理資源，這種物理資源可能是硬件、也可能是軟件，甚至只是數(shù)據(jù)。具體來(lái)說(shuō)，虛擬資源在 IAAS 層面，可以包括計(jì)算能力、存儲(chǔ)能力、網(wǎng)絡(luò)資源以及軟件授權(quán)資源，隨著云計(jì)算層別的增加，還會(huì)逐漸包括數(shù)據(jù)庫(kù)資源、郵件資源、開發(fā)資源以及各種應(yīng)用資源等。虛擬資源是一種能 3 力抽象，但是虛擬資源的能力提供依然要依賴于其背后的 物理資源。虛擬資源也是有粒度的，物理資源的粒度很大程度上決定了虛擬資源的粒度。 虛擬資源是一個(gè)開放和動(dòng)態(tài)的范疇。它可以隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)際需求的擴(kuò)展，以及云計(jì)算平臺(tái)自身能力供給的提升而增加新的內(nèi)容，也可能隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)際需求的變化，或者云計(jì)算平臺(tái)自身供給能力的調(diào)整而消亡。 . 虛擬資源集 虛擬資源集是虛擬資源的集合。出于不同的目的，可以構(gòu)造出不同的虛擬資源集，譬如說(shuō)：針對(duì)某一特定業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求而構(gòu)造的特定業(yè)務(wù)虛擬資源集，針對(duì)某一特定管理需求而構(gòu)造的特定管理虛擬資源集等。包含了全部虛擬資源的虛擬資源集，構(gòu)成云計(jì)算平臺(tái)的 虛擬資源池。界于特定業(yè)務(wù)虛擬資源集在云計(jì)算平臺(tái)中具有的重要性，下文中的虛擬資源集將特指供業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用的虛擬資源集。 5. 虛擬資源全生命周期管理模型 . 虛擬資源使用模型 在云計(jì)算平臺(tái)中，業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用的是針對(duì)該業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求而定制的虛擬資源集。該虛擬資源集為云計(jì)算虛擬資源池的一個(gè)子集，云計(jì)算平臺(tái)通過(guò)該子集與業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系并進(jìn)行管理。在實(shí)際使用過(guò)程中，云計(jì)算平臺(tái)根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際需求，把資源池里可以提供的虛擬資源加入到業(yè)務(wù)系統(tǒng)的虛擬資源集中，或者根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)虛