【正文】 總的元數(shù)據(jù)管理能力。非結(jié)構(gòu)化并行存儲(chǔ)系統(tǒng)具備高可用和快速恢復(fù)能力。本著“將磁盤、服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備失效作為常態(tài)考慮”的理念，系統(tǒng)中所有部件都有冗余配置，并通過數(shù)據(jù)冗余提供高可靠。每一份元數(shù)據(jù)都有其副本數(shù)據(jù)，主從數(shù)據(jù)之間通過分布式日志系統(tǒng)保證它們之間的一致性。平時(shí)只有主副本數(shù)據(jù)提供訪問，當(dāng)主副本數(shù)據(jù)所在節(jié)點(diǎn)失效后，訪問自動(dòng)切換到從副本數(shù)據(jù)上。索引服務(wù)器分組使用的模式可以避免擴(kuò)大了的系統(tǒng)帶來開銷的增長。數(shù)據(jù)同樣提供多副本，只有有一個(gè)副本可以提供服務(wù)，系統(tǒng)即可用。采用上述技術(shù)，可以構(gòu)建可擴(kuò)展、高可靠，有效處理海量元數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)系統(tǒng)。 云數(shù)據(jù)庫 總體思路云數(shù)據(jù)庫提供可動(dòng)態(tài)、彈性擴(kuò)展的MS SQL Server虛擬數(shù)據(jù)庫云主機(jī)或高性能Oracle RAC數(shù)據(jù)庫集群，主要用于部署政務(wù)應(yīng)用后端OLTP、OLAP數(shù)據(jù)庫服務(wù)。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，典型政務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫規(guī)?？梢苑譃閮深?，一種是TB級(jí)別的中大型企業(yè)級(jí)集群，一種是幾十至幾百GB級(jí)別的中小數(shù)據(jù)庫，前者更為強(qiáng)調(diào)性能和可靠性，后者更為強(qiáng)調(diào)靈活性和易管理性。對(duì)于中大型數(shù)據(jù)庫，采用企業(yè)級(jí)服務(wù)器搭建數(shù)據(jù)庫集群；對(duì)于中小數(shù)據(jù)庫可采用企業(yè)級(jí)的VMware虛擬化技術(shù)構(gòu)建云數(shù)據(jù)庫平臺(tái)。 企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫是大多數(shù)電子政務(wù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)支撐。當(dāng)前，地理信息系統(tǒng)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫、醫(yī)療衛(wèi)生、智能交通等大型政務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫對(duì)服務(wù)器的性能要求非常高，不適合放在虛擬機(jī)之上，因此在規(guī)劃云計(jì)算平臺(tái)時(shí)，應(yīng)規(guī)劃高性能數(shù)據(jù)庫集群分區(qū)，滿足大型政務(wù)應(yīng)用需求。為了使數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)高可用，滿足高并發(fā)、高負(fù)載均衡的需求，數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)采用數(shù)據(jù)庫集群搭建支持采用Oracle實(shí)時(shí)應(yīng)用集群（Real Application Cluster，簡稱RAC），能夠?qū)崿F(xiàn)多借點(diǎn)之間負(fù)載均衡，同時(shí)多個(gè)節(jié)點(diǎn)共享一套存儲(chǔ)系統(tǒng)，能有效防止數(shù)據(jù)庫單點(diǎn)故障；最后，Oracle RAC的集群架構(gòu)具備動(dòng)態(tài)添加數(shù)據(jù)庫節(jié)點(diǎn)的功能，具有良好的擴(kuò)展性。由于集群數(shù)據(jù)庫所有節(jié)點(diǎn)共享一套數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，最終只有一份數(shù)據(jù)庫文件，所有的節(jié)點(diǎn)在鏈路上均連接至一套高性能的SAN存儲(chǔ)系統(tǒng)。云計(jì)算平臺(tái)采用高端服務(wù)器搭建Oracle RAC數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并通過高速網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部互聯(lián)。每一套R(shí)AC可以支持多個(gè)用戶和多個(gè)數(shù)據(jù)庫實(shí)例。也可以按照業(yè)務(wù)需求搭建擴(kuò)展Oracle RAC節(jié)點(diǎn)等，一切以業(yè)務(wù)實(shí)際需求量為主。 云數(shù)據(jù)庫服務(wù)作為廣義云計(jì)算的一種高級(jí)應(yīng)用，云數(shù)據(jù)庫蘊(yùn)含著前所未有的數(shù)據(jù)服務(wù)交付能力。它倡導(dǎo)類似于自來水取用一般的服務(wù)機(jī)制，在理想狀態(tài)下，它能夠支持無限的并發(fā)用戶，提供永不枯竭的數(shù)據(jù)應(yīng)用資源。目前，云數(shù)據(jù)庫市場蓬勃發(fā)展，涌現(xiàn)出諸多主流廠商。微軟推出了Microsoft SQL Azure云數(shù)據(jù)庫；2009年，甲骨文宣布其數(shù)據(jù)庫等產(chǎn)品可以由客戶授權(quán)在云計(jì)算環(huán)境中執(zhí)行，率先支持的平臺(tái)為Amazon EC2，既有客戶無需額外付費(fèi)即可在EC2上運(yùn)行Oracle Database 11g、Oracle Fusion middleware及Oracle Enterprise Manager等軟件；IBM也不甘落后，在EC2平臺(tái)上提供包括DBInformix Dynamic Server、WebSphere Portal等產(chǎn)品在內(nèi)的IBM產(chǎn)品；谷歌的Bigtable是一個(gè)管理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)目的是為了擴(kuò)展到非常大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過數(shù)千臺(tái)服務(wù)器實(shí)現(xiàn)PB級(jí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；Salesforce也推出了云數(shù)據(jù)庫服，據(jù)稱它是一個(gè)開放式數(shù)據(jù)庫，支持任何設(shè)備、平臺(tái)和應(yīng)用程序。這些云數(shù)據(jù)庫由主流廠商開發(fā)、設(shè)計(jì)并提供公有云服務(wù)能力，而商業(yè)級(jí)的云數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品相對(duì)較少。2013年，傳統(tǒng)存儲(chǔ)巨頭EMC聯(lián)合VMware推出Aurora云數(shù)據(jù)庫解決方案，依托VMware穩(wěn)定、高可用、可擴(kuò)展的資源池提供云數(shù)據(jù)庫服務(wù)，最新版本支持Oracle。因此，商業(yè)虛擬化平臺(tái)VMware之上提供云數(shù)據(jù)庫服務(wù)的Aurora云數(shù)據(jù)庫無論從穩(wěn)定性、兼容性方面將會(huì)是搭建云數(shù)據(jù)庫的首選方案。云數(shù)據(jù)庫服務(wù)簡化了數(shù)據(jù)庫的部署、規(guī)劃和使用，支持多種數(shù)據(jù)庫和訪問接口，降低企業(yè)級(jí)云數(shù)據(jù)庫的TCO，增加業(yè)務(wù)響應(yīng)敏捷度。 運(yùn)維管理運(yùn)維管理實(shí)現(xiàn)對(duì)軟硬件資源的統(tǒng)一調(diào)度管理，為用戶提供服務(wù)界面，支持多用戶資源共享、安全隔離和按需彈性計(jì)算等功能，大大降低了云平臺(tái)管理的難度，大幅度提升業(yè)務(wù)敏捷性、提高服務(wù)質(zhì)量。運(yùn)維管理系統(tǒng)需具備如下關(guān)鍵技術(shù)特色：多用戶租賃、完善的自服務(wù)機(jī)制、可定制的資產(chǎn)類型、按需彈性計(jì)算、資產(chǎn)生命周期管理、全方位虛擬機(jī)管理、資源池化機(jī)制、混合資源管理、增強(qiáng)的安全保障機(jī)制。運(yùn)維管理系統(tǒng)主要分為兩個(gè)層面。云虛擬化管理平臺(tái)：管理基本的服務(wù)器分區(qū)，如多臺(tái)物理服務(wù)器構(gòu)成服務(wù)分區(qū)。針對(duì)不同的Xen、Vmware虛擬化技術(shù)，需要實(shí)現(xiàn)不同的虛擬化管理服務(wù)器，包括Cloudview virtual Manager、VMWare vCenter，對(duì)分區(qū)內(nèi)的云資源管理和云資源監(jiān)控；提供基本的虛擬機(jī)管理/監(jiān)控/分配/使用功能；提供資源靜態(tài)分配及動(dòng)態(tài)調(diào)度管理功能。云資源管理：為運(yùn)營人員提供便捷的資源管理操作體驗(yàn)。對(duì)不同的虛擬化管理服務(wù)器進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的云資源管理平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)營管理，輔助運(yùn)營人員快速靈活的處理終端用戶的請求。實(shí)現(xiàn)云計(jì)算系統(tǒng)服務(wù)訪問功能，提供計(jì)算資源按需申請、按使用付費(fèi)、動(dòng)態(tài)可擴(kuò)展三方面的主要功能，滿足不同終端用戶資產(chǎn)租賃、服務(wù)訪問的差異化需求。多用戶管理（組織管理）支持多用戶登陸，多個(gè)組織（部門）都可以通過云平臺(tái)申請和使用資源，以虛擬數(shù)據(jù)中心的形式呈現(xiàn)。組織內(nèi)部可進(jìn)行自維護(hù)，可以劃分多個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目可申請?zhí)摂M機(jī)和分配用戶；組織之間可實(shí)現(xiàn)安全隔離。用戶管理：系統(tǒng)用戶分為管理員、終端用戶兩類；終端用戶又分為組織管理員與項(xiàng)目成員。不同系統(tǒng)用戶具有不同的用戶信息及操作權(quán)限。組織管理員可以在系統(tǒng)中申請?zhí)摂M機(jī)、存儲(chǔ)等各種資源，并在組織內(nèi)部建立項(xiàng)目、創(chuàng)建項(xiàng)目成員并分配資源；項(xiàng)目成員有權(quán)限管理項(xiàng)目中的各種資源。系統(tǒng)用戶包含以下用戶基本信息：用戶名、用戶密碼（全部為密文，可修改，不可查看）、用戶真實(shí)姓名、用戶手機(jī)、用戶電子郵件、用戶描述等。系統(tǒng)用戶的狀態(tài)分為注冊、登錄、退出、凍結(jié)、注銷系統(tǒng)中運(yùn)維管理、運(yùn)營管理、終端用戶及各種資源視圖的邏輯關(guān)系如下圖。第三章、 應(yīng)用遷移過程 遷移的應(yīng)用概述本項(xiàng)目遷移的應(yīng)用包括四個(gè)系統(tǒng) 遷移過程概述在云計(jì)算平臺(tái)存在的情況下，還需要將應(yīng)用向云計(jì)算平臺(tái)遷移。只有將應(yīng)用遷移到云計(jì)算平臺(tái)，才能更好地發(fā)揮云計(jì)算平臺(tái)的作用。在技術(shù)上說，虛擬化套件或提供了相應(yīng)的功能，為這種遷移提供了一定的技術(shù)支持。但是，鑒于業(yè)務(wù)應(yīng)用的復(fù)雜性和關(guān)鍵性，遷移所涉及到的問題已經(jīng)遠(yuǎn)超出了技術(shù)的本身的范疇。根據(jù)不同應(yīng)用的不同特性，所采取的具體步驟將會(huì)很不一樣。整體而言，首先應(yīng)該要對(duì)當(dāng)前各個(gè)應(yīng)用進(jìn)行評(píng)估，根據(jù)各個(gè)應(yīng)用的特性選擇需要遷移的業(yè)務(wù)應(yīng)用。然后，應(yīng)該仔細(xì)分析選出的應(yīng)用，并制定一個(gè)適合于該應(yīng)用遷移的大致方案。這個(gè)方案可以在云計(jì)算平臺(tái)的測試環(huán)境上進(jìn)行驗(yàn)證。如果方案能夠被測試通過，則還需進(jìn)一步地確認(rèn)該遷移方案的細(xì)節(jié)，以及失敗以后的回滾方案等。最后是對(duì)遷移的實(shí)施。如果遷移失敗，則需根據(jù)回滾計(jì)劃進(jìn)行回滾，并對(duì)失敗原因進(jìn)行分析。整個(gè)應(yīng)用遷移的流程圖如下圖所示： 遷移過程要點(diǎn)和總結(jié)在將應(yīng)用向云平臺(tái)遷移的實(shí)踐過程中，我們總結(jié)了以下幾點(diǎn)。第一是分析物理環(huán)境。仔細(xì)分析環(huán)境能幫理清沒有得到完全利用的資源。分析完成后，物理機(jī)到虛擬機(jī)的遷移就可以有效提升資源利用率，免除了對(duì)新物理架構(gòu)的需求。我們要看一下哪些應(yīng)用支持虛擬化，以此為依據(jù)對(duì)應(yīng)用進(jìn)行分類。分類標(biāo)準(zhǔn)可以有很多，比如基于平臺(tái)，或是否需要中間件對(duì)應(yīng)用分類，同樣的基于數(shù)據(jù)庫來分類也可行。對(duì)環(huán)境的測試和評(píng)估，能準(zhǔn)確發(fā)現(xiàn)哪些應(yīng)用存在不支持虛擬化的可能。本項(xiàng)目中的應(yīng)用都需要高CPU能量和大數(shù)據(jù)庫，需要在虛擬資源充足的條件下才能轉(zhuǎn)入虛擬化環(huán)境。第二是整合并虛擬化服務(wù)器。服務(wù)器需求一直存在變動(dòng)，這樣使得特定的服務(wù)器有時(shí)會(huì)空閑。在這樣的情況下，應(yīng)該實(shí)現(xiàn)整體分析，包括使用模式，確定一下計(jì)算容量，然后才可以執(zhí)行物理機(jī)到虛擬機(jī)的遷移。在高峰時(shí)段或者升級(jí)時(shí)分析計(jì)算需求，這些需求會(huì)影響性能和管理。此外，還需要將服務(wù)器分離和組成。如果有應(yīng)用在兩個(gè)數(shù)據(jù)庫運(yùn)行，就得用中間件服務(wù)器或者運(yùn)行多數(shù)據(jù)庫的SQL服務(wù)器。整合好架構(gòu)之后，要對(duì)環(huán)境進(jìn)行測試，避免任何網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)故障，這一步完成后就可以開始虛擬化。第三是網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)虛擬化。我們分析網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)架構(gòu)，發(fā)現(xiàn)可能的性能問題。針對(duì)分離和孤立網(wǎng)絡(luò)，我們可以使用虛擬局域網(wǎng)配置，要把流量分開，確保適合的帶寬利用率。在存儲(chǔ)方面，最重要的是可擴(kuò)展性。容量規(guī)劃和管理的首要問題就是存儲(chǔ)使用模式的分析。另外需要測試存儲(chǔ)，確保能管理hypervisor負(fù)載，支撐虛擬化。除了這些，還得觀察自動(dòng)化存儲(chǔ)管理，這樣做能讓存儲(chǔ)資源安排在多用戶或者空中架構(gòu)中，實(shí)現(xiàn)在不同應(yīng)用中共享存儲(chǔ)。第四，有步驟地進(jìn)行應(yīng)用遷移。最初可以少遷移一些關(guān)鍵應(yīng)用和相關(guān)架構(gòu)。業(yè)務(wù)關(guān)鍵的架構(gòu)應(yīng)該以之前的成功步驟為基礎(chǔ)。確保物理產(chǎn)品的環(huán)境已經(jīng)卸下，但不要完全退役。一旦發(fā)生任何意外，物理產(chǎn)品環(huán)境可以再次利用。物理環(huán)境得留著，運(yùn)行那些不能虛擬化的應(yīng)用和服務(wù)器。應(yīng)該確保服務(wù)供應(yīng)商符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)嚴(yán)格的服務(wù)水平協(xié)議(SLA)和規(guī)范的報(bào)告必不可少，而且建議做好嚴(yán)格的各級(jí)訪問控制。第五是注意安全問題。安全性是最受到普遍關(guān)注的問題，在傳統(tǒng)IT環(huán)境中，安全性問題可以方便地通過隔離措施予以解決。但是在云環(huán)境中，所有的用戶都需要對(duì)安全技術(shù)和風(fēng)險(xiǎn)擁有比之前非云計(jì)算的典型環(huán)境更廣泛的認(rèn)識(shí)。對(duì)于端對(duì)端網(wǎng)絡(luò)訪問，需要考慮P2P、VPN連接的問題。對(duì)于第二層安全措施，有周期定制/服務(wù)器級(jí)防火墻和入侵檢測。本項(xiàng)目中的應(yīng)用向云中遷移的過程非常復(fù)雜，遷移失敗的主要原因一般是準(zhǔn)備不充分。通過本項(xiàng)目的實(shí)踐，我們總結(jié)出在進(jìn)行一個(gè)應(yīng)用向云計(jì)算平臺(tái)遷移時(shí)，需要謹(jǐn)慎計(jì)劃，為實(shí)施提供一個(gè)安全的、可衡量的方法，這樣更有助于成功的實(shí)施項(xiàng)目。