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IT@Intel白皮书 英特尔 IT部门 IT最佳实践 私有云和云架构 2011年 12月

构建企业私有云的最佳实践 在我们踏入企业私有云开发 的最终阶段之际,我们在多 个方面确定了最佳实践。这 些最佳实践可帮助我们实现 云计算的最大业务优势、将 解决方案快速引入到我们的 企业计算环境中,以及实现 我们的业务目标。 Sameer Adhikari 英特尔 IT部门云计算商业智能架构师 Greg Bunce 英特尔 IT部门自动化设计领队 Winson Chan 英特尔 IT部门软件工程师 Ajay Chandramouly 英特尔 IT部门行业参与经理 Das Kamhout 英特尔 IT部门 IT云计算领队 Brian McGeough 英特尔 IT部门托管云设计经理 Jon Slusser, Jr. 英特尔 IT部门云服务运营经理 Catherine Spence 英特尔 IT部门企业架构师 Bill Sunderland 英特尔 IT部门 IT云计算基础设计 概要 英特尔 IT部门在跨越数年的企业私有云构建方面取得显著的进展。到目前为止,实施 云战略已帮助我们实现了 9百万美元的节约,而且我们预计将在未来 4年内实现大约 1400 万美元的净现值(NPV)。 现在,大多数英特尔业务团队在我们的私 阶段之际,我们在多个方面确定了最佳实 有云中运行应用,享用着在过去所没有的 践。这些最佳实践可帮助我们实现云计算 计算能力。我们由于有广泛的自动化能 的最大业务优势、将解决方案快速引入到 力,实现了自助服务基础设施供应的标准 我们的企业计算环境中,以及实现我们的 化—在我们的私有云中, 80%的新服务 业务目标。这些目标包括: 器可在三小时内提供,其中大部分更可在 • IT资产有效使用率达 80% 45分钟内完成。 • 稳定的业务速度提升 我们在基础设施即服务(IaaS)之外积极 • IT基础设施故障的零业务影响 地扩展使用模式,并制定了相应的蓝图来 实施混合云环境,以获更高的灵活程度和 展望未来,这些最佳实践将有助于持续 效率。在我们踏入企业私有云开发的最终 发挥云计算在英特尔的全部优势。 IT@Intel白皮书 构建企业私有云的最佳实践 目录 概要................................................................................1 背景................................................................................2 制定私有云战略................................................5 打造全面的托管云能力.............................6 实现虚拟化普及................................................8 建立端到端状况监控...............................10 提供灵活的容量和 可衡量的服务..................................................11 支持按需自助服务 .....................................12 成效............................................................................13 后续工作...............................................................13 结束语 .....................................................................14 IT@INTEL IT@Intel计划将全球各地的 IT专业人 员及其在我们机构中的同仁紧密联系 在一起,共同分享经验教训、方法和 战略。我们的目标十分简单:分享英 特尔 IT部门最佳实践,获得业务价 值并实现 IT竞争优势。如欲了解更 多信息,请访问 www.intel.com/cn/IT 或联系您当地的英特尔代表。 背景 作为我们整体数据中心战略的一部分,英 特尔 IT 部门正在把我们的数据中心基础 设施按业务作垂直式整合和优化来提高业 务效率,以满足英特尔各重要业务职能部 门的不同需求:设计、办公、制造、企业 和服务(DOMES)。如图 1所示,云计算 是办公、企业和服务方面的关键计划。 我们正在积极开展一项跨越数年的项目来 实施企业私有云,为我们的办公、企业和 服务应用提供支持,例如数据库、文件和 Web访问。作为云基础设施的标准,我们 采用了基于英特尔®至强®处理器 5500系 列的服务器和基于英特尔® 至强®处理器 5600系列的服务器这一战略性组合。尽 管我们的私有云建设还未完成,但我们已 经取得了突出的成就,最显著的是由自助 服务来提供计算基础设施。 我们关注的重点将 随着 2012年的来临, 转移至使用云计算来提供数据和应用平台 服务。我们的目标是开发企业私有云来交 付高度可靠的计算环境—共享、灵活的 多租户基础设施,为通过验证的用户和设 备提供高度安全的按需服务和数据。除此 之外,我们的战略愿景还包括打造一个可 靠的混合云环境,为我们下列的业务战略 和目标提供支持: • IT 资产有效使用率达 80%。我们计划 采取全面的虚拟化组合来提高资源使用 率,并降低我们的资本和运营支出— 由更少数的数据中心内的更大的虚拟机 池改进用户之间的共享。我们认为,能 让所有业务部门共享所有英特尔资源的 能力,有助于实现更高的容量重复使用 率。为达到这一目标,我们在合适的时 候使用专门的硬件来创建可替代的大型 资源池。 业务速度提升。我们希望在企业 • 稳定的 内实现按需自助服务的标准化。未来, 我们预计将对此概念进行扩展—在几 分钟内供应虚拟机,以及只需点击一个 按钮或者一个 API呼叫来提供完整的应 。此外,我们还期待使用外部云 用环境 来应对高峰需求,并把资源配备决策的 自动化。所有这些措施均可支持更大的 资源池,让开发人员可在一天之内将创 新理念转化为实际的工作服务。 • IT基础设施故障的零业务影响。使用针 对故障和自动化端到端服务托管云而设 计的云感知型应用组合,可以确保我们 的服务始终处于运行状态,即便是在基 础设施出现故障的情况下也不例外。 D O M E S 图 1.云计算为办公、企业和服务业务等职能带来显著的优势。 2 www.intel.com/IT 构建企业私有云的最佳实践 IT@Intel白皮书 我们的私有云环境为英特尔带来了重要的 了 9百万 • 完整的云基础设施 了其价值,而且帮助我们节约 优势: 美元的现金(不包括非现金业务价值, • 虚拟化的普及 例如员工效率提升)。在迁移到云计算 • 灵活程度。我们的新服务器中有 80% • 端到端的系统状态监控 之前,我们的平均使用率为 8%左右。 在三小时内提供,其中大部分更是在 而完成迁移后,我们的使用率增加至 • 灵活的容量与可衡量的服务 45分钟内完成。而两年前,在传统 IT 40%,而且我们预计随着企业私有云环 • 按需自助服务 环境中供应服务器通常需要长达 90天 境部署的完成,可实现进一步的使用率 的时间。 署的最后阶段时, 在进入私有云实施和部 提升。 我们继续针对其中一些挑战开发相应的解 • 商业智能。我们根据实际数据来测量系 其它优势还包括:显著减少基础设施占地 决方案。 统的使用率和状态,并为英特尔各业务 空间—包括服务器、机架、网络端口和 部门提供清晰的数据以帮助他们作资源 I/O端口—以及增强网络管理和、灾难恢 完整的云基础设施 规划。 复能力,以及减少温室气体排放和能耗。 与供应链管理相似,我们将来自云基础 • 伸缩力。我们正处于根据用户需求实现 (网络、存储、计算、应用和设施) 资源动态扩展的最终阶段,这有助于提 英特尔云挑战和解决方案概述 的数据整合来创建计算基础设施即服务 高基础设施效率,加速响应用户需求。 在过去的两年中,云计算行业的成熟度显 (IaaS)。我们消除了数据孤岛以创建 用户目前已经可使用我们的自助式供应 著提升。市场中出现了许多现成的产品, 单一的数据仓库,让员工和自动化工具 门户网站进行纵向扩充,在未来 6个月 这些产品在我们刚开始开展私有云计划时 均可使用该数据仓库来进行实时决策制 内,我们预计可提供更自动化的伸缩 还没有存在。因此,我们开发了特定应用 定。我们使用传统数据库技术开发的内 力,经由横向扩展和缩减来满足高峰容 来满足我们的云计算需求,并让我们可以 部解决方案,针对我们的云环境提供了 量需求。 重复使用在企业 IT管理的现有投资。 高度可靠和经济高效的基础设施。 • 经济高效。由于具有多用户和资源集中 在开发英特尔企业私有云时,我们面临着 如图 2所示,我们可以使用完备的数据来 功能,私有云可实现更高效的资源使 多种挑战: 预测问题以免导致发生中断,或者在出现 用。我们在云计算方面的投资已经证明 问题时进行快速的修复。 100% IT 89% 100% 81% 38% 22% 43% 51% 36% 49% 0 CPU 1 CPU 2 CPU 3 图 2.我们的集成式数据信息可根据各个应用向我们发送关于CPU、内存和存储使用率问题的告警。 3 www.intel.com/IT IT@Intel白皮书 构建企业私有云的最佳实践 必须监控这些外部托管的应用,以便衡量 虚拟化普及 灵活的容量与可衡量的服务 总体服务的稳定程度。 当我们决定构建私有云时,已开始部署虚 要根据需求快速扩展,就必须能够检测需 横向 拟化。但是,我们的部署规模相对较小: 求增加的情况、了解哪些容量可用于 对云环境进行端到端的监控,其复杂程度 扩展并从历史的角度查看该数据,以确定 虚拟化本身没有什么规则,更多的是应 超过了对分布式系统的监控,因为我们必 正常和高峰使用率。尽管公共云用户通常 对意外情况,例如响应业务部门的特定 须整合内外部的系统和服务监控。此外, 认为其可以无限扩展,但事实上,数据中 请求。直到 2009年底,我们仅完成了约 我们还要为运营支持员工定义新的任务, 心(甚至一组数据中心)中并没有具备无 12%的办公和企业应用虚拟化。我们的 以便将我们的支持服务级别协议(SLA) 限扩展能力的组件。我们的私有云的目标 容量和虚拟化能力有限;由于技术限制, 转化为真正的端到端监控。而且,由于监 是创建一个与无线扩展能力近似的情境来 我们仅能对较小和要求较低的系统进行虚 控涉及多方面的知识领域和支持机构,其 满足业务需求。 拟化,而这些系统在整个环境中所占的比 中包括设施、网络、存储、计算和应用, 例还不到 50%。 我们在 IT运营团队和内部用户软件开发 我们开发了相应的方法来确定业务部门应 团队之间建立了共同负责的机制。 用的资源需求并快速提供,而且对服务进 此外,由于技术的局限,某些早期虚拟化 行衡量,并时常向业务部门报告相关的使 的工作没有令人满意的效果,因此 IT管理 我们开发了一套工具来 为解决这些问题, 用信息。在总体云解决方案堆栈的其它领 层在支持完整规模的虚拟化上有所保留。 定义服务状态模型,并收集来自每个组件 域,则包括部署自动化和商业智能工具来 虚拟化进度缓慢的另一个原因是,尽管架 级域的监控数据。然后,该工具动态提供 支持灵活的响应和可追溯既往的需求来作分 构师和工程师已设计出虚拟化解决方案, 服务级别仪表板,帮助 IT运营支持团队 析,帮助我们了解每个应用需求的性质。 但我们的运营团队并未向业务团队积极阐 了解服务是否正常运行,还是发生故障或 明我们的计划,鼓励他们进行虚拟化。 降级的情况。支持团队可根据该仪表板监 除了基础层面上的灵活,我们需要为用户 控此类状态变化。我们整合来自多个监控 从私有云中提供质量最佳服务。将多台虚 以下这三个因素可为我们在虚拟化方面的 系统的报告,可以完整了解用户体验和事 拟机整合到一台主机带来了严峻的性能/ 发展提供动力: 件的如何严重。 容量管理问题,许多传统的管理解决方案 为优 • IT管理人员明确授权,将虚拟化作 对此无能为力。过度供应虚拟机和基础 我们执行了一系列概念验证,为数量有限 先执行的任务。 I/O、内存或 CPU的风险会导致服务质量 的应用团队提供了新的监控工具。这些概 • 扩展技术能力,使我们能够扩展虚拟化 下降。为了应对这一复杂事项,我们在汇 念验证展示了该新功能可以提供更清晰的 项目的范围,同时确保服务质量,并不 集通透的子系统使用情况,并将有关数据 事故管理记录流程,并大幅度减少了刺耳 会对实际工作环境造成任何负面影响。 或基础设施上运行的应 视图与在平台和/ 的警告和人工错误。 用或服务作对照。 • 我们积极展示了虚拟化能够带来显著的 这种新的工具提供自动化的一站式事故管 业务价值。 我们用一个例子来说明集成数据如何能帮 理记录流程,可减轻 IT运营支持团队的 助改进决策制定。例如,我们发现许多虚 端到端的系统状态监控 负担—他们无需浏览数千个无关的事件 拟机在每天下午 4点都会出现 I/O延迟问 数据并决定需要记录哪些数据。这样可让 在英特尔,某些英特尔应用是交由外部供 题。我们把相关的数据整合与分析后,发 团队将精力放在更有效率和要求更苛刻的 应商托管的,但是过去只有我们的应用开 现在许多系统上同时运行的一个进程导致 任务上,例如管理日益复杂的内外部应用 发团队对监控这些外部托管的应用感兴 了 I/O超量的问题。在把数据集成之前, 和服务部署,且无需增加资源投入。 趣。随着我们的私有云的日趋成熟,我们 我们将该数据视为一个孤岛,不单止无法 开始在云计算环境中提供服务,因此我们 4 www.intel.com/IT 构建企业私有云的最佳实践 IT@Intel白皮书 了解该问题有多大,而且,也没有将虚拟 机性能与 I/O的局限关联在一起研究。 按需自助服务 为提高效率,云环境应具备自动化能力, 让用户能够自行获得计算资源,从而消 除手动流程。除了创建该系统所需的后 端自动化工作外,我们还需要开发一个 简单、直观,而且最重要的是,可按需 定制的前端系统。我们尤其不希望用户 需要与多个门户进行交互才能自助获得 各部分基础设施,例如存储、虚拟机和 网络资源。我们希望为所有基础设施服 务打造一站式平台。 工作流自动化在企业中实施虚拟化中极为 重要。我们调整了业务流程以便在环境中 充分使用自动化工具。此外,我们还确定 了在哪些情况下,自动化工具不足以解决 问题。我们意识到对自动化的依赖程度越 高,就越需要一致的流程和基础设施。 尽管我们的设计和制造环境的自动化程度 IT 已经达到相当的水平,但我们的企业 环境仍采取手动的方式执行许多任务。我 们替换了 IT运营团队所执行的大量手动 流程和职能—这是一项艰巨的工作。此 外,我们还在相同的自动化框架中整合了 与业务、技术和用户相关的流程。 由于没有可以满足我们所有需求的现成的 工作流自动化解决方案,我们只好自己构 建。我们构建的解决方案可访问支持其它 云解决方案层所需的标准接口,例如状态 监控以及按需自助供应。 的辅助功能和资源规划能力。另外,PaaS 制定私有云战略 可简化创建具备云特征(例如灵活、能容 构建英特尔的企业私有云是一项为期多年 户以及故障设计等)的应用。软件 纳多用 的复杂流程,我们需要制定一套全面的战 开发人员使用基于云的环境来创建可在云 略。我们决定采取由内到外的方式来构建 环境运作的定制应用。 我们的云计算,首先关注的是实施私有 IaaS。现在,我们将重点转移至向特定使 英特尔的 PaaS部署在企业私有云的 IaaS 用案例提供平台即服务(PaaS)和软件 之上。PaaS基于 IaaS提供的功能而构建, 即服务(SaaS)。 而且能够对这些功能进行扩展。我们关注 的是为传统和开源编程语言所用的两种应 我们的云战略有助于推动实现可观的成本 用堆栈。我们希望在写入到 PaaS的应用 效益。我们从高达 20:1的平均服务器整 中,能为所有应用层面提供自动化的弹性 合率获得了 9百万美元的节约,预计在未 资源,而且构建的应用和平台较为灵活且 来 4年内将会实现大约 1400万美元的净 不会发生中断。PaaS对代码进行分区而不 现值(NPV)。 是使用专门的服务器虚拟化,可提高计算 环境的使用率。我们的最终目标是进一步 首先实施计算 IaaS来支持企业 提高 PaaS自动化和投资,让业务更为灵 使用模式 活,能将创新理念在一天内转化为实际 云计算创建了一个分布于多个站点的计算 服务。 资源池。这可使我们让单独的项目应用使 用英特尔的全球计算资源,并提高现有资 打造联合云以实现最高的灵活 源的使用率来提供更多的计算容量,同时 程度和效率 有效减少硬件添加需求。我们在更新、更 云联盟是尽量增高灵活程度和效率的关 Read the full IT@Intel白皮书 英特尔 IT部门 IT最佳实践 私有云和云架构 2011年 12月.

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