《企業私有云建設指南》一第3章企業需求分析和私有云資源規劃及設計

第3章

企業需求分析和私有云資源

規劃及設計

很多企業或組織在經歷二十多年的IT系統分散式建設后需要進行全面的整合和集成，以便支撐業務一體化運營，為深化數據應用以及引入新技術、持續推動業務與管理創新打下堅實的基礎。企業私有云資源的規劃也應基于對自身業務的全面理解，在總體架構層面進行私有云資源和業務系統的規劃和梳理，同時通過統一的企業云平臺，實現數據和應用的整合，對外提供靈活、便捷、自助的云服務，并不斷優化企業的IT架構和治理，形成最佳實踐。

3.1　企業信息技術需求分析

3.1.1　基礎設施需求

隨著信息技術行業步入云時代，數據中心在建設及管理層面也面臨諸多新需求。云計算對數據中心基礎設施的需求也發生了變化—包括提高資源利用率、降低運營成本、擴容及收縮在內的資源調配靈活性、軟件定義數據中心的管理新需求，這些都要求企業數據中心基礎設施從業務模式上進行新的轉變。基礎設施的具體需求體現在如下方面。

◆ ?? 提高資源利用率、節約機房空間

設備資源的高能耗和低能效導致數據中心場地不足和電力緊張等諸多問題，此時急需利用云計算相關技術對企業信息系統基礎設施資源進行整合，提高資源利用率，減少所需設備數量，節約數據中心機房空間，提高數據中心的承載能力。

◆ ?? 靈活調配資源，節能減排，建設綠色數據中心

構建一個高效靈活的基礎設施架構，優化資源的利用，實現信息系統基礎設施資源的共享和按需分配；有效地進行電源管理，降低設備能耗，減輕機房供電壓力，實現節能減排，降低數據中心運營成本，建設綠色數據中心。

◆ ? 基礎設施標準化、整合與統一規劃

傳統的基礎設施標準化局限于采用統一的硬件，這僅是標準化的起步。未來的數據中心將是一個資源供應中心，提供動態的資源供應來滿足業務需求就必須打破原有的IT孤島，把IT資源按照統一標準進行整合，并在此基礎上進行統一規劃，減少異構環境，提供統一的基礎設施服務，使之與業務應用系統融為一體。

◆ ? 優化數據存儲，減少整體數據量

在建立邏輯統一的存儲資源池后，需采用重復數據刪除等數據壓縮技術，減少云技術平臺的總數據量，進一步降低磁盤陣列設備數量，提升存儲設備投資回報率。

◆? 基礎設施的統一管理和運維

傳統設備運維方式都是垂直式管理和運維模式，缺少互相協助，同時造成人才資源的浪費，因此應在統一IT基礎設施資源的基礎上，構建統一的云技術平臺和運維體系，對信息系統基礎設施資源進行統一管理和使用，降低管理和運維的難度，降低運維成本，提升集團公司信息系統基礎設施的綜合服務能力。

縮短業務信息系統部署周期

新業務信息系統的上線周期過長，從立項、可研、設備采購、到貨到實施完成需要大半年時間，前端部門的業務需求緊急，但后端招標采購的流程和時間較長，不能在短時間內完成業務部署。通過云技術平臺的建設，可為待上線業務系統快速提供服務器和存儲資源，并提供自動化、模板化安裝部署手段，縮短了業務信息系統的部署和周期，也為業務流程的重構與優化提供強有力的信息化支撐。

◆ ? 業務信息系統靈活擴展

隨著企業現有業務的擴張和新業務的快速推廣，系統訪問量增長迅速。為了避免因傳統系統擴容模式給業務連續性造成的影響，業務信息系統應能夠實現包括服務器、存儲等IT基礎設施的平滑、靈活擴容。

◆ ?? 高性能計算需求

采用云計算基礎架構，高性能計算中心可以自動管理和動態分配、部署、配置、重新配置以及回收資源，也可以自動部署多種應用平臺，從而根據不同需求實現快速高效、動態優化的資源分配。

但是，如何有效利用云的方式取決于應用，對于計算密集型和I/O密集型的高性能計算應用，現有的云計算解決方案存在很多技術上的瓶頸，主要包括：

◆ ? I/O瓶頸。當前許多云計算架構建立在虛擬化技術之上，I/O密集型業務需求不能很好地滿足，因此會嚴重影響應用的網絡延遲和訪問帶寬，造成額外的資源需求，降低了整體運算性能。對于一些并行程序，其性能甚至可能相差數倍。

◆ ? 數據瓶頸。高性能計算通常需要對大量的非結構化數據進行訪問，而云計算環境則須考慮為不同平臺提供統一的高速數據訪問性能、全局命名空間和多種應用訪問協議支持，且需要具備與計算資源快速分配相匹配的數據管理功能。

◆ ? 管理瓶頸。對于傳統的高性能計算，其資源一般相對固定，通常通過資源和負載管理軟件來提高資源的利用率。在云計算環境中，則需要結合負載管理和資源分配，提高總體系統利用率和用戶服務質量，同時還能滿足特定應用高峰時間的資源需求。

因此，對于高性能計算需求來說，應結合高性能計算應用特點和云技術平臺的優勢，通過虛擬化和自動化技術，同時支持物理機和虛擬機環境，解決I/O、數據和管理等瓶頸，實現硬件資源和軟件資源的統一管理、統一分配、統一部署、統一監控和統一備份，打破單個計算對資源的獨占，最終建設完成高性能的云計算服務平臺。

◆ ? 資源池跨數據中心調配需求

通過技術手段可以實現跨中心調配，以及跨數據中心實現負載分攤，但需要對現有網絡架構進行大規模改造。對于交易類業務信息系統，為了保證數據的可靠性、一致性和安全性，不建議將應用服務器和DB服務器分別部署在不同的數據中心并進行跨數據中心調配。

3.1.2　系統災備需求

在目前業界的災備建設方案中，災備資源池分區管理、虛擬機遷移、統一虛擬化存儲等云計算相關技術已經被廣泛使用，企業私有云技術平臺應與災難恢復建設充分結合，為災備系統的建設提供更快捷、經濟的技術手段，同時為業務的連續性提供可靠保障。

◆ ? 同城災備信息系統技術支持需求

災備等級5的業務信息系統需同城災備中心提供災備數據的存儲資源，實現生產業務系統數據的同步復制，同時根據該級別的災備恢復能力要求，同城災備中心須提供相應的服務能力。災備等級3～4的業務信息系統需同城災備中心根據該級別的災備恢復能力要求，提供應用級災備所需的所有計算、存儲和網絡資源。

◆ ? 異地災備信息系統技術支持需求

災備等級5的業務信息系統需異地災備中心提供應用級災備資源，包括計算、存儲和網絡資源，根據該級別的災備恢復能力要求提供相應的服務能力；災備等級3～4的業務信息系統需異地災備中心提供應用級災備所需的所有計算、存儲和網絡資源，根據該級別的災備恢復能力要求提供相應的服務能力；災備等級2的業務信息系統需異地災備中心提供其生產數據備份所需的存儲資源，實現備份數據的異地保存。

災備等級和建設標準見圖3-1。

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