虚拟化环境下的IT运维体系

1 引言

    虚拟化技术发展到现在，大致经过三个阶段：第一阶段是以整合为主诉求的虚拟化1．0时代，核心是经营开支效率：第二阶段是灵活的资源管理的虚拟化2．0时代，核心是讲究动态资源分配；从现在开始会进入企业云和虚拟化3．0时代，自动化和资源动态可扩展是其核心。

    调研发现，中国移动各省分公司、集团部门对于目前IT系统面临的挑战和虚拟化技术的优势有着较一致、充分的认识，认为虚拟化能在应对挑战方面发挥较重要作用，而且在服务器虚拟化领域已有了大量的应用案例并取得一定效果。

    随着服务器虚拟化的试点和推广应用，虚拟化技术本身已经不是用户担心的首要问题，取而代之的是如何改变采购、管理和运维模式，更好地推广和应用虚拟化技术。中国移动各省分公司、集团部门在对服务器虚拟化应用方面抱有较高目标、期望的同时，也存在一定的担忧，主要表现在：

    (1)资源难以有效共享和动态分配；

    (2)整体利用率过低；

    (3)不同系统资源利用不均衡；

    (4)难以满足业务峰值的资源需求等。

    虚拟化将IT资源管理提升到一个新水平，特是对运营商的基础设施和运营影响很大，将极大改变运营商的IT管理模式，包括系统的架构方式以及如何推出多元化的电信服务、确定资费政策等。当前，3G与全业务运营给通信行业IT应用带来了巨大的发展机遇，从已有典型部署看，虚拟化技术不仅实现了IT系统的高效、灵活，而且兼顾实现了低成本与绿色IT等重要目标，当然也带来了新的问题。虚拟化应以IT运维管理为先，在中国移动大力发展云计算的背景下，虚拟化作为其基础，首先思考并应对新问题，强化运维环节的技术和管理保障，以推动移动管理信息系统运维提升到更高水平。

2 虚拟化问题分析

    (1)异构环境增大虚拟化资源管理难度

    不同厂商、不同型号、不同虚拟化技术的设备在同一个网络环境下，目前基本是不同厂商自带插件进行各自虚拟机的管理。异构环境无形中增大了虚拟化资源管理难度。

    (2)虚拟化后对信息安全的要求增大

    虚拟化后，大量的应用、虚拟网络、虚拟主机等资源部署在虚拟环境中，除了各自应用设置相应的安全策略外。对整个虚拟环境的安全考虑不多。当一台物理机器被入侵后，所有虚拟机上面的应用等资源都将受到破坏。所以，虚拟化后对信息安全的要求程度大大增强。

    (3)虚拟机无节制蔓延，管理失去控制

    企业部署虚拟化技术后，底层硬件与上面运行的软件之间的联系势必被削弱。采用虚拟化技术可以帮助企业降低物理系统的数量，但并不会减少所拥有系统的数量。相反，由于新建一个系统环境的难度和成本大大降低，整个IT环境中的虚拟系统数量可能会急剧增加。如果没有良好的管控，虚拟化会给基础设施管理带来混乱。软、硬件之间的联系被切断，服务器环境变得更不固定、更加复杂。虚拟化可以优化诸如服务配置、补丁分发等流程，但同时也增加了IT专业人员可能没有想到的复杂化。

    (4)虚拟机难以管理监控

    越来越多的企业开始尝试服务器虚拟化，但同时带来了系统构架日益庞大、业务运行负担不断增加、作业流程越来越难以监控的问题。

    (5)虚拟系统的全面管理，是决定虚拟环境成功与否的最重要因素

    通过进行有效的资源配置、整合，自动掌握虚拟环境的结构，可以实现物理和虚拟环境的可视化，从而实现对复杂虚拟化环境的高效管理。随时定位一台虚拟机具体运行在哪一台物理服务器上变得非常困难，这就制定需要一个管理方案，不仅可以管理原来的硬件环境，还能统一管理虚拟化环境，为管理人员提供单一视图，用于显示物理和虚拟IT基础设施对其所支持服务的影响。这种统一管理方法能够打通虚拟环境与物理环境的联系，构建端到端服务模型，提供出色的基础设施可视化服务;帮助企业减少故障排除时间并缩短平均修复用时，降低rr成本，同时提高IT服务质量和可预测性。

    (6)实施和配置的复杂性

    配置复杂可能是虚拟化的主要缺点。建立集群框架、管理主机间的连通性、配置共享存储都不是简单的任务，可能涉及到组织内部多个团队。增加的复杂度很大程度上都是技术性的工作，所以一旦遗漏某些东西，就会影响系统的稳定性。

    (7)更新和升级的不利因素

    升级到更新版本的产品和硬件组件也可能引发问题。因为虚拟主机集群连接多个系统，各组件之间发生着大量的、复杂的交互。

    (8)虚拟环境中的新要求和挑战

    虽然虚拟化能从根本上改善管理，但在虚拟环境中管理还面临一些新的挑战。在共享环境中，任何需求波动都能随处感受到。糟糕的管理政策可能引起巨大的连锁反应。

3 虚拟化环境下的IT运维体系总体思路

    将基础设施虚拟化资源封装为服务，采用面向服务的方法对服务进行调用。应用业务流程引擎进行资源编排与供应，利用统一配置管理库存储所有服务项信息及关联关系。通过一体化运维监控集中监控所有相关的服务状态，并结合资源编排及供应技术进行自动化故障处理。总体思路如图1所示。

图1总体思路

    (1)虚拟化资源池的建立，要求尽量对IT系统实行统一分配资源管理;

    (2)打破原有各运维资源之间的分割，将原有的竖井结构变为层次结构;

    (3)依靠对复杂异构IT资源环境(网络设备、安全设备、服务器、存储、机房环境、操作系统、数据库、中间件、业务系统、IT资产、日常工作、外包管理等)的一体化监(面向业务服务的监视)、管(面向运维流程的管理)、控(面向日常运维的控制)，最终达到保障IT基础架构稳定可靠运行、降低系统和业务应用宕机风险、提高运维支持和服务管理效率、优化运维流程、建立绩效体系、控制运维成本、改进决策过程的目标。

4 虚拟化环境下IT运维体系框架

    较之原有框架，基于虚拟化的IT运维体系框架(图a)的优势主要体现在:安全管理中心作为体系框架的核心，针对资源池化的特点提供合理的控制与调度，实现资源的统一管理、安全运行。

图2 体系框架

    新的架构分为设备管理层、虚拟化管理层、安全管理中心和运维管控平台四层，主要解决系统的软硬件设备匹配、虚拟资源的控制和调度以及资源间的安全控制问题。

    虚拟化环境下的IT框架，以资源管理为中心，兼有原资产管理功能。资产管理主要体现在硬件设备的管理和资产生命周期的管理;而资源管理主要针对虚拟化的资源池特性，实现对虚拟资源的科学管理。

    安全管理中心居中，实现对资源池的全面安全管理控制，以及对虚拟资源和资源池的调度管理。

    较之原有体系，新的IT运维管理体系有以下区别:

    (1)实现了对资源池的安全管理与控制、调度;

    (2)安全中心作为运维管理平台与资源池之间的连接纽带，便于安全管理的贯彻与落实;

    (3)整合了虚拟化工具管理平台，实现了资源的统一运维管理;

    (4)4A系统实现了对维护目标的安全管理与统一操作审计;

    (5)运维模式由竖井式变为层次结构，维护人员从维护软、硬件转为主要维护资源池;

    (6)系统和应用的部署由人工操作变为模板控制。应用和平台的维护工作可统一由管理员通过模板发布，减少了对集成商和开发人员的依赖;

    (7)原有对基础设施的维护分解为物理和虚拟系统的维护。当物理或虚拟设施发生故障时，可动态调用其他虚拟设施替换，降低了发生单点故障的可能性;

    (8)对于某些应用内容相近或相同类型数据库的系统，可借助应用专用机、数据库专用机，利用其自带管理软件进行管理;

    (9)事件、流程、人员、制度与安全中心并列，形成对资源池的全面管理，强调了制度、流程的约束力。

5 结束语

    本文分析了虚拟化发展状况，指出了虚拟化的优、缺点及其对IT运维的挑战，提出了IT运维新体系总体思路和运维框架。

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