云计算关键技术的引入和实施-2010年成果宣贯-钱宏蕊-数据.ppt

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1、云计算关键技术的引入和实施,院本部 数据所钱宏蕊 刘玲2011.4,云计算工作总体思路关键技术引入建设实施策略相关试点项目情况,目录,中国移动云计算发展愿景,云计算将逐步成为构建中国移动各IT系统的核心，通过云计算技术降低系统建设和运营成本，提高信息处理能力，实现服务创新，增强企业核心竞争力,建设一个基于虚拟化、集中管理、自动调度和分布式计算的云计算平台，以支撑下一代移动互联网信息服务和内部IT支撑服务依托云计算技术，尽可能改造现有系统，充分发挥已有设备的效率、降低能耗和运营成本，并使之和新的云平台实现互联与融合,发展愿景,充分利用云计算特点，采用创新的服务能力、商务模式和业务形式，面向个人、

2、中小企业和集团客户，打造中国移动IDC差异化竞争能力进一步发展基于云计算的移动互联网业务,基于IT系统低成本高效建设和发展的需求，在基础设施和应用等方面实现系统架构的革新,打造服务于内部应用、相互独立的业务系统云和支撑系统云基础设施：以资源池形式支撑内部IT系统的资源需求，具备根据需要分配资源和弹性扩展的能力应用系统：采用多租户形式实现多省IT应用系统的集中,基于“移动信息专家”的转型需求和业务创新的需要，推出公共云服务，为中国移动的发展提供新的“蓝海”,构建私有云实现IT基础架构的革新,提供公共云服务打造中国移动新“蓝海”,建立新世界保护旧世界,中国移动云计算总体策略,结合自身研发成果及国内

3、外成功案例，制定云计算企业标准和接口要求，统一规范云计算系统建设，提升应对业务及网络发展及挑战的快速响应能力,3、标准制定,积极引入云计算技术，推动中国移动IT系统采用高通用性和低成本的云计算软硬件架构实现，通过新建或改造进行有效的资源整合，提升系统利用率和扩展性，降低建设运营成本，增强企业核心竞争力,构建中国移动IT支撑云、业务云、公众服务云三大云计算平台（三朵云），基于云计算技术对现有系统实施以南北基地为中心的2+N集中化整合与改造，推进中国移动IT系统的集中化演进,云计算（Cloud Computing）一种采用大量低成本标准运算单元，通过网络连接构建基础设施平台，以实现各种计算和存储资

4、源的共享和按需分配的IT技术,云计算工作总体思路关键技术引入建设实施策略相关试点项目情况,目录,一、服务器虚拟化技术,服务器虚拟化虚拟化是一个抽象层，它将物理硬件与操作系统分开，从而提供更高的IT资源利用率和灵活性处理器、内存、存储和网络等硬件资源被抽象成标准化的虚拟硬件，与包括操作系统和应用程序在内的完整运行环境一起封装在独立于硬件的虚拟机中，而虚拟机以文件形式保存，因此可以快速对其进行保存、复制和部署技术相对成熟，在中国移动已有较多应用案例在IT支撑系统整合中，以提高设备利用率和资源弹性、降低成本为目标服务器虚拟化包括Unix小型机和X86服务器的虚拟化,近期服务器虚拟化重点工作PC服务器

5、在线迁移、故障切换等高级功能的使用构建虚拟化资源池并统一管理、动态分配资源UNIX服务器在业务可用性要求高的核心系统中仍然采用故障隔离度高的硬分区方式其它系统中逐步试点支持资源动态调度的软分区（逻辑分区）技术的应用,引入服务器虚拟化，应用于现有IT系统构建集中的虚拟化服务器资源池，实现跨应用系统的资源按需分配,应用系统在虚拟化资源的基础上实现负载均衡、容错和灾难恢复，支持高度弹性和高可用性,服务器虚拟化资源池实现基于策略的自动控制和动态迁移，提供成本可控、以服务为导向的智能化基础计算平台,1.0,2.0,3.0,高可用性,动态分配,资源共享,服务器虚拟化技术引入路线,服务器虚拟化技术引入路线,

6、二、X86化,服务器具有广泛的适用范围，被业界大量软件、配套设备所支持而非少数厂家垄断，并拥有数量庞大的专业开发和维护人员,服务器基于标准架构和接口，相互兼容，可相互直接替代，并能够进行统一管理,服务器具备较强的可扩展能力，可以通过网络连接组成大规模集群系统，以满足动态的业务需求,服务器应该具有相对高的性能和低廉的价格，使得企业在IT系统规模不断扩大的同时降低成本,云计算大规模、低成本、高度弹性、自动管理等特征，对服务器硬件架构提出新的要求,X86服务器低成本，标准化程度高，符合IT系统云计算演进趋势通过构建X86服务器集群和云架构IT系统，能够在性能、可靠性等方面提供与传统UNIX服务器相当

7、的能力，且能够实现更好的大规模扩展性，同时在成本、通用性、标准化等方面具有很大优势，也是IT系统降低成本、提高效率的必然选择IT系统从传统UNIX小型机+数据库架构向X86服务器集群和云计算架构演进，是IT系统云计算化的重要技术方向,采用X86服务器对IT系统的中低端UNIX小型机应用进行一对一替换，并引入X86 WEB应用集群架构替换基于UNIX小型机的WEB应用服务器集群,引入分布式X86负载均衡处理集群架构替换基于UNIX小型机的规模事务类应用服务器架构，引入分布式X86计算集群架构替换分析类UNIX应用服务器架构,推动X86集群架构替换交易类数据库服务，全面打破现有高成本UNIX小型机

8、+数据库的建设模式，构建面向未来的低成本和大规模云计算平台,IT系统的X86化演进策略,RISC服务器,小应用 WEB应用,虚拟化,X86服务器,虚拟化,规模事务类,分析类,负载均衡集群,分布式计算集群,交易类数据库,分布式交易类数据库,中低端Unix服务器的WEB应用和其他小应用向X86架构进行改造移植,规模事务类应用进行X86集群化应用改造，支持负载均衡和任务分发,分析类应用架构进行调整，改集中处理模式为分布式并行处理模式,交易类数据库服务按照分布式数据库交易类方式进行重新设计，或选择分布式交易类数据库产品进行重新部署,1.0,2.0,3.0,分布式云存储：易管理，低成本，高可扩展,利用专

9、有的、定制设计的硬件组件和互连接口，专门设计集成在一起的，以实现目标设计的性能和可靠性目标,采用标准X86架构服务器大规模集群实现，每个模块都是一个离散的处理单元，所有的模块都通过一个可扩展的网络进行连接,三、云存储,出于成本及开放性的要求，分布式存储在今后几年的时间内将部分取代传统盘阵存储，该过程正在从非关键性数据和文件存储领域扩展到较关键的数据库存储领域,引入基于X86集群的分布式存储系统，逐步替代现有的盘阵存储方式，实现低成本、高效率的海量数据存储和数据处理,传统盘阵存储：复杂和高成本,分布式文件存储文件级分布式存取技术，与文件系统兼容的文件访问和权限控制机制、可直接挂载到本地文件系统,

10、分布式对象存储以Key-Value方式实现的分布式对象存取技术，支持对象属性，面向对象开发,分布式块存储块设备级的分布式存储技术，以模拟块设备（如硬盘）设备接口方式提供系统透明的块设备，可格式化为任意文件系统，具备连续存储空间和高IO性能的特征,分布式数据库表存储数据库及的分布式存储技术，以数据库接口（如JDBC）的方式面向记录等结构化数据提供查询和导出，并支持记录的批量导入,采用分布式记录存储或简单数据表存储存取现有基于数据库存储的历史数据和日志数据,采用分布式文件存储或分布式对象存储取代现有基于盘阵存取文本、音频及视频等媒体文件,采用分布式块存储逐步取代基于盘阵的实时要求不高的数据库系统,

11、1.0,2.0,3.0,四、资源池化,云计算重要特征：资源共享和按需分配,引入服务器虚拟化技术，构建云计算资源池，实现IT系统资源共享与按需分配，是云计算的另一个重要技术实施方向,四、资源池化,IT系统实施云计算资源池，需要在IT系统建设和运维管理方面进行变革集中的、跨应用系统，打破烟囱式限制，IT系统资源不再局限在某个应用甚至某个部门资源池的建设、配置、采购不应与具体项目捆绑与具体应用无关的横向维护，在应用和IT资源之间的界面清晰，运维管理各司其职，责任明确资源管理应依赖于自有专业团队而不是原有各系统集成商，能够最大化缩短需求响应时间，满足应用按需申请资源、快速上线的需求建立合理的IT资源服

12、务和资源使用质量考核机制，真正促进资源的合理应用，降低成本并提高效率,构建云计算资源池带来的影响，本质上是IT管理组织架构、制度和流程的变化，对于企业IT系统的发展影响深远，而这是通向云计算发展的必由之路,云计算工作总体思路关键技术引入建设实施策略相关试点项目情况,目录,三朵云构建中国移动IT支撑云、业务云、公众服务云三大云计算平台（三朵云），对内实现资源的合理调配，对外为全社会提供基于云计算的IT服务,2+N集中化充分发挥云计算技术的规模优势，以集中化为导向，向“依托南北基地构建两大全网云计算数据中心，并在各大中省份建设省级云计算数据中心”的总体目标逐步推进，通过IP网络连接，承载IT支撑系

13、统云、业务平台云，并对外提供公众云计算服务,总体目标,整体布局,云计算建设实施策略,统分兼顾，条块结合，逐步集中中国移动云计算发展应采用“统分兼顾，条块结合，逐步集中”的建设实施指导原则，初期采用已有平台分散改造试点和新建平台统一建设的模式展开，并面向总体目标和整体布局逐步演进,实施步骤,总体目标：三朵云,在管理信息系统、网络管理系统、业务支撑系统中引入虚拟化和云计算技术，为企业内部IT支撑服务新的IT系统建设应尽可能依托南北方基地，实现集中管理和运营,IT支撑云,在短信、彩信、WAP、移动互联网等数据和信息服务平台建设中充分考虑异构、异地的虚拟化方案，通过云计算提升网络效率和可靠性,业务云,

14、根据业务需求，依托新一代数据中心，适时建设低成本的IDC云计算平台，面向企业客户和个人客户提供高可靠性、安全、高效的电信级IDC云计算服务,公众服务云,构建“三朵云”,业务云建设思路,在南北基地构建一级业务云资源池，承载全网一类业务平台，现有一类业务平台（包括基地业务）逐步向南北中心整合，业务的运营仍由基地省或原运营单位承担在总部统一规划部署下，部分大省构建省级业务云，承载本省二、三类业务平台中小省份的二、三类业务平台在南北中心云计算平台上部署实现,业务云目标架构,目前业务系统大多数为”规模事务类”应用（即并发请求数量大且相互独立，单个请求处理量小），向云计算平台演进技术较为成熟；且目前多数业

15、务系统已采用X86服务器集群+数据库服务器的实现模式，因此业务系统较适合向X86架构的云计算平台迁移尽快定义业务平台的云计算资源池部署接口规范，对业务平台在资源池基础设施上的部署接口要求进行统一规范，后续再引入的业务平台将按照该接口规范进行测试和部署初期以新建平台为主，后续再结合综合建设成本分析，逐步进行现有业务系统向云计算平台的迁移,业务云引入分析,业务云建设思路,业务云资源池独立进行采购、建设、配置，建设与扩容需求不再与具体的业务捆绑业务平台的建设、扩容、升级与云计算资源池独立，且只涉及业务应用（软件为主），所需硬件物理资源向资源池申请；若业务平台扩容不涉及到新的功能升级，仅需向业务云资源

16、池申请更多的资源进行业务部署，不需进行扩容建设，可快速满足业务发展需求,现有系统建设：自上而下根据业务需求，进行系统软硬件采购和建设业务需求先于系统建设形成“烟囱式”系统,1.应用系统需求,2.软硬件采购,3.系统建设部署,引入云计算后的系统建设：自下而上云计算平台的建设先于应用系统需求，并不再与具体的业务捆绑应用系统的建设、扩容、升级主要以软件为主，所需硬件物理资源向资源池申请,2.应用系统需求,3.应用软件采购/部署,1.云计算平台建设,云计算平台通用部署接口,业务云的引入对原有系统建设和采购模式产生的影响,上述改变对于支撑云、公众服务云同样存在,IT支撑云建设思路,IT支撑系统包括业务支

17、撑系统，网管系统，管理信息系统南北中心构建一级IT支撑云，承载总部一级IT支撑系统，并逐渐整合中小省份IT支撑系统保留总部和省IT支撑系统二级架构，部分大省份建设省级IT支撑云，承载省级IT支撑系统；中小省份的IT支撑系统逐步向南北方基地的IT支撑云上集中,支撑系统云目标架构,在IT支撑系统（特别是业务支撑系统）中，很大比例应用为“交易型数据库”应用（以关系型数据库为核心的实时交易类或批量操作，数据处理规模较大，数据关系复杂，资源需求量大），向云计算演进的目前尚不非常成熟各IT支撑系统中，较大比例采用”UNIX小型机数据库“架构实现，该架构向X86平台移植的代价较大，需要长远考虑，逐步过渡构建

18、IT支撑系统云，现阶段可采用”UNIX服务器X86架构资源池“的架构，并以实现集中化为重点IT支撑系统集中化整合：各IT支撑系统向目标架构进行集中化整合和演进跨支撑系统的资源池构建与试点：跨三大IT支撑系统的IT支撑云建设与部署试点随着云计算技术的发展和IT支撑系统的X86化推动进程，从小应用整合、分析类应用和海量数据存储系统入手，逐步推进支撑云向以X86架构为主的云计算和云存储平台演进,支撑系统云引入分析,公众服务云思路,根据总裁办公会议纪要（2010年第10期）：“中国移动建设IDC的长期目标是，紧密结合中国移动的移动互联网规划和发展战略，在云计算、IDC服务方面要成为领先者。要把这个高目

19、标作为我们开展各项工作的基础”云计算IDC主要满足对资源的不确定性及临时性需求，其做为IDC服务模式的演进和创新，将在长时间内将与传统IDC协同发展。要充分发挥云计算优势，按照集中化思路建设和运营IDC现阶段公众服务云可选取大型企业、互联网企业（视频、游戏类公司为主）、MM开发者、中小企业四类客户做为目标客户，在统一提供虚拟资源服务（IaaS）基础上，也为MM开发者及中小企业提供PaaS及SaaS服务，并尝试为大型企业构建私有云,公众服务云定位和目标,省级运营中心（直接获取IDC云资源）,IDC云资源池,计算资源,存储资源,IDC云计算资源管理中心,资源管理接口,资源分配接口,基础资源,服务资

20、源提供与管理,业务提供与运营管理,全网统一规划建设IDC云计算资源池遵循大规模、少节点、集中化的规划建设原则,全网集中建设IDC云计算资源管理中心服务资源统一管理和分配,IDC云计算服务将面向两类用户开展：面向公众客户开展标准云计算业务面向企业客户提供个性化的业务和服务,公众服务云思路,IDC云计算业务运营中心,主要面向个人开发者和互联网等公众客户，以互联网标准服务模式提供服务定义标准产品，提供标准服务流程用户自服务为主进行业务申请和开通（类似于Amazon AWS云服务），省公司无需与客户进行过多面对面接触,面向公众客户：互联网标准服务模式,面向企业客户：个性化运营服务模式,面向企业、政府等

21、客户，省公司可获取IDC资源，更多针对客户进行一对一业务设计，并为客户提供的个性化业务和服务支持,IDC云平台总体架构,统一建设IDC云计算平台运营中心，面向全网客户提供标准IDC云计算服务统一建设IDC云计算资源管理中心，管理全网资源在全国有资源优势的区域建设大规模仓储式绿色数据中心，向全网提供IDC云计算资源,IDC云资源池,计算资源,存储资源,CMNET/IP专网,中国移动云计算北方中心（北方基地）,整体布局：2+N集中化,C省（大）云计算中心,D省（大）云计算中心,中国移动云计算南方中心（南方基地）,仓储式绿色数据中心,仓储式绿色数据中心,依托南北基地，构建南北两大云计算全网中心，承载

22、全网IT支撑云、业务云和公众服务云的资源和资源管理,中小省份不建设省级云计算中心，该省份的省级IT支撑系统和业务平台逐步向全网云计算数据中心整合,在建设和运营成本较低的省份和地域集中建设大规模仓储式绿色数据中心，作为南北两大中心的机房基础设施扩展，用以物理承载南北两大中心的IT设备和系统,B省（中小）,A省（中小）,部分大省份构建省级云计算中心，承载省级IT支撑系统云和省级业务云，该类省公司数量应有效控制,建设实施原则,逐步集中,对于IDC云平台等新建系统，采用统一规划、统一建设的方式部署对于支撑、业务等现有系统，可在既有系统上采用虚拟化、X86、云存储等技术逐步改造,条块结合,统分兼顾,根据

23、专业系统横向划分多个专业云，如业务系统云、支撑系统云（网管、支撑、信息化）条结合南北基地和省级云平台规划，建立全国和省际云计算数据中心 块初期优先在新建系统中采用云计算，并结合成本情况，逐步对现有系统迁移,为了最大化云计算的规模效应和资源共享价值，集中化是最终目标，但要逐步实施在时机成熟时，逐步考虑各省的IT系统按照地域、业务量、容灾等因素向全国南北中心集中，同时进行不同系统间的整合,云计算工作总体思路关键技术引入建设实施策略相关试点项目情况,目录,中国移动云计算开展的工作,当前总部牵头开展的云计算主要工作,开展集团/省公司层面相关云计算应用研究、试点业务日志云存储试点WAP、彩信双业务云资源

24、池试点南方基地支撑系统资源池建设资源池与上层应用接口规范云计算IDC试点仓储式数据中心研究云存储引入研究,开展实验室的技术跟踪、研究、评测以及试验系统建设，推进云计算技术和应用服务器虚拟化应用评估及测试云存储测试“大云”系统研发及应用,开展中国移动云计算引入规划和技术研究，制定建设指导意见，指导产品采购和系统建设发展思路引入策略建设实施规范制定试点计划,技术评估研发,规划与技术研究,实施试点,明确中国移动云计算发展思路和引入策略，积极开展技术研究和试点，引导和推动云计算成为构建中国移动IT系统的核心技术，降低系统建设和运营成本，提高信息处理能力，增强企业核心竞争力,业务云近期工作,已开展工作,

25、后续工作计划,在上述业务云资源池试点的基础上，在一干项目建设中进一步扩大云计算应用范围，初步规划引入业务包括南方基地信息安全管控平台（不良信息监测、垃圾短信、骚扰电话）、CDN等逐步完善业务云资源池的资源种类，并探索业务云引入对系统建设和采购模式的影响逐步扩大业务云资源池的规模，探索将暨有平台向业务云资源池迁移，初期以互联网应用为主，如飞信、139社区/邮箱、MobileMarket平台等，后续逐步对基地类业务进行迁移指导省公司有步骤的开展省级业务云试点,IT支撑云近期工作,南方基地二期工程,南方基地支撑系统二期工程面向IT支撑系统，统一建设小型机资源池、X86服务器资源池、存储资源池等为确保

26、南方基地IT各支撑系统的稳定运行，拟对二期工程中新建系统采用共享资源池的方式进行建设待新建系统运营稳定后，再结合迁移成本及运行稳定性等因素，考虑与现有系统的融合方案目前该方案正在与相关部门沟通过程中,一期工程,二期工程,后续工程,南方基地业务支撑系统平台资源池化统一的网络设计和安全管理业务支撑系统构建SUN小型机资源池、PC服务器资源池,南方基地支撑系统整体平台资源池化全面构建网络资源池、计算资源池、存储资源池增加资源管理层，进行统一的资源管理和调度加强硬件、软件标准化，应用向x86架构逐步迁移，考虑分布式数据库，应用负载均衡,南方基地IT支撑云平台云化资源管理云化管理体系应用向X86架构调整

27、,公众服务云试点思路,南方基地统一建设IDC云资源池和资源管理中心结合目前各省IDC发展情况，在南方基地建设IDC云计算业务运营中心，面向个人提供服务；在江苏建设省级运营中心，面向企业提供运营服务根据初步了解，盘古搜索公司拟在年底前通过招标选型方式租用第三方约2400台PC服务器的云计算能力；计划按照适度超前的原则，公众服务云试点系统的建设应充分考虑盘古搜索公司作为潜在集团客户的租用需求,IDC云资源池,计算资源,IDC云资源池,存储资源,IDC云计算资源管理中心,资源管理接口,云资源,面向企业客户（江苏）,企业客户运营中心,面向个人客户（广东）,省级运营中心,资源分配接口,南方基地,IDC云

28、计算业务运营中心,资源分配接口,请领导和专家批评指正！,实施演进步骤（1）：IT支撑云,省级IT支撑云,引导各省公司开展IT支撑系统云计算改造（虚拟化/X86化）的探索和试点,结合南北基地IT系统资源池试点成果，指定部分省公司进行省级IT支撑云（资源池化）试点,根据试点情况，形成统一规范和指导意见，下发各省进行建设,试点省根据集团公司统一安排开展省级IT支撑云建设和试点,开展IT支撑系统云计算改造的试点探索,根据总部统一部署实施建设省级IT支撑云,总部,各省,一级IT支撑云,在南北基地集中建设IT支撑系统资源池，整合小省份的IT支撑系统,推动各一级IT支撑系统的云计算改造（X86化）,小省份配

29、合集团开展IT支撑系统整合,各省配合集团开展IT支撑系统的集中化实施,建设一级IT支撑云，整合总部的一级IT支撑系统和各中小省份IT支撑系统,结合前期整合效果，逐步扩大范围，进一步推动中小省份的IT支撑系统向南北基地IT支撑系统资源池整合,总部,各省,实施演进步骤（2）：业务云&公众服务云,公众服务云（IDC云平台）,统一部署实施IDC云计算平台建设，开展建设和试点,对省公司业务进行统一规划，扩大和完善IDC云平台建设，开展各种IDC云计算服务,总部,各省,配合总部进行IDC云平台建设和试点,按照统一业务规划，从IDC云平台资源管理中心获取资源，开展各种云计算服务,一级业务云,开展一级业务云试点,各配合总部实施现有基地业务平台向一级业务云平台整合,结合试点情况，建设一级业务云资源池，新建一类业务平台在一级业务云上建设，并整合总部管理的现有一类业务平台,总部,各省,整合现有基地业务平台,省业务云,结合总部业务云试点、各省技术力量及发展意愿，指定部分省进行试点,根据试点情况，形成统一规范和指导意见，下发各省进行建设,根据总部统一部署建设省级业务云,试点省公司根据总部统一安排进行省业务云试点,总部,各省,