0 引言
近幾年，國家電網公司信息化工作取得顯著成效，信息系統已成為日常工作的基礎手段，在電網生產控制和公司經營管理中發揮了越來越重要的作用。在當前國家電網公司建設堅強智能電網新形勢下，電力信息PC面臨前所未有的新機遇和新挑戰，而充分運用當前先進的云計算技術，能夠有效推動電網運行的智能化轉變和企業運營的集約化轉變。國家電網公司針對普遍存在的異構資源整合管理問題，以資源提供服務PC、資源調配智能化為目標，啟動了云計算資源管理平臺建設計劃，并在“十二五”信息PC規劃中明確指出：建設云計算平臺。國家電網公司西安信息災備中心(以下簡稱西安災備中心)作為試點建設單位于2011年10月啟動建設工作。
1 概述
云計算是一種動態的、易擴展的、基于虛擬化的資源計算方式，通常是通過互聯網提供，用戶不需要了解云內部的細節。云計算服務包括3層，即基礎設施即服務(IaaS)、基礎平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)�；A設施即服務是針對網絡、主機、存儲等基礎資源進行管理，是云計算體系的基石，是實現云計算的第一步；基礎平臺即服務是針對中間件、數據庫等進行管理；軟件即服務針對用戶應用進行管理。
此次在西安災備中心建設的云計算資源管理平臺主要是IaaS層面的管理，即將服務器、存儲和網絡等基礎設施進行虛擬PC，建立一個靈活的資源池，實現資源的自動調配。
2 系統總體框架
2.1總體設計原則
云計算資源管理平臺遵循國家電網公司架構管控的設計標準，采用先進、統一的數據和技術平臺，實現企業信息資源的綜合利用。
1)實用性原則。在實用的基礎上考慮先進性和前瞻性，建設一個符合標準的、先進成熟的產品和開發平臺，構建一個切合實際、解決實際問題的系統。
2)標準化原則。系統具有資源接人種類多、接口復雜等特點．需要有標準化的資源接入標準和標準化的操作模型。
3)可維護性原則。在系統總體設計上注意系統的可維護性，盡量采用成熟流行且易于維護的技術架構，相關應用軟件應易于安裝、易于操作。
4)安全性原則。遵循《國家電網公司應用軟件通用安全要求》的要求并結合云計算資源管理平臺應用的特點加強信息安全防護，云計算資源管理平臺自身具備有效的認證、授權和審計機制。在權限分級和數據分類的基礎上，能夠對關鍵操作、敏感數據進行重點防護，同時對外部攻擊和濫用具備一定的檢測和防御能力。
2.2總體架構
云計算資源管理平臺的架構如圖1所示。云計算資源管理平臺通過調用VMware軟件的API來實現對x86設備的虛擬化管控，通過調用System Director(IBMPowerVM套件中自帶的管理工具)的API來實現對IBM小型機的虛擬化管控。通過調用HP．ux的控制指令，來實現對惠普小型機vPar分區的安裝和控制，通過調用惠普Storage Essential(SE)軟件的接口來實現對存儲設備的監控和控制，并通過接口將存儲監控數據提交給信息運維綜合監管系統(Integrated Monitor System。IMS)進行展現。
圖1總體架構
Fig.1 System architecture
3 功能架構
云計算資源管理平臺在西安災備中心建成后提供以下功能(見圖2)。
圖2 功能架構
Fig.2 System function framework
1)異構資源整合管理。西安災備中心中有大量的異構系統，存在不同廠家、不同型號的主機及存儲設備，云計算資源管理平臺具備對異構設備進行整合管理的功能，通過統一的界面管理不同的設備，通過統一的資源管理流程來實現不同資源的申請操作，并形成資源的統一接人標準。
2)資源按需申請、自動部署。云計算資源管理平臺提供資源按需申請的能力。用戶可通過云計算資源管理平臺的界面，提出資源使用需求，經過管理員審核批準后，云計算資源管理平臺自動為用戶創建所需的資源。當用戶對資源的需求發生變更時，也可提出申請，經管理員批準后由云計算資源管理平臺自動修改資源配置。
3)資源動態調度。云計算資源管理平臺以數量眾多的服務器和存儲設備為基礎，組成計算資源池和存儲資源池。用戶所需的資源從資源池中生成，并在使用完畢后釋放回資源池。云計算資源管理平臺會根據管理員指定的策略對資源池進行動態調度，包含虛擬機遷移、集群彈性伸縮、無負載物理機轉入低功耗模式等，提高資源的利用率，降低總體能源損耗。
4)支撐災備中心特定業務。西安災備中心承擔了西北5省信息系統的災備業務。云計算資源管理平臺在西安災備中心上線后，能夠承擔災備中心的特定業務。目前災備中心已完成數據級災備建設，云計算資源管理平臺為數據驗證、數據演練等數據級災備中心核心流程提供支持。
4 運行效果
4.1數據驗證
西安災備中心依托云計算資源管理平臺，完成了在云計算環境中的數據驗證測試，縮短了災備中心數據驗證周期，提高了災備中心服務器利用率，降低了管理復雜度。
在數據驗證中，云計算資源管理平臺能根據需求自動安裝驗證系統所需的操作系統和軟件，驗證完畢后保留服務器鏡像，以便下次驗證時進行自動初始化；云計算管理平臺提供完整的鏡像管理功能，可以將西安災備中心的服務器鏡像保留，幫助西安現場快速完成驗證工作(見圖3)。
圖3 數據驗證流程
Fig.3 Data validation process
1)原有的驗證方式，準備的驗證環境復雜，需要專業人員準備驗證環境，云計算方式能快速地自動部署驗證環境；
2)原有的驗證方式需要對驗證區的主機驗證完畢后進行物理上重置，云計算方式只對計算資源和內存進行回收，并歸檔鏡像以供下次驗證；
3)原有驗證方式需要各方面人員協調軟硬件資源，云計算方式縮短資源申請時間。
4.2平滑遷移
在西安災備中心服務器上運行著比較重要的業務應用，長時間停機可能會造成長時間的服務無法運行，造成服務質量下降，更有甚者可能會造成數據丟失。在云計算平臺的實施過程中，使用虛擬化技術中的一項重要技術P2V(Physical to Virtual)技術，在既能夠保證服務質量的情況下，又能將應用平滑地遷移至云計算平臺(見圖4)。
圖4 P2V技術
Fig.4 The P2V technology
這對業務應用的遷移部署提供了很大的方便，原先物理服務器上的應用程序并不需要停頓太長時間就可以在虛擬平臺上繼續工作了，甚至可以在遷移工具的支持下，實現業務應用的熱遷移。
4.3支撐機房搬遷
在機房搬遷過程中，云計算資源管理平臺提供了有效可靠的數據環境、測試環境，有力支撐了機房搬遷工作。
1)機房搬遷過程中，使用云計算資源管理平臺環境作為數據測試環境，將現有業務應用數據部署于此平臺，對數據進行驗證、測試，確保了數據的一致性、穩定性：
2)機房搬遷中使用云計算資源管理平臺部署業務應用臨時環境，在業務應用搬遷過程中提供穩定服務，保證了搬遷中業務應用的穩定運行；
3)在數據遷移過程中。云計算資源管理平臺提供了穩定的數據運行環境，完成了相應的數據測試和遷移工作。
5 建設體會
云計算資源管理平臺在西安災備中心的建設工作，目前已經取得了初步的成效。回顧云計算資源管理平臺的建設歷程，我們有以下幾點體會。
1)IMS監控系統已逐步遷移到云計算資源管理平臺上運行，由于IMS監控系統本身比較復雜，服務器硬件多，軟件接口多，在進行遷移前應進行詳細評估和測試；經過目前測試來看帶EFI固件的物理機無法實現P2V‘熱遷移：此外，還需要考慮各模塊資源利用情況、是否運行數據庫等關鍵問題，如果運行數據庫需要考慮遷移造成數據斷點的影響。
2)對IBM小型機進行虛擬化和納管時需要有相關的權限，若沒有PowerVM授權需要提前獲取，因為協調PowerVM授權時間相對較長，沒有權限直接會導致IBM小型機的納管工作無法開展。
3)由于云計算資源管理平臺需要共享存儲環境，特別是虛擬化的PC服務器需要掛載共享存儲。沒有共享存儲部分功能得不到驗證和體現，另一方面，多個虛參考文獻：擬機使用同一本地存儲存在巨大風險，需要充分考慮。
6 結語
云計算資源管理平臺在西安災備中心部署運行后，將現有服務器納管形成服務資源池，將現 有業務應用遷移至云計算資源管理平臺，有效地整合了西安災備中心的軟硬件資源，提升資源的利用率，提供自動化的資源調配和運維的能力，為信息系統的建設、運行、維護提供高效、靈活的環境，達到信息系統的全生命周期支持，為災備中心數據驗證、機房搬遷提供了有力的保障。
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本文標題：云計算資源管理平臺建設及應用
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