云计算基础架构

就是指支持企业业务运营的一整套信息系统的架构，完整的IT架构应该包括：

1、各业务应用系统，比如PDM、SCM、CRM等

2、各管理应用系统，比如OA、ERP、HR等

3、支持与运行上述各应用系统的中间件软件、数据库软件、 *** 作系统等

4、上述各软件系统运行的硬件设施，比如服务器、存储设备等

5、支持上述系统被正常访问的各种网络设备、机房环境设施等

6、保障上述软硬件系统安全运行的安全设施，包括各种软硬件级别的防火墙、防病毒、防攻击工具，安保措施、供电保障等

7、保障上述所有设备与措施正常运转运营的一整套IT组织与IT管控体系

企业架构方法有很多，但TOGAF是最主流的，不仅有80%的福布斯全球排名前50的公司在使用，而且支持开放、标准的SOA参考架构。企业架构规划最常采用TOGAF架构方法。TOGAF架构开发方法ADM是一个可靠的、行之有效的方法，以发展能够满足企业商务需求的企业架构。

1、预备阶段

这一阶段关注的是满足新企业架构的业务指导所需的准备和初始活动，在此阶段，应当采纳面向服务的原则。这将帮助本阶段两项额外的输出——治理和支持策略，以及初始架构库进行相互的调整适应。

2、架构愿景

本阶段关注于愿景、范围、业务驱动力以及准备情况评估。需要在这个阶段定义架构项目的规模，风险承担者以及架构视图。

3、业务架构

这个阶段关注于业务架构方面的事情，如人员、流程和职能。需要在这一阶段开发出一个基准和目标业务架构，并进行支持已有架构视图的缺口分析。

4、信息系统架构

这一阶段解决的是应用和数据架构问题。需要开发基准和信息系统架构，进行支持已有架构视图的缺口分析，架构信息系统服务，并将它们与业务服务相关联。

5、技术架构

本阶段定义架构所需的软硬件基础设施。在定义技术时，应当使用SOA参考模型。

6、机会及解决方案

本阶段关注于初级实施规划，然后确认前面阶段所定义的架构的交付工具。对解决方案组合、集成以及管理，以及内部或外部服务供应商的确认在本阶段完成。

7、迁移规划

本阶段的关注点是利用一个支撑性的先前阶段确认计划搭建一套细化的系列过渡架构，和项目实现团队一同创建可行的实施和迁移。

8、实施治理

本阶段关注实施的架构性监管。架构实施应当坚持按照先前阶段所定义的TOGAF和SOA治理及策略模型进行。

9、架构变更管理

本阶段关注新架构的变更管理，并帮助考虑采纳面向对象的原则。架构变更管理的目标是要确保架构能够实现其原有的目标业务值。这一目标包括以紧凑的架构方式管理架构变化。

10、需求管理

处理所有类型的需求，包括显著的业务推动者、关系，及新的功能和变更请求。

云计算不仅是技术，更是服务模式的创新。云计算之所以能够为用户带来更高的效率、灵活性和可扩展性，是基于对整个IT领域的变革，其技术和应用涉及硬件系统、软件系统、应用系统、运维管理、服务模式等各个方面。

IaaS(基础架构即服务)作为云计算的三大部分之一，将基础架构进行云化，从而更好的为应用系统的上线、部署和运维提供支撑，提升效率，降低 TCO。同时，由于IaaS包含各种类型的硬件和软件系统，因此在向云迁移过程中也面临前所未有的复杂性和挑战。那么，云基础架构包含哪些组件主要面临 哪些问题有哪些主要的解决方法呢

一、云基础架构

如图1所示，传统的IT部署架构是“烟囱式”的，或者叫做“专机专用”系统。

在这种架构中，新的应用系统上线的时候需要分析该应用系统的资源需求，确定基础架构所需的计算、存储、网络等设备规格和数量，这种部署模式主要存在的问题有以下两点：

硬件高配低用。考虑到应用系统未来3～5年的业务发展，以及业务突发的需求，为满足应用系统的性能、容量承载需求，往往在选择计算、存储和网络 等硬件设备的配置时会留有一定比例的余量。但硬件资源上线后，应用系统在一定时间内的负载并不会太高，使得较高配置的硬件设备利用率不高。

整合困难。用户在实际使用中也注意到了资源利用率不高的情形，当需要上线新的应用系统时，会优先考虑部署在既有的基础架构上。但因为不同的应用 系统所需的运行环境、对资源的抢占会有很大的差异，更重要的是考虑到可靠性、稳定性、运维管理问题，将新、旧应用系统整合在一套基础架构上的难度非常大， 更多的用户往往选择新增与应用系统配套的计算、存储和网络等硬件设备。

这种部署模式，造成了每套硬件与所承载应用系统的“专机专用”，多套硬件和应用系统构成了“烟囱式”部署架构，使得整体资源利用率不高，占用过多的机房空间和能源，随着应用系统的增多，IT资源的效率、扩展性、可管理性都面临很大的挑战。

云基础架构的引入有效解决了传统基础架构的问题(如图2所示)。

云基础架构在传统基础架构计算、存储、网络硬件层的基础上，增加了虚拟化层、云层：

虚拟化层：大多数云基础架构都广泛采用虚拟化技术，包括计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化等。通过虚拟化层，屏蔽了硬件层自身的差异和复杂度，向上呈现为标准化、可灵活扩展和收缩、d性的虚拟化资源池;

云层：对资源池进行调配、组合，根据应用系统的需要自动生成、扩展所需的硬件资源，将更多的应用系统通过流程化、自动化部署和管理，提升IT效率。

相对于传统基础架构，云基础架构通过虚拟化整合与自动化，应用系统共享基础架构资源池，实现高利用率、高可用性、低成本、低能耗，并且通过云平台层的自动化管理，实现快速部署、易于扩展、智能管理，帮助用户构建IaaS(基础架构即服务)云业务模式。

二、云基础架构融合

云基础架构资源池使得计算、存储、网络以及对应虚拟化单个产品和技术本身不再是核心，重要的是这些资源的整合，形成一个有机的、可灵活调度和扩展的资源池，面向云应用实现自动化的部署、监控、管理和运维。

云基础架构资源的整合，对计算、存储、网络虚拟化提出了新的挑战，并带动了一系列网络、虚拟化技术的变革。传统模式下，服务器、网络和存储是基 于物理设备连接的，因此，针对服务器、存储的访问控制、QoS带宽、流量监控等策略基于物理端口进行部署，管理界面清晰，并且设备及对应的策略是静态、固 定的。云基础架构模式下，服务器、网络、存储、安全采用了虚拟化技术，资源池使得设备及对应的策略是动态变化的(如图3所示)。

由于部署了虚拟化，一台独立的物理服务器变成了多个虚拟机，并且这些虚拟机是动态的，随着应用系统、数据中心环境的变化而迁移、增加、减少。例 如图3中的Server1，由于某种原因(例如Server1负载过高)，其中的某个虚拟机VM1迁移到同一集群中的Server2。此时如果要保持 VM1的业务访问不会中断，需要实现VM1的访问策略能够从Port1随着迁移到Port2，这就需要交换机能够感知到虚拟机的状态变化，并自动更新迁移 前后端口上的策略。

这是一种简单的计算虚拟化与网络融合联动的例子。最新的EVB(以太网虚拟桥接)标准VEPA(虚拟以太网端口聚合，8021Qbg)即是实 现这种融合联动方案的技术标准，其包括了VDP虚拟机发现和关联、CDCP 虚拟机多通道转发等协议，通过标准化的主机与网络之间虚拟化信息的关联控制，实现虚拟化环境向物理环境的映射，使得虚拟机的服务变更可以通过网络的感知来 自动化响应。

事实上，云基础架构融合的关键在于网络。目前计算虚拟化、存储虚拟化的技术已经相对成熟并自成体系，但就整个IT基础架构来说，网络是将计算资 源池、存储资源池、用户连接组一起的纽带，只有网络能够充分感知到计算资源池、存储资源池和用户访问的动态变化，才能进行动态响应，维护网络连通性的同 时，保障网络策略的一致性。否则，通过人工干预和手工配置，会大大降低云基础架构的灵活性、可扩展性和可管理性。

三、云基础架构融合方案

如图4所示，云基础架构分为三个层次的融合。

硬件层的融合

例如上文提到的VEPA技术和方案，则是将计算虚拟化与网络设备和网络虚拟化进行融合，实现虚拟机与虚拟网络之间的关联。此外，还有FCoE技术和方案，将存储与网络进行融合;以及横向虚拟化、纵向虚拟化实现网络设备自身的融合。

业务层的融合

典型的方案是云安全解决方案。通过虚拟防火墙与虚拟机之间的融合，可以实现虚拟防火墙对虚拟机的感知、关联，确保虚拟机迁移、新增或减少时，防 火墙策略也能够自动关联。此外，还有虚拟机与LB负载均衡之间的联动。当业务突发资源不足时，传统方案需要人工发现虚拟机资源不足，再手工创建虚拟机，并 配置访问策略，响应速度很慢，而且非常的费时费力。通过自动探测某个业务虚拟机的用户访问和资源利用率情况，在业务突发时，自动按需增加相应数量的虚拟 机，与LB联动进行业务负载分担;同时，当业务突发减小时，可以自动减少相应数量的虚拟机，节省资源。不仅有效解决虚拟化环境中面临的业务突发问题，而且 大大提升了业务响应的效率和智能化。

管理层的融合

云基础架构通过虚拟化技术与管理层的融合，提升了IT系统的可靠性。例如，虚拟化平台可与网络管理、计算管理、存储管理联动，当设备出现故障影 响虚拟机业务时，可自动迁移虚拟机，保障业务正常访问;此外，对于设备正常、 *** 作系统正常、但某个业务系统无法访问的情况，虚拟化平台还可以与应用管理联 动，探测应用系统的状态，例如Web、APP、DB等响应速度，当某个应用无法正常提供访问时，自动重启虚拟机，恢复业务正常访问。

四、结束语

数据中心由传统基础架构向云基础架构的转变，极大提升了基础架构融合的必要性和可行性。通过资源池的云网融合，构建统一、融合、联动的基础架构系统，不仅提升了应用系统部署的可靠性、灵活性、可扩展性和可管理性，而且也促进了云计算的应用和实践。

目前人民检察院的信息化系统也将从传统的数据中心架构向云基础架构演进，满足检察院信息系统的快速批量部署、系统性能优化、降低管理维护工作量的需求，适应侦查信息化和装备现代化的科技强检需求，实现侦查方式战略转变、推动犯罪侦查工作和检务管理工作科学发展。

云计算系统已经在政府、教育、大企业、运营商等行业得到越来越多的成熟应用，涌现出一批国内外的具有完善解决方案的云基础架构供应商，包括华 三、VMware、微软、亚马逊等公司，尤其是国内的华三公司还可以提供集计算、存储、网络、虚拟化和云管理于一体的整体式交付的UIS统一基础架构系 统，可以显著简化检务云基础架构的部署和运维成本，而且凭借丰富的工程实施经验提供专业快捷的运维保障，将云基础架构系统的部署时间缩短70%以上。

IT规划，从表面意思上看，是侧重于信息化的规划。虽然定义很简单，但在具体的规划项目中还是要分清，什么样的企业用哪个层次的规划。

广义上讲，IT规划包含三个层面：IT战略规划、IT架构/运维规划和IT组织/IT治理。

从内容上来说，IT战略规划是对IT手段和企业战略进行匹配分析，在企业战略的指导下，明确IT的战略目标、方向和具体信息化建设方向；IT架构/运维规划是根据IT战略，具体确定运营层面的IT架构，指明信息化建设所采用的具体技术手段和必要的技术保障；IT治理是在信息化组织已经建立并运作的基础上，对其工作的领域和流程进行一定的规划，使信息部门更有效的工作。

相比较而言，这三个方面的规划之间的层次关系是：IT战略规划决定IT架构规划，在IT战略规划和IT架构规划明确的基础上，IT治理对信息化的运作提供更高效的保障。与企业的管理范畴的对应可以理解为：IT战略规划对应于企业战略规划，IT治理对应于企业组织的规划，而IT架构规划则属于运营层面。

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