浅谈云计算平台架构的搭建

[摘 要]随着云计算技术的兴起和发展，云计算技术在越来越多的领域得到了广泛的应用，云计算平台架构的搭建也成为技术工作者探讨的焦点，本文云计算平台及架构进行了介绍，探讨云计算平台的搭建。

[关键词]云平台 架构 搭建

中图分类号：T96 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）01-0393-01

一、云计算平台

云计算平台也称为云平台。云计算平台可以划分为3类：以数据存储为主的存储型云平台，以数据处理为主的计算型云平台以及计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台。

二、云计算架构

云计算架构主要可分为四层，其中有三层是横向的，分别是显示层、中间件层和基础设施层，通过这三层技术能够提供非常丰富的云计算能力和友好的用户界面，还有一层是纵向的，称为管理层，是为了更好地管理和维护横向的三层而存在的。

1、显示层

这层主要是用于以友好的方式展现用户所需的内容，并会利用到下面中间件层提供的多种服务，主要有五种技术：HTML、JavaScript、CSS、Flash、Silverlight。

在显示层中，大多数云计算产品都比较倾向HTML，、JavaScript和CSS这对黄金组合，但是Flash和Silverlight等RIA技 术也有一定的用武之地，比如VMware vCloud就采用了基于Flash的Flex技术，而微软的云计算产品肯定会在今后使用到Silverlight。

2、中间件层

这层是承上启下的，它在下面的基础设施层所提供资源的基础上提供了多种服务，比如缓存服务和REST服务等，而且这些服务即可用于支撑显示层，也可以直接让用户调用，并主要有五种技术：REST、多租户、并行处理、应用服务器、分布式缓存。

对于很多PaaS平台，比如用于部署Ruby应用的Heroku云平台，应用服务器和分布式缓存都是必备的，同时REST技术也常用于对外的接口，多租户技术则主要用于SaaS应用的后台，比如用于支撑Salesforce的Sales Cloud等应用的多租户内核，而并行处理技术常被作为单独的服务推出，比如Amazon的Elastic MapReduce。

3、基础设施层

这层作用是为给上面的中间件层或者用户准备其所需的计算和存储等资源，主要有四种技术：虚拟化、分布式存储、关系型数据库、NoSQL。

现在大多数的IaaS服务都是基于Xen的，比如Amazon的EC2等，但VMware也推出了基于ESX技术的vCloud，同时业界也有几个 基于关系型数据库的云服务，比如Amazon的RDS（Relational Database Service）和Windows Azure SDS（SQL Data Services）等。关于分布式存储和NoSQL，它们已经被广泛用于云平台的后端，比如Google App Engine的Datastore就是基于BigTable和GFS这两个技术之上的，而Amazon则推出基于NoSQL技术的Simple DB。

4、管理层

这层是为横向的三层服务的，并给这三层提供多种管理和维护等方面的技术，主要有下面这六个方面：帐号管理、SLA监控、计费管理、安全管理、负载均衡、运维管理。

现在的云计算产品在帐号管理，计费管理和负载均衡这三个方面大都表现地不错，在这方面最突出的例子就是Amazon 的EC2，但可惜的是，大多数产品在SLA监控，安全管理和运维管理等方面还有所欠缺。

三、云计算平台搭建

规划是构建云计算解决方案重要的第一步。在规划时，需要对当前数据中心资产和运行流程创建完整的文档，需要描述数据中心中现有的设备之间的关系并考虑如何部署未来的新设备。

由于环境十分复杂，企业会指派不同的人员维护数据中心中不同的数据。需要了解所有不同角色与数据中心设备之间的交互过程，角色之间责任重叠。企业的高层决策者需要参与整个计划的过程并做出决策。

1、数据中心的完整资产信息

数据中心中包括大量的服务器和设备，首先需要收集这些硬件资产的信息，以及这些资产之间的关系。资产之间的关系对于计划非常重要。这里举例来看一个服务器和网络之间的关系：通过一个逻辑定义的 IP 地址访问服务器，必须在操作系统中定义一个网络接口才能定义 IP 地址。服务器中必须有一个物理网卡来支持操作系统中定义的网络接口；网卡具有特定的属性，例如 MAC 地址，用来通过物理链路和数据中心内的其他设备连接；；网卡必须连接到交换机的一个端口上；交换机也拥有自己的关系，例如端口属于哪一个模块，交换机之间的连接关系。

2、绘制业务数据流

在将设备逻辑关系文档化后，为了确定可以实现自动化部署的部分，正确理解配置这些设备的流程非常重要。另外了解设备在业务功能上的用途也很重要。根据这些信息，我们基本可以确定数据中心的基础构架，例如路由器、交换机、数据库服务器和负载均衡器这些设备的变动比较少，而且配置方式比较特殊，因此不适合使用自动化部署。而应用服务器通常使用相同的硬件并且经常发生变动，根据我们收集的信息分析来看比较适合使用自动化部署。

3、了解手工部署流程

将数据中心设备当前的结构和使用情况文档化后，还要将管理数据中心的 IT 流程文档化。这样就可以将设备从抵达到进入数据中心需要进行的工作整理为一个步骤列表。这个列表包括上架和接电等手工步骤以及可以融入自动化管理平台的自动化步骤。部署流程通常是跨组织角色的，并且应该和现有的自动化技术结合组成完整的解决方案。

通过这种文档化之后，你就可以理解一个数据中心的那些部分可以使用自动化管理。每个组织在实施自动化管理时有一套独特的步骤，并且每个步骤都有不同的需求，因此这样的自动化管理平台并不是一成不变就可以解决所有问题的。针对每个用户不同的环境、不同的流程，我们都需要对这个云计算平台进行定制化。这样才能满足不同用户的需求。

4、组织结构

自动化部署涉及到很多复杂的步骤，包括物理基础架构、操作系统、网络基础架构、应用程序部署、监控、项目管理以及和其他部门的协调。一般日常的服务器部署不需要和其他部门协调就可以完成，除非存在组织上的、安全上的或其他方面的原因。

在很多组织中，架构中很多部分被认为对业务是非常关键的。例如，网络架构部门需要满足网络可用性以及变更管理和安全性问题的服务级别协议。而云计算平台通常需要改变 IT 文化，要更好的使用这个平台，就需要将组织中的每个部门都融入到其中。

5、标准化

很多组织的 IT 环境都是异构的，这使云计算平台的实施变得更加复杂。因此最好的方法就是数据中心的设备都使用标准的硬件配置，使硬件类型最少化。例如针对应用程序服务器层，使用统一的硬件平台可以减少对每台服务器的手动配置的工作量。

6、和当前的自动化流程整合

很多组织都已经在 IT 基础构架的不同层次使用了自动化部署，例如启动服务器、软件分发包、系统管理软件和用来运行日常任务的定制化脚本等技术。但是这些自动化技术都是针对于某一个子系统或者局部的，在部署整个系统的过程中还是需要很多的人工介入来完成。云计算平台并不会完全替代现有的这些技术，而是依赖于这些自动化技术和流程来实现更高层次的、全局性的自动化管理。