楊錦洲 何 進(jìn) 張 國

中國聯(lián)通研究院 北京 100032

引言

在IT系統(tǒng)云化驗證和應(yīng)用實踐中，中國聯(lián)通進(jìn)行了多方面的研究和探索，具有一定的技術(shù)儲備，形成“中間厚、兩頭薄”的格局，證明云化是必走之路，但是需要本著科學(xué)審慎的態(tài)度，將基礎(chǔ)設(shè)施云化作為首要任務(wù)，把底層做大，同時，建立適合云化的完善配套體系。

現(xiàn)階段，業(yè)界對重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)是否云化、何時云化的問題一直有所顧慮，這些平臺承載的業(yè)務(wù)量大、用戶多、影響面廣，一旦出現(xiàn)問題代價難以估量。當(dāng)前很難找到一個科學(xué)量化的模型來評估，對云化遷移的風(fēng)險也不好評估。國內(nèi)外在企業(yè)級業(yè)務(wù)平臺和系統(tǒng)的云化評估上也做了一些探索。譚志遠(yuǎn)等提出的業(yè)務(wù)平臺云化評估方法[1]主要從平臺架構(gòu)、外接設(shè)備、計算要求(CPU)、I/O要求、安全等級、維護(hù)界面劃分、維護(hù)手段、網(wǎng)絡(luò)遷移可行性、平臺操作系統(tǒng)等維度進(jìn)行評估，以現(xiàn)有平臺資源使用情況為基礎(chǔ)，對部分指標(biāo)進(jìn)行明確量化，具有一定可行性，但是評價維度不夠全面和體系化，未從系統(tǒng)或平臺的集成關(guān)系及數(shù)據(jù)庫方面進(jìn)行研究，且某些評價項主觀性較強，未考慮效益的影響。張洪良、周振勇等提出的應(yīng)用系統(tǒng)云化遷移評估方法[2-3]中的模型從適用性指標(biāo)、短期不適用性指標(biāo)、不適用性指標(biāo)等三部分按照不同權(quán)重和分級打分，值得一提的是該模型針對應(yīng)用系統(tǒng)復(fù)雜度進(jìn)行分級評估，按應(yīng)用系統(tǒng)特點、數(shù)據(jù)庫特點、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度(分簡單、中等、復(fù)雜三個等級)進(jìn)行相應(yīng)的描述，具有一定參考價值。國外ODCA(開放數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟)云計算評估模型[4]介紹了一套云服務(wù)使用模型，幫助企業(yè)建立一套適合自身的商業(yè)策略，明確自適應(yīng)云服務(wù)和商業(yè)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵關(guān)注點。其中，對決定應(yīng)用和系統(tǒng)遷移到云的條件和方式進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，提供了較為全面的影響因素。本文提出一套相對全面的量化評估模型，并有針對性地提出相應(yīng)的遷移策略。

1 IT系統(tǒng)云化定義

IT系統(tǒng)云化是將現(xiàn)有IT系統(tǒng)遷移到云計算資源池承載的簡稱，即對現(xiàn)有IT系統(tǒng)或平臺經(jīng)過云化評估之后，把適合云化、可云化的系統(tǒng)或平臺按照一定的遷移策略部署到云計算資源池上。云化架構(gòu)包括IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))三層，其中IaaS是云化的基礎(chǔ)也是相對最成熟最能體現(xiàn)云化價值的部分，故這里的云化側(cè)重IaaS層面。這個層面兩個關(guān)鍵的技術(shù)方式為虛擬化和分布式。

虛擬化，是指通過虛擬化技術(shù)將一臺計算機(jī)虛擬為多臺邏輯計算機(jī)。但其有兩個不適用的場景。1)對資源使用情況的評估，要求大CPU大內(nèi)存且實時性要求高，不適合做虛擬化；2)對中間件、數(shù)據(jù)庫等嚴(yán)重依賴數(shù)據(jù)庫的組件或模塊超過IO承受能力，不適合做虛擬化。

分布式，它研究如何把一個需要非常巨大的計算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計算機(jī)進(jìn)行處理，最后把這些計算結(jié)果綜合起來得到最終的結(jié)果。其適用場景：1)單臺服務(wù)器無法承受壓力；2)發(fā)生錯誤時能自動切換；3)提供多個對外的接口，按照一定規(guī)則，分派不同請求由不同接口來處理；4)把一個功能拆分成多個功能，不同功能分布部署到不同服務(wù)器上。

2 云化遷移評估方法

遷移服務(wù)是IT服務(wù)最復(fù)雜的部分。如何評估遷移的核心視角是ITSM(關(guān)注目錄、方案、TCO)、輔助視角是BCM(關(guān)注業(yè)務(wù)連續(xù)性)和ITAM(關(guān)注架構(gòu)、性能、容量)，涉及從技術(shù)影響性到業(yè)務(wù)影響性到TCO效益評估?？紤]到諸多影響及遷移成本，能夠成熟穩(wěn)定運行、資源占用合理的現(xiàn)有系統(tǒng)可不必強行進(jìn)行云化遷移。沒有一種IT技術(shù)或架構(gòu)能解決一切的IT系統(tǒng)和平臺問題，一定是針對應(yīng)用特點，采用不同技術(shù)和架構(gòu)，以達(dá)到更好的性價比。

本套模型原則適用云化升級改造與遷移(具體根據(jù)現(xiàn)有情況及目標(biāo)架構(gòu)共同決定)，定位于云化可行性評估模型，側(cè)重IaaS層面的分析評估，目的是為了加快新業(yè)務(wù)上線與硬件交付并降低成本。該云化遷移模型通過評估打分為系統(tǒng)云化遷移的順序及方式進(jìn)行優(yōu)先級排列，從而為遷移策略提供相對科學(xué)的參考。

2.1 評估原則

1)須對現(xiàn)有系統(tǒng)IT資產(chǎn)、架構(gòu)性能、數(shù)據(jù)、運維狀況、集成關(guān)系、涉及人員、運營等級及時間進(jìn)行充分調(diào)研；2)須明確目標(biāo)架構(gòu)及性能指標(biāo)，預(yù)估業(yè)務(wù)及用戶增長量；3)須對系統(tǒng)進(jìn)行服務(wù)模塊級拆分，以使粒度橫向縱向相對統(tǒng)一且模塊間獨立；4)原則上對資源利用率較低、遷移影響較少難度較小的系統(tǒng)優(yōu)先云化遷移，對運行良好且遷移對架構(gòu)版本改動較大的暫緩遷移；5)主要針對擬遷移系統(tǒng)的業(yè)務(wù)價值較高，能在未來發(fā)揮效益的系統(tǒng)進(jìn)行評估。

2.2 評估流程

評估脈絡(luò)從業(yè)務(wù)出發(fā)到技術(shù)因素為主進(jìn)行評價，最后根據(jù)TCO進(jìn)行效益評估。涉及總部規(guī)劃計劃人員、研究院規(guī)劃人員、統(tǒng)一需求與方案組、業(yè)務(wù)人員、建設(shè)部門項目經(jīng)理、運維人員、總部公共資源相關(guān)人員、設(shè)計院相關(guān)人員、外部抽樣專家(如研究院、科研機(jī)構(gòu)、中立咨詢廠商、類似研發(fā)/集成廠商)等角色，責(zé)任主體為項目經(jīng)理。

規(guī)劃人員將制定的涉及各項內(nèi)容和指標(biāo)的評估模型調(diào)研表發(fā)給建設(shè)部門項目經(jīng)理協(xié)調(diào)相關(guān)人員(見調(diào)研及評估人員分工)進(jìn)行填寫，對各系統(tǒng)進(jìn)行充分摸底、統(tǒng)一口徑；調(diào)研表匯總后，根據(jù)調(diào)研情況確定基線性能架構(gòu)，由相關(guān)人員進(jìn)行評估打分；由總部牽頭確定目標(biāo)性能架構(gòu)(可指導(dǎo)落地，確定新業(yè)務(wù)上線周期、資源利用率、運維故障率等目標(biāo))，并據(jù)此補充經(jīng)濟(jì)效益評估等內(nèi)容，根據(jù)調(diào)研表詳細(xì)內(nèi)容進(jìn)行打分，打分結(jié)果統(tǒng)計之后進(jìn)行遷移策略分類，并提交領(lǐng)導(dǎo)進(jìn)行決策，最終指導(dǎo)項目實施。建議對于規(guī)劃落地目標(biāo)明確相對成熟的系統(tǒng)用1～2周的時間完成調(diào)研及評估過程，涉及系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)采樣收集等其它工作的則根據(jù)實際情況完成，但最長不超過兩個月(采樣收集一般一個月)。

調(diào)研及評估人員分工：1)業(yè)務(wù)應(yīng)用特點——業(yè)務(wù)人員(業(yè)務(wù)需求接口人)、統(tǒng)一需求與方案組；2)數(shù)據(jù)庫特點——相應(yīng)研發(fā)/集成廠商專家、業(yè)務(wù)人員；3)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度——項目經(jīng)理、研發(fā)/集成廠商專家、業(yè)務(wù)人員、設(shè)計院相關(guān)人員；4)IT系統(tǒng)能力——運維人員、公共資源、設(shè)計院相關(guān)人員；5)運維管理水平——項目經(jīng)理、運維人員。

外部抽樣專家可抽取幾個系統(tǒng)進(jìn)行全面打分作為參考，規(guī)劃人員跟進(jìn)某些系統(tǒng)打分過程，以便發(fā)現(xiàn)問題、并盡早修改完善。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益評估點

1)投資TCO；2)新業(yè)務(wù)上線時間(硬件交付時間縮短)；3)資源利用率(節(jié)省硬件資源)；4)業(yè)務(wù)保障能力(降低異常故障率)。以上4點中，TCO評估是難點，比較重要的如PM(物理機(jī))的替代成本，即VM(虛擬機(jī))的許可費；虛擬化遷移對傳統(tǒng)架構(gòu)帶來的影響性評估需要關(guān)注兩個瓶頸，一是應(yīng)用所需的內(nèi)存大小(以VMWARE為例，單VM上限64GB 32核)，二是所需的共享存儲IO大小(即VM密度提高，IO壓力線性增大，且vSwitch對CPU的消耗達(dá)到10～15%開銷)。另外，建議一個VM的CPU計算能力控制在50萬tpmC(OLTP的基礎(chǔ)程序每分鐘的吞吐量)，否則，粒度太大不利于遷移，反而犧牲了云化價值。

2.4 評估方法模型

本模型繼承中國聯(lián)通2014～2016年信息系統(tǒng)規(guī)劃，針對業(yè)務(wù)價值高的系統(tǒng)(及滿足遷移必要性的系統(tǒng))進(jìn)行評估。評估維度參考ODCA(開放數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟)云計算評估模型[4]，同時，廣泛征求專家建議，充分討論完善并借鑒實際評估案例，從業(yè)務(wù)應(yīng)用特點、數(shù)據(jù)庫特點、系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度、IT系統(tǒng)能力、運維管理水平、現(xiàn)有系統(tǒng)效益分析六大類維度進(jìn)行評估。具體分析維度會有簡單、中等、復(fù)雜三種類別，并對應(yīng)不同分?jǐn)?shù)區(qū)間，分值越低說明系統(tǒng)復(fù)雜度越高(或目前運行較好)，遷移難度及成本越高，可以暫緩云化遷移。另外，每個具體維度會有一個權(quán)值，采用三段權(quán)值法，權(quán)值越低，評價維度對云化遷移結(jié)果影響越大，該權(quán)值可循環(huán)學(xué)習(xí)、不斷修正。

表1中，分析維度level0列，如現(xiàn)有系統(tǒng)效益分析，下方括號內(nèi)的數(shù)字表示這一難度的權(quán)重合計，一定程度上反映了對云化遷移過程的影響程度。三個等級的評分為0-10分，系統(tǒng)越復(fù)雜評分越低。

需要說明的是，系統(tǒng)打分需要經(jīng)過前期充分的調(diào)研，包括運維側(cè)提供的詳實數(shù)據(jù)，表1中部分缺失的數(shù)據(jù)需要根據(jù)調(diào)研情況確定，TCO部分需要明確基線指標(biāo)及目標(biāo)架構(gòu)和指標(biāo)。系統(tǒng)評估打分之后，根據(jù)結(jié)果選擇合適的遷移策略，如表2所示。

表1 IT系統(tǒng)云化遷移評估模型-評分依據(jù)表

表2 遷移總體策略表

2.5 評估結(jié)論

將待評估系統(tǒng)經(jīng)過評估打分后得到各自的分?jǐn)?shù)和排名，按照這個結(jié)果進(jìn)行分類并制定相應(yīng)的遷移策略，指導(dǎo)工程實踐。

3 結(jié)束語

IT系統(tǒng)云化應(yīng)該先易后難有步驟有層次地進(jìn)行，最大限度地降低遷移風(fēng)險，云化層次上應(yīng)該從初級向高級演進(jìn)，即按照IaaS、PaaS、SaaS的層級有選擇地根據(jù)現(xiàn)有系統(tǒng)特點進(jìn)行云化，新建業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用云化方式建設(shè)。需要強調(diào)的一點是，云化離不開與之特點相適應(yīng)的資源及運營保障，建立科學(xué)的云運營運維體系非常有必要。云化遷移評估模型并非一個精準(zhǔn)的模型，需要在實踐中迭代驗證，并根據(jù)使用情況和效果對該模型進(jìn)行不斷修正和完善。

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