湯劍++董劍

摘要：隨著學校信息化建設的推廣，用于信息化系統(tǒng)支持的IT系統(tǒng)基礎設施在不斷增加，故障率與維護工作量也隨著增加，分析造成故障率增加、運維效率低、可用性無法保障的原因，規(guī)劃設計一個實現(xiàn)資源統(tǒng)一管理、故障自動修復、問題快速排除的統(tǒng)一運維系統(tǒng)。

關鍵詞： 統(tǒng)一管理；虛擬化；運行維護；資源配置

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2015）21-0066-02

Unified Operation and Maintenance of Virtualized Environments

TANG Jian，DONG Jian

（Suzhou Vocational University Suzhou 215104，China）

Abstract： As the school informatization promotion， support for information system of the IT system infrastructure are on the increase.Also increases as the failure rate and maintenance work.Analyzes fault rate increase， low operational efficiency and availability cannot guarantee.Planning and design an implementation resources unified management， automatic fault repair， question quickly ruled out the unification of the operational system.

Key words： unified management； virtualization； operation maintenance； configuration management

1概述

伴隨著信息技術的不斷發(fā)展，信息系統(tǒng)運維的概念已經(jīng)非常普及，根據(jù)自動化運維服務商Puppet labs發(fā)布的2013運維報告顯示，采用自動化運維后，完成部署的速度提高很多倍，減少50%失敗概率，恢復系統(tǒng)的速度提高12倍，國內外的互聯(lián)網(wǎng)公司都在開發(fā)自己的運維軟件，國內大型互聯(lián)網(wǎng)公司阿里巴巴、百度、網(wǎng)易等都有專門的運維體系研究部門。運維管理在高校領域處于逐步實驗階段，國內一些高校已經(jīng)重視虛擬化應用及運維服務工作，大多采用自主研發(fā)與整合工具相結合的方式實現(xiàn)，在運維服務專業(yè)化、流程化、規(guī)范化方面取得了不同程度的成果。

2運維的現(xiàn)狀

隨著學校信息化建設的發(fā)展，信息門戶、學工管理、教務管理、校園卡管理、迎新離校、支付平臺等系統(tǒng)相繼投入使用，系統(tǒng)基礎平臺的穩(wěn)定可用性顯得更加重要，學校信息系統(tǒng)支撐平臺主要以Vmware虛擬化平臺為主，通過虛擬化技術實現(xiàn)了硬件整合管理和可高用性、改善業(yè)務可靠性、優(yōu)化系統(tǒng)部署、降低設備能耗特點，但虛擬化管理平臺的管理只涉及主機系統(tǒng)級別，應用系統(tǒng)業(yè)務的管理需要各利用各自獨立的工具來管理，運維管理整體上基本處于“半自動”狀態(tài)。突出的有以下問題：定位實際故障點的效率低，故障修復缺乏自動化、流程化響應機制，缺乏事件監(jiān)控、診斷、故障響應的有效運維工具；系統(tǒng)配置變更需人工操作工作量大，缺乏集中的主機、虛擬機、應用業(yè)務等的監(jiān)控和預警機制；信息系統(tǒng)基礎設備沒有統(tǒng)一配置管理信息庫，信息登記混亂常造成設備配置信息的沖突。系統(tǒng)的可用性與運維管理有著緊密聯(lián)系，當前運維工作的重心放在應用檢查、部署上線、服務器配置、數(shù)據(jù)備份、故障搜索處理等方面。

3 統(tǒng)一運維的設想

統(tǒng)一運維平臺規(guī)劃以信息系統(tǒng)基礎設施及應用系統(tǒng)的全局統(tǒng)一管理為出發(fā)點，實現(xiàn)配置批量變更、故障自定義修復、定期自動巡檢、信息集中管理等功能，考慮到免費運維系統(tǒng)功能有限、大公司自主研發(fā)技術很難獲取，計劃采用開源軟件、Vmware管理平臺的功能接口和開發(fā)相結合的方式來實現(xiàn)統(tǒng)一運維。

系統(tǒng)規(guī)劃實現(xiàn)的主要功能包括以下幾項：集中化管理信息系統(tǒng)基礎架構中的服務器、虛擬機、應用系統(tǒng)、網(wǎng)絡設備、存儲、應用等配置資源；通過預先定義主機系統(tǒng)、虛機系統(tǒng)、通用應用的模板及配置腳本，實現(xiàn)主機系統(tǒng)、虛機系統(tǒng)與應用系統(tǒng)的統(tǒng)一配置管理與自動化部署，保證配置變更在規(guī)范的流程下有序準確地執(zhí)行；實現(xiàn)主機狀態(tài)、應用狀態(tài)、應用業(yè)務、負載性能、存儲狀態(tài)等信息的統(tǒng)一監(jiān)控與預警，通過預定義故障狀態(tài)與系統(tǒng)巡檢計劃實現(xiàn)自動化檢查及修復；建立統(tǒng)一的日志中心庫，采集來自基礎設備及應用的日志信息，在日志系統(tǒng)上配置基于應用流程的相關性規(guī)則，對日志信息進行有效性預處理，將有效及緊急的日志的集中展示，實現(xiàn)基礎設備的日志信息的集中化管理及智能化匯總。

4 系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)

ITIL即IT基礎架構庫（Information Technology Infrastructure Library，信息技術基礎架構庫）為設計IT服務管理架構提供了一個客觀、嚴謹、可量化的標準和規(guī)范，參考ITIL2中服務支持部分，設計與實現(xiàn)統(tǒng)一運維的5項功能模塊。

表1 統(tǒng)一運維平臺的功能模塊

[統(tǒng)一運維平臺＼&資源配置管理＼&系統(tǒng)發(fā)布管理＼&配置變更管理＼&事件預警處理＼&問題跟蹤管理＼&]

4.1資源配置管理

建立符合的統(tǒng)一運維管理架要求的配置管理數(shù)據(jù)庫，將多處的數(shù)據(jù)源合并至統(tǒng)一視圖中，配置信息庫提供IT基礎架構的邏輯模型，定義、識別、控制基礎設施與應用服務的部件，對資源信息按技術參數(shù)，屬主，關系等屬性進行存取，記錄每個資源的唯一標識名、主機狀態(tài)、硬件信息、位置、功能用途、網(wǎng)絡配置等技術參數(shù)信息及資源間的屬主關系，按照基礎設施與應用業(yè)務的依賴性信息完成關系屬性的建立，在配置信息庫的基礎上開發(fā)資源配置管理程序，實現(xiàn)記錄配置信息的狀態(tài)采集、記錄、整合、檢驗、變更等功能。

4.2系統(tǒng)發(fā)布管理

發(fā)布管理是將經(jīng)過實際應用測試的新增配置與系統(tǒng)在環(huán)境進行分發(fā)，通過流程化實現(xiàn)系統(tǒng)與配置信息的發(fā)布、交付、分發(fā)。具體到實際環(huán)境中是Vmware中的虛擬機發(fā)布管理，通過調用Vmware管理平臺提供的接口及工具包，實現(xiàn)統(tǒng)一化、流程化的虛擬機申請與管理功能，將虛擬化平臺中虛擬機的創(chuàng)建、發(fā)布、交付、回收等功能集成到運維平臺。

4.3配置變更管理

配置變更要求以受控方式在最短時間內完成基礎架構或應用服務配置變更，在變更實施過程中使用標準化、自動化的方法，以將由變更所導致的業(yè)務中斷影響減小到最低。學校信息系統(tǒng)所使用的操作系統(tǒng)平臺分為Windows與Linux二類，同類環(huán)境的配置變更非常類似，經(jīng)過測試選擇Puppet（開源的基于Ruby的自動化系統(tǒng)配置管理工具）來實現(xiàn)自動化的配置變更管理，Puppet支持DNS設置、系統(tǒng)參數(shù)、系統(tǒng)更新、主機名規(guī)則變更、批量系統(tǒng)的密碼修改、防火墻策略變更等配置的自動下發(fā)，管理程序讀取指令及配置管理信息庫中設備的配置，通過調用Puppet管理端來實現(xiàn)配置批量自動分發(fā)變更，根據(jù)Puppet反饋信息來記錄或變更管理配置信息。

4.4事件預警處理

在確定事件類型、優(yōu)先級的前提下，實現(xiàn)快速的服務恢復與應用切換，實現(xiàn)服務器級故障自動修復依賴監(jiān)控預警信息，信息系統(tǒng)平臺中需要預警處理的設備包括基礎設備、Vmware平臺、虛擬主機、應用系統(tǒng)等，使用免費工具作為信息采集低層服務端工具，數(shù)據(jù)采集使用SNMP協(xié)議、SSH訪問與自定義腳本相結合的方式，預警方式使用SNMP Trap與郵件告警，通過開發(fā)程序來讀取采集到狀態(tài)數(shù)據(jù)和警告信息匯總到統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫，定義主機或應用的錯誤類型代碼及相應故障事件的觸發(fā)規(guī)則、運行流程、修復腳本或指令，當故障事件發(fā)生時管理平臺依據(jù)來源及事件標識讀取事件響應配置并發(fā)出指令，事件故障主機或關聯(lián)主機根據(jù)指令主動執(zhí)行流程化修復指令，執(zhí)行修復指令的結果被反饋回管理平臺，管理平臺將結果記錄入配置信息庫或發(fā)出進一步修復指令。

4.5問題跟蹤管理

問題跟蹤管理利用logstash，redis等日志采集工具來收集問題信息及日志，管理平臺對日志信息按照應用類型與業(yè)務邏輯關系進行分類過濾，形成可用的、有針對性的日志事件數(shù)據(jù)，管理平臺根據(jù)日志信息分析IT基礎架構的薄弱環(huán)節(jié)并確定引起問題發(fā)生的故障根源，管理人員利用管理平臺制定解決事故的方案和防止事故再次發(fā)生的措施。

5 進一步的思考

規(guī)劃統(tǒng)一運維平臺管理幾百臺服務器與應用，考慮運維管理的高效化與信息安全預防的標準化，系統(tǒng)設計在通用性與擴展性還有許多要繼續(xù)改進，在自動化部署方面應用系統(tǒng)的類型較多且自動化管理工具欠缺，如何實現(xiàn)應用系統(tǒng)軟件的自動化配置是繼續(xù)關注，故障巡檢方面要深一步考慮如何實現(xiàn)精確、有效的故障恢復策略，缺少考慮多人使用平臺時的授權機制與安全審計模塊。

參考文獻：

[1] 陸春， 黃杰， 陳云. 高校信息系統(tǒng)運維自動化的研究與實踐[J]. 中國教育信息化， 2014（5）： 85-87.

[2] 王慶霞. 淺談運維管理的應用與實踐[J]. 信息安全與技術， 2012（11）： 12-13.

[3] 袁芳， 沈立強， 戚麗，等. 運維服務管理標準在高校的應用研究[J]. 實驗技術與管理， 2008，25（7）： 10-13.

[4] 毛承國. 大規(guī)模集群運維自動化的探索與實踐[J].信息安全與技術， 2014（2）： 60-61.

[5] 陸春， 黃杰， 陳云. 自動化配置技術在高校IT運維的應用[J]. 中國教育網(wǎng)絡， 2013（12）： 79-80.