蔡夢臣 蔣明 王旭東 方圓 徐敏 武欣欣(國網安徽省電力公司信息通信分公司,安徽合肥 230000)

?

一種數據中心網絡地址資源分配管理方法及實現

蔡夢臣 蔣明 王旭東 方圓 徐敏 武欣欣
(國網安徽省電力公司信息通信分公司,安徽合肥 230000)

【摘 要】隨著云計算技術的發(fā)展,數據中心在電力行業(yè)得到了長足發(fā)展,也是電力公司信息運維管理的重點工作。本文通過建立網絡地址資源基本要素庫及面向應用系統(tǒng)的網絡地址資源分配模型,給出了一種適用電力行業(yè)數據中心地址資源管理方法,并結合安徽省電力公司數據中心的實際環(huán)境研發(fā)了一套應用系統(tǒng),通過系統(tǒng)的應用實踐表明該方法提升了數據中心網絡地址資源管理效率,具有較好的實用價值。

【關鍵詞】數據中心 網絡地址資源管理 網絡資源要素庫

1 引言

數據中心是應用系統(tǒng)集中部署、應用的基礎支撐平臺,也是目前云計算發(fā)展的基礎設施[1],特別是近年來,隨著企業(yè)級應用的高度集成和和云計算、云存儲的不斷發(fā)展,數據中心逐漸從后臺走向前臺,得到了產業(yè)界和學術界的高度重視與研究[2]。在電力行業(yè),隨著業(yè)務垂直化管理的不斷提升,作為支撐的應用系統(tǒng)也逐漸走向集中化部署、應用及運維,數據中心建設也應用而生,并在整個電力信息化建設過程中得到高度發(fā)展[3]。

安徽省電力公司信息通信分公司承擔信息系統(tǒng)、通信網絡建設運維工作,其中網絡地址的分配管理是日常運維工作的一項重點,網絡地址資源的使用對象包括數據中心設備及終端設備,均由專職人員負責地址段的劃分、分配、回收等日常管理工作。隨著三集五大的深入推進,更多應用系統(tǒng)采用省級集中部署,使得安徽省電力公司數據中心承載的應用系統(tǒng)及配套的硬件設備急劇增加,對網絡地址資源的管理也提出了新的挑戰(zhàn)。主要體現在以下2個方面:

(1)目前地址資源的劃分、分配、回收均采用人工記錄的方式,使得地址資源臺賬準確率較差,通常與實際情況存在較大的差異;需要定期發(fā)起專項工作對人工臺賬進行核查分析并進行完善,工作量大同時效率較低。

(2)應用系統(tǒng)的基礎設施包括服務器、虛擬機、負載均衡設備、存儲設備等,采用人工臺賬時,網絡地址管理人員無法直觀全面的掌握應用系統(tǒng)使用的地址資源情況,在進行應用系統(tǒng)故障分析時不能有效定位關聯(lián)設備并進行故障處理。

為此需要一種信息化的數據中心網絡地址資源管理方法,實現對數據中心網絡地址資源的流程化、標準化管理,提升電力信息網絡地址資源管理水平。

2 數據中心網絡地址資源管理方法

數據中心網絡地址資源管理方法由三部分構成,分別為網絡地址資源基本要素庫、面向應用系統(tǒng)地址分配方法及網絡地址資源管控流程,分別實現網絡地址資源的管理、網絡地址資源的分配管理及網絡地址資源管理的流程化管控。

2.1 網絡地址資源基本要素庫

網絡地址資源基本要素庫用于構建數據中心可用的所有的IP地址資源。考慮到省公司數據中心的地理分布以及不同業(yè)務采用獨立的業(yè)務VLAN,方法通過建立地理區(qū)域、地址段、VLAN段及IP地址四層樹形結構遍歷形成數據中心所有可用的IP地址資源。

其中VLAN段為整個基本要素庫的核心,確定了該VLAN所屬IP的業(yè)務類型,為IP地址的分配提供業(yè)務依據。VLAN段在維護時包括VLAN名稱、VLAN號、承載業(yè)務說明、VLAN網關、起始IP地址、結束IP地址等字段信息。通過遍歷VLAN段的起始IP地址至結束IP地址得到VLAN內所有的IP地址資源集合,同時針對單個IP地址定義已分配、預分配及空閑三種狀態(tài),分別表示該IP已經被實際使用、該IP未使用但已預留使用及該IP地址未使用,網關地址默認為已使用。

2.2 面向應用系統(tǒng)地址分配方法

數據中心內部硬件設備包括各類服務器、網絡設備、負載均衡設備、安全設備、存儲設備等,在人工維護時主要依據硬件設備建立臺賬,但通常是一組硬件設備組合形成某個應用系統(tǒng)的基礎計算資源,在維護時通常由專責人員以單個系統(tǒng)為單位進行管理,為此本方法以應用系統(tǒng)為單位進行地址分配。

應用系統(tǒng)基礎計算存儲資源一般包括服務器、網絡設備、負載均衡設備、安全設備、存儲設備,每類設備因設備類型不同占用的地址數不同,如負載均衡設備通常占用1-3個IP地址,同時設備在進行集群處理時還會占用額外的地址資源,為此方法采用應用系統(tǒng)、設備組及設備三級結構實現單個應用系統(tǒng)的網絡地址分配結構,設備組主要包括網絡組、應用組、數據庫組、存儲組、安全組、負載均衡組。

在網絡地址分配結構中,參與地址分配的為設備組及設備層,首先通過應用系統(tǒng)確定VLAN后,針對設備組和設備在選定的VLAN中分配1至多個IP地址,實現應用系統(tǒng)的IP地址分配。

2.3 網絡地址資源管控流程

由于數據中心的應用系統(tǒng)、設備等基礎臺賬隨著實際生產需求在不斷變化,為此網絡地址資源的分配在一段時間后與實際環(huán)境會存在一定差異,為保障網絡地址資源分配與實際環(huán)境的一致性,在實際應用過程中制定了應用系統(tǒng)上線網絡地址申請流程、應用系統(tǒng)設備變更網絡地址申請流程、應用系統(tǒng)下線(停運)網絡地址回收流程,通過流程保證網絡地址的運維工作與應用系統(tǒng)、設備的變化保持一致,提升地址資源庫的準確性。

3 應用系統(tǒng)實現

為驗證方法的有效性,結合安徽省電力公司數據中心實際環(huán)境進行了應用系統(tǒng)的研發(fā),應用系統(tǒng)采用B/S架構,實現了網絡地址資源庫的管理以及面向應用系統(tǒng)的網絡地址資源分配管理。網絡地址資源段管理界面,可針對網絡地址資源段進行新增、修改、導出等維護操作。以應用系統(tǒng)為單位的設備組及設備IP地址管理界面,包括三塊內容:應用系統(tǒng)網絡地址使用情況一覽、應用系統(tǒng)設備組、設備網絡地址操作子界面及該應用系統(tǒng)對應的VLAN中網絡地址資源使用情況。

4 總結與展望

隨著云計算技術的發(fā)展,數據中心在電力行業(yè)得到了長足發(fā)展,也是電力公司信息運維管理的重點工作。本文通過建立網絡地址資源基本要素庫及面向應用系統(tǒng)的網絡地址資源分配模型,給出了一種適用電力行業(yè)數據中心地址資源管理方法,并結合安徽省電力公司數據中心的實際環(huán)境研發(fā)了一套應用系統(tǒng),通過系統(tǒng)的應用實踐表明該方法提升了數據中心網絡地址資源管理效率,具有較好的實用價值。

參考文獻:

[1]鄧罡,龔正虎,王宏,陳琳,劉志宏.現代數據中心網絡資源管理技術分析與綜述.化通信學報,2004.2.

[2]世紀互聯(lián)CloudeEx云主機進一步升級技術系統(tǒng).計算機與網絡, 2010年36期.

[3]張贛.梁偉,基于支點的數據中心網絡地址快速自動配置方法研究,第七屆中國測試學術會議論文集,2012.6.