趙有貴，任三朋，李 浩

（中國石油天然氣股份有限公司長慶油田分公司數(shù)字化與信息中心，西安 710021）

0 引言

在各行業(yè)信息系統(tǒng)進(jìn)一步建設(shè)的進(jìn)程中，與信息系統(tǒng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施、計(jì)算機(jī)機(jī)房設(shè)備以及主機(jī)、存儲(chǔ)、中間件、數(shù)據(jù)庫等軟硬件日趨復(fù)雜，怎樣高效率地維護(hù)上述軟硬件，成為關(guān)乎整個(gè)信息系統(tǒng)運(yùn)行順暢性、安全性的關(guān)鍵問題。因此，立足云計(jì)算環(huán)境，分析信息系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)模式就具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。

1 信息系統(tǒng)云運(yùn)維模式的應(yīng)用需求

1.1 革新理念

當(dāng)前信息系統(tǒng)運(yùn)維領(lǐng)導(dǎo)層仍然聚焦于系統(tǒng)建設(shè)，對于信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)的重要功效認(rèn)知缺失?；诖耍朴?jì)算環(huán)境下的信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)就需要將系統(tǒng)領(lǐng)導(dǎo)層的視線從建設(shè)轉(zhuǎn)移到運(yùn)行管理上，深化其對運(yùn)行維護(hù)工作框架的認(rèn)識(shí)，精準(zhǔn)把控運(yùn)行維護(hù)逐項(xiàng)工作內(nèi)容，保證系統(tǒng)高效率運(yùn)作。

1.2 完善流程

當(dāng)前信息系統(tǒng)運(yùn)維管理流程存在短缺問題，嚴(yán)重沖擊運(yùn)行維護(hù)管理的有序性、有效性。基于此，云計(jì)算環(huán)境下的信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)就需要立足現(xiàn)有運(yùn)行管理制度，梳理流程，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)工作執(zhí)行憑據(jù)的逐一明確，保障逐項(xiàng)運(yùn)行維護(hù)工作有序開展。

1.3 主動(dòng)預(yù)防

在現(xiàn)有信息系統(tǒng)數(shù)量日趨增加的背景下，每一系統(tǒng)均聯(lián)系著若干臺(tái)服務(wù)器?；诖?，云計(jì)算環(huán)境下的系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)就需要統(tǒng)一搭建監(jiān)管平臺(tái)，集成網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、存儲(chǔ)、中間件。主動(dòng)預(yù)防互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)（Internet Technology，IT）故障，縮短運(yùn)行維護(hù)響應(yīng)時(shí)間。

2 信息系統(tǒng)云運(yùn)維模式的實(shí)施方案

2.1 組織框架

信息系統(tǒng)云運(yùn)維架構(gòu)可以依托現(xiàn)有信息系統(tǒng)維護(hù)制度，從維護(hù)實(shí)操、維護(hù)方式等幾個(gè)方面，將行政管理部門、運(yùn)維責(zé)任部門、技術(shù)支撐組織納入相同的空間體系中。

職能管理部門主要指信息中心，業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)使用管理為各業(yè)務(wù)部門提供服務(wù)；維護(hù)部門需要根據(jù)云虛擬化特征，從云計(jì)算技術(shù)、硬件設(shè)備、虛擬集群幾個(gè)方面，指派分屬維護(hù)崗位，若干個(gè)崗位可以組成維護(hù)團(tuán)隊(duì)，為虛擬化層、虛擬化硬件以及平臺(tái)虛擬機(jī)維護(hù)提供充足的人力資源支撐。

2.2 崗位組成

在基于云計(jì)算技術(shù)的信息系統(tǒng)組織框架搭建完畢后，根據(jù)虛擬集群運(yùn)行維護(hù)需求，可以從虛擬集群、云計(jì)算平臺(tái)承載業(yè)務(wù)系統(tǒng)維護(hù)間聯(lián)系，進(jìn)行崗位的恰當(dāng)配置，并細(xì)化崗位職責(zé)。從系統(tǒng)虛擬集群運(yùn)行維護(hù)管理功能入手，主要工作內(nèi)容為虛擬服務(wù)管理、虛擬資源管理、安全服務(wù)、統(tǒng)計(jì)分析等［1］。據(jù)此，可以設(shè)定系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)崗位為虛擬集群操作維護(hù)員、虛擬集群資源管理員、虛擬化集群安全管理員、虛擬集群匯總剖析員幾個(gè)崗位，上述崗位由專職虛擬集群運(yùn)行維護(hù)管理員指揮。在運(yùn)行系統(tǒng)內(nèi)部，根據(jù)傳統(tǒng)維護(hù)情況以及新增維護(hù)需求，可以從業(yè)務(wù)平臺(tái)維護(hù)、虛擬集群維護(hù)、虛擬集群硬件維護(hù)3 個(gè)方面進(jìn)行崗位內(nèi)容的規(guī)劃。

3 信息系統(tǒng)云運(yùn)維模式的應(yīng)用部署及成效

3.1 應(yīng)用背景

某企業(yè)響應(yīng)國家關(guān)于云計(jì)算的號(hào)召，積極領(lǐng)導(dǎo)技術(shù)人員研究云計(jì)算及相關(guān)技術(shù)，探索出了傳統(tǒng)企業(yè)的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)體系的最佳實(shí)踐方案，并于2018 年末將新一代核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)用到云平臺(tái)中。項(xiàng)目從2018 年開始實(shí)施，2020 年開發(fā)完畢，2021 年開始進(jìn)行部分業(yè)務(wù)遷移并試運(yùn)行部分前端業(yè)務(wù)。在系統(tǒng)實(shí)施過程中，合作企業(yè)還負(fù)責(zé)平臺(tái)系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)，維護(hù)內(nèi)容包括配置管理、服務(wù)啟動(dòng)/停止、日常檢查、軟件開發(fā)等諸多內(nèi)容。維護(hù)對象是基于開源項(xiàng)目OpenStack 架構(gòu)設(shè)計(jì)的平臺(tái)，包括基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)目錄層（中間件云、基礎(chǔ)設(shè)施云、應(yīng)用環(huán)境提供）、通用服務(wù)層（輸入/輸出組件、時(shí)間服務(wù)、交互組件）、基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層（桌面云、生產(chǎn)云、開發(fā)云）、統(tǒng)一管理層（基礎(chǔ)設(shè)施云管理、IT 服務(wù)管理）、基礎(chǔ)設(shè)施資源層（存儲(chǔ)資源、數(shù)據(jù)庫資源、網(wǎng)絡(luò)資源等）、核心骨干網(wǎng)絡(luò)（廣域網(wǎng)、光傳輸、差異化質(zhì)量服務(wù)）以及前端層（客戶中心、線上/線下平臺(tái)）等幾個(gè)部分。

3.2 應(yīng)用部署

為了實(shí)現(xiàn)一體化智能系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)，可以綜合考慮中心機(jī)房操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備設(shè)施集中監(jiān)控需求，集成網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng)、可視化運(yùn)行維護(hù)系統(tǒng)，嵌入高效率運(yùn)行維護(hù)服務(wù)制度［2］。同時(shí)以系統(tǒng)私有云計(jì)算為導(dǎo)向，圍繞虛擬集成技術(shù)，立足現(xiàn)有機(jī)房條件，篩選個(gè)別硬件設(shè)備、應(yīng)用系統(tǒng)，開展虛擬化IT管理改造，為系統(tǒng)規(guī)劃部門、使用人員、運(yùn)行維護(hù)人員提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

在硬件層面，基于高安全性、高性能方針，選擇4 臺(tái)浪潮英信NF580D2（SNF58D2P0002）個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer，PC），配置四核、六核英特爾至強(qiáng)處理器，為多業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)高效率計(jì)算提供依據(jù)。為滿足多業(yè)務(wù)系統(tǒng)大容量、高速率存儲(chǔ)需求，選擇Sun 模式的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，搭配浪潮AS1000G2 光纖存儲(chǔ)主機(jī)以及8 個(gè)4 Gb 光纖主機(jī)通道、Raid、雙冗余硬盤、4 Gb 光纖HBA 卡（4 塊）、4 Gb FC 硬盤驅(qū)動(dòng)器（6 個(gè)）、600 G光纖硬盤（6 個(gè)）。同時(shí)在存儲(chǔ)I/O（輸入/輸出）設(shè)備選擇時(shí)，應(yīng)用具有8 個(gè)8 Gb SFP 端口的浪潮FS5900 光纖交換機(jī)，通過提升輸入/輸出速度突破大容量存儲(chǔ)瓶頸。

在資源配置方面，依托服務(wù)器操作系統(tǒng)，搭載Workstation、VMware 等虛擬化軟件。在虛擬化軟件搭載完畢后，建立位于服務(wù)器上的虛擬機(jī)，通過服務(wù)器中自有操作系統(tǒng)完成虛擬機(jī)資源的調(diào)取、整理、分析、應(yīng)用［3］。同時(shí)，為避免操作系統(tǒng)上虛擬機(jī)創(chuàng)建引發(fā)資源占用率過高，可以直接將虛擬化層安裝在硬件服務(wù)器上，經(jīng)虛擬化層創(chuàng)建若干個(gè)與服務(wù)器操作系統(tǒng)相對獨(dú)立的虛擬機(jī)。

在一臺(tái)服務(wù)器上進(jìn)行若干虛擬機(jī)操作時(shí)，各操作系統(tǒng)以及相關(guān)的計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源分區(qū)運(yùn)行，可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器資源的充足應(yīng)用。部分情況下，也可以組建類似雙機(jī)容錯(cuò)、負(fù)載均衡的分區(qū)集群，為服務(wù)器資源高可用提供支持［4］。而硬件與虛擬機(jī)、虛擬機(jī)與虛擬機(jī)之間則處于完全隔離狀態(tài)，可以避免某一臺(tái)虛擬機(jī)中病毒、宕機(jī)對其他虛擬機(jī)造成干擾。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)磁盤、內(nèi)存、中央處理器（Central Processing Unit，CPU）資源的動(dòng)態(tài)分配，展現(xiàn)完整的操作過程，實(shí)現(xiàn)簡單拷貝、高效遷徙。

3.3 應(yīng)用成效

3.3.1 降低能耗

在以往信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)時(shí)，維護(hù)人員多以物理主機(jī)為對象，進(jìn)行安裝操作系統(tǒng)、系統(tǒng)補(bǔ)丁、硬件上架、配置網(wǎng)絡(luò)與存儲(chǔ)、安裝配置必要軟件等模塊的逐一維護(hù)，損耗時(shí)間較長，能源利用率較低。而在云計(jì)算環(huán)境下，可以直接利用單臺(tái)物理主機(jī)虛擬化后勝任若干主機(jī)的優(yōu)勢，將硬件利用效率提升到較高的水平，降低資本投入水平及設(shè)備運(yùn)行能耗。

3.3.2 提高資源利用率

信息系統(tǒng)組成元件的動(dòng)態(tài)變化對服務(wù)管理資源利用提出了更高的要求。在云計(jì)算環(huán)境下，基于平臺(tái)建設(shè)與池化共享的資源利用模式代替了“煙囪式”單獨(dú)建立、單獨(dú)使用模式，集中針對資源發(fā)布—?jiǎng)h除—申請的服務(wù)管理步驟也代替了以往單一事件管理。此時(shí)，利用一臺(tái)主機(jī)可以運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，每一個(gè)虛擬機(jī)則可以滿足若干業(yè)務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行需求。根據(jù)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)需求進(jìn)行資源的差異化分配，可以從根本上提升硬件資源利用率［5］。與此同時(shí)，在云計(jì)算環(huán)境下開展資源池化操作，可以促使虛擬機(jī)彈性承載全部應(yīng)用，滿足云主機(jī)上服務(wù)正常運(yùn)作、服務(wù)可用性多的業(yè)務(wù)場景需求，并通過遷移階段超高速物理服務(wù)器動(dòng)態(tài)切換，滿足遷移過程對資源使用者透明可視的要求。

3.3.3 降低風(fēng)險(xiǎn)

傳統(tǒng)信息系統(tǒng)存在IT 風(fēng)險(xiǎn)管理關(guān)鍵崗位設(shè)置、團(tuán)隊(duì)建設(shè)及考核、維護(hù)人員技術(shù)能力及變更、系統(tǒng)數(shù)據(jù)機(jī)密完整性等諸多方面的風(fēng)險(xiǎn)因素，而立足云計(jì)算環(huán)境進(jìn)行矩陣型組織結(jié)構(gòu)搭建，可以在信息技術(shù)中心指揮下發(fā)掘云平臺(tái)支持組、云前端業(yè)務(wù)組、基礎(chǔ)設(shè)施組、云平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)組以及統(tǒng)一管理平臺(tái)組的潛力。由各風(fēng)險(xiǎn)管理小組對照系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)風(fēng)險(xiǎn)因素變化規(guī)律密切跟蹤項(xiàng)目每一環(huán)節(jié)各種風(fēng)險(xiǎn)不確定因素，并第一時(shí)間向?qū)陬I(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。在領(lǐng)導(dǎo)的指揮下，各風(fēng)險(xiǎn)管理小組可以在對應(yīng)的權(quán)限內(nèi)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)處理，降低系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)危害，保障信息系統(tǒng)安全運(yùn)行。比如，對于人員頻繁流動(dòng)導(dǎo)致的信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)質(zhì)量不佳問題，可以增設(shè)主備角機(jī)制，配套運(yùn)行團(tuán)隊(duì)激勵(lì)機(jī)制，降低人員流動(dòng)性導(dǎo)致的系統(tǒng)管理風(fēng)險(xiǎn)。與此同時(shí)，在云計(jì)算環(huán)境下，可以集成利用現(xiàn)代化動(dòng)態(tài)資源調(diào)配技術(shù)、可量化的資源負(fù)載匹配機(jī)制、端到端的資源監(jiān)視控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)7×24 h無人遠(yuǎn)程管理。在滿足集群落地剛性要求的同時(shí)，依據(jù)大規(guī)模集群可管理性、可運(yùn)維性特征，全局統(tǒng)籌規(guī)范集群的遷移、部署、擴(kuò)容管理，以遠(yuǎn)程變更配置的形式實(shí)現(xiàn)集群之間的服務(wù)器遷移，最終形成持續(xù)、安全、穩(wěn)定、高度可信連接的安全防范體系，將系統(tǒng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)控制在較低水平。

4 結(jié)語

云計(jì)算環(huán)境下的信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)應(yīng)以革新理念、完善流程、主動(dòng)預(yù)防為目標(biāo)，搭建一套完備的監(jiān)控管理平臺(tái)。集成軟硬件以及制度、流程、組織信息，推動(dòng)系統(tǒng)由粗放式管理向規(guī)范化、精細(xì)化管理過渡。同時(shí)，以主動(dòng)預(yù)防代替被動(dòng)服務(wù)，切實(shí)提升信息系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)管理水平，為系統(tǒng)高效率、平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)提供保障。