电信运营商私有云资源池构建思路

电信运营商私有云资源池构建思路
摘要针对运营商私有云资源池建设，本文给出一种架构建议，并针对其中的具体技术和实施方案进行了探讨。

关键词云计算；资源池；虚拟化；OpenStack；SDN；VxLAN
前言
随着移动互联网时代的到来，电信运营商IT基础架构亟须向低成本、快速扩展、弹性伸缩方向转型，建设私有云资源池，以满足业务快速上线的需求。

本文对私有云整体架构和相应云计算技术方面进行探讨，以期为三大运营商私有云下一步建设提供裨益。

1 私有云资源池整体架构
私有云资源池应由统一的云管平台+内部多个不同用途的子资源池组成。

上层的云管平台统管私有云内部所有资源，提供资源的管理、调度能力；子资源池根据不同的业务场景选择不同的软硬件，并根据服务对象不同，将对公众服务的业务平台与对企业内部用户服务的支撑系统进行必要的区隔，部署于不同的子资源池。

构建私有云资源池的目的是实现上层应用的快速灵活部署，就目前业务需求来看，在小系统部署时，可借助云管平台对资源的快速配置、组装、发放能力，简化部署工作流程，迅速生成业务所需各类资源，完成系统快速部署。

对系统规模较大的计费、CRM系统，则需对应用架构进行分布式改造，借助流程引擎等应用框架，实现应用软件与云管平台的无缝衔接；同时通过云管平台与SDN网络协作，将应用视图转换成逻辑网络视图，自动下发配置到物理网络，真正做到业务驱动资源分配。

对云管平台、虚拟化层、相关关键技术及基础硬件设施的构建，下文分别进行详细描述。

2 云管平台
云管平台是私有云资源池的核心，负责私有云的运营、运维工作，对各类资源进行集中管理，实现对计算资源、存储资源、网络资源的申请、操作、回收以及监控等功能。

并将物理分散的数据中心资源进行逻辑统一管理，通过灵活的资源调度策略，包括错峰复用、动态伸缩、跨数据中心共享和迁移等技术手段，实现应用的灵活部署。

OpenStack架构已逐渐成为业界事实标准，在构建云管理平台时，建议优选OpenStack架构，以保证兼容性和开放性。

3 内部子资源池设置及适用的业务场景
如前所述，子资源池的区分主要考虑三个因素，一是需考虑对外对内不同系统的区隔；二是根据计算能力颗粒度需求大小不同；三是OLTP与OLAP类系统技术的差异—OLAP系统多采用Hadoop、MPP技术，一般要求配置大容量本地硬盘，不使用外接存储，而OLTP系统强调CPU处理能力、内存容量，存储资源使用外接存储。

据此，建议实施私有云建设时，内部资源池设置如表1所示。

4 虚拟化层
4.1 计算虚拟化
包括商用及开源软件两大类。

商用软件成熟度高、功能丰富。

开源软件在功能、便利性、技术支持等方面相对不足，需要结合云平台资源分配能力、调度能力保障系统的稳定运行。

综合考虑虚拟化软件的功能、性能及价格，需要合理分配不同虚拟化软件集群用途：
（1）对核心业务系统优先部署于商用虚拟化集群；
（2）边缘系统可以部署于开源虚拟化集群；
（3）尽量避免选择过多虚拟化软件、造成资源碎片化。

4.2 存储虚拟化
存储虚拟化技术是指将多套物理存储虚拟化为一套逻辑存储，通过存储虚拟化可以实现跨不同数据中心的双活容灾能力。

但存储虚拟化产品采购成本较高，建设时应根据实际情况进行选择。

4.3 网络虚拟化
云资源池内网络设备传统意义的虚拟化[1]，包括一虚多和多虚一两种方式。

一虚多的业务场景是将传统的网络设备虚拟为多个逻辑设备，分配给资源池不同的租户使用。

多虚一即堆叠、集群等技术，其业务场景主要用于简化网络结构、网络业务和管理维护。

此外，目前NFV技术日渐成熟，即采用标准的x86服务器设备+应用软件实现路由器、防火墙等传统网络设备的功能。

采用NFV技术可以提升网络灵活度、加速业务交付，适用于资源池内多租户场景。

5 网络设备
5.1 SDN技术
SDN实现网络的转发与控制相分离，实现业务的自动化部署，使网络配置简单化、自动化、灵活化。

云管平台采用Neutron插件与SDN控制节点对接，控制节点接收到云管平台下发的信息后，与底层网络同步，完成网络配置。

5.2 Overlay网络
Overlay网络即叠加网，引入Overlay网络技术的目的包括：
（1）支持虚拟机跨数据中心迁移、集群；
（2）满足大型数据中心租户众多的需求。

目前主流的Overlay协议为VxLAN，资源池建设时应优选该技术，为跨物理中心的融合私有云搭建好基础网络[2]。

6 结束语
構建私有云的根本目的在于资源的充分复用、运行时的弹性伸缩能力和业务快速部署能力，基本原则是开放性、标准化、集群高可靠性。

未来会有更多新技术、新架构出现，但万变不离其宗，在建设时应坚持上述原则、不断追求IT架构云化的最终目标。

参考文献
[1] 马塞，黄辉，夏仕俊，等.网络虚拟化互通技术[J].电信科学，2015，31（6）：126-132.
[2] 孙振正，龚靖，段勇，等.面向下一代数据中心的软件定义存储技术研究[J].电信科学，2014，30（1）：39-40.。