云彩虹（CloudRainbow）解決方案，是解決企業(yè)在多級架構(gòu)下對云資源的部署與管理問題的綜合性解決方案，也是H3C多產(chǎn)品、多技術(shù)融合的方案總稱。
文/丁勁峰
隨著云計算在國內(nèi)的發(fā)展，越來越多的政府和企業(yè)正在計劃或已經(jīng)開始將自己的應(yīng)用遷移至云計算資源池內(nèi)。但不同的企業(yè)由于受自身企業(yè)規(guī)模、IT建設(shè)成熟度、企業(yè)組織架構(gòu)、業(yè)務(wù)務(wù)架構(gòu)模型等因素的影響，面臨的問題不盡相同，總結(jié)可分為如下三類：
中小型企業(yè)
企業(yè)分為兩級組織架構(gòu)，分別為總部與分支機構(gòu)，總部建設(shè)有簡單的數(shù)據(jù)中心，業(yè)務(wù)以總部集中處理為主，分支機構(gòu)部署少量計算資源完成個性化業(yè)務(wù)，無專職的IT管理人員。業(yè)務(wù)的快速擴展帶來分支機構(gòu)的增多與鏈路的擴容。
面臨的主要問題：分支機構(gòu)復(fù)制帶來的重復(fù)投資、廣域網(wǎng)鏈路費用的增加、分支機構(gòu)IT資源的難管理等問題。
大型企業(yè)
企業(yè)分為三級組織架構(gòu)，分別是總部、區(qū)域中心和分支機構(gòu)。一般在總部已建有健全的數(shù)據(jù)中心，業(yè)務(wù)為仍以集中處理為主，但區(qū)域中心有獨立部署的業(yè)務(wù)及相應(yīng)的軟硬件資源，有專職的管理人員或團隊。
面臨的主要問題：數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)彈性擴展、區(qū)域中心的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)備份、IT管理與業(yè)務(wù)審批的低效等問題。
集團或跨國公司
多級組織架構(gòu)，IT建設(shè)較為成熟，已建有兩地三中心或多地多中心，不同的數(shù)據(jù)中心側(cè)重處理不同的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)覆蓋全國甚至海外，廣域網(wǎng)帶寬充足，IT信息環(huán)境復(fù)雜。
面臨的主要問題：多級多中心之間的資源調(diào)度與協(xié)調(diào)、多廠商多平臺之間的兼容性、多級組織架構(gòu)下可編譯的資源管理模式等問題。
實際上，企業(yè)云計算的建設(shè)與改造會涉及到多平臺、多地域、多級資源。面臨如IT投資預(yù)算、建設(shè)模式（自建或租賃）、技術(shù)儲備、數(shù)據(jù)風險等更多的影響因素。如何綜合考慮企業(yè)IT的各種因素并找到合適的解決方案并非易事。要想找到百分之百匹配的解決方案不現(xiàn)實，通常80%匹配的解決方案加上20%的二次開發(fā)與持續(xù)的技術(shù)支持，是解決企業(yè)IT多級云資源部署與管理的辦法。
一、
實現(xiàn)企業(yè)多級云資源的部署和管理，可以打破IT資源與業(yè)務(wù)只能本地部署的局限性；通過跨區(qū)域的備份與遷移提升業(yè)務(wù)的連續(xù)性；為企業(yè)提供全局性的IT資源管理視角。H3C提出通過云彩虹（CloudRainbow）解決方案幫助企業(yè)快速實現(xiàn)IT多級云化的建設(shè)與改造。針對企業(yè)的不同情況，云彩虹可分為五類應(yīng)用場景（如圖1所示）。
圖1.云彩虹的5個應(yīng)用場景
混合云彩虹：企業(yè)既有自建的私有云，又從第三方公有云租賃部分云資源，雙方之間的資源部署與管理。
私有云彩虹：企業(yè)私有云內(nèi)不同數(shù)據(jù)中心（同城或異地）之間的云資源部署與管理。
分級云彩虹：企業(yè)私有云內(nèi)數(shù)據(jù)中心與區(qū)域中心之間云資源部署與管理。
內(nèi)部云彩虹：企業(yè)私有云內(nèi)部署多種虛擬化平臺或資源池，在不同云資源間的協(xié)調(diào)與管理。
分支云彩虹：企業(yè)私有云內(nèi)區(qū)域中心與小型分支機構(gòu)的云計算資源的部署與管理。
企業(yè)IT信息環(huán)境不同，對云資源的部署與管理的需求也不同，云彩虹方案適用于不同企業(yè)多級云資源的部署與管理，企業(yè)應(yīng)依據(jù)自身的IT信息環(huán)境，選擇合適的具體的云彩虹解決方案。此外，云彩虹解決方案也支持用戶需求的定制開發(fā)。
二、
1.
某集團企業(yè)，在北京、廣州兩地建有異地災(zāi)備數(shù)據(jù)中心，其中北京建有同城災(zāi)備中心，兩個數(shù)據(jù)中心采用DWDM波分設(shè)備互聯(lián)，同城數(shù)據(jù)中心實現(xiàn)了業(yè)務(wù)雙活。廣州與北京兩地中心采用異步復(fù)制技術(shù)實現(xiàn)異地災(zāi)備，與北京兩個數(shù)據(jù)中心各有一條622MPOS鏈路連接，部分業(yè)務(wù)采用主機托管的方式租賃了第三方的計算資源。由于業(yè)務(wù)覆蓋全國，因此在每個省建有分公司，省分公司設(shè)有區(qū)域數(shù)據(jù)中心，分別通過三條155MPOS連接至北京數(shù)據(jù)中心和廣州災(zāi)備中心。近期已進行過扁平化架構(gòu)優(yōu)化，所有省內(nèi)陸市縣機構(gòu)業(yè)務(wù)上收至省分公司的數(shù)據(jù)中心，但地市縣內(nèi)仍有部分個性化業(yè)務(wù)無法上收，因此在在某些地市縣仍有少量的服務(wù)器（如圖2所示）。
圖2.某集團企業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
集團計劃開始云計算的建設(shè)，按至底而上的建設(shè)原則，規(guī)劃將分四個步驟進行：
找一家省分公司進行試點，單個區(qū)域數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有的云計算資源的部署與管理；
省分公司與北京數(shù)據(jù)中心之間、各省分公司之間云計算資源的部署與管理；
“兩地三中心”之間的云計算資源的部署與管理；
企業(yè)原有部分業(yè)務(wù)采用租賃資源，現(xiàn)第三方公有云提供更有競爭力的價格與云計算資源，計劃將業(yè)務(wù)遷移至第三方公有云內(nèi)，并考慮私有云與公有云租賃資源之間的部署與管理。
2.
省分公司內(nèi)部云資源與管理首先考慮的是統(tǒng)一管理，因為下級組織只有業(yè)務(wù)部門，基本上不會有專職的IT管理人員，此外省內(nèi)下屬分支機構(gòu)地理分布廣、數(shù)量眾多，不實現(xiàn)集中管控對省分公司的IT管理團隊來說是個巨大的挑戰(zhàn)。其次要考慮帶寬合理化利用，從地市縣至省分公司區(qū)域數(shù)據(jù)中心帶寬只有2～10M，帶寬使用不均，上班時間高峰到90%，晚上基本空閑，通過監(jiān)控流量發(fā)現(xiàn)每次病毒升級、補丁分發(fā)時會造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。最后要考慮盡量減少需要管理的分支機構(gòu)IT設(shè)備，如果每個分支機構(gòu)減少一臺設(shè)備，幾百個分支機構(gòu)的減少總量對于IT管理與投資來說都是很大的效益。
方案：分支云彩虹（云點）
圖3.云點邏輯架構(gòu)
如圖3所示，分支機構(gòu)的IT設(shè)備通過整合變成云資源，統(tǒng)一由省分公司進行部署與管理，分支機構(gòu)可以看作是省分公司的云資源擴展的一個“點”，因此也可稱之為“云點”。企業(yè)在將省分公司數(shù)據(jù)中心和各分支機構(gòu)的服務(wù)器虛擬化后構(gòu)成企業(yè)跨地域的統(tǒng)一云資源平臺，由省分公司數(shù)據(jù)中心內(nèi)部署的云管理平臺進行統(tǒng)一管理。企業(yè)業(yè)務(wù)由云管理平臺統(tǒng)一推送到各分支機構(gòu)，實現(xiàn)各分支機構(gòu)的統(tǒng)一業(yè)務(wù)部署和管理。
利用H3C OAP (Open ApplicationPlatform,開放應(yīng)用平臺)將服務(wù)器和分支路由器集成在一起，OAP插卡相當于一個小的x86架構(gòu)服務(wù)器，MSR路由器上集成的OAP插卡作為企業(yè)云計算資源平臺的前端延伸。OAP插卡在出廠時已經(jīng)預(yù)裝了H3CCVK（虛擬化內(nèi)核平臺）虛擬化計算環(huán)境，當插卡隨MSR路由器啟動后，即可以自動成為一個虛擬化的計算平臺。一臺路由器集成了計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化，進一步簡化了分支機構(gòu)的IT架構(gòu)。
在MSR 的插卡服務(wù)器上部署了虛擬化軟件，劃分為多個虛擬機，將IT管理類的應(yīng)用推至分支機構(gòu)前端，例如Lync（MicrosoftLync是目前大中型企業(yè)廣為部署的統(tǒng)一通信產(chǎn)品）或WSUS（Windows Server UpdateServices微軟的服務(wù)器升級服務(wù)），將需要部署的IT類服務(wù)器打包成鏡像文件，在晚上非工作時間通過云管理平臺推送至分支機構(gòu)的插卡服務(wù)器上，實現(xiàn)本地升級服務(wù)減少廣域網(wǎng)帶寬的消耗，也可以將支持分布式的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或支持分支備份逃生的類似業(yè)務(wù)應(yīng)用推送至分支機構(gòu)前端，在分支機構(gòu)至區(qū)域數(shù)據(jù)中心鏈路發(fā)生故障里實現(xiàn)本地訪問，不影響本地業(yè)務(wù)的正常運營。
3.
省分公司與總部數(shù)據(jù)中心之間的云資源部署與管理首先要考慮的兩級平臺的對接，要實現(xiàn)兩級平臺之間的IT管理與業(yè)務(wù)審批流程。其次要考慮省分公司數(shù)據(jù)中心內(nèi)云資源數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)，最后需要考慮省分公司數(shù)據(jù)中心是云資源的彈性擴展，當本地云資源不夠用時，能夠靈活地將業(yè)務(wù)擴展至總部的數(shù)據(jù)中心。
方案：分級云彩虹
云資源的創(chuàng)建與對接
總部云管理平臺為省分公司創(chuàng)建一個公共云資源池，為每個省分公司創(chuàng)建賬戶，將公共云資源池分配給下級云使用（包括計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)資源等），省分公司利用已分配的賬號創(chuàng)建外部資源池，完成省分公司與總數(shù)據(jù)中心之間的對接（如圖4所示）。
圖4.外部云資源的創(chuàng)建與對接
云資源的申請與審批
省分公司下屬業(yè)務(wù)人員登錄至用戶自助服務(wù)門戶，通過自選式的虛擬模板申請業(yè)務(wù)主機，此云業(yè)務(wù)流程審批至區(qū)域數(shù)據(jù)中心的IT管理人員，IT管理人員判定該申請是否合理、區(qū)域內(nèi)數(shù)據(jù)中心云資源是否夠用，如本地資源池不夠用則部署至外部云資源池（即總部數(shù)據(jù)中心的公共云資源池）。
云資源的備份與恢復(fù)
考慮到省分公司的數(shù)據(jù)中心有大量業(yè)務(wù)虛擬機和數(shù)據(jù)需要災(zāi)備，總部已為省分公司創(chuàng)建了公共云資源池，可以通過云管理平臺實現(xiàn)云備份與云恢復(fù)。
省分公司IT管理人員創(chuàng)建備份計劃，指定在非工作時間段內(nèi)對在線的虛擬機進行分批次的復(fù)制，第一次實施完全備份，后續(xù)實施增量備份。當省分公司數(shù)據(jù)中心服務(wù)器出現(xiàn)故障時，通過云管理平臺指定虛擬機實施快速恢復(fù)。（如圖5所示）
圖5.云資源的備份與恢復(fù)
云資源的彈性擴展
在省分公司業(yè)務(wù)突增或由于特殊活動造成本地云資源匱乏時，省分公司的IT管理人員可有計劃地將部分業(yè)務(wù)遷移至總部數(shù)據(jù)中心的公共資源池運行，如果是新增加的業(yè)務(wù)主機可選擇直接部署于總部數(shù)據(jù)中心的公共云資源池，或者通過將已實施備份的業(yè)務(wù)主機在公共資源池解壓并啟動，同時關(guān)閉本地云資源池內(nèi)的業(yè)務(wù)主機。通過基于智能DNS解析的GSLB（全球負載均衡設(shè)備）或者手動健康路由注入（RHI）實現(xiàn)訪問的切換。
4.
“兩地三中心”之間的云計算資源的部署與管理首先應(yīng)區(qū)別化對待，北京兩個數(shù)據(jù)中心為同城且有DWDM互連，可以采用一套云管理平臺分布式架構(gòu)，北京與廣州距離遠而且?guī)挷蛔?，需采用另一套云管理平臺。其次數(shù)據(jù)中心內(nèi)業(yè)務(wù)環(huán)境復(fù)雜、設(shè)備品牌各異，需要考慮多虛擬化廠商、多管理平臺之間的統(tǒng)一部署與調(diào)度。最后，總部數(shù)據(jù)中心管理的部門眾多，通常審批流程長、資源部署復(fù)雜，需要可編排的管理工具對虛擬的IT資源進行管理，編排后得到的服務(wù)模板需要具有快速部署、動態(tài)調(diào)整、重復(fù)使用的能力。
方案：私有云彩虹
同城數(shù)據(jù)中心的云資源部署與管理
北京兩個數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)環(huán)境具備分布式雙活的條件，可以在正常模式下協(xié)同工作，并行的為業(yè)務(wù)訪問提供服務(wù)，實現(xiàn)了對資源的充分利用，避免一個或中心處于閑置狀態(tài)，造成資源與投資浪費，通過資源整合，多活數(shù)據(jù)中心的服務(wù)能力往往高于主備數(shù)據(jù)中心模式。此外在一個數(shù)據(jù)中心發(fā)生故障或災(zāi)難的情況下，其他數(shù)據(jù)中心可以正常運行并對關(guān)鍵業(yè)務(wù)或全部業(yè)務(wù)實現(xiàn)接管，達到互為備份的效果，實現(xiàn)用戶的“故障無感知”。
采用分布式雙話數(shù)據(jù)中心架構(gòu)，云資源的調(diào)度可以跨越兩個數(shù)據(jù)中心，運維管理可以基于全局，兩個數(shù)據(jù)中心間實現(xiàn)有機結(jié)合與資源共享，邏輯上可以視為一個全局的大數(shù)據(jù)中心。（如圖6所示）
圖6.同城數(shù)據(jù)中心云資源部署與管理
要實現(xiàn)虛擬機與數(shù)據(jù)在兩個數(shù)據(jù)中心之間vMotion(遷移)，兩個數(shù)據(jù)中心之間必須有二層鏈路，如果是三層鏈路，則需要MAC overIP技術(shù)支持，比如H3C的EVI技術(shù)或者思科的OTV技術(shù)，通過在IP網(wǎng)絡(luò)上動態(tài)構(gòu)建二層隧道，實現(xiàn)以太網(wǎng)VLAN的跨數(shù)據(jù)中心部署。這種技術(shù)不依賴物理層技術(shù)和數(shù)據(jù)鏈路層技術(shù)，只要網(wǎng)絡(luò)層IP可達，則VLAN就可順勢擴展。
當一個數(shù)據(jù)中心里的業(yè)務(wù)虛擬機資源利用率達到閥值時，可以利用H3C的DRX（動態(tài)資源擴展）技術(shù)（如圖7所示），快速克隆出多個虛擬機并向前端負載均衡設(shè)備主動注冊，克隆出來的虛擬機可以位于本地或另一個數(shù)據(jù)中心內(nèi)，實現(xiàn)兩個數(shù)據(jù)中心云資源的靈活調(diào)度，當業(yè)務(wù)虛擬機利用率落至指定的閥值時，可自動刪除虛擬機實現(xiàn)資源回收。
圖7.DRX（動態(tài)資源擴展）
異地數(shù)據(jù)中心云資源部署與管理
北京與廣州之間采用兩套獨立的云管理平臺，實現(xiàn)災(zāi)難發(fā)生時最少宕機時間災(zāi)難恢復(fù)。由于北京與廣州的網(wǎng)絡(luò)延遲超過了虛擬機vMotion的限制，因此中心之間不會做任何遷移。兩個云管理平臺負責管理本中心內(nèi)的云資源。（如圖8所示）
圖8.異地數(shù)據(jù)中心云資源部署與管理
日常部署中，廣州與北京數(shù)據(jù)中心之間通過云管理平臺將虛擬機執(zhí)行預(yù)定備份計劃，通過調(diào)用存儲復(fù)制軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠程復(fù)制。當災(zāi)難發(fā)生時，由云管理平臺啟動執(zhí)行災(zāi)難恢復(fù)計劃，按流程化逐步實現(xiàn)備份業(yè)務(wù)虛擬機啟動或接管、存儲切換、網(wǎng)絡(luò)路由優(yōu)化、主機DNS解析、用戶訪問切換等，以自動化的流程替代手工操作，減少災(zāi)難恢復(fù)的時間與手工操作出錯的概率。
方案：內(nèi)部云彩虹
企業(yè)總部數(shù)據(jù)中心由于業(yè)務(wù)部署的需要存在多虛擬化平臺的環(huán)境時，各虛擬化平臺之間的云資源需要通過一個云管理平臺實現(xiàn)相互調(diào)用，將各虛擬化廠商虛擬機與網(wǎng)絡(luò)的感知與連接統(tǒng)一實現(xiàn)國際IEEE組織的標準802.1QBG（VEPA），完成各虛擬機格式的轉(zhuǎn)換與部署，實現(xiàn)統(tǒng)一云管理平臺對各虛擬化廠家虛擬機的部署、管理與監(jiān)控。H3C是通過CAS平臺完成對VMware、XEN、Hyper-V的管理。
為簡化總部數(shù)據(jù)中心的IT云資源管理，通過云管理平臺內(nèi)業(yè)務(wù)編排工具對IT虛擬化云資源進行業(yè)務(wù)編排，生成用戶業(yè)務(wù)需要的IT資源，如虛擬服務(wù)器、虛擬存儲、虛擬網(wǎng)絡(luò)、虛擬網(wǎng)線、虛擬路由器、虛擬防火墻、虛擬負載均衡設(shè)備等。在云資源管理平臺中，IT資源是以服務(wù)目錄的形式向外發(fā)布，服務(wù)目錄是由各種已發(fā)布的服務(wù)模板組成的目錄，通過服務(wù)目錄可以解決IT資源作為服務(wù)的供給問題，用戶可以通過服務(wù)目錄瀏覽、申請自己需要的服務(wù)（如圖9所示）。
圖9.多級組織架構(gòu)下的業(yè)務(wù)編排
通過云管理平臺中的業(yè)務(wù)編排工具，結(jié)合云管理平臺的服務(wù)目錄，用戶不但可以自助申請一臺虛擬機，也可以自助申請一個虛擬數(shù)據(jù)中心，這樣既減輕了總部IT管理人員的工作量，也提高了IT資源的使用效率和交付速度。
5.
隨著公有云建設(shè)的日漸完善，北京總部數(shù)據(jù)中心部分原租賃業(yè)務(wù)計劃重新部署至第三方公用云平臺。私有云與公有云之間云資源的部署與管理，首先考慮公有云管理平臺與私有云管理平臺的對接，其次需要對部署在公有云的業(yè)務(wù)虛擬機進行遠程備份與恢復(fù)。最后需要考慮公有云與企業(yè)私有云采用的虛擬化平臺不統(tǒng)一，需要實現(xiàn)兩個虛擬化平臺之間的格式轉(zhuǎn)換與資源調(diào)度。
方案：混合云彩虹
企業(yè)計劃將業(yè)務(wù)虛擬機部署至公有云資源池內(nèi)，仍需要對業(yè)務(wù)虛擬機進行管理與維護，由于公有云采用的管理平臺多為OpenStack類似開源環(huán)境，需要企業(yè)的云管理平臺對其開放的API接口做二次開發(fā)，以實現(xiàn)企業(yè)私有云的云管理平臺能夠通過調(diào)用公有云提供的API接口完成虛擬機的部分管理與維護功能。對于部署于公有云內(nèi)的業(yè)務(wù)虛擬機，通過云管理平臺創(chuàng)建備份計劃，并使用壓縮技術(shù)定期將虛擬機備份至企業(yè)私有云內(nèi)，在故障發(fā)生時，可以通過云管理平臺執(zhí)行快速故障恢復(fù)。
當準備部署至公有云的業(yè)務(wù)虛擬機計劃上線時，可將新的業(yè)務(wù)在私有云內(nèi)先行安裝測試，測試完成后通過云管理平臺內(nèi)的工具轉(zhuǎn)換成公有云虛擬化格式，發(fā)布至公有云資源池內(nèi)。當部署于公有云的業(yè)務(wù)虛擬機需要撤回至私有云內(nèi)時，也需要云管理平臺支持相同的功能（如圖10所示）。
圖10. 私有云與公有云的云資源部署與管理
三、
傳統(tǒng)企業(yè)IT信息環(huán)境中，跨數(shù)據(jù)中心、跨地域的業(yè)務(wù)部署與管理一直是個難題，云計算的出現(xiàn)對這一難題帶來技術(shù)上的可行性，目前國內(nèi)大部分云計算建設(shè)都還處于單個數(shù)據(jù)中心內(nèi)，對于跨數(shù)據(jù)中心、跨地域的云資源的部署與管理需求，將會隨著云計算的快速發(fā)展而逐漸呈現(xiàn)。分級云資源的部署與管理，涉及到IT信息環(huán)境的網(wǎng)絡(luò)、計算、存儲、虛擬化、云管理平臺等多個子系統(tǒng)，對相應(yīng)的解決方案提供商來說，不僅要融合IaaS整個基礎(chǔ)架構(gòu)，還需要對企業(yè)的業(yè)務(wù)環(huán)境有深入的了解，才能契合企業(yè)的云計算演進之路。
附錄：
H3C云彩虹解決方案包含的軟件、硬件與服務(wù)：
云就緒網(wǎng)絡(luò)：包括H3C12500-X、10500、5820V2、5100HI、IMC管理軟件等產(chǎn)品，具備IRF2（智能彈性架構(gòu)）、VCF（縱向虛擬化）、VEPA（802.1QBG）、MDC(設(shè)備1：N虛擬化)、EVI（跨站點二層連接）、TRILL、FCoE等云計算特性。
云服務(wù)器：包括R390（二路）、R590（四路）機架式服務(wù)器，B390（二路）、B590（四路）刀片服務(wù)器，C8000刀箱（支持16個半高刀片或8個全高刀片）。具備iLO智能管理引擎、VC（VirtualConnect）、FlexNet網(wǎng)卡等技術(shù)特性。
云存儲：包括P5700系列iSCSI、FC等存儲產(chǎn)品，具備跨站點同步/異步部署，精簡配置、存儲聚合等技術(shù)特性。
虛擬化軟件：支持802.1QBG的虛擬化平臺，支持VEPA、DRX（動態(tài)資源擴展）等云網(wǎng)融合的特性。
云管理平臺：支持portal、openStack API、業(yè)務(wù)審批、跨平臺管理，自動化業(yè)務(wù)編排等特性。
云服務(wù)：原廠集成服務(wù)與定制化服務(wù)，本地化的研發(fā)與技術(shù)支持，國內(nèi)權(quán)威的認證培訓。
