虛擬化環(huán)境下的統(tǒng)一運維論文
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(nèi)外的互聯(lián)網(wǎng)公司都在開發(fā)自己的運維軟件，國內(nèi)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(nèi)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、Vm?ware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 InfrastructureLibrary，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。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(nèi)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，通過調管理端來實現(xiàn)配置批量自動分發(fā)變更，反饋信息來記錄或變更管理配置息。
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。
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