云計(jì)算不僅是技術(shù)，更是服務(wù)模式的創(chuàng)新。云計(jì)算之所以能夠?yàn)橛脩魩�來更高的效率、靈活性和可擴(kuò)展性，是基于對(duì)整個(gè)IT領(lǐng)域的變革，其技術(shù)和應(yīng)用涉及硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、運(yùn)維管理、服務(wù)模式等各個(gè)方面。

IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）作為云計(jì)算的三大部分之一，將基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行云化，從而更好的為應(yīng)用系統(tǒng)的上線、部署和運(yùn)維提供支撐，提升效率，降低TCO。同時(shí)，由于IaaS包含各種類型的硬件和軟件系統(tǒng)，因此在向云遷移過程中也面臨前所未有的復(fù)雜性和挑戰(zhàn)。那么，云基礎(chǔ)架構(gòu)包含哪些組件？主要面臨哪些問題？有哪些主要的解決方法呢？

一、 云基礎(chǔ)架構(gòu)

在這種架構(gòu)中，新的應(yīng)用系統(tǒng)上線的時(shí)候需要分析該應(yīng)用系統(tǒng)的資源需求，確定基礎(chǔ)架構(gòu)所需的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備規(guī)格和數(shù)量，這種部署模式主要存在的問題有以下兩點(diǎn)：

硬件高配低用。考慮到應(yīng)用系統(tǒng)未來3～5年的業(yè)務(wù)發(fā)展，以及業(yè)務(wù)突發(fā)的需求，為滿足應(yīng)用系統(tǒng)的性能、容量承載需求，往往在選擇計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備的配置時(shí)會(huì)留有一定比例的余量。但硬件資源上線后，應(yīng)用系統(tǒng)在一定時(shí)間內(nèi)的負(fù)載并不會(huì)太高，使得較高配置的硬件設(shè)備利用率不高。

整合困難。用戶在實(shí)際使用中也注意到了資源利用率不高的情形，當(dāng)需要上線新的應(yīng)用系統(tǒng)時(shí)，會(huì)優(yōu)先考慮部署在既有的基礎(chǔ)架構(gòu)上。但因?yàn)椴煌�的�?yīng)用系統(tǒng)所需的運(yùn)行環(huán)境、對(duì)資源的搶占會(huì)有很大的差異，更重要的是考慮到可靠性、穩(wěn)定性、運(yùn)維管理問題，將新、舊應(yīng)用系統(tǒng)整合在一套基礎(chǔ)架構(gòu)上的難度非常大，更多的用戶往往選擇新增與應(yīng)用系統(tǒng)配套的計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等硬件設(shè)備。

這種部署模式，造成了每套硬件與所承載應(yīng)用系統(tǒng)的“專機(jī)專用”，多套硬件和應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成了“煙囪式”部署架構(gòu)，使得整體資源利用率不高，占用過多的機(jī)房空間和能源，隨著應(yīng)用系統(tǒng)的增多，IT資源的效率、擴(kuò)展性、可管理性都面臨很大的挑戰(zhàn)。

云基礎(chǔ)架構(gòu)的引入有效解決了傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)的問題。

云基礎(chǔ)架構(gòu)在傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)硬件層的基礎(chǔ)上，增加了虛擬化層、云層：

虛擬化層：大多數(shù)云基礎(chǔ)架構(gòu)都廣泛采用虛擬化技術(shù)，包括計(jì)算虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。通過虛擬化層，屏蔽了硬件層自身的差異和復(fù)雜度，向上呈現(xiàn)為標(biāo)準(zhǔn)化、可靈活擴(kuò)展和收縮、彈性的虛擬化資源池；

云層：對(duì)資源池進(jìn)行調(diào)配、組合，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的需要自動(dòng)生成、擴(kuò)展所需的硬件資源，將更多的應(yīng)用系統(tǒng)通過流程化、自動(dòng)化部署和管理，提升IT效率。

相對(duì)于傳統(tǒng)基礎(chǔ)架構(gòu)，云基礎(chǔ)架構(gòu)通過虛擬化整合與自動(dòng)化，應(yīng)用系統(tǒng)共享基礎(chǔ)架構(gòu)資源池，實(shí)現(xiàn)高利用率、高可用性、低成本、低能耗，并且通過云平臺(tái)層的自動(dòng)化管理，實(shí)現(xiàn)快速部署、易于擴(kuò)展、智能管理，幫助用戶構(gòu)建IaaS（基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)）云業(yè)務(wù)模式。

二、 云基礎(chǔ)架構(gòu)融合

云基礎(chǔ)架構(gòu)資源池使得計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)以及對(duì)應(yīng)虛擬化單個(gè)產(chǎn)品和技術(shù)本身不再是核心，重要的是這些資源的整合，形成一個(gè)有機(jī)的、可靈活調(diào)度和擴(kuò)展的資源池，面向云應(yīng)用實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的部署、監(jiān)控、管理和運(yùn)維。

云基礎(chǔ)架構(gòu)資源的整合，對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化提出了新的挑戰(zhàn)，并帶動(dòng)了一系列網(wǎng)絡(luò)、虛擬化技術(shù)的變革。傳統(tǒng)模式下，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)是基于物理設(shè)備連接的，因此，針對(duì)服務(wù)器、存儲(chǔ)的訪問控制、QoS帶寬、流量監(jiān)控等策略基于物理端口進(jìn)行部署，管理界面清晰，并且設(shè)備及對(duì)應(yīng)的策略是靜態(tài)、固定的。云基礎(chǔ)架構(gòu)模式下，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)、安全采用了虛擬化技術(shù)，資源池使得設(shè)備及對(duì)應(yīng)的策略是動(dòng)態(tài)變化的。

由于部署了虛擬化，一臺(tái)獨(dú)立的物理服務(wù)器變成了多個(gè)虛擬機(jī)，并且這些虛擬機(jī)是動(dòng)態(tài)的，隨著應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中心環(huán)境的變化而遷移、增加、減少。例如圖3中的Server1，由于某種原因（例如Server1負(fù)載過高），其中的某個(gè)虛擬機(jī)VM1遷移到同一集群中的Server2。此時(shí)如果要保持VM1的業(yè)務(wù)訪問不會(huì)中斷，需要實(shí)現(xiàn)VM1的訪問策略能夠從Port1隨著遷移到Port2，這就需要交換機(jī)能夠感知到虛擬機(jī)的狀態(tài)變化，并自動(dòng)更新遷移前后端口上的策略。

這是一種簡(jiǎn)單的計(jì)算虛擬化與網(wǎng)絡(luò)融合聯(lián)動(dòng)的例子。最新的EVB（以太網(wǎng)虛擬橋接）標(biāo)準(zhǔn)VEPA（虛擬以太網(wǎng)端口聚合，802.1Qbg）即是實(shí)現(xiàn)這種融合聯(lián)動(dòng)方案的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，其包括了VDP虛擬機(jī)發(fā)現(xiàn)和關(guān)聯(lián)、CDCP虛擬機(jī)多通道轉(zhuǎn)發(fā)等協(xié)議，通過標(biāo)準(zhǔn)化的主機(jī)與網(wǎng)絡(luò)之間虛擬化信息的關(guān)聯(lián)控制，實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境向物理環(huán)境的映射，使得虛擬機(jī)的服務(wù)變更可以通過網(wǎng)絡(luò)的感知來自動(dòng)化響應(yīng)。

事實(shí)上，云基礎(chǔ)架構(gòu)融合的關(guān)鍵在于網(wǎng)絡(luò)。目前計(jì)算虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化的技術(shù)已經(jīng)相對(duì)成熟并自成體系，但就整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)來說，網(wǎng)絡(luò)是將計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池、用戶連接組一起的紐帶，只有網(wǎng)絡(luò)能夠充分感知到計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和用戶訪問的動(dòng)態(tài)變化，才能進(jìn)行動(dòng)態(tài)響應(yīng)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)連通性的同時(shí)，保障網(wǎng)絡(luò)策略的一致性。否則，通過人工干預(yù)和手工配置，會(huì)大大降低云基礎(chǔ)架構(gòu)的靈活性、可擴(kuò)展性和可管理性。(責(zé)任編輯：韓杰)