陕西移动IT支撑系统整合Openstack平台

2016-12-13 07:34:00 作者:佚名 分类 : 比特网

  一、 案例概述

  运营商正面临数字化服务转型关键时期,内部IT系统需从“支撑系统”向“生产系统”转变,但目前IT系统多采用传统架构,需要进行变革:

  基于过往业务发展,运营商内部IT系统建设,往往形成业务垂直烟囱,资源分散,难以共享,资源获取周期长,且维护和管理效率低下。

  从核心系统如BOSS到个人APP等,各类系统IT需求差异大,导致IT设施种类多、结构复杂,接入管理难度大。

  架构封闭,系统耦合,难以将IT形成资产。

  运营商普遍需求,希望对分散IT基础设施进行整合,实现集约化管理,以云实现IT架构重构,使能数字化服务转型

  陕西移动作为中国西北地区最大的移动服务提供商,自2013年以来业务飞速发展,优化IT基础设施,降低运维成本,提高产出效率,保证未来业务稳固发展,成为陕西移动首要关切问题,但初期陕西移动在IT层面也面临不少挑战:

  系统架构封闭,不开放:还有很多小机,系统扩展受限。

  资源种类多,接入难度大:虚拟机和物理裸机并存,2路/4路等多种服务器型号,及各种存储。

  负载不均衡,资源利用率低:系统间资源共享不够,资源均值利用率分布在2%~80%之间

  资源获取周期长:以数据库扩容为例,从需求提出到业务上线9个月

  运维成本高:分散运维,效率较低

  需要通过开放云架构,实现异构资源整合,提供标准服务,增强共享,快速分配,并实现统一管理。

  二、 整体解决方案

  针对陕西移动内部IT系统面临的架构封闭、设备接入复杂、管理效率不高,业务上线周期长等挑战,采用基于Openstack架构的分布式云数据中心解决方案,构建“支撑云”,实现IT架构重构和资源整合,构建开放、高效、敏捷和弹性的先进私有云平台。

  总体方案上,基于社区开源Openstack进行大量增强形成成熟稳定、可规模商用部署、易维护易管理的商用版本。围绕Openstack Nova,Ironic,Cinder,Glance,Heat,Ceilometer,Keystone等核心组件,进行南向异构资源接入,资源弹性伸缩与共享,与DN协同实现网自动化,北向提供标准API,东西向与客户生产系统对接,实现用户认证接入。

  云服务上,通过Openstack北向标准API,提供云主机,物理机,云硬盘,VPC,vFW,vLB,弹性IP等多种标准服务,实现服务自动化,通过Heat能力构建vAPP服务,实现业务图形化编排及一站式快速部署。

  云管理上,通过Openstack keyStone实现统一认证鉴权,接入到运营商BOMC/4A等认证系统,基于Ceilometer实现统一资计量,通过OpenStack&OM模块,实现OpenStack的监控及秒级告警管理功能,提升运维效率。并通过Openstack级联解决方案,实现跨DC多数据中心统一管理。

  系统部署上,为解决OpenStack内部组件多、安装复杂的问题,安装工具一键式、自动化、可视化,实现云平台管理集群的统一安装&配置工具,可以支持配置导入导出能力,支持基于角色的自动化、多节点并发安装,及一键式自动扩容。

  系统升级上,支持静默安装,降低补丁时长,引入OpenStack自动化升级框架,实现OpenStack的自动化、并行化升级、补丁操作,提升运维效率。

  1、计算维度

   通过Openstack Nova实现FusionShpere虚拟化的接入管理,FusionSpere虚拟化本身提供有虚拟化集群管理部件VRM,VRM提供驱动接入到Openstack Nova,实现虚拟机的服务编排和在线控制等能力。

   增强Openstack社区Ironic,通过PXE Driver 和 IPMI Driver技术,实现标准 X86服务器接入和自动化管理,基于Glance镜像管理技术,实现物理服务器OS镜像推送,基于TOR NVE方案,实现物理服务器网络自动化配置;物理服务器有2路、4路,机架和刀片等多种型号服务类型。

  基于Openstack提供虚机备份能力,为IT系统提供更高的业务连续性手段。

  2、存储维度

  采用Openstack Cinder接入FC-SAN/IP-SAN存储;

  存储类型涵盖高端,中低端等多种存储类型。

  3、网络维度

  采用Openstack Neutron与SDN结合,实现网络服务化、自动化和集中控制,在线实现VPC,vFW,vLB,弹性IP,端口,ACL,NAT,子网的配置与控制下发。

  DC内网络采用VxLAN组网,通过SDN NVE,实现VxLAN与VLAN网络的封装与解封装,NVE与Nova、Ironic互通,支撑虚机和物理裸机的网络自动化部署与配置。

  DC间采用VxLAN大二层互通,通过Openstack级联实现跨DC SDN网络自动化调度与部署。

  4、方案亮点

  亮点1:Openstack管理节点规模大,承载业务多,经过长时间商用验证

  管理服务器节点规模超过1000多台,存储几百T,网络&安全设备上百台

  承载上线的业务超过几十个,涵盖B域,O域、M域及业务平台等各种IT系统

  稳定运行时间超过1年

  亮点2:Openstack+SDN创新架构,实现网络自动化和快速开通

  自动化实现IP,端口,NAT,防火墙ACL等配置与部署,大幅提升管理效率

  协同客户进行网络部署流程变革和组织适配,发挥网络自动化价值

  亮点3:增强Openstack Ironic,像发放虚机一样发放物理服务器

  优化Ironic可商用化交付落地,像发放虚机一样自动化发放物理裸机。

  运营商大数据、重载业务数据库仍然采用物理机器部署,物理机的统一管理和敏捷发放,可以大幅提升效率。

  亮点4:利用Heat构建vAPP服务,图形化编排,业务一站式部署和弹性伸缩

  支持虚拟机和物理机混合编排,计算、存储和网络一站式开通,业务一站式部署。

  支持按照资源负载及定时设定伸缩策略,满足电商,BOSS月结等资源浪涌需求。

  亮点5:基于开源Openstack进行大量增强,提升易用性,可维护性,及可管理性

  业务连续性:

  基于HA可靠性框架,解决网络功能单点故障等问题。

  操作维护性:

  图形化向导式安装扩容工具,简化了运维工作量和难度。

  服务器上电自动发现,HostOS自动下载安装,自动化升级回退,减少手工处理,降低失败风险

  自动日志收集和健康检查

  大量安全优化:

  密码加密保存,基于HTTPS安全传输消息,防止密码暴力破解,用户行为审计,OS目录权限控制,冗余Linux模块裁剪,日志隐藏账号信息

  三、 客户价值

  通过Openstack云平台和解决方案创新落地,并在现网实际应用,为客户创建了一个可持续演进,开放解耦,持续跟进业界最新技术的云平台,有效支撑陕西移动内部IT支撑系统的烟囱整合,支撑公司数字化服务转型,具体价值体现在:

  1、管理效率大幅提升

  从传统每人管理30台,提升到每人管理300台,提升10+倍

  2、资源利用率大幅提升

  资源利用率提升,负载更加均衡,平均达到30%以上,提升3+倍

  3、大幅提升资源发放敏捷性,缩短TTM

  资源共享,按需分配,资源获取时间从原来的3个月缩短到1~2周;资源开通自动化,可小时级业务部署

  4、业务可靠性,安全性提升

  传统非云架构下,硬件故障恢复时间小时级,应用Openstack云化架构,故障恢复时间分钟级

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