云计算参考架构在央企信息化中的实施

    1.引言

 

 

    随着规模和业务的扩张，大型央企对信息系统建设提出了更高的要求。为了应对激烈的竞争，央企的信息系统需要满足业务快速扩张的需求；在集约化经营的驱动下，央企在建设信息系统时也在寻求更加节能、高效、廉价的解决方案。云计算作为一种新的计算模式，为央企在落地集团管控信息化建设方面提供了一种创新的思路。面对大型央企规模大、分布广的特点，它能够通过中心化的资源管理、弹性的资源伸缩、服务化的资源供应，增强企业信息系统的可控性，使企业的业务与信息系统的运维分离，更加灵活地面对企业业务变化对信息系统的需求，从而为促进企业发展、增强企业竞争力带来深远的影响。

 

 

    央企对于国家经济发展的重要性，使其在向云计算过渡的过程中需要更加谨慎。国内外权威机构对云计算参考架构的研究，为以央企为代表的集团型企业的云计算规划和建设提供了重要参考。

 

 

    2.云计算参考架构标准研究

 

 

    随着云计算的发展，业界正试图通过标准化对云计算达成共识。一方面，各大主流云服务提供商已经开始参与到标准的制定和开源系统的开发中，如金蝶研究院为开放群组（The Open Group,TOG）贡献的云计算参考架构，VMware参与构建的开放云平台Cloud Foundry。开源系统和主流厂商的参与正在加快云计算标准化的进程。另一方面，很多机构和组织正在积极制定和推行厂商独立的云计算标准，已开始在业界得到认可。另外，国内的组织机构也在加紧对云计算标准的研制，并积极参与国际标准化组织的云计算标准制定。

 

 

    2.1国际云计算参考架构标准研究

 

 

    国际云计算标准的贡献物主要分为三大类：（1）关于架构、术语、用例和需求等方面的标准研究，例如：美国国家标准与技术研究院（NIST）的云计算定义和参考架构、云计算标准化客户委员会（CSCC）发布的云计算用例白皮书等，另外，ISO与IEC， ITU-T成立了联合工作组，共同制定云计算术语和参考架构的国际标准：（2）关于云计算配置、管理等方面的标准研究，例如：分布式管理任务组（（DMTF）提出的云基础设施管理接口标准，全球网络存储工业协会（SNIA）制定的云数据管理接口标准，由甲骨文、红帽、华为等公司向结构化信息标准发展组织（OASIS）提交的平台云应用管理标准等；（3）关于跨云和组织间合作、管理方面的标准研究，例如，开放群组在其编写的分布式计算参考架构中包含了对云计算互操作与移植的指南。

 

 

    从企业云计算建设的角度来看，第一类标准化的贡献物能够作为企业云计算系统规划和设计的参考，对企业的云计算系统总体建设方案有一定的指导意义；后两类贡献物从不同的角度对云计算的功能、接口进行定义，对企业云计算系统的建设实施和落地提供了依据。

 

 

    2.2我国云计算参考架构的标准研究

 

 

    2009年，工业和信息化部将推动和促进云计算技术研发、产业发展和标准化工作作为重点工作内容之一，并组织原中国电子技术标准化研究所、全国信息技术标准化技术委员会SOA标准工作组和工信部信息技术服务标准工作组启动了云计算相关技术和服务标准的研究和规划工作。目前，云计算术语、云计算参考架构、PaaS参考架构、基于对象的云存储接口、弹性计算服务接口规范、基于Key-Value的云数据管理应用接口、分布式文件系统应用接口标准等标准正在形成草案。另外，我国也正在积极参与ISO与ITU-T等机构组成的云计算联合工作组的云计算术语与参考架构编制工作。

 

 

    2.3对比分析

 

 

    从目前国际、国内的标准制定情况来看，大多数组织的云计算标准中均采纳了NIST云计算参考架构对云计算的定义，以及其中对云计算属性、服务模型、部署模式、参与者等方面的描述。无论是软件即服务（SaaS）、平台即服务（PaaS）、基础设施即服务（IaaS）等服务模型，还是公有云、私有云、混合云、社区云等部署模式的概念，在NIST的贡献物中均有较权威的定义，这些定义已得到大多数业界厂商和组织的认同。因此，很多企业的云计算系统架构的设计、规划均参考了NIST的云计算参考架构系列贡献物。

 

 

    3.云计算参考架构的应用

 

 

    NIST从2010年6月开始，到目前为止已经以特别出版物的形式发布了500和800系列共9份文档，如表1所示。下面将以中国海洋石油公司（以下简称“中海油”）的云计算规划为例，介绍NIST在大型央企信息系统规划和架构设计中的应用。

 

      

 

 

 

    表1 NIST云计算特别出版物

 

 

    中海油采用NIST SP 500-292作为企业云计算参考架构的制定基础，是因为该文档给出的云计算的定义、服务模式、部署模式、基本特征等内容已成为云计算范畴事实上的标准。

 

 

    3.1 NIST云计算参考架构

 

 

    NIST在SP 500-292已经很明确地定义出了云计算参考架构层次及其中涉及的五种参与者及相应职责，如图1和表2所示。

 

      

 

    注：上图引用自NIST SP 500-292： Figurel The conceptual Reference Model。

 图1 NIST云计算参考架构

 

 

 

    表2 NIST云计算参与者及其定义

 

      

 

    注：上表引用自NIST SP 500-292：Table 1 The Actor in Cloud Computing。

 

 

    3.2中海油云计算参考架构

 

 

    NIST的云计算参考架构为中海油的企业云计算参考架构提供了很好的思路，但毕竟NISTSP 500-292是NIST受美国联邦政府所托，为美国联邦政府所制定的云计算参考架构。它是一个厂商中立的高度抽象的标准。在企业云计算系统的规划和设计中，需要按照企业的具体情况对其中经过抽象的参与者进行具体的对应，并细化参与者的职责。中海油是一个业务多元化的中央特大型国有企业，随着中海油管理信息化、生产信息化建设的不断深人，迫切需要建立中海油云计算的参考架构，作为中海油云计算建设的标准之一，在架构层面统一中海油云计算交流语言，使其有序建设，良险发展，不断提升海油信息化服务水平，帮助实现中海油二次跨越的战略构想。

 

 

    为此，在NIST SP 500-292分类的基础上，结合中海油自身实际，并在金蝶中间件的支持下，定义了表3所列的五种角色及其相应职责。按照业务驱动的原则，将这五种角色，映射到了中海油的战略业务、信息技术以及云计算的驱动关系中（见图2）。

 

      

 

 

 

    表3 中海油云计算角色和职责定义

      

 

 

 

    图2 中海油业务、信息技术、云计算关系及角色映射图

 

 

    站在云计算标准的角度，以云计算中心出发，中海油按照业务域、信息技术域、云计算域这三域规划了这五种角色的作用范围和职责，这五种角色从属于中海油业务服务提供者这一大类，为中海油业务域上的中海油业务服务需求者提供服务。

 

 

    其中，建设者直接作用于云计算域，而使用者、承载者、运营者、评估者均作用于信息技术域为云计算提供支持。

 

 

    中海油业务服务需求者最终得到的是由中海油业务服务提供者（使用者、承载者、建设者、运营者、评估者）综合提供的服务，这样基于域的角色和职责划分能够保证业务人员能够得到符合业务需求的安全、高性能、高服务水平、隐私保护的服务。

 

 

    图3 是以N1ST SP 500-292为基础，基于中海油自身的角色和职责建立的中海油云计算参考架构。

 

      

 

 

 

    图3 中海油云计算参考架构

 

 

    （1）承载者是中海油云计算的基础，云计算的联接和传输工作由其负责支撑。

 

 

    （2）建设者是中海油云计算的核心，云服务的编排、资源的抽象和控制、云服务的管理（业务支持、供应和配置、一致性和互操作性）、服务的安全性保障体系、隐私性保障体系均由其负责提供和支撑。

 

 

    （3）运营者是中海油云计算的窗口，负责云服务的代理、聚合和仲裁。

 

 

    （4）使用者是中海油云计算的第一层级用户，由其选择和消费云服务，进而支持中海油的业务服务。

 

 

    （5）评估者是中海油云计算的关键，服务的安全、隐私影响，服务水平，性能，均由其评估，保证中海油服务契约的执行。

 

 

    未来中海油企业组织框架内的任何单位和个人讨论云计算范畴的工作，都可以在该云计算参考架构上展开。作为中海油云计算的企业标准基础，它建立了中海油云计算参考架构的沟通模型和通用交流语言。

 

 

    4.结语

 

 

    大型央企的云计算建设是一个全面的系统工程，它需要多方面共同完成。在系统本身的建设中，通常会有多个厂商参与，因此会涉及到多个厂商的产品和解决方案的协同问题。这也是云计算标准化的重要驱动力之一。同时，云计算标准化的进程也推进着大型央企向云计算过渡的过程，使企业信息系统在“云化”的过程中能够实现平稳的业务迁移，摆脱厂商产品对信息系统业务的束缚，减少大型央企由于其地位的特殊性所造成的对信息系统向云计算迁移的顾虑，也使企业信息系统的建设更加规范和统一。