3. IBM云计算参考架构介绍

　　云计算数据中心概念的提出，为现代企业的信息主管们开阔了思路，为数据中心的升级换代指明了方向，为云计算的落地提供了坚实的载体保障。要使数据中心真正能够提供云计算服务，还有很多工作需要做。关于机房本身基础设施的建设，有一定的标准和依据可以参考，例如国际公认的数据中心标准ANSI-TIA-942-2005 (Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers)。按照这个标准，数据中心分为Tier 1、Tier 2、Tier 3、Tier 4四个等级，Tier 4最高。它对数据中心的电气参数、冗余、地板承载、电源、冷却装备、无故障时间，甚至造价等等都制定了相应的标准。

　　但是，云计算数据中心究竟提供哪一个层次的服务，是基础架构即服务(Infrastructure as a Service)，平台即服务(Platform as a Service)，还是软件即服务(Software as a Service)?这取决于云计算中心的定位。就算是明确了服务层次的划分与定位，例如某云计算数据中心的目标定位是基础架构即服务，那么这个层次的服务到底需要哪些部署哪些组件(Components)才能足以提供基础架构即服务?还有，先部署哪个组件，后部署哪个组件?对于这些问题的回答，目前还没有大家公认的标准和依据可以参考。一些知名的大公司都在制定自己的云计算参考框架，例如Google，Amazon，IBM,，HP，Oracle，Cisco，金蝶，华为，百度，腾讯，阿里巴巴。这些公司的云计算参考框架为大家建设云计算数据中心的服务组件提供了有益的参考。本人对IBM的云计算参考框架(Cloud Computing Reference Architecture)做了一些研究，下面结合自身的体会对此参考架构做简要的介绍。

　　IBM根据多年为客户咨询、设计与实施云计算解决方案的经验定义了一个云计算参考架构(CCRA)，其整体架构总览如图1所示。这个参考架构凝聚了IBM为数百位客户在云计算领域服务的实际经验，这是IBM集体智慧的结晶，集成了硬件、软件、服务，以及研究等部门的智慧。从2010年提出的1.0版本开始，经过中中间的2.0和2.5版本的发展，目前的最新版本是3.0。这是一个蓝图或架构云计算实现的指南，它是由功能性及非功能性需求所驱动，来源于许多云计算实施案例。IBM云计算参考架构为云计算平台的实现提供指导性原则和技术工作产品，如服务和部署模型，并定义了具体实现的采用模式(Adoption Pattern)。一个采用模式具体表达了体系结构模式，具体说明了企业单位可以用它来实施云计算解决方案的方法，可以指导企业单位定义与设计满足自己需求的云计算解决方案。

▲图1 IBM云计算参考架构总览

　　IBM云计算参考架构定义了构成云计算环境的基本架构元素，下面做简要说明：

　　(1)角色

　　该架构定义了三个主要角色：云服务消费者(Cloud Service Consumer)、云服务提供者(Cloud Service Provider)、云服务创建者(Cloud Service Creator)。每一个角色可以由单人执行，也可以由一组人或一个组织团体执行。一个云服务消费者可以是一个组织、一个人或一个IT系统，他们消耗着特定的云服务实例。云服务提供者有能力为云服务消费者提供云服务。云服务创建者的目的是创建一个能够被云服务提供商运行并暴露给云服务消费者的云服务。通常情况下，云服务创建者利用云服务提供商暴露的服务功能来创建他们的云服务。就如同云服务提供商和云服务消费者一样，云服务创建者可以是一个组织或一个人。

　　(2)服务

　　在IBM云计算参考架构中设计了四种云服务模式：基础设施即服务(IaaS)、平台即服务(PaaS)、软件即服务(SaaS)和业务过程即服务(BPaaS)(业务过程即服务是IBM自己定义的，在美国国家标准中只定义了IaaS、PaaS和SaaS)。

　　(3)基础设施

　　在IBM云计算参考架构中，基础设施所有的元素都在云服务提供商里面，这包括服务器、存储、网络资源和机房设施。基础实施元素仅限于硬件基础设施，它不包括如系统管理程序，也不包括任何虚拟化管理软件。

　　(4)公共云管理平台(Common Cloud Management Platform)

　　在IBM云计算参考架构中，公共管理平台(CCMP)的功能是通过由CCMP 内部组件公开的AP来访问的。CCMP 被定义为通用云的管理平台，以支持跨越IaaS、PaaS、SaaS、BPaaS任何类别的云服务管理。CCMP 分为两个主要元素：运营支持服务(Operational Support Services) 和业务支持服务(Business Support Services)。

　　运营支持服务(OSS)：代表了一系列运营管理和相关技术服务，这些服务将由CCMP暴露给服务消费者，这些服务需要通过云服务的创造者来实现。主要包含平台与虚拟化管理(Platform and Virtualization Management)，监控与事件管理(Monitoring & Event Management)，IT资产与授权管理(IT Asset & License Management)，容量与性能管理(Capacity & Performance Management)，自动化部署(Provisioning)，配置与变更管理(Configuration & Change Management)，服务自动化管理(Service Automation Management)，事件与问题管理(Incident & Problem Management)，IT服务水平管理(IT Service Level Management)，服务交付目录管理(Service Delivery Catalog Management)，服务请求管理(Service Request Management)，镜像生命周期管理(Image Lifecycle management)，备份与恢复管理(Backup & Restore Management)，安全合规性管理(Security Compliance Management)，补丁管理(Patches Management)。

　　业务支持服务(BSS)：代表了一系列与业务相关服务，这些服务将由CCMP暴露给服务消费者，这些服务需要通过云服务的创造者来实现。主要包含客户账户管理(Customer Account Management)，合同与合约管理(Contracts & Agreement Management)，计量(Metering)，定价管理(Pricing)，评级管理(Rating)，账单管理Billing，订单管理Order Management，服务目录(Service Offering Catalog)，服务管理(Service Offering Management)，授权管理(Entitlement Management)，服务请求管理(Service Request Management)，预定管理(Subscription Management)，结算管理(Clearing & Settlement)，应付账款(Account Payable)和应收账款(Account Receivable)。

　　(5)安全性、弹性、性能和易用性

　　安全、弹性、性能和易用性横跨了基础设施、公共管理平台(CCMP)和三个云服务角色几个方面。这些非功能性要素必须从端到端的角度来看，包括CCMP本身的组成结构，硬件基础设施的设置(例如从隔离、网络分区的划分、为数据中心配置灾难恢复等)以及如何实现云服务。

　　(6)服务创建工具

　　云服务创建者使用服务开发工具来开发新的云服务，包括开发运行工件(Runtime Artifacts)和有关管理组件(如监测、计量、配置等)。