面向企業的雲計算，第3部分: 使用 WebSphere CloudBurst 創建私有雲

本系列文章的第1部分討論了雲計算的基本方面，包括雲的層和不同的雲類型及其優缺點，並解釋了為何瞭解雲對企業開發人員很重要。 第2部分探討了公共雲以及如何使用 IBM® WebSphere® sMash 和 IBM DB2® Express-C 交付託管在公共雲基礎設施上的 Web 應用程式。 本文將介紹 IBM WebSphere CloudBurst™ 和 IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition，並討論這些新的產品如何將私有雲計算的巨大優勢引入到 WebSphere 企業環境中。

簡介

資料中心成本包括三個組成部分：硬體、物理成本（比如能源和製冷）以及行政管理。 在這三者之中，行政管理成本在總體持續成本中佔有相當大的一部分。 因此，消除手工流程、錯誤和重複性內容將大大減少並控制 IT 成本。

新的IBM WebSphere CloudBurst Appliance以及 IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition提供了部署和管理功能，可以快速、可重複地部署 WebSphere Application Server 環境，從而顯著地減少與這些活動相關的行政管理需求。 此外，通過利用虛擬化和雲計算原理，WebSphere CloudBurst 能夠高效地利用共用資源池 —— 一個私有雲 —— 以降低基礎設施成本。

本文提供了 WebSphere CloudBurst 和 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 的簡介，並且討論了這些新的產品如何將私有雲計算的巨大優勢引入到 WebSphere 企業 環境中。

私有雲

如本系列早期文章所討論的一樣，雲計算解決方案具有多種形式：公共雲、混合雲和私有雲。 雲的類型常常根據物理資源和資料的位置定義。 對於私有雲，我們指的是存在於企業防火牆內的雲；組成雲的所有計算資源和服務都受到防火牆的保護。

儘管私有雲並不會使您從獲取和維護計算資源的職責中解脫出來，但是仍然有許多理由促使企業選擇私有雲而不是公共雲：

安全性和法規遵從性：與典型的公共雲服務相比，您可能需要更加嚴格地控制和監視資料的存儲方式和存儲位置。 提供了無法通過公共雲實現的功能：您可能需要一種非常特定的供應商技術，或者可能需要可用性保證，而使用公共雲無法滿足這一點。 私有雲可以作為金融資產：如果擁有龐大的現有資料中心投資，可能希望對這些現有資源進行優化，而不用購買公共雲服務。 甚至那些不具備這種成本投入的眾多公司也經常會看到內部（on-premise）解決方案的價格優勢，因為外部（off-premise）解決方案的靈活性需要付出一定代價（就好比租汽車和購買汽車一樣）。

私有雲解決方案交付了大量與公共雲相同的優勢，比如成本縮減、業務敏捷性和增強的創新。 主要區別在於您獲得了對雲的完全控制權（以及責任）。

WebSphere CloudBurst 簡介

WebSphere CloudBurst 是 IBM 提供的一款新產品，它包括了用於創建和管理內部私有雲的硬體和軟體功能。 WebSphere CloudBurst 提供了構建、部署和維護虛擬化 WebSphere Application Server 配置的功能，涵蓋了從單一伺服器部署到更複雜的集群部署等諸多配置。

圖 1. WebSphere CloudBurst

如圖 1 所示，WebSphere CloudBurst 由三個基本部分組成：

設備：實際的 WebSphere CloudBurst Appliance 包括硬體、管理應用程式，以及一組預先安裝的和預先配置的 WebSphere Application Server 虛擬映射和模式。 對 WebSphere CloudBurst 的全部訪問通過受支援的介面完成，使用 Web 2.0 User Interface、完整的 Command Line Interface (CLI) 或 REST API。 雲：WebSphere CloudBurst 支援 「使用您自己的雲」 模型，其中提供了管理程式（hypervisor）、網路功能和儲存體，供設備使用。 雲是已部署的 WebSphere applications 運行的位置；它們不會運行在 WebSphere CloudBurst Appliance 上。 虛擬系統。 WebSphere CloudBurst 提供了工具來定制 IBM 提供的映射和模式，用於為您的 WebSphere 應用程式創建自服務目錄，並提供了各種功能來將 WebSphere Application Server 虛擬系統分配到私有雲中。 WebSphere CloudBurst Appliance 包括智慧佈局功能，能夠將 WebSphere Application Server 模式部署到雲中，並確保獲得高效的雲資源使用率和高可用性。 一旦部署好模式，WebSphere CloudBurst 將提供管理和優化功能，包括對環境應用補丁的機制。

WebSphere CloudBurst Appliance 從多個方面解決了不斷攀升的伺服器成本和中介軟體管理和治理問題。 WebSphere CloudBurst 提供了工具來構建一致的、可重複的 WebSphere Application Server 部署。 這些部署針對虛擬化環境進行了優化，使您能夠降低管理成本並利用在這種環境下實現伺服器整合帶來的好處。 此外，WebSphere CloudBurst 應用了最佳實踐知識來確定和調優配置。

WebSphere CloudBurst 還可用於一些集成場景，這些場景涉及來自 IBM 的 Rational® 和 Tivoli® 系列的部署和服務管理工具。 這些集成功能可以為您提供無縫的、端到端工作流，從而顯著地改善 IT 效率和敏捷性。

為什麼選擇 WebSphere CloudBurst Appliance？

從名字中可以看到，WebSphere CloudBurst Appliance 事實上是一種設備。 以設備的形式交付這個新產品可以帶來許多好處：

可使用性：設備提供了很高程度的可使用性。 連接到設備並接受初始許可後，WebSphere CloudBurst 主控台立即可用。 不需要額外的安裝步驟，並且您可以立即開始構建您的私有 WebSphere 雲。 安全性：WebSphere CloudBurst Appliance 與 IBM WebSphere DataPower® SOA Appliance 類似，也提供了非常牢固的保護層。 此外，WebSphere CloudBurst 對 SSL 憑證、密碼、虛擬映射、應用程式以及存儲在其中的所有內容應用了加密。 使用者使用以下三種介面之一與 WebSphere CloudBurst 進行交互：一個 Web 2.0 使用者介面、一個完整的 Command Line Interface 或 REST API。 除此之外沒有其他的訪問點（比如命令列 shell），因此減少了出現惡意攻擊的機率。 性能：WebSphere CloudBurst Appliance 作為附帶的和定制的 WebSphere Application Server 虛擬映射和模式的專用存儲。 該設備包括高級壓縮和存儲技術，使使用者可以存儲大量大型的虛擬映射。 該設備還交付了用於管理這些虛擬映射的處理功能，並使您能夠創建私有 WebSphere 雲。

現在，讓我們詳細研究 WebSphere Application Server 虛擬映射和模式，它們是 WebSphere CloudBurst 的基本組成部分。

預載入的映射和模式

虛擬映射是構成 WebSphere CloudBurst 產品的基本元素。 特別是，新的 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 是 WebSphere CloudBurst 模式的構建基礎。 WebSphere Application Server Hypervisor Edition（圖 2）是 WebSphere Application Server 的一個特別版，運行在一個管理程式之上，並且針對虛擬環境進行了優化。 （打包之後可同時用於 WebSphere Application Server V6.1.0.x 和 V7.0.0.x）。 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 的第一版包含 WebSphere Application Server 二進位檔案和設定檔、IBM HTTP Server 和一個 SLES Li nux 作業系統，所有內容都使用 Open Virtualization Format (OVF) 預先安裝和打包。

由於虛擬映射是預先安裝、配置和調優的，因此可以實現一個快速的投資回報（ROI），因為您不需要再次安裝 WebSphere Application Server。

圖 2. WebSphere Application Server Hypervisor Edition

WebSphere Application Server Hypervisor Edition 可以與 WebSphere CloudBurst 分開購買，並且計畫最初用於 VMware ESX 和 ESXi。 然而，當將 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 用於 WebSphere CloudBurst Appliance 內部時，將實現更大的價值。

WebSphere CloudBurst 引入了模式的理念，從這個意義上說，指的是 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 中包含的元件的佈局結構。 這些模式都是可部署單位，可以立即運行在 VMware ESX 或 ESXi 伺服器上。 圖 3 形象地描述了一個具有代表性的 WebSphere CloudBurst 模式。

圖 3. WebSphere CloudBurst 模式

WebSphere CloudBurst 附帶的模式積累了過去十年來構建 WebSphere Application Server 環境的專門技術和來自使用者和技術人員的回饋。 除了交付可部署的拓撲結構外，WebSphere CloudBurst 還根據特定的模式對 WebSphere Application Server 環境進行了調優，以確保環境包含最相關、最有價值的最佳實踐知識。

可定制的映射和模式

WebSphere CloudBurst 除了以模式的形式交付開箱即用的功能外，還提供了定制功能。 可以對設備交付的虛擬映射和 WebSphere 模式進行定制，從而在您的環境內創建一個定制的、專用的私有雲。

擴展虛擬映射

WebSphere CloudBurst 附帶的每個 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 映射都可以通過擴展功能進行定制：選擇擴展一個映射，進行所需的定制，然後重新捕捉映射。 新的映射和其他映射一同存儲在 WebSphere CloudBurst 目錄中。

擴展虛擬映射的一個好的用例就是創建一個包含定制軟體的映射。 例如，可以擴展 WebSphere Application Server Hypervisor Edition，安裝您的公司的強制反病毒軟體，然後重新捕捉映射以存儲在 WebSphere CloudBurst 目錄中。 結果映射然後可用於構建模式，以確保所有已部署的虛擬系統包含了所需的軟體。

建立模式

與虛擬映射類似的是，WebSphere CloudBurst 模式也可以進行定制。 可以定義附帶的模式以向模式添加 WebSphere 元件或從中移除元件，或者向模式中添加腳本包。 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 中有 6 種元件可用於模式構建：

部署管理員（Deployment manager） 工作管理員（Job manager） 管理代理（Admin agent） 定制代碼（Custom node） IBM HTTP Server only 節點（IBM HTTP Ser ver only node） 獨立節點（Standalone node）

通過利用直觀的拖拽式配置構建器，可以對這些元件執行添加、移除操作，或增加數量。 在創建新模式時，可以鎖定模式中與元件有關的屬性。 例如，如果創建一個用於測試的模式，您可能需要確保所有測試部署使用了相同數量的虛擬記憶體。 模式中的每個元件的虛擬記憶體大小屬性都可以在創建時鎖定。 通過這種方式，使用模式的任何人都可以確保實現一致的、可重複的部署。

這段概述目的是向您介紹 WebSphere CloudBurst 中的定制功能。 本系列後續文章將進一步探索 WebSphere CloudBurst customization 特性，並解釋如何以及何時使用它們。

腳本包也可以用於定制模式。 腳本包為壓縮過的二進位檔案（.zip 或 .tgz），提供了一個執行腳本和所需的工件。 腳本包可以用於將應用程式安裝到已部署模式，調優已部署 WebSphere Application Server 實例，或者執行某些其他必要的操作。 WebSphere CloudBurst 使用者創建腳本包並將它們載入到目錄中。 腳本包可以通過拖拽式配置構建器包含到模式中。

一組定制模式組成了一個自服務的 WebSphere 應用程式目錄，可以立即部署到私有雲中。 然而，在 WebSphere CloudBurst 可以執行第一次部署之前，系統管理員要求定義一個雲。 接下來，讓我們看看如何構建雲。

引入您自己的雲

除了能夠創建針對虛擬環境進行優化了的 WebSphere Application Server 配置外，WebSphere CloudBurst 還説明您創建私有雲以運行 WebSphere Application Server 虛擬系統。 這些虛擬系統並不允許在設備上；相反，WebSphere CloudBurst 支援 「引入自己的雲」 模型，其中將您的私有雲引入到設備中。

就 WebSphere CloudBurst 而言，私有雲包括三種資源：管理程式、儲存體和 IP 位址（圖 4）：

管理程式指的是一種軟體虛擬化程式，它在作業系統和機器物理資源之間提供了一個抽象層。 這種抽象支援在單一物理資源上運行多個作業系統和應用程式棧，從而實現更高程度的資源利用。 例如，通過使用管理程式，三個獨立的虛擬機器器（一台包含作業系統和 WebSphere Application Server 部署管理員，另外兩台包含作業系統和 WebSphere Application Server 定制節點）可以運行在相同的物理伺服器上。

要設置雲，管理員需要為管理程式（最初為 VMware ESX 或 ESXi）定義位置和登錄憑證。 這些管理程式將託管由 WebSphere CloudBurst Appliance 分配的虛擬系統。 WebSphere CloudBurst 將自動檢測與管理程式有關的存儲，然後跨多個管理程式放置 WebSphere Application Server 虛擬系統。

私有 WebSphere CloudBurst 雲的另一個元件是一個 IP 位址池，該位址集區由 WebSphere Application Server 虛擬機器使用。 管理員定義這個 IP 位址池，並且當新虛擬機器被創建時，WebSphere CloudBurst 將負責為每一個虛擬機器分配一個唯一值。

您的管理員只需要為 WebSphere CloudBurst 定義管理程式和 IP 位址。 定義了這些資源後，WebSphere CloudBurst 將創建和管理虛擬系統的私有雲。

圖 4. 私有 WebSphere 雲

從設備到雲

部署到雲

管理員定義好私有雲後，您就可以開始部署 WebSphere 模式。 部署過程非常簡單，只需在此過程中提供對部署時唯一的資訊（比如使用者的具體密碼）。 WebSphere CloudBurst 使用智慧佈局功能，以及有關 WebSphere Application Server 資源需求的資訊，以根據需要將虛擬系統放到物理機器之間。 它將與管理程式進行通信，瞭解它們的容量，並考慮高可用性問題。 例如，WebSphere Application Server 集群模式中的定制節點將被放置到多個物理機器中，如圖 5 所示，要防止單點故障場景，如果出現單點故障一台物理伺服器將失敗。

部署過程（包括所有作業系統內容、聯合和啟動 WebSphere Application Server，以及安裝使用者應用程式）非常迅速，只需幾分鐘就可以安裝好完整的集群應用程式。 當應用程式準備好投入使用時，使用者將收到通知。 從 WebSphere CloudBurst 主控台，您可以使用 SSH 或 VNC 輕鬆地登錄到虛擬系統，或直接登錄到 WebSphere Application Server 管理主控台。

圖 5. 虛擬系統檢視

管理雲

WebSphere CloudBurst 的功能並不僅局限于將虛擬系統部署到私有雲。 WebSphere CloudBurst 還使您能夠監視和管理 WebSphere Application Server 部署。

應用補丁

WebSphere CloudBurst 提供了各種維護功能，可以更新虛擬映射、模式和虛擬系統部署。 最簡單的方式是遷移到新版本的 WebSphere Application Server Hypervisor Edition，一個應用了所有 WebSphere Application Server 和作業系統維護的完整映射， 並使用新映射重新部署模式。 這是一個快速、可重複的過程。

然而，某些情況下，可能需要直接向雲中已部署的虛擬系統應用補丁。 對於這種情況，可以使用 WebSphere CloudBurst 主控台來將服務補丁和 iFixes 直接上傳到目錄。 您可以選擇虛擬系統，而 WebSphere CloudBurst 將負責完成補丁應用過程，甚至還包括在應用補丁之前創建虛擬系統的螢幕擷取畫面。 在應用補丁之後的任何時間，只需要按一下按鈕就可以輕鬆地回滾到先前的虛擬系統狀態。

監視雲的使用方式

雲計算採用 「使用付費」 定價體系。 當然，要實現這一點，必須對雲資源的使用進行跟蹤和報告。 WebSphere CloudBurst 提供了有關雲使用的統計資料，從而支援向企業退費。 對於 WebSphere CloudBurst 內的每個使用者，管理員都可以檢索有關虛擬機器使用、CPU、記憶體和 IP 使用率的資訊。 所有這些資訊都可以在 WebSphere CloudBurst 主控台內查看（圖 6），或者可以下載到一個試算表中。

圖 6. 使用者使用報告

除了提供使用者的資源使用方式，WebSphere CloudBurst 還提供了有關雲中資源的使用資訊。 物理和虛擬記憶體的利用率、記憶體使用方式、IP 使用方式以及存儲使用方式都可以從 WebSphere CloudBurst 主控台中查看。

結束語

私有雲為公司提供了許多與公共雲相同的優勢，並且基於對現有資源的熟悉，私有雲甚至可以為雲計算提供更簡單的切入點。 WebSphere CloudBurst Appliance 是一款具有革新精神的新產品，它使私有 WebSphere Application Server 雲成為現實，能夠創建虛擬化的、可重複的部署， 包含了從作業系統到定制使用者腳本和應用程式的所有內容。 只需按一下按鈕，這些可重複的部署就可以輕鬆地遷移到私有雲中。 在雲中，可以像標準的 WebSphere Application Server 部署那樣利用 WebSphere Application Server 虛擬系統。 通過支援以服務包和 iFixes 方式應用維護，WebSphere CloudBurst 完善了 WebSphere 雲環境的生命週期管理。 所有這些功能都可以通過一個便於使用的 Web 2.0 介面交付，或者通過經過歸檔的 REST API 和 Command Line Interface 實現。