面向企业的云计算,第 3 部分: 使用 WebSphere CloudBurst 创建私有云

本系列文章的 第 1 部分 讨论了云计算的基本方面,包括云的层和不同的云类型及其优缺点,并解释了为何了解云对企业开发人员很重要。第 2 部分 探讨了公共云以及如何使用 IBM® WebSphere® sMash 和 IBM DB2® Express-C 交付托管在公共云基础设施上的 Web 应用程序。本文将介绍 IBM WebSphere CloudBurst™ 和 IBM WebSphere Application Server Hypervisor Edition,并讨论这些新的产品如何将私有云计算的巨大优势引入到 WebSphere 企业环境中。 本文来自于 IBM WebSphere Developer Technical Journal

Dustin Amrhein, 软件工程师, WSO2 Inc

Dustin Amrhein 是在德克萨斯州奥斯汀工作的一位 IBM 软件工程师。他是一位 WebSphere Application Server Web Services 组件开发人员。


developerWorks 专家作者

Ruth Willenborg, 高级技术人员, EMC

Ruth Willenborg 是 IBM 的 WebSphere Technology Institute 的高级技术人员。Ruth 目前从事 WebSphere Cloud 计算和虚拟设备项目,并且是新兴的 IBM WebSphere CloudBurst Appliance 的技术推广者。在从事虚拟化和设备项目之前,Ruth 曾是 WebSphere Performance 团队的经理,负责 WebSphere Application Server 性能分析、性能基准检验和性能工具开发。Ruth 在 IBM 具有 20 多年的软件开发经验。她是 Performance Analysis for Java Web Sites (Addison-Wesley,2002 年)一书的合著者。


developerWorks 投稿作者

2009 年 8 月 26 日

云计算空间

您是否希望随时获取最新的云计算消息?是否想得到云计算相关的技术知识?developerWorks 云计算空间就是这样一个云计算信息资源的门户,在这里您可以了解来自 IBM 和业界其他媒体的最新信息,并且得到如何在云环境中使用 IBM 软件的入门知识。

IBM 在 Amazon EC2 云计算环境中提供了 DB2、Informix、Lotus、WebSphere 等方面的 AMI 镜像资源。您只需按使用量支付少量费用,就可以使用到云上的数据、门户、Web 内容管理、情景应用等服务。欢迎您随时访问 云计算空间,获取更多信息。

简介

数据中心成本包括三个组成部分:硬件、物理成本(比如能源和制冷)以及行政管理。在这三者之中,行政管理成本在总体持续成本中占有相当大的一部分。因此,消除手工流程、错误和重复性内容将大大减少并控制 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、可重复地部署 WebSphere Application Server 环境,从而显著地减少与这些活动相关的行政管理需求。此外,通过利用虚拟化和云计算原理,WebSphere CloudBurst 能够高效地利用共享资源池 —— 一个私有云 —— 以降低基础设施成本。

本文提供了 WebSphere CloudBurst 和 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 的简介,并且讨论了这些新的产品如何将私有云计算的巨大优势引入到 WebSphere 企业环境中。


私有云

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您也可以通过 developerWorks 网站下载其他 WebSphere 应用服务器的试用版本。其中提供了完全免费的 WebSphere Application Server for Developers V7 软件下载地址。

更多关于 WebSphere Application Server 的资源,请参考 WebSphere Application Server 产品专题WebSphere Application Server V7 专题

如本系列 早期文章 所讨论的一样,云计算解决方案具有多种形式:公共云、混合云和私有云。云的类型常常根据物理资源和数据的位置定义。对于私有云,我们指的是存在于企业防火墙内的云;组成云的所有计算资源和服务都受到防火墙的保护。

尽管私有云并不会使您从获取和维护计算资源的职责中解脱出来,但是仍然有许多理由促使企业选择私有云而不是公共云:

  • 安全性和法规遵从性:与典型的公共云服务相比,您可能需要更加严格地控制和监视数据的存储方式和存储位置。
  • 提供了无法通过公共云实现的功能:您可能需要一种非常特定的供应商技术,或者可能需要可用性保证,而使用公共云无法满足这一点。
  • 私有云可以作为金融资产:如果拥有庞大的现有数据中心投资,可能希望对这些现有资源进行优化,而不用购买公共云服务。甚至那些不具备这种成本投入的众多公司也经常会看到内部(on-premise)解决方案的价格优势,因为外部(off-premise)解决方案的灵活性需要付出一定代价(就好比租汽车和购买汽车一样)。

私有云解决方案交付了大量与公共云相同的优势,比如成本缩减、业务敏捷性和增强的创新。主要区别在于您获得了对云的完全控制权(以及责任)。


WebSphere CloudBurst 简介

WebSphere CloudBurst 是 IBM 提供的一款新产品,它包括了用于创建和管理内部私有云的硬件和软件功能。WebSphere CloudBurst 提供了构建、部署和维护虚拟化 WebSphere Application Server 配置的功能,涵盖了从单一服务器部署到更复杂的集群部署等诸多配置。

图 1. WebSphere CloudBurst
图 1. WebSphere CloudBurst

如图 1 所示,WebSphere CloudBurst 由三个基本部分组成:

  • 设备:实际的 WebSphere CloudBurst Appliance 包括硬件、管理应用程序,以及一组预先安装的和预先配置的 WebSphere Application Server 虚拟映像和模式。对 WebSphere CloudBurst 的全部访问通过受支持的接口完成,使用 Web 2.0 User Interface、完整的 Command Line Interface (CLI) 或 REST API。
  • :WebSphere CloudBurst 支持 “使用您自己的云” 模型,其中提供了管理程序(hypervisor)、网络功能和存储器,供设备使用。云是已部署的 WebSphere applications 运行的位置;它们不会运行在 WebSphere CloudBurst Appliance 上。
  • 虚拟系统。WebSphere CloudBurst 提供了工具来定制 IBM 提供的映像和模式,用于为您的 WebSphere 应用程序创建自服务目录,并提供了各种功能来将 WebSphere Application Server 虚拟系统分配到私有云中。WebSphere CloudBurst Appliance 包括智能布局功能,能够将 WebSphere Application Server 模式部署到云中,并确保获得高效的云资源使用率和高可用性。一旦部署好模式,WebSphere CloudBurst 将提供管理和优化功能,包括对环境应用补丁的机制。

WebSphere CloudBurst Appliance 从多个方面解决了不断攀升的服务器成本和中间件管理和治理问题。WebSphere CloudBurst 提供了工具来构建一致的、可重复的 WebSphere Application Server 部署。这些部署针对虚拟化环境进行了优化,使您能够降低管理成本并利用在这种环境下实现服务器整合带来的好处。此外,WebSphere CloudBurst 应用了最佳实践知识来确定和调优配置。

WebSphere CloudBurst 还可用于一些集成场景,这些场景涉及来自 IBM 的 Rational® 和 Tivoli® 系列的部署和服务管理工具。这些集成功能可以为您提供无缝的、端到端工作流,从而显著地改善 IT 效率和敏捷性。


为什么选择 WebSphere CloudBurst Appliance?

从名字中可以看到,WebSphere CloudBurst Appliance 事实上是一种设备。以设备的形式交付这个新产品可以带来许多好处:

  • 可使用性:设备提供了很高程度的可使用性。连接到设备并接受初始许可后,WebSphere CloudBurst 控制台立即可用。不需要额外的安装步骤,并且您可以立即开始构建您的私有 WebSphere 云。
  • 安全性:WebSphere CloudBurst Appliance 与 IBM WebSphere DataPower® SOA Appliance 类似,也提供了非常牢固的保护层。此外,WebSphere CloudBurst 对 SSL 证书、密码、虚拟映像、应用程序以及存储在其中的所有内容应用了加密。用户使用以下三种接口之一与 WebSphere CloudBurst 进行交互:一个 Web 2.0 用户接口、一个完整的 Command Line Interface 或 REST API。除此之外没有其他的访问点(比如命令行 shell),因此减少了出现恶意攻击的机率。
  • 性能:WebSphere CloudBurst Appliance 作为附带的和定制的 WebSphere Application Server 虚拟映像和模式的专用存储。该设备包括高级压缩和存储技术,使用户可以存储大量大型的虚拟映像。该设备还交付了用于管理这些虚拟映像的处理功能,并使您能够创建私有 WebSphere 云。

现在,让我们详细研究 WebSphere Application Server 虚拟映像和模式,它们是 WebSphere CloudBurst 的基本组成部分。


预加载的映像和模式

虚拟映像是构成 WebSphere CloudBurst 产品的基本元素。特别是,新的 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 是 WebSphere CloudBurst 模式的构建基础。WebSphere Application Server Hypervisor Edition(图 2)是 WebSphere Application Server 的一个特别版,运行在一个管理程序之上,并且针对虚拟环境进行了优化。(打包之后可同时用于 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 二进制文件和配置文件、IBM HTTP Server 和一个 SLES Linux 操作系统,所有内容都使用 Open Virtualization Format (OVF) 预安装和打包。

由于虚拟映像是预先安装、配置和调优的,因此可以实现一个快速的投资回报(ROI),因为您不需要再次安装 WebSphere Application Server。

图 2. WebSphere Application Server Hypervisor Edition
图 2. WebSphere Application Server Hypervisor Edition

WebSphere Application Server Hypervisor Edition 可以与 WebSphere CloudBurst 分开购买,并且计划最初用于 VMware ESX 和 ESXi。然而,当将 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 用于 WebSphere CloudBurst Appliance 内部时,将实现更大的价值。

WebSphere CloudBurst 引入了模式的理念,从这个意义上说,指的是 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 中包含的组件的布局结构。这些模式都是可部署单位,可以立即运行在 VMware ESX 或 ESXi 服务器上。图 3 形象地描述了一个具有代表性的 WebSphere CloudBurst 模式。

图 3. WebSphere CloudBurst 模式
图 3. WebSphere CloudBurst 模式

WebSphere CloudBurst 附带的模式积累了过去十年来构建 WebSphere Application Server 环境的专门技术和来自用户和技术人员的反馈。除了交付可部署的拓扑结构外,WebSphere CloudBurst 还根据特定的模式对 WebSphere Application Server 环境进行了调优,以确保环境包含最相关、最有价值的最佳实践知识。

可定制的映像和模式

WebSphere CloudBurst 除了以模式的形式交付开箱即用的功能外,还提供了定制功能。可以对设备交付的虚拟映像和 WebSphere 模式进行定制,从而在您的环境内创建一个定制的、专用的私有云。

扩展虚拟映像

WebSphere CloudBurst 附带的每个 WebSphere Application Server Hypervisor Edition 映像都可以通过扩展功能进行定制:选择扩展一个映像,进行所需的定制,然后重新捕捉映像。新的映像和其他映像一同存储在 WebSphere CloudBurst 目录中。

扩展虚拟映像的一个好的用例就是创建一个包含定制软件的映像。例如,可以扩展 WebSphere Application Server Hypervisor Edition,安装您的公司的强制反病毒软件,然后重新捕捉映像以存储在 WebSphere CloudBurst 目录中。结果映像然后可用于构建模式,以确保所有已部署的虚拟系统包含了所需的软件。

创建模式

与虚拟映像类似的是,WebSphere CloudBurst 模式也可以进行定制。可以定义附带的模式以向模式添加 WebSphere 组件或从中移除组件,或者向模式中添加脚本包。WebSphere Application Server Hypervisor Edition 中有 6 种组件可用于模式构建:

  • 部署管理器(Deployment manager)
  • 任务管理器(Job manager)
  • 管理代理(Admin agent)
  • 定制代码(Custom node)
  • IBM HTTP Server only 节点(IBM HTTP Server only node)
  • 独立节点(Standalone node)

通过利用直观的拖拽式配置构建器,可以对这些组件执行添加、移除操作,或增加数量。在创建新模式时,可以锁定模式中与组件有关的属性。例如,如果创建一个用于测试的模式,您可能需要确保所有测试部署使用了相同数量的虚拟内存。模式中的每个组件的虚拟内存大小属性都可以在创建时锁定。通过这种方式,使用模式的任何人都可以确保实现一致的、可重复的部署。

这段概述目的是向您介绍 WebSphere CloudBurst 中的定制功能。本系列后续文章将进一步探索 WebSphere CloudBurst customization 特性,并解释如何以及何时使用它们。

脚本包也可以用于定制模式。脚本包为压缩过的二进制文件(.zip 或 .tgz),提供了一个执行脚本和所需的工件。脚本包可以用于将应用程序安装到已部署模式,调优已部署 WebSphere Application Server 实例,或者执行某些其他必要的操作。WebSphere CloudBurst 用户创建脚本包并将它们加载到目录中。脚本包可以通过拖拽式配置构建器包含到模式中。

一组定制模式组成了一个自服务的 WebSphere 应用程序目录,可以立即部署到私有云中。然而,在 WebSphere CloudBurst 可以执行第一次部署之前,系统管理员要求定义一个云。接下来,让我们看看如何构建云。


引入您自己的云

除了能够创建针对虚拟环境进行优化了的 WebSphere Application Server 配置外,WebSphere CloudBurst 还帮助您创建私有云以运行 WebSphere Application Server 虚拟系统。这些虚拟系统并不允许在设备上;相反,WebSphere CloudBurst 支持 “引入自己的云” 模型,其中将您的私有云引入到设备中。

就 WebSphere CloudBurst 而言,私有云包括三种资源:管理程序、存储器和 IP 地址(图 4):

管理程序指的是一种软件虚拟化程序,它在操作系统和机器物理资源之间提供了一个抽象层。这种抽象支持在单一物理资源上运行多个操作系统和应用程序栈,从而实现更高程度的资源利用。例如,通过使用管理程序,三个独立的虚拟机器(一台包含操作系统和 WebSphere Application Server 部署管理器,另外两台包含操作系统和 WebSphere Application Server 定制节点)可以运行在相同的物理服务器上。

要设置云,管理员需要为管理程序(最初为 VMware ESX 或 ESXi)定义位置和登录凭证。这些管理程序将托管由 WebSphere CloudBurst Appliance 分配的虚拟系统。WebSphere CloudBurst 将自动检测与管理程序有关的存储,然后跨多个管理程序放置 WebSphere Application Server 虚拟系统。

私有 WebSphere CloudBurst 云的另一个组件是一个 IP 地址池,该地址池由 WebSphere Application Server 虚拟机使用。管理员定义这个 IP 地址池,并且当新虚拟机被创建时,WebSphere CloudBurst 将负责为每一个虚拟机分配一个唯一值。

您的管理员只需要为 WebSphere CloudBurst 定义管理程序和 IP 地址。定义了这些资源后,WebSphere CloudBurst 将创建和管理虚拟系统的私有云。

图 4. 私有 WebSphere 云
图 4. 私有 WebSphere 云

从设备到云

部署到云

管理员定义好私有云后,您就可以开始部署 WebSphere 模式。部署过程非常简单,只需在此过程中提供对部署时唯一的信息(比如用户的具体密码)。WebSphere CloudBurst 使用智能布局功能,以及有关 WebSphere Application Server 资源需求的信息,以根据需要将虚拟系统放到物理机器之间。它将与管理程序进行通信,了解它们的容量,并考虑高可用性问题。例如,WebSphere Application Server 集群模式中的定制节点将被放置到多个物理机器中,如图 5 所示,要防止单点故障场景,如果出现单点故障一台物理服务器将失败。

部署过程(包括所有操作系统内容、联合和启动 WebSphere Application Server,以及安装用户应用程序)非常迅速,只需几分钟就可以安装好完整的集群应用程序。当应用程序准备好投入使用时,用户将收到通知。从 WebSphere CloudBurst 控制台,您可以使用 SSH 或 VNC 轻松地登录到虚拟系统,或直接登录到 WebSphere Application Server 管理控制台。

图 5. 虚拟系统视图
图 5. 虚拟系统视图

管理云

WebSphere CloudBurst 的功能并不仅局限于将虚拟系统部署到私有云。WebSphere CloudBurst 还使您能够监视和管理 WebSphere Application Server 部署。

应用补丁

WebSphere CloudBurst 提供了各种维护功能,可以更新虚拟映像、模式和虚拟系统部署。最简单的方式是迁移到新版本的 WebSphere Application Server Hypervisor Edition,一个应用了所有 WebSphere Application Server 和操作系统维护的完整映像,并使用新映像重新部署模式。这是一个快速、可重复的过程。

然而,某些情况下,可能需要直接向云中已部署的虚拟系统应用补丁。对于这种情况,可以使用 WebSphere CloudBurst 控制台来将服务补丁和 iFixes 直接上传到目录。您可以选择虚拟系统,而 WebSphere CloudBurst 将负责完成补丁应用过程,甚至还包括在应用补丁之前创建虚拟系统的屏幕快照。在应用补丁之后的任何时间,只需要单击按钮就可以轻松地回滚到先前的虚拟系统状态。

监视云的使用情况

云计算采用 “使用付费” 定价体系。当然,要实现这一点,必须对云资源的使用进行跟踪和报告。WebSphere CloudBurst 提供了有关云使用的统计数据,从而支持向企业退费。对于 WebSphere CloudBurst 内的每个用户,管理员都可以检索有关虚拟机使用、CPU、内存和 IP 使用率的信息。所有这些信息都可以在 WebSphere CloudBurst 控制台内查看(图 6),或者可以下载到一个电子表格中。

图 6. 用户使用报告
图 6. 用户使用报告

除了提供用户的资源使用情况,WebSphere CloudBurst 还提供了有关云中资源的使用信息。物理和虚拟内存的利用率、内存使用情况、IP 使用情况以及存储使用情况都可以从 WebSphere CloudBurst 控制台中查看。


结束语

私有云为公司提供了许多与公共云相同的优势,并且基于对现有资源的熟悉,私有云甚至可以为云计算提供更简单的切入点。WebSphere CloudBurst Appliance 是一款具有革新精神的新产品,它使私有 WebSphere Application Server 云成为现实,能够创建虚拟化的、可重复的部署,包含了从操作系统到定制用户脚本和应用程序的所有内容。只需单击按钮,这些可重复的部署就可以轻松地迁移到私有云中。在云中,可以像标准的 WebSphere Application Server 部署那样利用 WebSphere Application Server 虚拟系统。通过支持以服务包和 iFixes 方式应用维护,WebSphere CloudBurst 完善了 WebSphere 云环境的生命周期管理。所有这些功能都可以通过一个易于使用的 Web 2.0 接口交付,或者通过经过归档的 REST API 和 Command Line Interface 实现。

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Zone=WebSphere, Web development, Information Management
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ArticleTitle=面向企业的云计算,第 3 部分: 使用 WebSphere CloudBurst 创建私有云
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