私有云建設一般分為評估，規(guī)劃設計，實施，運維這幾個階段，本系列文章將會從這幾個方面給出IBM PMC團隊在這些方面的一些經驗，當然這些經驗并不是適合于每個客戶，在具體項目中，我們要增加，裁剪這些經驗，靈活的運用到項目中去。

本文本系列的第一篇，在私有云建設之初，我們要評估客戶現有IT基礎環(huán)境和應用環(huán)境，為以后的規(guī)劃設計打下基礎。

術語

工作負載：英文稱為workload，指的是運行在各種中間件里面，或者獨立運行的應用

用例：usecase，指的是從最終用戶的角度來看，系統(tǒng)應該具有的一些功能，每個形成一定業(yè)務意義的功能構成了一個獨立的用例

產出物：artifact，指的是工作的成果，包括文檔，代碼，配置文件等等，產出物是對用戶的系統(tǒng)建設有意義的。

項目發(fā)起人：sponsor，指的是在項目的過程中，有拍板決定一些重要事情的人，這些人一般都是中高層人員。

架構決定：architecture decision，在項目中的一些重要架構上面的決策，這些決策會記錄下來，供后面設計和實施的人參考，這些決策也要和客戶一起審閱，因為架構中通常會有一些折中，這些折衷要客戶知曉并同意。

云生應用：cloud native application，指的是特地為運行在云中而設計的應用，這些應用一般都有分布式，無狀態(tài)等特點。

評估的意義

提到評估，大家可能有些疑惑，云不是應該動態(tài)擴展嗎?我們直接把應用遷移到云上就可以了，我們?yōu)槭裁催€需要評估現有的工作負載?要回答這個問題要從公有云和私有云的不同談起。公有云和私有云的不同點很多，這里只是列舉的一些影響到我們決策的點：

私有云中工作負載基本上是明確的，公有云中有各種各種的工作負載 私有云和公有云有一個非常大的不同點：私有云的工作負載(workload)是確定的，也就是說我們在建設私有云的時候，通常都應該知道我們將要建設的云環(huán)境中需要多少的計算能力，需要多少內存，需要多大的存儲，網絡方面有什么要求等。通過了解當前的工作負載，我們可以對將要建成的私有云環(huán)境有個基本準確的估計。 而公有云無法了解這些，一般來說是建設一個通用的云?；蛘呔椭荒芴峁┮恍〤PU密集型，存儲IOPS密集型等比較寬泛的分類。通過評估，我們可以根據工作負載的需要選擇合適的資源來承載。

私有云的規(guī)模相對公有云較少 私有云一般從規(guī)模來說要比公有云的規(guī)模小的多，在中國，比較小的公有云的話也至少有1000+的物理服務器，至少兩個Region，而私有云的話一般來說在50到200臺服務器之間。在這個較少規(guī)模的私有云中，我們在服務器，網絡，存儲上的決策就明顯與大規(guī)模的公有云有所區(qū)別了。規(guī)模上的限制導致我們的私有云雖然也有彈性擴展能力，但是這種彈性擴展只能在一定的范圍之內。 通過評估，我們可以了解客戶彈性擴展的需求，建設一個適合客戶需要的私有云平臺。

評估的方法

訪談

訪談是一個古老但是很有效的手段，通過訪談我們可以了解到客戶的IT的現狀。但是要做到一個有效的訪談，還是有很多工作在里面的，首先我們要確定訪談對象：

IT運維人員，他們對現有系統(tǒng)的基礎架構最為了解

項目的發(fā)起者，通過他們了解這個項目的業(yè)務價值和業(yè)務目標，業(yè)務價值和業(yè)務目標是項目的原則性的東西，其他一切架構決定都不能違反這個原則

通過事前發(fā)放一些調查表可以提高效率，調查表要精心設計，不要包括廢話以免被調查對象產生厭惡情緒。訪談之前，我們一般會向客戶發(fā)放兩個調查表：

工作負載調查表 工作負載調查表主要是確定客戶現有的環(huán)境中有多少應用，這些應用的類型，是否有IO密集型應用等等

數據中心調查表 數據中心調查表主要檢查客戶的數據中心的供電，網絡的狀況，檢查是否滿足私有云的部署要求

通過客戶反饋的調查表，我們基本上對客戶的數據中心有一個大概的了解，遇到不清晰的問題記錄下來，在訪談的時候和客戶確認。

工具收集

在國內外的私有云項目中,容量規(guī)劃工具還是用得一般。因為各種各樣的原因，國內的私有云項目還較少使用，常見的容量規(guī)劃工具如下：

CiRBA商業(yè)軟件

VMware Capacity Planner免費，但是需要VMware的授權才能使用

容量規(guī)劃工具可以幫助企業(yè)識別整合的機會，使他們能夠縮減過度配置虛擬機，節(jié)省了資金。 工具規(guī)劃工具一般會包括兩部分：agent和中央服務器。Agent會部署在客戶現有的生產環(huán)境中，會在客戶的生產環(huán)境運行24周，這些agent消耗的資源都比較少，不會影響客戶現有的生產環(huán)境的使用，它們每隔一段時間就會將收集到數據送到中央的服務器，收集的數據包括：

CPU利用率

內存利用率

磁盤IOPS，磁盤使用大小

每一個進程對資源的利用率，包括Agent自己的

利用這些收集的數據，容量規(guī)劃工具可以得出一些關于基礎架構的推薦的配置。

當然，工具是死的，這些推薦的配置還是需要有經驗的架構師來做檢查和提高的，不過這些工具確實提供了給架構師科學決策的工具。

評估的內容

業(yè)務價值

業(yè)務價值是指客戶想要通過建設這個私有云，能夠直接給業(yè)務帶來哪些利益，不同的項目想獲得的利益不盡相同，下面是一部分例子：

更加敏捷的獲得資源

在資源緊缺的時候，能夠迅速擴張資源

節(jié)省運維成本

。。。。

這是最重要，但是也是最容易被忽略的部分。因為這一部分不涉及到具體的一些工作。但是我們上面提到了，業(yè)務價值是指導私有云建設的最高原則，我們在做具體設計的時候，要是要遇到很多的決策決定，這些架構決定一般會提供幾個選項，這些選項有的時候是沖突的，如何決定選擇哪個?我們第一要看的就是客戶的業(yè)務價值了。

現有的工作流

現有工作流是現在客戶環(huán)境中存在的工作流，企業(yè)中的業(yè)務流程是多種多樣的，我們只需識別出和我們私有云建設相關的工作流，一般來說，這些工作流包括：

IT資源申請，審批，通知用戶流程

將創(chuàng)建的云資源(包括VM，網絡，存儲)加入企業(yè)現有CMDB的流程

將創(chuàng)建的云資源加入企業(yè)現有IT基礎架構的過程，例如將VM的名字加入DNS等等

以上這些流程根據企業(yè)的大小不一，會有不同的變化，這些變化還體現在集成的方式不一樣，一些公司已經建成自己的Service Desk，他們往往傾向于利用原有的Service Desk來調用私有云的API，另外一些公司本來沒有Service Desk這個平臺，他們就想利用私有云平臺來做這個工作。 這個工作項的產出物是用例(UseCase)，后文中會給出用例的示例。

工作負載

工作負載，從不同的角度看有不同的分類，一般可以分成兩類：

傳統(tǒng)負載

云生(Cloud native)負載

傳統(tǒng)負載又可以分成：

web應用負載

數據庫應用負載

dev、test負載

雖然負載的類型很多，但是我們如果注意到下面三個方面，那么對負載的評估也就達到要求了：

1. 總的負載對計算，存儲，網絡能力的要求

2. 特別高的IOPS的負載

3. 負載的高可用性的要求 對于這三點的收集，有利于我們后面做出正確的設計決定。

計算&存儲

一般來說，對工作負載的評估完成之后，也就完成了企業(yè)對計算和存儲能力要求的評估了。當然，存儲還是要注意一下備份和災備的需求。

網絡

和計算&存儲相比，網絡還是稍微有些特殊的，網絡評估除了要看工作負載對網絡：

吞吐量的要求，也就是帶寬的要求，這個帶寬包括

外網帶寬

內部網絡應用之間的帶寬

存儲網絡的帶寬(如果是用IP網絡的話)

網絡的延遲

還需要看：

網絡的安全隔離的要求

網絡的訪問方式

網絡的其他要求

系統(tǒng)集成點

認證授權的集成 企業(yè)一般有自己的認證授權系統(tǒng)，是否需要和這些認證授權系統(tǒng)集成?

外部應用系統(tǒng)集成，包括：

資產管理系統(tǒng)

ticket系統(tǒng)

Service Desk，例如Service Now等，這個在上文已經說過了

這個評估的產出物是系統(tǒng)上下文圖(System Context Diagram)，通過這個圖我們可以看到客戶的系統(tǒng)和外界集成狀況，也可以清楚的知道項目的范圍。具體示例可以參見下文。

非功能性需求

安全

防火墻，IDS，漏洞掃描

災備

為了保證業(yè)務連續(xù)性，私有云云必須有相應的災備環(huán)境。災備這個話題在私有云中有點艱難。架構師很難給出很好的選擇。桌面云需要災備的內容包括數據庫，用戶基礎鏡像，用戶數據和檔案，各模塊配置信息等。我們需要了解用戶現有的災備環(huán)境，包括：

現有災備的流程：包括災備涉及哪些人員，災備的 RTO 和 RPO，災備發(fā)生時應有的操作等

使用的軟硬件：確定備份使用的軟硬件是什么，以及這些軟硬是否有多余的容量來容納桌面云項目的備份

備份所需的帶寬：確定現有備份網絡帶寬以及桌面云項目所需帶寬

備份的項目：評估現在數據庫是怎么備份的，文件是怎么備份的，配置項是怎么備份的，把桌面云項目拆成不同的項進行備份

備份頻率：備份的頻率是實時的 / 每小時 / 每天 / 每星期 / 每月的，把桌面云中不同的備份項歸應到不同的備份頻率中

評估的產出物

用例

下面是系統(tǒng)用例的一個例子，這個例子說明了云管理員創(chuàng)建一個新的客戶需要的信息，創(chuàng)建好了的后續(xù)流程，以及與之相關的業(yè)務流程。

虛機申請與使用功能權限：客戶管理員，用戶功能描述 云管理平臺提供虛機申請的自服務功能。

SystemContex

下面是一個系統(tǒng)上下文圖實例，通過這個示例我們可以看到，云管理平臺需要和哪些使用者以及外部系統(tǒng)做集成：

非功能性需求

非功能性的需求包括安全，性能，高可用性等等方面，在評估階段通常是列出系統(tǒng)要求達到的目標，具體如何達到這個目標，可以在設計階段體現，下面是一個非功能性需求的例子：

管理平臺的高可用性

描述云管理平臺要求提供高可用性，整體可用性要求達到99.95%