蔡夢臣 蔣明 王旭東 方圓 徐敏 武欣欣(國網(wǎng)安徽省電力公司信息通信分公司,安徽合肥 230000)

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一種數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源分配管理方法及實現(xiàn)

蔡夢臣 蔣明 王旭東 方圓 徐敏 武欣欣
(國網(wǎng)安徽省電力公司信息通信分公司,安徽合肥 230000)

【摘 要】隨著云計算技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心在電力行業(yè)得到了長足發(fā)展,也是電力公司信息運維管理的重點工作。本文通過建立網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫及面向應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址資源分配模型,給出了一種適用電力行業(yè)數(shù)據(jù)中心地址資源管理方法,并結(jié)合安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心的實際環(huán)境研發(fā)了一套應(yīng)用系統(tǒng),通過系統(tǒng)的應(yīng)用實踐表明該方法提升了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理效率,具有較好的實用價值。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心 網(wǎng)絡(luò)地址資源管理 網(wǎng)絡(luò)資源要素庫

1 引言

數(shù)據(jù)中心是應(yīng)用系統(tǒng)集中部署、應(yīng)用的基礎(chǔ)支撐平臺,也是目前云計算發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施[1],特別是近年來,隨著企業(yè)級應(yīng)用的高度集成和和云計算、云存儲的不斷發(fā)展,數(shù)據(jù)中心逐漸從后臺走向前臺,得到了產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的高度重視與研究[2]。在電力行業(yè),隨著業(yè)務(wù)垂直化管理的不斷提升,作為支撐的應(yīng)用系統(tǒng)也逐漸走向集中化部署、應(yīng)用及運維,數(shù)據(jù)中心建設(shè)也應(yīng)用而生,并在整個電力信息化建設(shè)過程中得到高度發(fā)展[3]。

安徽省電力公司信息通信分公司承擔(dān)信息系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)運維工作,其中網(wǎng)絡(luò)地址的分配管理是日常運維工作的一項重點,網(wǎng)絡(luò)地址資源的使用對象包括數(shù)據(jù)中心設(shè)備及終端設(shè)備,均由專職人員負(fù)責(zé)地址段的劃分、分配、回收等日常管理工作。隨著三集五大的深入推進,更多應(yīng)用系統(tǒng)采用省級集中部署,使得安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心承載的應(yīng)用系統(tǒng)及配套的硬件設(shè)備急劇增加,對網(wǎng)絡(luò)地址資源的管理也提出了新的挑戰(zhàn)。主要體現(xiàn)在以下2個方面:

(1)目前地址資源的劃分、分配、回收均采用人工記錄的方式,使得地址資源臺賬準(zhǔn)確率較差,通常與實際情況存在較大的差異;需要定期發(fā)起專項工作對人工臺賬進行核查分析并進行完善,工作量大同時效率較低。

(2)應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施包括服務(wù)器、虛擬機、負(fù)載均衡設(shè)備、存儲設(shè)備等,采用人工臺賬時,網(wǎng)絡(luò)地址管理人員無法直觀全面的掌握應(yīng)用系統(tǒng)使用的地址資源情況,在進行應(yīng)用系統(tǒng)故障分析時不能有效定位關(guān)聯(lián)設(shè)備并進行故障處理。

為此需要一種信息化的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理方法,實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源的流程化、標(biāo)準(zhǔn)化管理,提升電力信息網(wǎng)絡(luò)地址資源管理水平。

2 數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理方法

數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理方法由三部分構(gòu)成,分別為網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫、面向應(yīng)用系統(tǒng)地址分配方法及網(wǎng)絡(luò)地址資源管控流程,分別實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)地址資源的管理、網(wǎng)絡(luò)地址資源的分配管理及網(wǎng)絡(luò)地址資源管理的流程化管控。

2.1 網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫

網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫用于構(gòu)建數(shù)據(jù)中心可用的所有的IP地址資源?？紤]到省公司數(shù)據(jù)中心的地理分布以及不同業(yè)務(wù)采用獨立的業(yè)務(wù)VLAN,方法通過建立地理區(qū)域、地址段、VLAN段及IP地址四層樹形結(jié)構(gòu)遍歷形成數(shù)據(jù)中心所有可用的IP地址資源。

其中VLAN段為整個基本要素庫的核心,確定了該VLAN所屬IP的業(yè)務(wù)類型,為IP地址的分配提供業(yè)務(wù)依據(jù)。VLAN段在維護時包括VLAN名稱、VLAN號、承載業(yè)務(wù)說明、VLAN網(wǎng)關(guān)、起始IP地址、結(jié)束IP地址等字段信息。通過遍歷VLAN段的起始IP地址至結(jié)束IP地址得到VLAN內(nèi)所有的IP地址資源集合,同時針對單個IP地址定義已分配、預(yù)分配及空閑三種狀態(tài),分別表示該IP已經(jīng)被實際使用、該IP未使用但已預(yù)留使用及該IP地址未使用,網(wǎng)關(guān)地址默認(rèn)為已使用。

2.2 面向應(yīng)用系統(tǒng)地址分配方法

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部硬件設(shè)備包括各類服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、負(fù)載均衡設(shè)備、安全設(shè)備、存儲設(shè)備等,在人工維護時主要依據(jù)硬件設(shè)備建立臺賬,但通常是一組硬件設(shè)備組合形成某個應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)計算資源,在維護時通常由專責(zé)人員以單個系統(tǒng)為單位進行管理,為此本方法以應(yīng)用系統(tǒng)為單位進行地址分配。

應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)計算存儲資源一般包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、負(fù)載均衡設(shè)備、安全設(shè)備、存儲設(shè)備,每類設(shè)備因設(shè)備類型不同占用的地址數(shù)不同,如負(fù)載均衡設(shè)備通常占用1-3個IP地址,同時設(shè)備在進行集群處理時還會占用額外的地址資源,為此方法采用應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備組及設(shè)備三級結(jié)構(gòu)實現(xiàn)單個應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址分配結(jié)構(gòu),設(shè)備組主要包括網(wǎng)絡(luò)組、應(yīng)用組、數(shù)據(jù)庫組、存儲組、安全組、負(fù)載均衡組。

在網(wǎng)絡(luò)地址分配結(jié)構(gòu)中,參與地址分配的為設(shè)備組及設(shè)備層,首先通過應(yīng)用系統(tǒng)確定VLAN后,針對設(shè)備組和設(shè)備在選定的VLAN中分配1至多個IP地址,實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的IP地址分配。

2.3 網(wǎng)絡(luò)地址資源管控流程

由于數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備等基礎(chǔ)臺賬隨著實際生產(chǎn)需求在不斷變化,為此網(wǎng)絡(luò)地址資源的分配在一段時間后與實際環(huán)境會存在一定差異,為保障網(wǎng)絡(luò)地址資源分配與實際環(huán)境的一致性,在實際應(yīng)用過程中制定了應(yīng)用系統(tǒng)上線網(wǎng)絡(luò)地址申請流程、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備變更網(wǎng)絡(luò)地址申請流程、應(yīng)用系統(tǒng)下線(停運)網(wǎng)絡(luò)地址回收流程,通過流程保證網(wǎng)絡(luò)地址的運維工作與應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備的變化保持一致,提升地址資源庫的準(zhǔn)確性。

3 應(yīng)用系統(tǒng)實現(xiàn)

為驗證方法的有效性,結(jié)合安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心實際環(huán)境進行了應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā),應(yīng)用系統(tǒng)采用B/S架構(gòu),實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)地址資源庫的管理以及面向應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址資源分配管理。網(wǎng)絡(luò)地址資源段管理界面,可針對網(wǎng)絡(luò)地址資源段進行新增、修改、導(dǎo)出等維護操作。以應(yīng)用系統(tǒng)為單位的設(shè)備組及設(shè)備IP地址管理界面,包括三塊內(nèi)容:應(yīng)用系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)地址使用情況一覽、應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)備組、設(shè)備網(wǎng)絡(luò)地址操作子界面及該應(yīng)用系統(tǒng)對應(yīng)的VLAN中網(wǎng)絡(luò)地址資源使用情況。

4 總結(jié)與展望

隨著云計算技術(shù)的發(fā)展,數(shù)據(jù)中心在電力行業(yè)得到了長足發(fā)展,也是電力公司信息運維管理的重點工作。本文通過建立網(wǎng)絡(luò)地址資源基本要素庫及面向應(yīng)用系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址資源分配模型,給出了一種適用電力行業(yè)數(shù)據(jù)中心地址資源管理方法,并結(jié)合安徽省電力公司數(shù)據(jù)中心的實際環(huán)境研發(fā)了一套應(yīng)用系統(tǒng),通過系統(tǒng)的應(yīng)用實踐表明該方法提升了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址資源管理效率,具有較好的實用價值。

參考文獻:

[1]鄧罡,龔正虎,王宏,陳琳,劉志宏.現(xiàn)代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)資源管理技術(shù)分析與綜述.化通信學(xué)報,2004.2.

[2]世紀(jì)互聯(lián)CloudeEx云主機進一步升級技術(shù)系統(tǒng).計算機與網(wǎng)絡(luò), 2010年36期.

[3]張贛.梁偉,基于支點的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)地址快速自動配置方法研究,第七屆中國測試學(xué)術(shù)會議論文集,2012.6.