【恩墨學院】IT基礎架構(gòu)變革在路上：青海移動的去“IE”之旅

IT基礎架構(gòu)變革在路上：青海移動的去“IE”之旅

近兩年一場由互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)掀起的x86化浪潮已呈蔓延之勢，迅速波及到傳統(tǒng)行業(yè)。在互聯(lián)網(wǎng)時代，這是一個必然結(jié)果，因為降低成本，并以低成本實現(xiàn)對客戶需求的快速敏捷響應和極致用戶體驗，是加速業(yè)務創(chuàng)新、提高企業(yè)核心競爭力的重要手段。本著提升管理效率，降低交易成本的目的，IT優(yōu)化是節(jié)約計劃中不可或缺的因素。

另一方面，傳統(tǒng)的小型機和集中式存儲的架構(gòu)越來越不適應當前業(yè)務需要IT快速響應的要求。基礎架構(gòu)云化是簡化IT架構(gòu)、降低IT系統(tǒng)建設和運維成本、實現(xiàn)業(yè)務需求敏捷響應的必由之路。在可預見的將來，絕大部分中小企業(yè)的IT系統(tǒng)會選擇部署在諸如阿里云、亞馬遜AWS等公有云上，而傳統(tǒng)的大型企業(yè)如金融保險、運營商等會將IT系統(tǒng)運行在私有云上。

然而，IT系統(tǒng)的云化意味著對底層架構(gòu)的改造，這將是一個漫長的過程。如何規(guī)劃好技術(shù)路線，如何扎實地走出第一步，非常關(guān)鍵，也是一個不容易決策的過程。

青海移動由于地理位置原因，IT人才相對匱乏。對于傳統(tǒng)集中式架構(gòu)越來越不適應當前需求以及較高的運維成本，他們有更深刻的體會，對改造IT基礎架構(gòu)的愿望也更為迫切?；谶@些原因，青海移動啟動了IT基礎架構(gòu)的變革路線，并在今年6月份邁出了關(guān)鍵一步。以下是這次項目的具體情況，以及在此基礎上如何進一步去實現(xiàn)IT基礎架構(gòu)的跨越變革。希望通過這個案例，能夠給類似的企業(yè)提供一個參考。

下定決心去“IE”

青海移動剛剛實現(xiàn)了將統(tǒng)計庫從原來小型機和EMC存儲遷移到了基于分布式存儲的Oracle數(shù)據(jù)庫上，這個項目的成功對他們而言意義重大。青海移動的大部分系統(tǒng)都是運行在小型機和集中式存儲上。小型機和傳統(tǒng)的磁盤陣列在硬件可靠性上比較占優(yōu)勢，但隨著技術(shù)的發(fā)展特別是集群技術(shù)和軟件方法的改進以及資源池化概念的再次提出，x86平臺在應用軟件風險的規(guī)避和分散上已經(jīng)有了長足的進步。

雖然青海移動此前也利用過虛擬化技術(shù)建設了x86平臺云資源池，但主要是用來運行一些應用軟件，并沒有在其上承載生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫。在現(xiàn)代軟件技術(shù)的運用下，應用軟件系統(tǒng)幾乎都是模塊化的、非中心化的部署，硬件基本不會影響應用軟件的運行。但是作為IT系統(tǒng)核心的數(shù)據(jù)庫，是屬于絕對中心化的部分。如果數(shù)據(jù)庫或數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，將會嚴重影響生產(chǎn)的運行。

在此之前，青海移動對于x86服務器運行數(shù)據(jù)庫幾乎沒有經(jīng)驗，將Oracle數(shù)據(jù)庫遷移到x86服務器上，如何保障系統(tǒng)的長期可靠、穩(wěn)定運行？青海移動有著非常大的顧慮。在此種情況下，青海移動決定選擇與國內(nèi)數(shù)據(jù)庫服務商云和恩墨合作，正式啟動遷移項目。從項目開始到正式遷移歷經(jīng)了半年時間，并在今年5月實現(xiàn)了統(tǒng)計庫從傳統(tǒng)架構(gòu)遷移到x86分布式存儲平臺。到目前為止，系統(tǒng)運行非常穩(wěn)定?？梢哉f，青海移動成功地完成了Oracle數(shù)據(jù)庫去“I（BM）E（MC）”的第一步。

性能、成本、運維：去 "IE" 給青海移動帶來積極效果

在青海移動看來，這次成功的去“IE”項目，實現(xiàn)了以下兩個目標：

1. 成本的大量降低。原來的小型機已經(jīng)超期服役，磁盤陣列的存儲容量也已經(jīng)不能滿足需求，需要更換小型機和進行存儲擴容。而使用新的架構(gòu)，其成本大幅低于原有架構(gòu)。從長期的運維來看，TCO成本還會更低。

2. 性能的大幅提升。遷移后，系統(tǒng)的各個業(yè)務模塊的性能普遍都得到提升，不少業(yè)務性能甚至獲得了十倍以上的提升 。

比較重要的是，通過一個多月的實際感受，業(yè)務人員反映系統(tǒng)變得更快、更流暢了，并希望將其他系統(tǒng)也遷移到新的環(huán)境中。業(yè)務部門的正面反饋和積極配合，對于推動青海移動IT基礎架構(gòu)的真正變革將起到非常重要的作用。據(jù)了解，青海移動已經(jīng)著手將結(jié)算系統(tǒng)遷移到新的基于分布式存儲架構(gòu)的x86平臺上，并與原來的統(tǒng)計庫實現(xiàn)整合，從而達到減少Oracle數(shù)據(jù)庫分割管理數(shù)量的目的。而這正是業(yè)界針對“去IOE”口號的另一種聲音，即“去IE減O”的實際踐行。

青海移動前景規(guī)劃

以下青海移動項目負責人對未來的一些規(guī)劃，以及如何付諸實現(xiàn)，表明了其對IT基礎架構(gòu)改造的決心和信心：

1. 將邊緣系統(tǒng)遷移到x86平臺上，從0開始構(gòu)造新的基礎架構(gòu)，并實現(xiàn)去“IE”方案的驗證和經(jīng)驗積累。

2. 逐步將周邊系統(tǒng)遷移到新的架構(gòu)上，在此過程中實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫整合，實現(xiàn)“減O”方案的驗證和經(jīng)驗積累。

3. 將一些重要系統(tǒng)遷移到新的架構(gòu)上，最終形成數(shù)據(jù)庫云平臺的架構(gòu)模式。

在前期項目成功的基礎上，青海移動通過構(gòu)建分布式存儲架構(gòu)上的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)更多系統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫整合遷移。如此一來，實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫私有云架構(gòu)模式的探索就呈現(xiàn)出平穩(wěn)但快速推進的態(tài)勢。對于運營商而言，這樣的方式無疑是見效最顯著卻又最安全的方式。

對于運維，新的架構(gòu)模式下又會出現(xiàn)哪些變化呢？針對這個問題，青海移動業(yè)務支撐中心IT基礎架構(gòu)和運維的負責人表示，新的平臺確實跟以住有很大的不同，現(xiàn)在都是開放式的標準化軟硬件，在新平臺上擴容為結(jié)算庫的整合作準備時，不用再請專業(yè)的存儲工程師來做，只需要走集中采購，購買標準的硬盤、PC服務器，接到分布式存儲的網(wǎng)絡上，安裝分布式存儲軟件，通過簡單的命令就實現(xiàn)了存儲的擴容。因為都是標準化的開放式的設備：PC服務器、SAS硬盤、SSD硬盤，任何一個搞IT的技術(shù)人員都能很快熟悉這些設備并進行維護，不再需要像以前那樣訂購專門的硬件，并在故障時刻等待專門的主機和大型存儲設備工程師到場維護，這對于運維的要求、運維的成本，都得到了大幅降低，而且運維響應度又得到了提升。甚至不再需要像以往那樣，要做長期的容量規(guī)劃，因為新的分布式存儲架構(gòu)下，存儲容量和計算能力都可以做到即插即用。原來的容量規(guī)劃，要么資源閑置，造成成本浪費；要么資源不足，系統(tǒng)能力受到影響。

采用全新存儲架構(gòu)

青海移動在這次項目中嘗試了一套全新的分布式存儲架構(gòu)架構(gòu) - zData，云和恩墨西區(qū)負責人熊軍深入了解了zData的技術(shù)架構(gòu)情況并展示了如下的體系架構(gòu)圖例。

熊軍介紹，云和恩墨的分布式存儲架構(gòu)zData是整合了標準化x86服務器、40/56Gb Infiniband高速網(wǎng)絡、閃存卡、SAS盤、SSD盤和分布式存儲軟件形成的超融合解決方案。

該方案通過靈活的軟件解決方案創(chuàng)建虛擬SAN，大幅降低了成本和復雜性，基于PCIe的閃存存儲提供了極高的性能和超低延遲等優(yōu)點來加快數(shù)據(jù)庫的整體性能。通過方便靈活地搭配不同存儲介質(zhì)，能夠以較低的成本應對以下這些應用場景：

1. 使用少量的SSD盤和閃存卡，加上大容量低成本的SAS硬盤和SATA硬盤，滿足如數(shù)據(jù)倉庫這樣的大數(shù)據(jù)量、密集IO的系統(tǒng)。單個數(shù)據(jù)庫節(jié)點高達每秒12GB的吞吐，可以輕松應對100TB級別的數(shù)據(jù)倉庫。

2. 使用全閃存卡和SSD盤，滿足對高并發(fā)、低延時OLTP類系統(tǒng)的需求。單個數(shù)據(jù)庫節(jié)點超過100萬IOPS，單個IO延時在0.6毫秒以下足以滿足交易型系統(tǒng)極端性能要求。

3. SSD盤、閃存卡和SAS硬盤分層設計應用，形成不同IO需求的應用，應對數(shù)據(jù)庫整合的混合IO要求。

面對去IE項目的成功實踐，青海移動負責人表示：“IT基礎架構(gòu)的簡化，讓我們不用花太多精力在單個設備、單個系統(tǒng)上，而是讓我們的精力可以更多聚焦在業(yè)務需求上，甚至實現(xiàn)IT驅(qū)動業(yè)務的目標。這就是IT基礎架構(gòu)變革帶來的好處，青海移動也將繼續(xù)在這條變革之路上探索、前行。”