Chmura prywatna
gwarantuje możliwość świadczenia elastycznych usług biznesowych, dostarczanych
klientom poprzez samoobsługowe narzędzia. Projekt wdrożenia chmury to dobra
okazja do właściwego zaprojektowania własnej infrastruktury, aby spełniała ogólnie
przyjęte wytyczne i wzorce. W architekturze każdej chmury
obliczeniowej powinny być uwzględnione wymienione poniżej elementy.

• Samoobsługa – odbiorca usługi dostarczanej
przez infrastrukturę chmury powinien móc samodzielnie definiować parametry usługi
(moc obliczeniowa, pamięć, sieci, zasoby dyskowe) przy pomocy mechanizmów
samoobsługowych (np. portal web), dzięki czemu usługa nie będzie wymagać
obsługi ze strony administratorów.

• Współdzielenie
zasobów
– chmura powinna dostarczać użytkownikom współdzielone
pule zasobów. Powinny one być niezależne od ich fizycznych lokalizacji, także
użytkownicy nie powinni być świadomi fizycznych lokalizacji wykorzystywanych
zasobów.

• Elastyczność
i skalowalność

– rozwiązania chmury powinny umożliwić natychmiastowe alokowanie oraz
zwalnianie zasobów, zgodnie z rosnącym lub malejącym zapotrzebowaniem
usług. Mechanizmy te powinny działać automatycznie i bez potrzeby
ingerencji człowieka. Dodatkowo, użytkownik chmury powinien postrzegać zasoby
jako niemal nieograniczone oraz zdolne do obsłużenia dowolnego scenariusza.

• Mierzalność
usług
– usługi chmury muszą
umożliwiać rozliczanie klientów według aktualnego zużycia zasobów. Używane
zasoby są monitorowane, raportowane oraz kontrolowane przez dostawcę usług oraz
odpowiednie polityki. Dzięki temu dostarczane rozliczenia są wiarygodne dla
dostawcy oraz dla klientów.

Biorąc pod uwagę
powyższe wymogi, należy zauważyć, że chmura obliczeniowa to znacznie więcej niż
tylko wirtualizacja, konsolidacja serwerów czy usługi online, a kluczowe
elementy chmury (samoobsługa, współdzielenie zasobów, elastyczność
i skalowalność oraz mierzalność usług) tworzą nową jakość dla dostarczania
usług. Kiedy te wszystkie wymagania są spełnione w tradycyjnym centrum
danych, zmienia się ono w chmurę prywatną. Zasadniczą  różnicą pomiędzy tradycyjnym modelem centrum
danych (gdzie główny nacisk położony jest na infrastrukturę oraz na jej
działanie) oraz chmurą prywatną jest to, że chmura skupia się na dostarczaniu
usług.

 

Zalety chmury prywatnej

W porównaniu
z tradycyjnym centrum danych chmury prywatne wyróżnia wiele zalet.
Podstawową jest możliwość szybkiego tworzenia, testowania oraz wdrażania
rozwiązań, co w klasycznym modelu zajmowało tygodnie lub nawet miesiące.
Wystarczy wypełnić formularz online, aby automatycznie zostały stworzone
i uruchomione maszyny wirtualne z odpowiednio przypisanymi zasobami
– wszystko bez żadnej ingerencji obsługi dostawcy chmury.

 

Kolejną ważną
zaletą jest elastyczność i skalowalność zasobów chmury. Umożliwia ona
znaczną oszczędność pieniędzy na wykorzystywanych zasobach (moc obliczeniowa,
pamięć operacyjna, sieci, przestrzeń dyskowa). W momencie rozpoczęcia
projektu zasoby są alokowane do usługi chmury, a w momencie
zakończenia projektu wracają do globalnej puli, dzięki czemu klient płaci tylko
za faktycznie zużyte zasoby. Jest to możliwe dzięki precyzyjnym pomiarom
i monitorowaniu rzeczywistego wykorzystania usług chmury oraz dostarczania
szczegółowych raportów. W ten sposób działy IT z klasycznych centrów
kosztów przekształcają się w dostawcę usług biznesowych.

W trakcie
zmiany tradycyjnych centrów danych w centra oparte na chmurze prywatnej,
działy IT uczą się jak sprawnie i efektywnie pracować w środowisku
chmury. Doświadczenia zdobyte przy tworzeniu architektury, projektowaniu,
planowaniu, wdrażaniu i zarządzaniu chmurą prywatną procentują przy
dalszym rozwoju.

Warto pamiętać, że potencjał chmury prywatnej może zostać dodatkowo
rozszerzony dzięki połączeniu z chmurą publiczną. Zyskiem jest niemal
nieograniczona skalowalność takiej chmury hybrydowej.

 

Wirtualizacja zasobów krokiem ku chmurze

Pierwszym etapem
budowy chmury prywatnej jest stworzenie spójnego systemu zarządzania
tożsamością. System ten będzie autoryzował wszystkie kolejne działania
i usługi realizowane w ramach chmury. Na tak przygotowanym
fundamencie można zwirtualizować zasoby serwerowe. Budując środowisko
wirtualne, tworzymy jednocześnie podstawy do działania chmury prywatnej,
pozwalającej świadczyć zaawansowane usługi (IaaS, PaaS, SaaS). W tym celu
można wykorzystać wbudowany w Windows Server 2012 wirtualizator Hyper-V
3.0 (dostępny również bezpłatnie do pobrania ze stron Microsoft).

Jednak
zwirtualizowane środowisko to dopiero pierwszy etap budowy chmury prywatnej.
Konieczna jest warstwa zarządzania, monitorowania i automatyzacji
procesów. Zadania te realizowane są przez odpowiednie komponenty pakietu System
Center 2012 SP1. Wirtualnymi maszynami zarządza System Center Virtual Machine Manager,
który pozwala zrobić wiele więcej niż sama konsola do obsługi Hyper-V wbudowana
w Windows Server. Dzięki niemu można łatwo przenosić maszyny wirtualne,
korzystać z rekomendacji działań wobec niedociążonych lub przeciążonych
serwerów, stosować wbudowane biblioteki z obrazami systemów lub płyt
(pliki ISO), skryptami itd.

Virtual Machine
Manager to aplikacja wykonawcza, która – w zależności od sytuacji
– na podstawie zdefiniowanych przez administratora reguł może dodawać lub
zabierać zasoby. Jeżeli jednak zostanie wzbogacona dodatkowo o portal
samoobsługowy, pracownikom firmy zostanie zapewniona samodzielna obsługa
poprzez narzędzie do rezerwacji zasobów potrzebnych do realizacji ich celów
biznesowych. Dzięki temu portalowi zgłaszane są zapotrzebowania użytkowników
(działów biznesowych) na zasoby niezbędne do realizacji projektów. Użytkownik
określa ile maszyn, instancji baz danych, zasobów pamięci i procesora jest
potrzebnych. Zgodnie z zapotrzebowaniem zasoby te są mu potem
przydzielane, jeśli taki wniosek zostanie zaakceptowany przez administratora
chmury prywatnej.

Oczywiście,
dzięki zaletom wirtualizacji suma deklarowanego obciążenia przez wszystkich
użytkowników biznesowych może być wyższa od rzeczywistych zasobów IT, którymi
dysponuje organizacja. Dzieje się tak dlatego, że przez większość czasu
sumaryczne zapotrzebowanie nie przekracza możliwości serwerów. W fazie
deklaracji zapotrzebowania na usługę przez stronę biznesową i akceptacji
zgłoszenia przez IT, następuje ważny moment. To właśnie wtedy zawierana jest
umowa pomiędzy działami, dotycząca z jednej strony tego, jak zostanie
obciążony budżet działu biznesowego, a z drugiej, jaką usługę
w odpowiedzi na zapotrzebowanie dostarczy dział IT.

 
Chmura stale monitorowana

Poprawne
działanie chmury prywatnej jest gwarantowane dzięki możliwości stałego,
dogłębnego monitorowania i raportowania wszystkich jej warstw oraz
procesów w nich zachodzących. Do tego celu służy System Center Operations
Manager (SCOM), który jest narzędziem umożliwiającym obsługę wielu platform
serwerowych, różnych systemów operacyjnych i wirtualizatorów. SCOM ma
jeden przejrzysty interfejs, który pokazuje aktualny stan i informacje
o wydajności sprzętu, systemów i aplikacji.

Na podstawie zbieranych danych informujących o dostępności,
wydajności, konfiguracji czy bezpieczeństwie poszczególnych systemów, powiadamia
również o ewentualnych problemach oraz przedstawia proponowane rozwiązania
z bazy wiedzy. Tak przekrojowy monitoring z rozbudowaną warstwą
raportową jest nieodzownym elementem w celu utrzymania wysokiego poziomu
usług przez IT oraz służy do rozliczania się z nich w ramach chmury
prywatnej. Natomiast samym administratorom SCOM znacznie ułatwia wczesne
wykrywanie i rozwiązywanie problemów w środowiskach heterogenicznych.

Ponieważ docelowo
chmura prywatna, którą budujemy, będzie utrzymywać wiele złożonych usług,
warto wyposażyć ją w mechanizmy zaawansowanej automatyki. Ten element
można zrealizować z wykorzystaniem oprogramowania System Center Orchestrator.
Rozwiązanie to umożliwia integrację wszystkich heterogenicznych komponentów
chmury i realizowanie sekwencji czynności administracyjnych, rozwiązując
automatycznie pojawiające się problemy.

 

Pełna heterogeniczność

Microsoft stosuje
otwarte podejście przy budowie chmur obliczeniowych, w którym potrzeby
klienta mają pierwszeństwo przed określonymi technologiami. Chmura prywatna
Microsoft obsługuje różnorodne środowiska wirtualizatorów (Hyper-V, XenServer,
VMware ESX/ESXi), systemów operacyjnych (Windows, dystrybucje systemu Linux,
np. RedHat, SUSE, CentOS) i platform projektowania aplikacji (.NET, Java,
Ruby, Python). Dzięki temu klienci mogą wykorzystać istniejącą infrastrukturę
i posiadane umiejętności. Ponadto, Microsoft oferuje międzyplatformową
funkcję monitorowania systemów gości Linux/Unix (System Center Operations
Manager), międzyplatformową funkcję zarządzania konfiguracją (System Center
Configuration Manager) i automatyczną integrację narzędzi do zarządzania
innych producentów, takich jak HP, CA i BMC (System Center Orchestrator).

Wirtualizator Hyper-V zapewnia wysoką wydajność i skalowalność
aplikacji, w szczególności własnych rozwiązań Microsoftu, takich jak
SharePoint, SQL czy Exchange. Dzięki niemu można bez obaw zwirtualizować
oprogramowanie o istotnym znaczeniu dla przedsiębiorstwa w chmurze
prywatnej firmy Microsoft.

Dla działów
biznesowych najważniejszymi w ofercie IT są aplikacje. Platforma
przetwarzania danych w chmurze jest skoncentrowana właśnie na aplikacjach,
co pomaga klientom skupić się na rzeczywistym biznesie, zamiast na jego
infrastrukturze technicznej. Ważna jest też szeroko rozumiana heterogeniczność,
czyli obsługa różnych wirtualizatorów, systemów operacyjnych i struktur
aplikacji. Rozbudowa zwirtualizowanej infrastruktury w kierunku chmury
prywatnej, pozwala organizacji skupić się nie na technikaliach, czyli maszynach
wirtualnych, lecz na aplikacjach i usługach.

 
Usługi jak programy

Podejście
Microsoftu jest skoncentrowane na usługach i pomaga klientom zarządzać
całym cyklem życia aplikacji, począwszy od udostępniania usług (wizualizacja,
projektowanie, budowanie struktury, wdrożenie i konfiguracja), po ich
obsługę (monitorowanie, korygowanie i aktualizację). Usługę można porównać
do logicznego odpowiednika programu. Oprogramowanie System Center 2012
umożliwia zdefiniowanie „wzorca usługi”, w którym zostanie zapisana
struktura usługi aplikacji. Ten wzorzec usługi obejmuje profile sprzętowe,
profile systemu operacyjnego, ustawienia aplikacji, wartości progowe kondycji
i wydajności, zasady aktualizacji i skalowania itp. Pokazuje to, jak
do usługi aplikacji dodane zostają wskazane powyżej atrybuty chmury dla każdej
warstwy usługi.

Ponadto System
Center 2012 obejmuje obszar wirtualizacji aplikacji. Jest to technologia, która
umożliwia wirtualizację aplikacji serwerowych oraz uproszczenie procesu
wdrażania i aktualizacji oprogramowania w chmurze prywatnej, bez
konieczności ich modyfikowania lub ponownej ich instalacji.

Oprogramowanie
System Center Operations Manager monitoruje kondycję i wydajność
wszystkich elementów infrastruktury informatycznej, w tym warstwy fizycznej,
warstwy wirtualizacji, systemu operacyjnego i aplikacji. Rozwiązanie
oferuje także kompleksowy monitoring transakcji aplikacji w celu
maksymalizacji poziomu dostępności i wydajności. Pozwala to na uzyskanie
wyższej wydajności, niż jest gwarantowana w umowach serwisowych. Dzięki
rozwiązaniom do obsługi chmury prywatnej firmy Microsoft infrastruktura
informatyczna zapewni grupom biznesowym możliwość wdrażania aplikacji oraz
zagwarantuje odpowiedni poziom ich wydajności. Oprogramowanie System Center App
Controller 2012 zapewnia użytkownikom jeden interfejs do administrowania
i obsługi aplikacji w chmurach prywatnych i publicznych,
a także oferuje pełny obraz i kontrolę wdrażania, zarządzania
i obsługi aplikacji.

 

Chmura prywatna – krok po kroku

1. Instalacja
Windows Server 2012. Serwer Windows wraz z wirtualizatorem Hyper-V
umożliwi stworzenie chmury.
Fizyczny serwer wykorzystany do
tego celu powinien mieć sprzętowe wsparcie dla wirtualizacji. Usługa Active
Directory pomoże w stworzeniu centralnego systemu uwierzytelnienia usług.
Tymczasem moduł Clustering Service pozwoli przenosić maszyny wirtualne pomiędzy
hostami Hyper-V bez zatrzymywania.

2. Instalacja oprogramowania
monitorującego System

Center Operations Manager. Pozwoli ono
sprawdzić, czy wykonana do tej pory konfiguracja dobrze działa i usunąć
ewentualne błędy. Docelowo SCOM będzie odpowiadał za całościowe monitorowanie
środowiska chmury prywatnej: warstwy fizycznej, sieciowej, wirtualnej, systemów
operacyjnych gości, zawartych w nich aplikacji, a nawet elementów
rozwiązania realizowanych nie tylko w chmurze prywatnej, ale także
w chmurze publicznej. Na podstawie tych danych SCOM stworzy raporty
dostępności usług dla końcowego odbiorcy oraz pomoże szybko rozwiązać
pojawiające się problemy w tak złożonej architekturze.

 

3. Instalacja
rozwiązania do zarządzania heterogenicznym środowiskiem wirtualnym System
Center Virtual
Machine Manager.
Jest to element pozwalający na
tworzenie maszyn wirtualnych; odpowiada za dobór odpowiednich hostów
wirtualizacyjnych do ich uruchomienia oraz umożliwia kontrolę całego cyklu
życia takiej maszyny. Za jego pomocą tworzona jest biblioteka wzorców
opisujących standardowe maszyny wirtualne, pracujące w nich systemy
operacyjne, również z osadzonymi w nich aplikacjami. Korzystając
z tych wzorców, użytkownicy (lub elementy automatyki chmury prywatnej)
będą mogli szybko tworzyć usługi działające na żądanie. Biblioteka może również
przechowywać usługi chwilowo niewykorzystywane, których jednak nie chcemy
z chmury usuwać.

4. Portal
samoobsługowy – System Center Service Manager.
Aby było możliwe traktowanie zasobów chmury jako usługi IaaS, należy
zainstalować portal samoobsługowy, za pomocą którego odbiorcy usług będą mogli
rezerwować zasoby obliczeniowe. Jeśli administrator chmury zatwierdzi takie
zgłoszenie, to w ramach tych rezerwacji użytkownicy będą mogli
samodzielnie tworzyć maszyny wirtualne i usługi. Mogą do tego celu
wykorzystywać wcześniej przygotowane przez administratora wzorce lub tworzyć
własne modele od podstaw. Elementem portalu są panele raportowe, służące do
rozliczania odbiorców usług z wykorzystanych w okresie rozliczeniowym
zasobów.

5. Wdrożenie
systemu automatyzacji czynności administracyjnych w środowiskach
heterogenicznych – System Center Orchestrator.
Ponieważ środowisko chmury prywatnej oraz świadczone za jego pomocą usługi
z czasem będą coraz bardziej złożone, można uzupełnić tworzone
rozwiązanie elementami pełnej automatyzacji. Za pomocą System Center
Orchestrator można też tworzyć i nadzorować środowiska usługowe składające
się z wielu różnych maszyn wirtualnych i aplikacji. Na przykład,
jeśli systemy monitoringu zidentyfikują wąskie gardło w warstwie
prezentacji aplikacji przez serwery webowe, system może automatycznie powołać
kolejną maszynę wirtualną z taką usługą i zintegrować ją z już
działającym środowiskiem. W ten sposób będzie możliwe automatyczne
reagowanie na zmieniające się warunki obciążeń poszczególnych elementów usługi.

6.
Przygotowanie środowiska raportowego.
Odbiorcy biznesowi
usług z chmury często odnoszą się do poziomu dostępności świadczonych
usług i chcą wiedzieć, za co płacą. Dlatego warto stworzyć portal, który
w przystępny sposób umożliwi graficzne przedstawienie realnych parametrów
dostępności usług na podstawie wcześniej założonych w umowie kryteriów.