基于Tivoli Provisioning Manager實現(xiàn)系統(tǒng)環(huán)境的遠程快速部署

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前言：

隨著市場競爭的日漸激烈，銀行、電信等大型企業(yè)都以不斷為用戶提供新業(yè)務和提升原有業(yè)務作為吸引客戶的重要手段。在業(yè)務系統(tǒng)升級和新業(yè)務上線周期不斷縮短的今天，承擔著應用系統(tǒng)投產(chǎn)運行前測試工作的企業(yè)開發(fā)測試中心，就成為保障安全生產(chǎn)，提升企業(yè)競爭力的關鍵部門。如何適應不斷變化的測試環(huán)境，提高效率，減少投入，是企業(yè)開發(fā)測試中心面臨的巨大挑戰(zhàn)。

本文通過逐步分析企業(yè)測試中心系統(tǒng)快速部署的具體要求、實現(xiàn)系統(tǒng)資源部署的步驟和方法，介紹了IBM Tivoli Provisioning Manager自動化部署的功能以及面向數(shù)據(jù)中心等大型、復雜IT環(huán)境的RDP系統(tǒng)部署解決方案。

1. 企業(yè)開發(fā)測試中心系統(tǒng)資源部署需求
1.1測試中心工作內(nèi)容和架構環(huán)境

作為企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)升級和新系統(tǒng)投產(chǎn)運行前系統(tǒng)測試工作的承擔者，企業(yè)開發(fā)測試中心基于開放平臺的日常測試任務包括以下部分：

業(yè)務系統(tǒng)的功能測試

業(yè)務系統(tǒng)的壓力測試

業(yè)務系統(tǒng)的安全測試

業(yè)務平臺的綜合測試

生產(chǎn)系統(tǒng)維護/升級的驗證測試

IT 平臺技術、產(chǎn)品的預研、測試、評估

實現(xiàn)以上測試功能，測試中心的開放系統(tǒng)平臺基礎架構通常包括以下部分：

網(wǎng)絡系統(tǒng)；

服務器系統(tǒng)（包括操作系統(tǒng)）；

存儲系統(tǒng)；

中間件和基礎軟件；

其他

1.2 測試中心系統(tǒng)環(huán)境的特點

由于各類測試的目的不同，其測試系統(tǒng)的業(yè)務模擬要求也不同。這就要求測試中心IT環(huán)境必須涵蓋企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的類型，同時又有區(qū)別于生產(chǎn)系統(tǒng)的特點：

匹配生產(chǎn)環(huán)境，系統(tǒng)型號多樣：

測試中心的IT系統(tǒng)，為了保障對企業(yè)各類已有或新業(yè)務系統(tǒng)的測試，必須能夠匹配企業(yè)新舊業(yè)務系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境，具有異構，復雜，多樣的特點。

資源利用率高，要求資源共享：

為了保障業(yè)務系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行，生產(chǎn)環(huán)境往往會有一定的資源冗余。從資金投入和利用時限等角度出發(fā)，測試中心的IT資源都要求被重復、充分利用和共享。主要體現(xiàn)在服務器和存儲資源上。

系統(tǒng)配置變化快：

業(yè)務系統(tǒng)測試通常是短期階段性的工作。在一個測試任務完成后，測試的IT設備將被收回，重新部署進行新的測試。頻繁的系統(tǒng)配置變換是其特點之一。

其他特點：

包括服務要求高；安全、災備等管理要求低于生產(chǎn)系統(tǒng)；管理手段和人員少于同等級別的生產(chǎn)環(huán)境等。

1.3 測試中心系統(tǒng)資源部署的需求

不同于生產(chǎn)環(huán)境，測試環(huán)境的系統(tǒng)配置隨著測試的變化快速更替。企業(yè)測試中心往往需要耗費大量的人力物力進行測試系統(tǒng)的準備和搭建，反復進行服務器，存儲，網(wǎng)絡環(huán)境，操作系統(tǒng)和應用軟件的安裝，配置和恢復等。據(jù)業(yè)界咨詢專家估計，19%的數(shù)據(jù)中心服務器維護成本來自“系統(tǒng)初始化和軟件部署”。而測試中心具有比通常的數(shù)據(jù)中心更為頻繁的“系統(tǒng)初始化和軟件部署”的需求，其維護成本也就更高。同時手工操作依賴于操作者的技術水平和現(xiàn)場發(fā)揮，難以規(guī)范。操作不熟練，或者誤操作，就會導致測試環(huán)境搭建工作的延誤，影響被測業(yè)務系統(tǒng)的及時上線，造成企業(yè)不必要的損失和測試中心服務滿意度的下降。

如何提高測試環(huán)境的準備效率，為企業(yè)節(jié)約人力物力，避免人為操作可能的失誤，保障測試工作的如期順利進行，是企業(yè)測試中心測試環(huán)境部署的關鍵需求。而自動化的實現(xiàn)測試環(huán)境的部署，將極大的提高測試中心的IT服務水平。越來越多的企業(yè)已經(jīng)意識到了自動實現(xiàn)測試環(huán)境部署的迫切性和對測試中心未來發(fā)展的意義。采用專業(yè)的資源部署管理工具，實現(xiàn)基于策略的系統(tǒng)環(huán)境自動化部署，已成為企業(yè)選擇的方向。

2. 自動化資源部署實現(xiàn)分析

2.1資源部署的過程
資源部署（Provisioning），是指通過安裝和配置將一種資源從原始狀態(tài)變?yōu)榭捎脿顟B(tài)的過程。對于企業(yè)開發(fā)測試中心來講，這種資源可以是硬件資源（服務器），也可以是軟件資源（中間件或數(shù)據(jù)庫），還可以是網(wǎng)絡資源和存儲。測試中心要實現(xiàn)自動化的系統(tǒng)資源部署，首先要規(guī)劃系統(tǒng)資源部署的過程，確定流程先后關系，各個步驟的操作；然后將手動的過程腳本化，定制為自動化的流程；最后調(diào)試實現(xiàn)自動化的系統(tǒng)資源部署。

首先我們細化一下系統(tǒng)資源部署的過程，分為六個步驟：

1.服務器和存儲準備：包括服務器的硬件組裝，加電；存儲資源的連接和劃分，通常通過存儲設備提供商或第三方的的存儲管理工具實現(xiàn)存儲劃分和配置。

2.啟動，操作系統(tǒng)引導準備：控制一臺沒有操作系統(tǒng)的服務器，一般通過操作系統(tǒng)提供商的系統(tǒng)管理工具實現(xiàn)。

3.安裝操作系統(tǒng)：操作系統(tǒng)安裝，也可以通過調(diào)用鏡像管理工具來實現(xiàn)。

4.網(wǎng)絡配置：根據(jù)實際情況，選擇將服務器配置到測試環(huán)境的網(wǎng)絡

5.安裝應用系統(tǒng)：部署應用軟件，如應用服務器，數(shù)據(jù)庫等。

6.配置并啟動應用軟件：啟動，測試，配置并最終使應用軟件達到測試環(huán)境準備的要求，包括配置網(wǎng)絡負載均衡等。

將服務器系統(tǒng)資源的部署的這些步驟，通過自動化的管理工具串聯(lián)起來，就成為自動化的系統(tǒng)資源部署。

2.2自動化的資源部署
分析系統(tǒng)資源部署的6個步驟，要通過系統(tǒng)資源自動化部署工具實現(xiàn)對不同廠商設備，應用軟件的部署和配置，就必須通過腳本調(diào)用廠商管理配置工具，并且確保這些調(diào)用過程可以以靜默的方式實現(xiàn)，否則大量的人機交互將導致部署過程依賴于現(xiàn)場人工操作，失去了快速、自動部署的意義。

確認整個部署過程可以通過自動化的腳本調(diào)用，基于工作流來實現(xiàn)后，我們可以提出系統(tǒng)資源快速部署的方案架構，如下圖：

圖1 系統(tǒng)資源快速部署方案架構

其中，工作流引擎和數(shù)據(jù)模型是我們在系統(tǒng)部署管理工具中涉及的功能模塊，通過將具體的軟硬件甚至邏輯概念定義在數(shù)據(jù)模型中，管理工具可以標識并在工作流中調(diào)度這些組件資產(chǎn)，實現(xiàn)各類管理功能。工作流引擎是調(diào)用和觸發(fā)工作流，實現(xiàn)部署自動化的核心機制，自動將不同種類的腳本流程整合至一個集中、強健、可重復使用的工作流數(shù)據(jù)庫中。

通常測試中心對業(yè)務系統(tǒng)的測試都只是涉及到被測系統(tǒng)軟件，對硬件的要求僅限于性能和容量，所以我們在此不對硬件資源部署做詳細的描述。同時由于應用系統(tǒng)軟件數(shù)量龐雜，本文將主要關注于操作系統(tǒng)層面的自動化資源部署。

2.3操作系統(tǒng)管理工具

專用操作系統(tǒng)管理工具

考慮操作系統(tǒng)的自動部署，各個操作系統(tǒng)提供商針對其客戶可能存在的大批量操作系統(tǒng)安裝配置的需求，分別提供了其操作系統(tǒng)專用的系統(tǒng)資源管理工具。

UNIX操作系統(tǒng)的提供商，IBM,HP和SUN，在提供工作站，服務器甚至大型并行超級計算機硬件設備和操作系統(tǒng)的同時，為了支持如大型測試中心這樣擁有大量該廠商設備的企業(yè)用戶對系統(tǒng)和應用軟件進行安裝、升級和維護會耗費大量資源的情況，也開發(fā)了通過網(wǎng)絡進行系統(tǒng)安裝的管理工具。提供一種簡便、有效的方式，減少停機時間，支持多臺服務器并發(fā)操作。其中IBM對于AIX操作系統(tǒng)提供了NIM網(wǎng)絡安裝管理工具；HP對于HPUX操作系統(tǒng)提供了Ignite-UX管理工具；JumpStart 技術是 Sun 基于網(wǎng)絡的 Solaris OS 安裝機制。

對于Linux操作系統(tǒng)，Redhat開創(chuàng)了kickstart技術實現(xiàn)操作系統(tǒng)部署功能。

開放系統(tǒng)資源管理工具

在企業(yè)測試中心這樣擁有大量設備，異構復雜的IT環(huán)境中，測試人員面臨不斷變化的測試，往往需要涉及不同種類，不同時期的操作系統(tǒng)。在測試人員有限的情況下，借助于專用操作系統(tǒng)管理工具，大大簡化了部署工作。但測試工作人員仍然需要熟悉這些分立的管理工具。面對這種情況，一套能夠集成管理各類操作系統(tǒng)，為測試人員提供統(tǒng)一的管理界面，屏蔽底層環(huán)境異構性的系統(tǒng)資源管理工具就成為企業(yè)測試中心等異構環(huán)境用戶的首選。

IBM Tivoli Provisioning Manager產(chǎn)品家族就提供了這樣的開放系統(tǒng)資源管理工具。支持對Windows，主流UNIX和Linux各類平臺的統(tǒng)一管理，包括操作系統(tǒng)部署，鏡像管理，應用軟件安裝和配置等功能，甚至可以對服務器的軟硬件資產(chǎn)進行掃描，配合企業(yè)IT資產(chǎn)管理和補丁分發(fā)等系統(tǒng)管理的重要功能。

3. 通過TPM實現(xiàn)開放平臺系統(tǒng)環(huán)境遠程快速部署

3.1 TPM（Tivoli Provisioning Manager）
IBM Tivoli Provisioning Manager 是IBM Tivoli產(chǎn)品家族企業(yè)自動化管理解決方案的核心產(chǎn)品，可自動完成原來需要手工完成的服務器、操作系統(tǒng)、中間件、應用程序、存儲器和網(wǎng)絡設備的供應和配置任務。

TPM通過工作流自動完成系統(tǒng)資源配置和部署的過程。它使用預先構建的"行業(yè)最佳實踐"工作流來提供對主要供應商產(chǎn)品的控制和配置。這些工作流支持來自主要供應商，比如IBM、SUN、HP、Cisco、Mware Citrix、Siebel和 Microsoft的產(chǎn)品。這些工作流可以自動化數(shù)據(jù)中心處理，實現(xiàn)安裝、配置和部署服務器、操作系統(tǒng)、中間件、應用程序、存儲器和網(wǎng)絡設備。用戶也可定制工作流來實現(xiàn)自己的"最佳實踐"和過程。然后將這些過程以一致無錯的方式來執(zhí)行。從而TPM實現(xiàn)單擊按鈕操作配置和部署服務器（從完全裸機到完整產(chǎn)品）。

3.2 TPM集成專用操作系統(tǒng)管理工具
TPM可以集成業(yè)界主流的操作系統(tǒng)管理工具，通過統(tǒng)一的管理界面，統(tǒng)一模式的工作流實現(xiàn)各類操作系統(tǒng)的快速、遠程部署和應用軟件安裝，配置。

圖2 TPM系統(tǒng)部署方案實現(xiàn)結(jié)構

如上圖所示，TPM采用了Rembo Auto-Deploy技術實現(xiàn)Windows和Linux操作系統(tǒng)的管理。它可以與客戶已有的系統(tǒng)管理產(chǎn)品（如Microsoft SMS）結(jié)合使用，進行如Microsoft Vista的升級遷移。對于Unix操作系統(tǒng)，TPM提供了基于最佳實踐經(jīng)驗的工作流，通過集成IBM NIM，HP Ignite和SUN Jumpstart管理工具，實現(xiàn)UNIX服務器的遠程網(wǎng)絡引導，以及操作系統(tǒng)資源的部署，鏡像抓取等操作。

3.3 TPM系統(tǒng)自動化部署實踐－RDP解決方案
通過TPM可以集成實現(xiàn)主流操作系統(tǒng)以及應用軟件的部署和配置。作為TPM系統(tǒng)自動化部署的實踐，IBM為大型企業(yè)客戶提供了新一代企業(yè)數(shù)據(jù)中心資源部署解決方案－RDP解決方案。

RDP 全名Request Driven Provisioning，是IBM開發(fā)的基于SOA 構架的web 應用，提供靈活方便的端到端的數(shù)據(jù)中心/測試中心部署解決方案。RDP提供了服務交付全部生命周期中所需的完整服務，例如服務創(chuàng)建，訂購，監(jiān)控，計量，報告，計費，SLA管理和賠付等。

RDP方案架構

RDP 用戶通過一個管理門戶網(wǎng)站，提出在某一個時間段內(nèi)資源使用的申請：包括硬件需求（CPU、內(nèi)存，服務器）和軟件需求（需要安裝的操作系統(tǒng)和應用軟件）；數(shù)據(jù)中心管理員在確認申請后對其進行批復。如果申請被批準，RDP 系統(tǒng)生成在申請的時間段使用所申請的資源的一份合同，并在申請的使用時間開始前，自動進行資源的分配和部署，報告部署信息。用戶在合同期內(nèi)使用所申請的資源，在合同到期后，RDP 會撤銷分配的資源并將其釋放。RDP采用虛擬化的資源池概念優(yōu)化資源利用率，支持資源申請的處理過程。

圖3 RDP方案架構

RDP通過提供統(tǒng)一的門戶實現(xiàn)企業(yè)IT資源的優(yōu)化部署，定義了企業(yè)內(nèi)部IT服務提供者和IT服務使用者之間的IT資源獲取流程，明確了IT服務提供者可以提供的基礎架構組件，以及雙方的責任區(qū)分。以SLA的方式支持對企業(yè)內(nèi)部IT服務提供者的服務評估機制。為企業(yè)內(nèi)部IT服務的提供，實現(xiàn)，評估提供了標準，成為面向服務的IT管理方式。

RDP解決方案實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)中心/測試中心的IT部署/供應，其實現(xiàn)核心就是TPM的系統(tǒng)資源部署功能。

RDP采用IBM Websphere Portal Server作為統(tǒng)一門戶，采用IBM DB2作為數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，IBM Tivoli Directory Server為LDAP服務器。通過TPM集成各廠商專用系統(tǒng)管理工具，進行IT資源的部署管理。為用戶提供統(tǒng)一的虛擬化的資源管理，屏蔽實際環(huán)境的異構性和復雜性。

RDP優(yōu)化企業(yè)數(shù)據(jù)中心/測試中心系統(tǒng)部署

RDP解決方案促進企業(yè)更加便利的定義IT服務，更有效，經(jīng)濟的管理企業(yè)數(shù)據(jù)中心，測試中心等復雜的IT架構?？梢詾槠髽I(yè)帶來如下好處：

改進發(fā)布新業(yè)務/服務的流程，以更快的時間上線使用

降低IT管理的復雜性

通過虛擬化的資源池和預定服務，最大化資源利用率

降低服務交付成本

RDP解決方案以其先進的IT管理理念和良好的架構設計，成熟的產(chǎn)品支持，成為IT虛擬化和面向服務發(fā)展的趨勢選擇。也是TPM快速遠程系統(tǒng)部署的最佳實踐。

結(jié)束語：

本文通過分析大型企業(yè)開發(fā)測試中心的業(yè)務特點和系統(tǒng)資源管理的需求，討論了系統(tǒng)資源自動化部署的過程，方法和業(yè)界常用工具。針對專用工具數(shù)量多，操作風格不同，適用范圍小的問題，提出并介紹了集成專用工具的開放系統(tǒng)資源集中管理工具－IBM Tivoli Provisioning Manager。并簡單介紹了TPM實現(xiàn)操作系統(tǒng)自動化部署的方法和實踐。(ibm)