擁抱OpenStack、中國鐵路總公司信息化轉型

　　大型企業(yè)的IT基礎設施的部署和管理具有龐大、復雜、擴展以及新舊系統的兼容性等各種問(wèn)題，如果能幫助這樣的企業(yè)實(shí)現基于開(kāi)源云的IT部署和管理，那么就能夠讓更多的企業(yè)相信基于開(kāi)放、靈活的OpenStack技術(shù)也是成熟可靠的解決方案。

　　一年旅客運輸27億人、貨物運輸26億噸——中國鐵路總公司，無(wú)需質(zhì)疑的交通、物流行業(yè)的巨頭公司。市場(chǎng)的發(fā)展、業(yè)務(wù)的需求，讓企業(yè)信息化建設成為中國鐵路總公司非常重要的一個(gè)組成部分。經(jīng)過(guò)多年的信息化建設與發(fā)展，目前中國鐵路總公司本級數據中心的IT資產(chǎn)已達十幾個(gè)億，根據業(yè)界經(jīng)驗可以推測其信息化建設跨度之長(cháng)、復雜度之高都是難以想象的。要支撐如此復雜、如此龐大的信息化建設和管理，如何構建更加靈活、高效、彈性的業(yè)務(wù)服務(wù)基礎支撐系統，必然面臨很多挑戰。那么高壓挑戰下的鐵路業(yè)務(wù)信息系統是如何來(lái)選擇云時(shí)代的IT基礎架構進(jìn)行建設的呢？

　　走進(jìn)中國鐵路總公司，近距離了解中國鐵路總公司信息技術(shù)中心基于OpenStack開(kāi)源解決方案的應用情況。中國鐵路信息技術(shù)中心技術(shù)支持部部長(cháng)高明星，北京中鐵信科技有限公司技術(shù)總監李廣謙，北京云途騰科技有限責任公司COO吳凱以及英特爾中國云計算戰略總監陳緒博士，系統地談到了中國鐵路總公司的信息化建設發(fā)展歷程以及面臨的問(wèn)題；同時(shí)還介紹了中國鐵路信息技術(shù)中心、北京中鐵信、云途騰、英特爾四方在OpenStack開(kāi)源解決方案方面的深入合作、聯(lián)合打造的基于OpenStack的鐵信云產(chǎn)品，幫助中國鐵路總公司更好地管理其IT資產(chǎn)以及在95306、12306等平臺推廣應用的情況。

　　x86平臺架構的逐漸成熟以及云計算等技術(shù)的不斷發(fā)展，加速了云計算應用的落地。對于中國鐵路總公司來(lái)說(shuō)，從對云、開(kāi)源系統存在懷疑，到慢慢認可，到現在已經(jīng)開(kāi)始使用，這是有一個(gè)轉變的過(guò)程。中國鐵路信息技術(shù)中心技術(shù)支持部部長(cháng)高明星認為，中國鐵路總公司的信息化之路受技術(shù)的變化和市場(chǎng)的驅動(dòng)等多重因素影響，一方面有鐵路自身的內在需求，另一方面也需要順應IT發(fā)展的趨勢。

　　中國鐵路信息技術(shù)中心的前身依次為原鐵道部電子計算技術(shù)中心和原鐵道部信息技術(shù)中心，2015年正式改為現名，負責中國鐵路總公司數據中心的IT基礎設施的建設管理、鐵路信息系統的研發(fā)集成等相關(guān)工作。從服務(wù)器角度看，近年來(lái)鐵路的IT基礎架構大體經(jīng)歷了兩次轉型，第一次是采用小型機替代傳統大型機承載關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息系統，作為核心數據庫服務(wù)器并運行長(cháng)達16之久的大型機于2012年底正式下線(xiàn)；第二次是采用x86服務(wù)器替代傳統小型機承載關(guān)鍵業(yè)務(wù)信息系統，2011年底開(kāi)始規模化使用x86服務(wù)器作為關(guān)鍵業(yè)務(wù)的WEB和應用服務(wù)器，2013年底開(kāi)始使用x86服務(wù)器作為部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)的數據庫服務(wù)器，2016年底開(kāi)始全面推廣使用x86服務(wù)器承載各種業(yè)務(wù)信息系統。

　　高明星談到，早年的大型機確實(shí)有其自身優(yōu)勢并且發(fā)揮了很好的作用，但也是相當昂貴，以至于國字頭企業(yè)都吃不消；采用大型機的時(shí)代，特別是在早期，大型機的成本甚至占到整個(gè)IT成本的90%以上；信息化建設是滾動(dòng)的雪球，隨著(zhù)信息系統的規模越來(lái)越大，大型機的道路走不通，小型機的道路隨著(zhù)時(shí)間的推移也走不通。發(fā)展到今天，鐵路總公司本級數據中心的IT資產(chǎn)已達十幾個(gè)億，從成本控制上來(lái)看需要采用云計算技術(shù)來(lái)降低成本，從管理復雜度上來(lái)看需要打造“鐵信云”這樣一個(gè)云平臺對整個(gè)IT資源進(jìn)行統一管理。最終我們選擇了基于OpenStack的開(kāi)源解決方案來(lái)打造“鐵信云”云管平臺。

　　自2013年從原鐵道部改制轉企以來(lái)，中國鐵路總公司的目標就是要從傳統的客貨運輸型企業(yè)向現代物流型企業(yè)轉型，要建設世界一流的現代物流企業(yè)。2016年，鐵路旅客運輸27億人，貨物運輸26億噸，這么大的客流，這么大的貨流，怎么實(shí)現緊密運輸、均衡運輸，對鐵路內部的運輸調度系統提出了很高的要求。除了對規模龐大的客貨運以及企業(yè)內部的生產(chǎn)優(yōu)化、增收節支、節能降耗的支撐和管理，還包括對12306、95306這種不斷拓展中的“互聯(lián)網(wǎng)+”業(yè)務(wù)系統的支撐和管理，都需要有強大高效的計算能力做支撐，高明星談到。而鐵路傳統“煙囪式、孤島型”的IT建設模式及其弊端，使得企業(yè)內部的計算資源難以整合和充分利用，越來(lái)越難以適應總公司轉型發(fā)展的新形勢和新要求，因此需要我們勇于創(chuàng )新、大膽采用新理念、新技術(shù)，搭建能夠在企業(yè)范圍內部統一管理、高度共享的云平臺，才能為鐵路總公司的管理創(chuàng )新、業(yè)務(wù)創(chuàng )新和應用創(chuàng )新提供有效的計算能力支撐，為鐵路總公司的轉型發(fā)展奠定更堅實(shí)的基礎。

　　北京中鐵信科技有限公司技術(shù)總監李廣謙認為，首先從保證鐵信云平臺系統運行的穩定性和易用性上看，OpenStack技術(shù)和成熟度已經(jīng)基本滿(mǎn)足需求；第二，從功能上看，目前并沒(méi)有一家產(chǎn)品能夠滿(mǎn)足鐵路對于IT管理全部的需求，如果要滿(mǎn)足需求的話(huà)，涉及到二次開(kāi)發(fā)的工作量非常大；第三，OpenStack基于開(kāi)源的架構，每家公司對OpenStack代碼的研究程度相差不大，采用OpenStack開(kāi)源解決方案可以最方便地打造自主研發(fā)的系統。自主研發(fā)有多種方式，中鐵信選擇了聯(lián)合開(kāi)發(fā)模式，借助市場(chǎng)上創(chuàng )業(yè)公司的先進(jìn)力量，然后再結合自身對鐵路系統的熟悉和理解，整合兩邊的優(yōu)勢一起做技術(shù)研發(fā)。而且在談技術(shù)合作研發(fā)的時(shí)候堅持的一點(diǎn)就是完全自主研發(fā)，雙方共享研發(fā)成果和知識產(chǎn)權。

　　根據中國鐵路總公司的需求，北京中鐵信與云途騰主要從三個(gè)技術(shù)層面解決用戶(hù)需求。北京云途騰科技有限責任公司COO吳凱認為，第一個(gè)是系統的穩定性和可靠性問(wèn)題。大家都知道，如果用開(kāi)放架構去支撐生產(chǎn)型應用系統，那么對于它的穩定性和可靠性的要求會(huì )非常高；但是開(kāi)放架構有它的優(yōu)勢和劣勢，其劣勢恰恰是在穩定性和可靠性這方面的問(wèn)題。在這方面云途騰跟中鐵信花了大量的時(shí)間，實(shí)現了系統的穩定性和可靠性的大幅提升。

　　第二個(gè)是系統的性能和可擴展性問(wèn)題。中國鐵路總公司的信息系統規模龐大，僅一期項目的規模就有近800臺物理服務(wù)器，這個(gè)規模其實(shí)還只是后面長(cháng)期規劃中的很的小一部分。在這個(gè)規模之下，要解決開(kāi)放系統上很多的性能和可擴展性方面的技術(shù)難題，在這方面結合云途騰自身實(shí)踐和國內外OpenStack部署等經(jīng)驗，在近800臺物理服務(wù)器上實(shí)現了超10萬(wàn)臺虛機的大規模測試驗證部署，并順利通過(guò)了壓力測試。

　　第三個(gè)是系統的適應性和兼容性問(wèn)題。目前中國鐵路總公司的IT基礎設施中包含了很多過(guò)去既有的、傳統的系統，需要云平臺能夠提供接口與這些資源進(jìn)行對接，這也是為了以后各種系統能夠統一納管必須的需求。這種對既有或傳統的系統，包括對未來(lái)的一些新技術(shù)的對接，在統一的云平臺上能夠進(jìn)行整合，還有云途騰跟中鐵信聯(lián)合研發(fā)這種創(chuàng )新的模式，是真正推動(dòng)開(kāi)放架構能夠在企業(yè)大規模實(shí)踐中被采用的基礎。

　　鐵信云平臺解決方案基于開(kāi)源的云計算架構，包括應用了OpenStack技術(shù)架構和KVM虛擬化技術(shù)；KVM虛擬化技術(shù)對于CPU芯片指令集的特性應用比較多，英特爾在這一技術(shù)方面發(fā)展得非常好，在這些方面英特爾給中鐵信做了很多的支持。同時(shí)，英特爾還參與了解決方案中部分存儲、網(wǎng)絡(luò )、軟件等方面的技術(shù)指導和優(yōu)化工作，在技術(shù)合作方面與北京云途騰達成了聯(lián)合研發(fā)、共享研發(fā)結果和知識產(chǎn)權的協(xié)議。

　　為了實(shí)現鐵信云平臺系統的穩定性和可靠性的大幅提升，云途騰與北京中鐵信花了大量的時(shí)間，在項目規劃之初就同步規劃了云平臺的運維監控系統（OMS），云途騰在里面貢獻了MagicStack模塊。“北京中鐵信研發(fā)團隊將大數據的底層架構引入到OMS，通過(guò)監控、日志分析對IT系統進(jìn)行數據采集，結合大數據技術(shù)進(jìn)行預測分析、告警，結合MagicStack做自動(dòng)化的聯(lián)動(dòng)，這是一整套系統。”北京中鐵信科技有限公司技術(shù)總監李廣謙談到。借助云途騰與北京中鐵信的緊密合作，針對近800個(gè)節點(diǎn)的部署測試，把整個(gè)硬件和軟件系統準備工作全部做好之后，真正OpenStack產(chǎn)品部署只需要7個(gè)小時(shí)。

　　未來(lái)，中國鐵路信息技術(shù)中心應用的鐵信云還會(huì )輻射到全國鐵路行業(yè)。“作為IT行業(yè)技術(shù)創(chuàng )新的領(lǐng)導者，英特爾也將繼續支持鐵信云的創(chuàng )新發(fā)展，”英特爾中國云計算戰略總監陳緒博士表示：“借助在計算、存儲、網(wǎng)絡(luò )等多方面的持續創(chuàng )新，希望能夠幫助中國鐵路信息技術(shù)中心，從架構到實(shí)施不會(huì )遇到任何困擾，同時(shí)還體現一定的前瞻性。”