Обзор уровня абстракции центра обработки данных (DAL)

Применимо к:Windows Server 2012, Windows Server 2012 R2

В этом разделе содержатся общие сведения об уровне абстракции центра обработки данных (DAL). Здесь также приведена вводная информация о DAL: что такое DAL и из чего он состоит. Этот раздел также содержит вводные сведения об использовании DAL для мониторинга и управления системами в сети, такими как контроллеры управления основной платой (BMC), коммутаторы верхнего уровня (TOR), блоки распределения питания (PDU) и запоминающие устройства.

Возможно, вы имели в виду...

• Слой абстрагирования оборудования (HAL) 

• Удаленное управление Windows (WinRM)

• Модуль Microsoft.WSMan.Management

• Настройка удаленного управления с помощью диспетчера серверов

Описание DAL

Datacenter Abstraction Layer (DAL) — это расширяемая инфраструктура, предоставляющая набор компонентов и схем инфраструктуры, которые позволяют эмулировать параметры определенных устройств. DAL предоставляет другие средства управления с прямым доступом к ресурсам управления устройства. Эти средства являются стандартными и могут быть автоматизированы. Администраторы могут использовать их, не сталкиваясь со сложностями и спецификой работы с управляемыми устройствами.

На следующем рисунке представлены связи между приложениями и службами, использующими DAL (показаны красным цветом), DAL (показаны синим цветом) и управляемыми устройствами (показаны зеленым цветом).

Концепция DAL включает уровень управления инфраструктурой, реализующий общую информационную модель (CIM) в качестве языка моделирования, и Web Services for Management (WS-MAN) в качестве предпочтительного протокола.

Windows Server 2012 содержит упрощенную и масштабируемую архитектуру CIMOM с открытым исходным кодом, которая называется открытой инфраструктурой управления (OMI). OMI реализует CIM и WS-Man как базовые технологии для управления устройствами. Назначение OMI — помочь поставщикам устройств ускорить внедрение CIM и WS-Man в качестве основных технологий для управления устройствами центра обработки данных.

Общая информационная модель

Согласно определению Distributed Management Task Force (DMTF), общая информационная модель (CIM) предоставляет средства для активного управления аппаратными и программными ресурсами. Созданное с использованием CIM управляющее программное обеспечение может работать со множеством реализаций этого стандарта без потери данных или сложных перекодировок.

CIM является общим определением управляющей информации для большого диапазона систем, сетей, приложений и служб. CIM определяет следующее.

• MOF: язык на основе языка описания интерфейса (IDL), который используется для описания объектов управления

• Схема CIM: стандартизированная модель управляемых объектов управления, которая написана на синтаксисе MOF (например, процессы, компьютеры и принтеры)

• Профили CIM: коллекции моделей CIM и связанных вариантов поведения для конкретного домена управления (например, питание, виртуализация и хранение)

WS-MAN

WS-MAN предназначен для работы с объектами CIM и безопасного и удаленного выполнения всех операций управления. WS-MAN представляет собой протокол Simple Object Access Protocol (SOAP), который стандартизован DMTF и в основе которого лежат следующие спецификации веб-служб:

• WS-Addressing;

• WS-Transfer;

• WS-перечисление;

• WS-Eventing;

• привязка спецификации CIM WS-MANagement;

• спецификация сопоставления WS-CIM.

Удаленное управление Windows (WinRM) является подготовленной Майкрософт реализацией WS-MAN WinRM, предоставляющей клиентам и службам следующие компоненты.

• Поставщик Windows PowerShell для настройки

• Командлеты Windows PowerShell для предоставления доступа к любой конечной точке удаленного управления, реализующий WS-MAN плюс CIM

• Удаленное взаимодействие Windows PowerShell

Практическое применение

По мере консолидации, развития и функционирования в качестве поставщиков услуг для своих клиентов ИТ-организации должны развертывать сервис-ориентированные инфраструктуры и процессы управления. Наряду с широким распространением виртуализации серверов и хранилищ сформировалась заметная тенденция, которая заключается в растущем давлении на организации с целью предоставления более высоких уровней обслуживания с одновременным снижением затрат.

В современных центрах обработки данных используется множество устройств различных классов от разных производителей. Быстрое увеличение количества центров обработки данных и расширение облачных вычислений повышают важность согласованного управления этими устройствами. До появления DAL управление большей частью устройств в ЦОД осуществлялось с помощью протоколов и схем, а для некоторых устройств развертывались проприетарные решения. Отсутствие платформы согласованного управления приводит к повышению уровня сложности и снижению эффективности задач по управлению.

Например, чтобы удовлетворить растущие потребности в области развертывания систем и обеспечения качественного обслуживания, Windows Azure приобретает различные устройства у разных производителей. Windows Azure Fabric Controller предназначен для управления разнообразным оборудованием центра обработки данных, например стоечными модулями, подсистемами балансировки нагрузки, блоками распределения питания, коммутаторами и маршрутизаторами. Для управления многими их этих устройств используются различные протоколы, схемы и в некоторых случаях проприетарные решения. Чтобы упростить управление устройствами, Windows Azure предлагает подключаемый модуль системы для абстрагирования этих сложностей.

Для решения проблем, возникающих в сложных, развивающихся средах ЦОД, требуется управляющий подход, который прост в использовании и упрощает выполнение комплексных операций управления. В этих целях DAL предоставляет согласованный уровень абстракции разработчика для взаимодействия с широким набором совместимых с DAL устройствами от различных поставщиков. DAL схож с уровнем абстракции оборудования (HAL), предлагаемым Windows разработчикам приложений для оборудования.

Для системных администраторов.

В сочетании с Windows PowerShell DAL предоставляет согласованную платформу управления инфраструктурой центра обработки данных.

Например, рассмотрим обязанности ИТ-специалиста, работающего на поставщика облачных служб (CSV). Он должен собирать данные инвентаризации оборудования в центре обработки данных и иногда в удаленном режиме обслуживать узлы и устранять связанные с ними неполадки.

При выполнении этих задач возникают две проблемы.

1. Некоторое оборудование поддерживает Systems Management Architecture for Server Hardware (SMASH), некоторое поддерживает Intelligent Platform Management Interface (IPMI), а некоторое оборудование может использовать только собственные протоколы поставщика.

2. SMASH и WS-MAN могут быть трудны для понимания. Но ИТ-специалисту требуется простой способ реализации поставленных задач. Имеющийся в ЦОД модуль управления оборудованием нельзя использовать из-за ограничений для скриптов, загружаемых из Интернета.

Решение. Windows Server 2012 R2 содержит набор командлетов Windows PowerShell, которые можно применять для управления всеми устройствами на основе IPMI и SMASH.

Для разработчиков.

DAL позволяет разработчикам вызывать поставщик CIM, который предоставляет ориентированную на задачи абстракцию высокого уровня с помощью инфраструктуры управления Windows с управляемыми и встроенными клиентскими API.

Например, разработчик в группе специалистов по разработке решений для облачной инфраструктуры работает над средством развертывания решения для облачной инфраструктуры, которое будет использоваться для управления оборудованием. Согласно эталонной архитектуре, управлять оборудованием можно с помощью IPMI или SMASH Далее приводится список стандартных задач по управлению оборудованием.

• Проверка состояния питания (включено или выключено)

• Изменение порядка загрузки (постоянный и одноразовый)

• Обновление встроенного ПО

• Получение записей журнала событий с контроллеров BMC

• Проведение инвентаризации оборудования

• Создание версий встроенного ПО

Разработчик может использовать набор API-интерфейсов DAL для обеспечения согласованной работы с протоколами. Эти API обеспечивают уровень абстракции, который полностью устраняет сложности и скрывает подробности реализации на основе IPMI или SMASH.

DAL предоставляет следующие преимущества.

• Обеспечивает управление устройствами с помощью общего уровня абстракции, который предоставляет стандартный протокол и схемы.

• Помогает переводить центры обработки данных в определенную и основанную на стандартах среду управления.

• Предоставляет готовое к использованию решение для управления устройствами в Windows, сокращая потребность в контроллерах структуры, таких как Microsoft System Center Virtual Machine Manager (VMM) и CIS, для создания настраиваемых решений.

Важные функции

В этом разделе содержатся сводные данные о функциях DAL.

Базовые контроллеры управления

Профиль системы физического компьютера (PCSP) использует CIM для реализации базовой функциональности интерфейса управления центра данных. Представление PCSV предназначено для обеспечения основанного на задачах уровня абстракции для управления вычислительными узлами.

С точки зрения DAL профиль PCSP может абстрагировать различные реализации BMC.

Верхний уровень 

Для управления коммутаторами верхнего уровня (TOR) существует новый набор клиентских интерфейсов API и командлетов Windows PowerShell. Поставщики устройств могут реализовать в своих устройствах схему TOR CIM на основе CIM и WS-Man.

Результатом сотрудничества Майкрософт с CISCO и Arista стала реализация новой разработанной схемы CIM в профиле коммутатора с помощью версии OMI с открытым исходным кодом.

См. также

В этом разделе приводятся ссылки на сведения, касающиеся DAL.