作为迁移到云计算环境的一部分，公司使用计划流程和工具来降低成本，提高系统部署速度并提高系统可用性。 这些流程和工具为系统管理员提供了他们管理环境和规划未来计算需求所需的信息。
云计算的一个希望是，虚拟化将减少所需的服务器数量，从而减少硬件，软件许可，能源和维护。 因此，确定满足客户和用户预期需求所需的最佳云基础架构数量至关重要。 由于计算资源太少，用户的请求必须等待资源释放，否则这些请求将被拒绝，直到将更多硬件添加到环境中为止。 由于计算资源太多，因此硬件成本和其他费用使云计算的降低成本承诺无法实现。
一个错误的观念是，云计算的虚拟化，自动化和数量可以弥补不良的财务模型。 不幸的是，如果传统的计算环境在每次交易中都在亏损，那么自动化可能只会加剧该问题。 正确的容量规划对于了解与云计算相关的收益，节省和成本至关重要。 请记住，成功进行云计划的关键是要了解其中没有魔术。
系统管理员应该能够回答五个问题，以便成功规划云环境：
数据中心有多少可用容量？ 当前正在消耗多少可用容量？ 什么时候可以释放容量？ 对新请求的预测是什么？ 什么是投资回报率？本文介绍了一些概念，以帮助您了解云容量以及如何对其进行计算。 它还引入了用于云计算的IBM®Infrastructure Planner工具，该工具可以帮助您实现迁移到云计算的关键目标。
云计算环境由物理服务器组成，这些物理服务器包含可由许多用户和应用程序共享的资源。 每台服务器都有磁盘存储空间和一个或多个带有内存的中央处理单元。 因为云环境是虚拟化的，所以总CPU，内存和磁盘存储的一小部分分配给每个用户请求。 资源的这种部分分配确保了最大的灵活性。
例如，某些应用程序需要大量磁盘存储，但不需要大量CPU能力。 其他人则有相反的要求-大量使用CPU和少量存储。 云计算允许用户指定其应用程序所需的每个系统资源量。
在规划云环境时，请记住， 系统CPU与虚拟化CePU不同 。 通常很难比较现代系统的处理能力。 例如，去年制造的系统很可能具有比今年制造的系统慢的处理器。 较新的系统还具有带有多个内核的CPU。
为了缓解准确的系统资源分配和容量规划的挑战，某些云环境已在云CPU单元上实现了标准化，等于1 GHz CPU上的处理能力。 例如，当用户请求两个CPU时，他们将获得两个1GHz CPU的处理能力。 这意味着，一个运行于3GHz的具有两个CPU（每个具有四个内核）的系统将具有24个CPU单元：
2个CPU x 4个核心x 3GHz = 24个CPU单元
该计算非常有用，因为用户可以规划所需的CPU数量，并对性能有合理的期望。 管理员可以更轻松地在多个请求之间共享一个系统提供的资源。 可通过添加环境中可用的CPU单元来计算CPU总容量。
注意事项之一：比较不同平台上的云CPU单元时，IBM PowerVM™处理器系统上1GHz CPU的处理能力与基于Intel®处理器上1GHz CPU的处理能力不同。 为了获得准确的结果，请仅比较同一平台内的处理器。
系统中可用的物理CPU数量是容量规划的另一个考虑因素。 云中可能有100个CPU单元可用，但是如果云中功能最强大的系统只有20个物理CPU单元，则这将成为虚拟机请求的限制。
请记住，CPU功率并不是成功进行容量规划的唯一因素。 容量规划涉及对CPU数量做出明智的决策，同时还涉及平衡CPU信息与为每个系统购买的内存和磁盘存储量。
例如，购买一个具有24个CPU处理能力和2GB内存的系统在云环境中几乎没有意义。 在这种情况下，当用户要求具有两个CPU和2GB内存的虚拟机时， 将完全分配服务器以填充此单个请求 。 22个未分配的CPU单元将对其他用户不可用，因此在此请求的生命周期内处于空闲状态。
在为云环境购买硬件时，正确平衡系统资源是很有意义的。
容量规划的主要目标是确保在适当的时机（无论是现在，明天还是从现在开始的20年），IT容量都是正确的。 因此，实现有效容量规划的一个重要工具是查看对IT服务的请求到达数据中心的方式。
在传统的数据中心中，系统管理员会从软件工程师那里收到有关潜在开发项目的IT资源请求。 管理员通常每周检查一次IT请求，以确定哪些资源可用，哪些项目具有最高优先级。 优先级较高的项目通常会首先回答他们的要求。
在许多情况下，传统数据中心可以在决定分配资源后的三周内完成高优先级的请求。 但是，如果需要购买IT资源，则该过程可能需要几个月的时间。
优先级较低的项目可能需要等待很长时间，具体取决于预算和资源的可用性。 在某些情况下，这些低优先级项目可能根本无法满足他们的要求！
考虑到这个漫长而不确定的过程，用户变得有条件要求尽可能多的计算资源 。 不幸的是，这些请求通常超出了用户的实际需求。 这些资源一经配置，就会受到嫉妒的保护，即使在项目结束时，通常也不会放弃这些资源，除非用户被迫这样做。 在传统的IT范式的局限内，这种态度是可以理解的。 毕竟，当前项目以及下一个项目的成功取决于拥有足够的IT资源。
但是，这种传统模型的可悲教训是显而易见的：过多的资源通常在开发周期的后期才到达，从而影响生产力和竞争力。 当项目结束时，这些相同的资源（现在已被用户ho积）变得利用率不足，浪费了容量。
云计算为我们提供了非常不同的方案：
开发人员访问一个网站，他们可以在其中输入对IT资源（服务器，软件，存储等）的请求。 用户立即知道资源是否可用。 如果有可用资源，则可以立即提交请求并将其自动路由到云管理员以进行批准。 由于该过程是自动化的，因此通常会在请求后的一个小时内完成请求。 当项目结束或结束时，使用云的开发人员不再ho积计算资源，因为他们知道将来可以根据需要轻松，快速地访问相同的资源。对于将来的项目，使用云的开发人员同样只会请求他们需要的资源，而不会因为需要适应传统IT资源交付而过度配置。 此外，云用户通常必须指定项目的结束日期。 除非延长该日期，否则云资源将在该日期自动返回到可用资源池。 因此，即使用户没有有意释放资源，它们仍然可供其他人使用。
从管理员的角度来看，云环境将手动，耗时的过程转变为一键式自动批准过程。 几乎实时提供有关数据中心云基础架构和资源可用性的信息，使管理员可以立即查看环境的总容量和剩余资源。
让我们使用常见的开发组织方案来检查资源需求：
一家公司正在为由150名软件工程师组成的开发和测试组织实施新的云环境。 一百名软件工程师开发软件，四十名执行软件质量保证，十名负责运行和维护其生产环境。
云应满足该组织的计算需求的大小？ 我们需要回答两个主要信息（当然，每个信息都细分为信息的子单元）：用户需求和系统资源。 看起来像这样：
用户要求： 软件开发人员的平均资源需求 每个开发人员平均两个VM CPU：6个CPU单元，内存2GB，磁盘存储= 100GB 平均需要90天的环境 软件保障工程师的平均资源需求 每个开发人员平均三个VM CPU = 4 CPU单元，内存= 2GB，磁盘存储= 50GB 平均需要30天的环境 生产环境的平均资源需求 每个应用程序环境一个虚拟机 CPU = 12 CPU单元，内存= 16GB，磁盘存储= 500GB 平均一年需要的环境 系统资源： 使用的系统：IBMBladeCenter®HS22 8路2.8GHz刀片服务器 每台服务器的内存：48GB 每台服务器的磁盘存储量：1200 GB图1显示，容量规划估计平均需要113个系统。 为确保环境具有100％的时间满足所有请求的可用资源，计划将建议使用124台服务器。 因此，容量规划可以确定支持该组织所需的系统数量。 （在本文后面，我们将介绍一个容量计划工具，即用于云计算的IBM Infrastructure Planner，以简化计划任务。图1中的图像来自该工具在针对该场景进行计划时的结果。）
在介绍IBM基础架构规划工具之前，让我们看一下虚拟化如何提高容量。
传统数据中心管理员的常见问题是IT资源利用率低，通常低至10％到20％。 也就是说，平均而言，服务器的80％至90％的计算能力未被使用。 因此，在传统情况下，请求额外的资源是浪费。
此外，数据中心通常在其系统上只能使用有限的活动空间，因此，即使企业拥有购买更多设备的财务资源，也可能没有物理资源来添加更多系统。
相比之下，虚拟化是云计算的关键组成部分，这使得一个系统看起来像是许多单独的服务器。 借助该技术，在主机计算机操作系统之上运行的管理程序可以使多个操作系统同时运行。 虚拟机管理程序不会浪费传统的计算环境中80％的宝贵计算资源，而是确保每台服务器都以最高效，最高效的水平运行。 在当今具有大量内存和磁盘存储的高性能多核处理器系统中，这些效率甚至更为明显。
虚拟化使云管理员能够用更少的系统处理更多的请求。
通过了解过去，您总是能够更好地预测未来。 对于容量规划，如果您对过去六个月中的IT资源消耗有清晰的了解，则更容易预测组织的计算需求。 历史的使用模式和趋势使IT经理可以估算何时应添加资源以及将需要多少资源。
例如：
在线购物网站知道，在假期期间，网站访问者会激增。 他们还知道假期高峰期间最受欢迎的商品。 在此期间，用于检查订单状态的后续访问次数也相应增加。流量的增加转化为在一年的最后两个月中需要更多的计算资源； 但是，在今年年初之后，用户流量往往会恢复正常。
了解这些模式有助于管理员更好地计划未来的季节性高峰。 随时间推移绘制流量有助于将真正的高峰与Web流量的总体增加区分开。
随时间变化的需求被认为是趋势，而不是峰值 （如图2所示）。
考虑以下情形：成功的公司需要更多资源来促进增长。 管理员使用IT增长率信息来预测对其他资源的需求，从而可以及时请求这些资源。 在管理良好的云计算环境中，以自动方式提供此功能。 该环境能够满足当前的需求，因为它本质上是一种弹性的IT供应模型 。
了解需求的增长速度很重要。 使用云工具，可以根据增长趋势估算何时需要更多资源。 有了这些信息，管理者就能更好地估计所需的额外容量以及何时需要。
为了进行准确的预测，管理员需要监视以下信息：
用户请求数 请求的虚拟机数量 分配的CPU，内存和磁盘容量 CPU，内存和磁盘容量的实际消耗 总云容量了解分配的资源与消耗的资源之间的关系非常重要。 如果有经验可以判断，用户很可能会请求比实际需要更多的资源。 例如，如果特定虚拟机的CPU利用率始终保持在10％或以下，则管理员可以考虑降低分配的CPU数量。
图3说明了趋势数据可用于容量规划决策的方式。
IBM用于云计算的基础架构规划器工具使IT管理员可以更轻松地确保适当的实际硬件，软件和基础架构到位，从而使云用户享受无尽的计算资源。 该工具（目前旨在估计IBM Smart Business Development and Test Cloud，IBMWebSphere®CloudBurst和IBMTivoli®Service Automation Manager（TSAM）环境中的容量）使管理员能够
使用与计划的生产部署关联的一组唯一的用户类模板对云容量计划进行建模。 为针对各种传统和云计算环境的通用和定制业务应用程序的性能建模。可以通过发送电子邮件至planner@us.ibm.com获得有关该产品的更多信息。
图3显示：
CPU总容量（蓝线） 已分配的CPU（红线） 实际使用的CPU资源（绿线）截止到9月，CPU总容量为500个CPU单位。 10月，当更多系统添加到环境中时，又增加了300个CPU单元。 分配的行显示CPU容量是根据用户请求持续添加的（新云计算中心的典型方案）。
已用容量行显示实际使用了多少资源。 尽管对CPU资源的需求呈陡峭曲线，但实际使用量仍保持在100个CPU单位左右。 管理员可以使用此信息来决定过量使用CPU资源的数量。 也就是说，管理员可以决定承诺在资源请求所占可用资源超过100％时提供超过100％的可用资源，但是在任何给定时间， 用户资源需求所需要的可用资源都不到可用资源的100％。 在此示例中，大量的CPU资源可能被过量使用，仍然可以满足用户需求。
您还可以看到，按照分配的趋势线，添加10月份添加的资源似乎是合理的。 但是，使用的趋势线却讲述了一个不同的故事-它表明，即使在十月添加之前系统的总容量限制为500，也有足够的容量来满足用户的需求。
对云资源的自动监视和报告使趋势发现和容量规划变得更加容易和准确。 执行这些任务的工具（例如用于云计算的IBM Infrastructure Planner）通常物有所值，因为它们可以简化流程并允许管理员快速调配所需的资源。
除了使用本文末尾提供的资源之外，还请查看此developerWorks搜索结果 ...计算资源容量规划已有很长时间了，developerWorks始终将其纳入其技术范围。
容量管理是云计算环境中的一项至关重要的活动。 适当地进行容量规划可以为用户提供所需的计算资源，以创建创新的解决方案并满足业务应用程序的性能目标，同时为组织的财务目标做出贡献。
当今的高性能多核服务器具有大量的内存和巨大的磁盘存储容量，可以通过使用作为云计算关键组成部分的虚拟化技术来充分利用。 这种资源丰富的IT环境使我们找到了更好的新方法来计划最佳资源分配。
云计算环境使您可以轻松访问计算资源。 通过精心计划，云环境可以创建无休止的计算资源供应的外观。 使用正确的流程集来监视和规划IT资源使用量的组织可以定位自己，以收获云计算的承诺收益。
翻译自: https://www.ibm.com/developerworks/cloud/library/cl-capacityplan/index.html
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