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1、云计算平台工程建设方案基于本期XX单位XX云计算平台的建设思路一搭建 基于laaS层面的云计算平台,如何采用云计算技术建立动 态的IT资源平台,并使之具备快速IT服务交付能力,进而 通过动态的IT架构来应对有关省直单位XX业务发展的需 要;将应用和业务从底层的IT资源中分离出来,提高系统的 可移植性,并能够充分利用更加优化的系统和网络资源以提 高效率、降低整体成本是本期建设方案需要重点解决的问 题。为此,我们建议以XX应用系统为顶层架构来搭建XX 单位XX云计算资源池,它是由计算资源池、存储资源池、 网络资源池、XX应用程序以及运营管理平台共同组成,运 营管理平台负责对资源池和应用进行管理调度
2、及告警监控。 其组成框架如下图所示。图3 :资源池组成框架图以下针对XX云计算资源池的各组成部分分别进行具体阐 述。1.1 .网络资源池1.1.1 .组网物理拓扑图XXXX云计算平台组网物理拓扑如下图所示: IC: 7-1图4 ： XX云计算平台组网物理拓扑图本工程新增3根移动专线接入,单根200Mpbs带宽。 根为XX互联网接入区对外提供服务用,一根用于VPN专 线,一根用于XX办公人员访问互联网使用。整个云计算平台在组网设计上满足双网双平面结构,从 网络接口、网络链路到关键网络设备均配置冗余部件。在网 络接口上每台物理服务器至少配置3张网卡,分别用于业务 服务、虚拟化平台宿主机管理、IP存
3、储系统互联。业务服务 网络根据业务属性不同,通过MPLS VPN划分为公用网络 区、互联网接入区、专用网络区。虚拟化计算资源可以在不 同的网络区域中自由迁移。在汇聚层旁挂防火墙、隔离网闸、运维审计、数据库审 计系统等安全设备。其中防火墙用于实现同一网络区域中不 同业务系统的之间的安全隔离;隔离网闸用于在MPLS VPN 隔离的不同网络区域之间进行安全数据交换,同时用于XX 和XX之间的数据安全交换。1.12网络负载均衡设计网络负载均衡分链路负载均衡和本地负载均衡,总体逻 辑示意图如下图所示:图5 :网络负载均衡示意图1.121.链路负载均衡设计如上图所示,将移动互联网专线和电信互联网专线接入
4、链路负载均衡器,链路负载均衡器通过对所有Internet链路 进行流量路由和控制带宽服务水平实现多互联网接入的高 可用性。链路负载均衡器将多条互联网线路进行虚拟化处 理,保障用户从最好的线路访问内外部资源。任意一条ISP 线路中断,都不会对服务造成任何影响。通过链路负载均衡 器可实现!SP接入线路的无缝扩展。1) OutBound流量负载均衡XX办公人员访问互联网的流量到达链路负载均衡器时, 将通过链路负载均衡器多种链路状态检测结果选择最佳出 口链路,提升用户体验。2) InBound流量负载均衡为使移动用户和电信用户通过不同互联网链路访问互 联网接入区应用系统,链路负载均衡器的智能DNS解析
5、功 能将不同用户访问的域名解析成不同的公网IP地址加速应 用访问,提升用户体验。1.122.本地负载均衡设计本工程新增本地负载均衡器两台,旁挂于汇聚交换机。 实现对服务器的负载均衡。本地负载均衡器可以保障内部资 源的容错性，内部任何个应用节点出现问题都不会对用户 造成任何的影响,本地负载均衡器能够自动的屏蔽有问题的 应用节点,让其停止对外服务,同时把该故障节点上的用户 迁移到其他正常的节点上去。汇聚层本地负载均衡器可以虚拟成为多个设备,满足 XX不同分区的安全隔离要求。XX业务系统以B/S架构为主,目前的WEB应用都包 含了大量的图片,javascript, CSS文件等,这些文件的重 复传输
6、不但给服务器造成了压,同时也使得用户的体验受 到了影响。本地负载均衡器通过HTTP压缩的方式来节省带 宽以及提高访问速度。通过静态文件和动态文件的cache文 件压缩,浏览器端文件cache控制等优化技术,来提供对 WEB应用进行加速,提高用户访问速度。使用本地负载均 衡器开放的API接口可以实现和云计算管理平台的集成。1.13网络虚拟化设计1.131. .云计算对传统网络的挑战传统的网络规划设计依据高可靠思路,形成了冗余复杂 的网状网结构,结构化网状网的物理拓扑在保持高可靠、故 障容错、提升性能上有着极好的优势,是通用设计规则。云 计算的大规模运营,给传统网络架构和传统应用部署都带来 了挑战
7、,新一代网络支撑这种巨型的计算服务,不论是技术 革新还是架构变化,都需要服务于云计算的核心要求,动态、 弹性、灵活,并实现网络部署的简捷化。具体来说传统网络 面临的挑战主要有以下几点:传统网络的复杂性在实际的运维中,管理人员承担 了极其繁冗的工作量;云计算平台下多虚拟机部署在同一台物理服务器 上运,服务器的利用率从20%提高到80% ,服务器端口流 量大幅提升,对网络性能提出更高要求;云计算平台中,虚拟机在物理服务器之间进行迁移, 为了避免虚拟机迁移后路由的震荡和修改网络规划,迁移通 常只在在二层域进行,因此云计算平台需要具备个性能更 高、二层域更大的网络环境为迁移提供保障。通过分析云计算对传
8、统网络基础架构带来的挑战,我们 可以从两个方面来应对。是通过构建高性能、高可靠的网 络,从而满足云计算给网络带来的压;二是通过构建虚拟 化网络来满足云计算中由于虚拟机部署、迁移、以及安全策 略实施对网络提出的灵活性、安全性的要求。总的来说,为满足云计算的业务要求,统的基础网络 要素必然包括:高性能交换、虚拟化应用、透明化交换。1.132. 高性能二层网络为提供个性能更高、二层域更大的网络环境,本工程 新增核心交换机和汇聚交换机通过交换机虚拟化技术（华三IRF2、思科VSS ）分别虚拟成一台逻辑设备,减少了设备节 点,简化了配置。通过跨设备链路聚合技术取代传统部署方 式中的STP+VRRP协议,
9、使网络拓扑变得简洁,具备更强 的扩展性;同时,其毫秒级的故障收敛时间,为虚拟机迁移 提供了更加宽松的实现环境。核心/汇聚磁机核心K交换机图6 :交换机横向虚拟化经过二层透明化改造后,云计算平台的汇聚接入层是 个透明二层网络。不同业务（虚拟服务器）接入不同的二层 VLAN,但同一个业务（虚拟服务器）可以在不同网络分区 里灵活部署与迁移,满足了云计算的要求;同时,汇聚层以 上进行的是VPN标签交换与路由转发,又保证了不同业务 （虚拟服务器）的安全隔离。1.133. 网络服务虚拟化为满足不同XX分区的安全隔离要求,本项目在云计算 平台的汇聚层部署有汇聚交换机、防火墙、IPS负载均衡 器等设备。传统网
10、络下,将为不同分区单独配置一套安全设 备,设备利用率低,运维管理复杂。在云计算平台下,通过 网络服务虚拟化,统一建设套性能强大、可扩展性良好的 网络服务设备,满足为不同分区提供安全、应用加速等服务。汇聚层交换机也通过虚拟化技术多实例,每个模拟出的 交换机都拥有它自身的软件进程、专用硬件资源（接口）和 独立的管理环境,可以实现独立的安全管理界限划分和故障 隔离域。有助于将分立网络整合为一个通用基础设施,保留 物理上独立的网络的管理界限划分和故障隔离特性,并提供 单一基础设施所拥有的多种运营成本优势。如下图所示:,虚拟i交换机A物理端口看分0跆不同的虚拟交换机, 并且不同虚拟交换机之间不能共享端口
11、32-Port 10GE Module图8 :交换机纵向虚拟化1.134. 虚拟交换机技术1） VMwareVMware分布式虚拟交换机功能满足网络分区条件下, 虚拟主机在线迁移等功能时,保证业务网络的持续性。虚拟交换机是构成虚拟平台网络的关键角色,VMware 虚拟化通过 VMware vNetwork Distributed Switch ,使虚拟 机跨多个主机移动时始终处于同一个VLAN内,它为虚拟机 在物理服务器之间移动时监视和保持其安全性提供了一个 框架。VMware vNetwork Distributed Switch 示意图如下所 示:图 9 : VMware vNetwork
12、 Distributed Switch 示意图在多网络分区环境时,VMware通过虚拟交换机的 VLAN TRUNK ,当个端口启用了 TRUNK功能后,就具备 端口聚合的功效,会自动检测流向此端口的所有流量,并把 不同VLAN的流量导向物理交换机上相应的VLAN中。在 台 ESX主机上由多个千兆网卡绑定在起（组合成vSwitch） 提供VM对外通讯的流量,并与物理交换机上的多个启用了 TRUNK功能的端口相连接。此时VMs分别在VLAN I、 VLAN2、VLAN3上,同时在物理交换机上也有同样ID的 VLAN。那么,在VLAN1中的虚拟机,就可以和与物理交换 机上VLAN1中的端口相连的机
13、器相互通讯。同时实现虚拟 化服务器在多网络分区间的动态迁移。2） XEN通过将PEN vSwitch （开放虚拟交换标准）作为其 默认组件启xenserver5.6 FPI就实现对虚拟交换机的支 持,而且自verxenserver5.6 SP2开始也实现了分布式的 虚拟交换机功能。Xen-Motion是Citrix Xenserver的动态迁移技术,当 然,该系列4款虚拟化产品中,目前只有最高等级的白金 版和企业版具备这项功能,至于标准版及完全免费的 Express精简版则无此项能力。不但是C ITRIX旗下的虚拟化产品,其他基于Xen技 术开发出来的虚拟化产品,例如Virtual Iron,
14、也具备相似 的动态迁移功能LiveMigrate ”余了免费提供的个人版之 外,需要付款购买的企业版及企业加强版具有内置该项功 能。1.14 IP地址及DNS规划XXXX计算平台新增两个独立网段,一个用丁厶平 台及虚拟机宿主机之间通信,个用于云计算平台内IP 存储系统网互联;业务系统的IP地址和NDS规划,沿用 当前XX统规划。具体参考实施意见XXXXIP地址规 划及管理规范和XX政府外网DNS及设备命名规范。1.141 . IP地址规划原则XX单位XXIP地址规划遵从国信办和国家外网工程办 有关规定和指导意见。XXIP直至规划原则包括:IP地址规划主要涉及到网络资源利用的方便有限的管 理网络
15、的问题,公有地址相对紧张的情况下,合理有效的 利用IP地址成为IP地址规划的主要问题,合理的IP地 址规划是有利于网络管理的;IP地址的合理分配是保证网络顺利运行和网络资源有 效利用的关键。对于外网广域骨干网IP地址的分配应该 采用国家XX工程办分配的合法地址空间,充分考虑到地 址空间的合理利用,保证实现最佳的网络内地址分配及业 务流量的均匀分布;IP地址的规划和划分应该考虑到网络的后续规模和业 务上的发展,能够满足未来发展的需要;既要满足本期 程对IP地址的需求,同时要充分考虑未来的业务发展, 预留相应的地址段;IP地址的分配需要有足够灵活性,能满足各种用户接 入需要;地址分配是有业务驱动,
16、按照业务量的大小分配 各地的地址段;IP地址的分配必须采用VLSM（变长掩码） 技术,保证IP地址的利用效率;采用CIDR技术,这样可以减小路由器路由表的大小, 加快路由的收敛速度,也可以减小网络广播的路由信息的 大小;充分合理利用已申请的地址空间,提高地址的利用效 率;IP地址的规划应该是XX广域骨干整体规划的一部分,即IP地址规划要和网络层次规划、路由协议规划、流量 规划等结合起来考虑。IP地址的规划应尽可能和网络层 次相对应,应该是自顶向下的种规划。1.1.4.2. IP地址规划总体规划根据国家外网工程办的规定,xxxx云平台的公用网 络区使用国家申请的IP地址范围为:XXXXXX。互联
17、网区供互联网访问的设备的IP目前有省电信、 省移动提供外网地址,数量考虑上留有余地。互联网区 XX移动提供有3根互联网专线,每条专线提供个C类 外网IP地址段,共3个C类地址段供本平台使用。XX单位XX横向需要互联各个政府部门,纵向需要 打通省,设区市、县、乡镇（街道）四级部门单位,在外 网地址规划中,使用综合地址规划方案,采用公有地址和 私有地址双轨并行的办法,在公有地址不够时,允许采用 私有地址作为部门单位的XX业务地址。XX承载三种不同的网络业务,为了最大程度地减少 不同网络业务区IP地址空间的重叠,XXXXIP地址总体 规划如下:网络业务区地址空间（建议的）用户地址空间公用网络区互联网
18、接入区专用网络区云计算平台管理云计算平台存储IP网络业务地址从相应的业务网络区地址空间中划分。1.1.4.3. DNS域名体系结构XX单位XX升级和社区市网络分别采用独立的三级域 名。域名由根域和若干个子域名用“.”连接而成,作 为根域名,采用作为省网三级域名,采用 作为各设区市三级域名。各级政府组成部门 咋XX设置服务器后,应将服务器的IP地址和对应的域 名在省电子网XX管中心注册。域名以4-5段为主,原则上不超过5段。如:“主机 名.单位名” ;由省数据中心建立域名() 管理中心,所有单位的域名及DNS均向XX网管中心 域名册;可在9个设区市市分别建立子域 ();各单位若需注册 ,需在 X
19、X 外网管理中心备案之后向国家外网管理中心注册。1.1.4.4. 集成智能DNS系统本工程新增2台链路负载均衡器,实现智能DNS 解析功能。XX互联网接入区应用系统的DNS域名系统 需与链路负载均衡器的智能DNS系统进行集成。通过对 系统原有DNS授权域服务器配置进行修改,将动态记录 委派到链路负载均衡器上进行解析,再返回给发起DNS 请求的用户。根据解析结果引导用户请求到不同的运营商 链路,实现就近访问。1.1.4.5. 网络安全域划分与隔离根据国家XX所承载的业务和系统服务类型的不 同,在逻辑上,将国家XX划分为公用网络区（Global 专用网络区（VPN ）和互联网接入区（Interne
20、t）三个功 能域,分别提供国家XX互联互通业务、专用VPN业务 和互联网业务。VPN逻密隔离厂政务部门_ 用户公众用户部委VPN得部门 业务VPNI安全，交换认证j场务公共网络/务公用网络区安全 互联专用网络区互联,网服务业务企业政务外冋矣 及接入平等一安全交换防火墙等 逻鑑隔离VPN逻辑隔离、 V Q互联网接入区Internet移动办公政务网网络基础设施图10 ： XXMPLS VPN分区示意图公用网络区:采用国家XX公用地址（即从NNNIC 注册的地址）的网络区域,是国家XX的主干道,实现各 部门、各地区互联互通,为跨地区、跨部门的业务应用提 供支撑平台。互联网接入区:是各级政务部门通过逻
21、辑隔离手段安 全接入互联网的网络区域,满足各级政务部门公共服务业 务应用的需要。专用网络区:是依托国家XX基础设施,为有特定需 求的部门或业务设置的VPN网络区域,实现不同部门或 不同业务之间的相互隔离,VPN网络区域主要为少数部 门的特定业务数据传输提供安全通道。通过MPLS VPN技术运用,三个业务区之间逻辑隔离,不能互访。升级XX数据中心分为四个区,这四个区 分属于三个业务隔离区,对应关系如下表:表4:政务外网业务区和数据中心功能区对应关系表网络业务区数据中心功能区公用网络区(Global)数据交换共享区/综合管理控制区专用网络区(VPN)部门服芬器托管区互联网接入区(Internet)
22、公共服务平台区某些业务系统需要跨公用网络区和互联网接入区部 署,也有些需要跨专用网络区和互联网接入区部署,为了 保证安全,需要进行逻辑隔离,在公用网络区和互联网接 入区间部署一个网闸，同时在专用网络区和互联网接入区 也部署个网闸。除以上从业务系统层划分为公用网络区、专用网络 区、互联网接入区外,还需为云计算平台管理和IP存储 子系统划分2个独立网络区域,实现业务网络、管理网络、 IP存储网络的安全逻辑隔离。1.15网络端口资源估算关于汇聚层交换机端口配置,接入服务器建议用千 兆以太网电口,网络设备间互联用万兆以太网口。本期 新增机架服务器XX台,单台服务器配置XX千兆以太网 电,共需XXX 口
23、千兆以太网电口,刀片服务器XX台, 占用X个刀片服务器机框,每机框对外XX 千兆以太网 电，共XX ,合计连接服务器需要XXX 口千兆以太 网电 ;汇聚交换机与防火墙、负载均衡器等汇聚网络 设备需等需要万兆口互联,考虑一定端口冗余,本期建议 配置X台汇聚交换机,单台配置10/100/1000M电不 少于XX个;千兆光口不少于XX个、万兆以太网光口 不少于XX个并配置相应数量多模光纤模块。1.2.计算资源池121 .计算资源池架构服务器虚拟化技术很好地解决了传统服务器系统建设 的问题,通过提高物理服务器利用率大幅度消减物理服务 器购置需求、数量和运营成本;通过利用服务器虚拟化中 CPU、内存、I
24、0资源的动态调整能力实现对业务应用资 源需求的动态响应,提升业务应用的服务质量;通过在线 虚拟机迁移实现更高的可用性和可靠性以及各种基于资 源优化或节能减排策略的跨物理服务器的调度等等。因 此,服务器虚拟化技术是新一代数据中心最理想的解决方服务器虚拟化架构设计是服务器虚拟化技术运用的核 心,直接决定了整个服务器资源体系对应用系统的承载能 、运行效率以及可靠性。XX云计算资源池由机架式服务器、刀片服务器构成; 刀片服务器通过服务器虚拟化部署一般业务系统和web 应用系统。机架式服务器用于部署管理平台和高负载数 据库服务器等。服务器虚拟化架构图如下所示:图11 : XXMPLS VPN分区示意图1
25、.22应用系统分析经前期需求调研分析,根据业务特点将XX平台所承 载的应用系统分为大访问量应用系统、大计算量应用系 统、大数据量应用系统三类。1.2.2.1. 大访问量应用系统大访问量应用系统如政府门户网站、气象查询等web 类应用系统,这类应用的特点是业务逻辑简单,不同业务 请求互不关联,但请求的并发量根据业务特点不同可能很 大,如水利信息网在灾害天气下访问量将剧增。大访问量应用系统要求对大量互不关联的并发请求进 行快速响应。这种情况下,需要应用服务器有足够数量的 线程响应请求,而单个线程计算量不大,因而对单个CPU 处理性能要求不高,可通过提供足够CPU用服务器数量 来满足需求。XX云计算
26、平台通过虚拟化技术为大访问量 应用系统部署是大小配置的虚拟机作为应用服务器,多应 用服务器工作在负载均衡模式,提升用户使用体验。大访 问量应用系统对数据库要求不高酒己置一般虚拟机即可满 足要求。1.2.2.2. 大计算量应用系统大计算量应用系统如数字城管、GIS地理信息系统等复 杂信息处理系统,这样应用的特点是计算量较大、运算复杂、 内存需求大,对服务器计算性能要求高。建议配置单一高性 能虚拟服务器。大计算量应用系统对数据库要求不高,配置 一般虚拟机即可满足要求。1.2.2.3. 大数据量应用系统大计算量应用系统流动人口管理、社保管理系统等。根 据数据库储存模式不同,可分为文件型和数据库的系统
27、。数据库型大量数据量应用系统要求较高性能数据库服 务器。建议配置强大的数据库服务器,提供足够的CPU、 Memory及I性能来处理大量的数据,根据应用系统重要级 别,数据库服务器可以选用虚拟物理器或物理服务器,应用 服务器业务逻辑简单,对配置要求不高,配置虚拟机即可 满足要求。文件型大数据两应用系统基础数据量大,通过传统的集 中储存方式,存储并发读写10能力无法满足计算资源要求, 建议通过并行计算模型实现。根据业务计算特点,服务器可 灵活选择虚拟机或物理服务器。1.2.3. 计算资源池建议配置与选型建议1.2.3.1. 计算资源池建议配置经咨询H3C、旧M、HP、微软、红帽、VMware等行业
28、 主流云计算常商,云计算平台的建设,从避免浪费和规模效 应的角度考虑,最佳实践经验是从50台物理服务器的规模 开始建设,然后根据实际业务发展情况按需扩容、滚动建设。 本期工程以XX单位XX的实际情况为基础参照行业主流云 计算厂商的建议进行设计考虑。考虑不同业务系统的负载差 异,本期工程同时配置刀片服务器和机架式服务器。参考各厂商建议,用作WEB服务器时,一台物理服务器 最多可以虚拟12台虚拟机;用作应用服务器时,一台物料 服务器最多可以虚拟7台虚拟机.。本工程,刀片服务器按照 每台虚拟10台虚拟机,刀片服务器虚拟化后的虚拟机建议 部署一般web/应用服务器;高性能服务器按照每台虚拟8 台虚拟机
29、,高性能服务器虚拟化后的虚拟机建议部署重载应 用/数据库服务器。统筹考虑不同应用系统对硬件资源的需求差异,建议配 置刀片服务器XX套,2路机架式服务器X台,4路机架式 服务器XX台。其中X台2路机架式服务器用于云计算管理平台,X台 4路机架式服务器作为测试服务器（计划用来支持各类移动 办公等移动应用,统纳入xx单位信息中心监控管理工计 算资源池刀片服务器和4路机架式服务器组成,其中XX台 刀片服务器可以虚拟化为XXX台虚拟机,XX台高性能机架 式服务器可以虚拟化XXX台虚拟机,平台共计XXX台虚拟 机。一般应用系统需要web服务器、应用服务器各2台，采 用应用负载均衡做集群,数据库服务器2台做
30、互备,共需6 台虚拟机。对于大型数量应用,大型数据库可直接部署在高性能物理 服务器,通过多实例共享面向不同业务系统提供数据库管理 平台服务,则需4台虚拟机和共享使用两台物理服务器。按此测算,本期建设规模在满足50个部门50套应用系 统需求之外还能有一定的冗余,冗余的资源可以用于安装数 据备份软件、目录服务器、安全软件等平台相关软件外,同 时作为备用资源。今后还可以视实际需求增加计算资源,同步配套建设网络资源、存储资源及信息安全设备等,按照需 扩容、滚动建设的方式满足省直部门的需求。本期新增计算资源配置如下图表所示:表5:计算资源配置表编号项目单位数量、刀片月务器(2CPU)A1单台物理CPU颗
31、2B1单台单物理CPU核数核6C1单台内存GB96D1单台硬盘GB146GB*2E1刀片服务器数量台32二、机架式服务器(2CPU)A1单台物理CPU颗2B1单分单物理CPU核数核6C1单台内存GB96D1单台硬盘GB146GB*3E1机架式服务器数量4三、4U机架式服务器(4CPU)A3单台物理CPU颗4B3单台单物理CPU核数核6C3单台内存GB96D3单台硬盘GB300GB*3E34U机架式服务器数量台34此外,每台物理服务器要求配置不少于3个千兆以太 网电口,分别用于虚拟化平台管理、应用系统对外提供 服务、连接NAS存储设备。未来实际应用中,还将根据各厅局的复杂性,比如高 吞吐量、高计
32、算、高访问量类业务系统对计算资源的需要 进行调整。1232服务器选型建议宿主机服务器架构是虚拟化架构的关键组件,也是服 务器整合比例和成本分析的重要变量。宿主机服务器处理 大量整合服务器的工作负载的能力会提高整合比例并有 助于提供满足需要的成本收益,以下提供二种宿主机服务 器的参考架构。宿主服务器的系统架构是指对服务器硬件自身的一般 分类,例如包括机架式服务器、刀片式服务器。在选在系 统架构时,首先要考虑的原则是每个宿主机将运行包含多 种负载的多个客户机。处理器、内存、存储和网络能力以 及高速的I/O和低延迟都很关键,重要的是要保证这些分 类中的每个宿主机服务器能够提供所需要满足的处理 能力。
33、A）标准机架式服务器最常见的系统架构是标准机架式服务器。典型的是 2U或4U的型号,这些服务器一般包含2至4个CPU插 座,2至8个PCIE或PCIX插槽,4至U6个硬盘托 架。由于其在2和4个插座服务器商品中的低成本,以及 通过增加网卡和HBA插槽提供与生倶来的可扩展性,机 架式服务器是虚拟宿主机服务器的最佳选择。B）刀片式服务器随着对能力和服务器密度不断增加的需求,刀片式服 务器在普及程度和能力上都获得了显著的提高。在选择刀 片服务器时,需要考虑刀片式架构中的每个刀片所包含 CPU数及最大内存。对于每个宿主机服务器用于支持 定数量的客户机所需的网络和存储I/O必须加以仔细考 虑,以保证刀片
34、上运行的每个宿主机服务器和刀片底盘自 身能够提供支持。124 .计算资源池部署124.1 .应用服务器部署应用服务器可部署在虚拟机系统（VM ）和物理PC 服务器。当应用服务器负载接近单台物理服务器性能时, 可直接部署于物理服务器,一般应用服务器部署在虚拟机 上。根据应用系统的可用性要求等级不同,在虚拟机上实 现高可用的方式有以下三种,虚拟机热迁移,虚拟机HA , 物理机HAO虚拟机热迁移用于满足计划内停机维护操作。当服务 器需要停机执行维护操作时,可通过虚拟机热迁移功能, 将某一物理服务器上的虚拟机动态迁移至另一物理服务 器。动态迁移过程,业务不中断,不影响用户的正常访问。虚拟机HA用于满足
35、一般应用服务器计划外宕机。当 发生服务器故障时,通过虚拟机HA ,虚拟机可在其他的 物理服务器上自动重启,实现故障转移。此过程会引起短 暂业务中断,业务中断时间由虚拟机操作系统在另一物理 服务器上启动的时间及应用系统启动的时间决定。通过虚 拟机HA比传统群集较少半的服务器数量,在保证了一 定高可用的同时提高资源利用率。对于直接部署在物理服务器的应用系统,可通过高可 用群集软件提供可用性保证。在windows系统可配置 MSCS群集 在redhat Linux操作系统可配置VCS群集。 通过部署高可用群集,在确保在物理服务器故障或应用故 障时,进行快速的故障转移,减小并消除业务中断带来的 负面影
36、响。为了能够提供具有更高可扩展性和可靠性的应用平 台,并能够在服务器集群中只能地分配负载,从而确保客 户最大限度地发挥其应用服务器投资价值,结合硬件负载 均衡设备,为部署在应用服务器上的服务和应用提供最佳 的可扩展性和性能。1242关键数据库部署数据库服务区作为业务系统的数据处理平台,对服务 区的I /处理能力、内存、CPU等有较高要求的,建议 采用高性能机架式服务器部署,不同的业务系统数据库可 通过多实例进行共享同一物理服务区群集。对服务器性能 要求一般的数据库管理系统可部署在虚拟机上。数据库服务器做业务系统的核心节点,为了保障其 的高可用性,建议至少使用2台物理服务器或2台虚拟机 做HA。
37、部署虚拟机上数据库管理系统可通过Application HA保证其高可用;部署于物理服务器的数据库管理系统 可通过VCS、MSCS或数据库管理系统自带群集软件(RAC )实现其高可用。125 .虚拟化软件选型分析目前主流虚拟化平台(Hypervisor)主要有以下四种, 分别是 VMware vSphere、Microsoft Hyper-V. KVM 和 Xeno其中KVM和Xen为开源产品。目前部分厂商根据 开源Xen开发出自己的虚拟平台,如Critix公司的 XenServer0从虚拟化软件的成熟度来看,VMware经多年的市场 经验,产品成熟稳定、功能也最为强大。开源KVM、开 源XE
38、N来源于开源社区,功能单;基于开源Xen的 Citrix XenServer,其功能、稳定性、可靠性优于开源Xen。XX虚拟化平台的建设充分考虑产品的成熟性、稳定 性和开放性。通过以上匕较分析,VMware产品成熟、功 能完善,为目前虚拟化市场的主流产品,但其采购成本较 高;基本开源Xen的部分国产产品功能不及VMware , 但具有更好的性价比,作为国产虚拟化平台,其安全性也 更有保证。充分考虑技术成熟度和开放性,本项目建议配 置VmwareXX套、国产开源虚拟化软件XXX套,建成一 个稳定、开放、支持异构的基础虚拟化平台。当前关键应用建议部署在成熟稳定的VMware虚拟 化平台上,非关键应
39、用及测试环境可部署于国产开源虚拟 化平台上。随着国产虚拟化平台的逐步成熟,在后续扩容 中将逐步减少VMware在XX云计算平台的比重。125.1 .虚拟化管理平台本期计算资源池采用X86服务器,虚拟化平台管理 软件需实现高可用性、动态迁移f对整个应用架构实现统 一的安全控制和权限管理。目前X86虚拟化平台管理软件主要有两大类:类为虚拟化平台原厂提供的。如VMware虚拟化管 理平台 VMware vCenter. Citrix XenServer 虚拟化管理 平台Xen Center. Hyper-V虚拟化管理平台Azure , Redhat KTM管理平台redhat RHEVM的。各厂商的
40、虚拟 化管理平台均可较好地管理自家虚拟化平台,管理平台开 放必要的API接口。但是各个厂商均只能管理自己的 Hypervisor ,不能管理其它厂商的Hypervisor0另一类是由第三方厂商提供的。如移动大云等,这等 虚拟化平台管理软件的优点是可以实现多家虚拟化平台 的统一管理,但在专用性方面不如各原厂提供的管理软 件。1.2.5.2, 容灾方案说明根据设计原则分布实现云平台系统的容灾方案:1、第一步实现云平台存储级容灾系统,通过新购虚拟 存储网关,整合现有异构SAN存储资源池,存储结构化数 据,实现存储虚拟化功能,并可满足数据迁移、容灾等功能, 实现容灾。该步骤实现又可分为两步走,即先建立
41、同城同步容灾, 再建立城际两地三中心的容灾。在容灾中心新购买套虚拟存储网关,容灾中心的存储 设备可以与生产中心同构或异构,通过光纤交换机构成一个 基于存储区域网(SAN)的基础架构平台。不仅提供容灾系统 使用,也是容灾中心的统 SAN平台。在容灾中心存储上按照生产中心实际存储部署情况,依照存 储性能相同的原则进行存储设备的逻辑划分,每台存储设备 分别连接到2台光纤交换机上,这久保证了存储设备在整个 链路上冗余、不存在单点故障。在同城容灾方案中通过虚拟存储网关同步复制技术,由 虚拟存储网关将生产中心的数据实时复制到容灾中心,确保 生产中心的各种数据能同步复制到容灾中心的存储上。在两 地三中心或两
42、站地城际容灾方案中通过虚拟存储网关异步 复制技术,准时将生产中心数据复制到容灾中心,灾难发生 时仅涉及数十秒的数据丢失。可同时在容灾中心配置两台服务器,进行数据验证 作。利用虚拟存储网关快照功能对容灾中心的复制数据（只 读）产生快照卷,挂载到验证服务器上进行访问验证。2、第二步实现云平台应用级容灾。在容灾中心配置相应的服务器池链接容灾存储。当灾难发生或进行灾难恢复演练时,停止容灾复制关系后,容灾中心服务器池的虚拟机可 以访问容灾数据并接管生产。制定接管计划,包括人员支持, 网络支持,恢复计划,演练计划等,建立完善的全人工干预 接管机制。3、第三步结合云平台管理和业界自动化远程容灾软件实现高度自
43、动化的容灾体系,争取实现数小时内的容灾接管 能力。1.3.云计算管理平台云计算管理平台包括云资源管理平台、云连营管理平 台、网络管理平台。云资源管理平台包括IT基础架构中的物 理资源和虚拟资源的管理,其中虚拟计算资源的管理集成厂 商的云平台;云运营管理平台含业务管理模块和运营管理模 块。电T#同I改升:户网站SacS声冃:其他政务业务管理客戶管也目录服务流程管设计费管里统计报表帐务管遅康务Q户云计算管理平台总体架构如下:移动政务外网云计算管埋平台运营平Z营理台云资源管埋平台虚拟化 首理平羽理資源计算虚拟化网络虚拟化存储虚拟化X實务NAS行,诺銘器生厂盘阵 交投机防火墙负或均衡虚拟帯库图12 :
44、云管理平台架构图131 .云资源管理平台建设方案整个复杂的云计算架构中,必须通过个强大的管理平 台来实现对硬件资源的整合和虚拟化,对功能服务器的模板 制作与部署,对云计算资源进行启动、停止、删除、回收等, 对整个云计算平台运行性能进行实时监控和日志报告等功 能,同时还实现用户交换接口,用户可以方便地登录到云计 算平台,申请各种硬件资源和中间件资源,启动、停止自己 功能服务器功能。这样打破了业务应用对资源的=独占的方 式,实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统 部署、统监控和统备份。考虑到XX中的3个区（专用网络区、公共网络区、互 联网接入区）之间是通过MPLS VPN相关隔离,为了实
45、现云计算平台对3个区的统一管理,我们建议将宿主机的管 理口（统设置宿主机上某个单独物理网卡用于云计算管 理平台对虚拟机的管理通讯）进行统 VLAN规划,通过此 方式可以实现不同分区的虚拟机在同一个资源组中迁移和 统一管理云资源管理平台主要由以下两个模块组成:云资源管理 系统云计算服务Portal0资源管理人员服気器整合 分析&迁移 工具和嚴第獎身给DB云计算服务Portal云资源管 理系统虚拉化 资源池无源服务接口安澤自匸部署笠源智辭:调度与建份管理维护网络皆愿运于服套第中各份原口0维护人员4份賓泳池;LXEN HyprV vmware実导网名管理仔储监i钿匚资源需求人员图13 :云资源管理功
46、能模块图131.1. 云资源管理系统云资源管理系统其通过虚拟化技术和基于策略的自动 化管理技术,构成虚拟化资源池,实现对物理资源、虚拟资 源的统管理和分配。云资源管理系统架构需要实现功能:1、设备管理提供对物理设备的接入和管理功能,包括设备发现展 示、配置部署、告警上报等。2、虚拟适配层提供对不同虚拟层（VMM ）的适配、集成能力,如 VMware. Xen、KVM、Hyper-V等,对上层屏蔽不同虚拟 层差异,提供统一的虚拟化管理接口。3、云适配层提供对不同云资源的适应能力,实现公有云和私有云资 源的统一管理能力。4、虚拟化资源池管理实现计算、存储和网络的虚拟化和资源统一管理。5、资源池调度提供资源动态分配,动态耗能管理、调度策略管理、资 源池高可用性和备份恢复等功能。6、资源池服务对外提供基础资源池服务能力,如动态伸缩、负载均衡 等。7、对外接口对外提供标准的接口和能力,供上层业务或解决方案集 成。8、管理系统运资源池的统管理维护功能,如用户管理、日志管理、 告警和性能监控。其功能特性:1、资源池统管理和高效利用物理机、虚拟机统管理和调度采用虚拟计划技术、分布式计算和存储等技术,实现资源的 池化管理。云计算平台管理系统不仅能