2011開題報告《跨地域節(jié)點IaaS云計算研究》

知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 中國移動 集團 級 重點 研發(fā)項目（含 聯(lián)合 項目 ） 開題報告 一、項目 編號及 名稱： 2011_LH_23 跨地域節(jié)點 IaaS云計算平臺研究 二 、 項目組： 項目組 承擔課題 名稱 負責人 及 手機 、 郵箱 廣東移動 （牽頭單位） 跨地域節(jié)點 IaaS 云計算平臺研究 研究院 IT/云計算新技術(shù)評估及集采可行性研究 三 、 課題背景和意義 電信行業(yè)傳統(tǒng)的 IT系統(tǒng)，采用“煙囪式”的建設(shè)模式，即每個 IT系統(tǒng)的硬件資源均獨立規(guī)劃設(shè)計、建設(shè)和使用。這種系統(tǒng)建設(shè)模式下， IT系統(tǒng)的改造和擴展都非常復雜，不利于 IT系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的 規(guī)劃建設(shè) 。 由于機房能源、制冷和空間條件限制，制約了單個數(shù)據(jù)中心的規(guī)模擴展，從而不能滿足日益增長的系統(tǒng)擴容和建設(shè)需求。數(shù)據(jù)中心的擴展已經(jīng)超出了地域界限， IT行業(yè)正在轉(zhuǎn)向虛擬數(shù)據(jù)中心的概念。 跨地域節(jié)點 IaaS 云計算，是云計算的前沿技術(shù)，在云計算技術(shù)優(yōu)化 IT系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施的投資規(guī)劃和資源配置以及系統(tǒng)管理的基礎(chǔ)上，打破數(shù)據(jù)中心的地域隔閡，將云計算的資源整合范圍進一步擴展，多個數(shù)據(jù)中心的資源整合為統(tǒng)一虛擬化數(shù)據(jù)中心資源進行配置、使用和管理。 跨地域節(jié)點 IaaS 云計算研究具有極其重要的意義： （ 1）通過建立跨地域節(jié)點 IaaS云 計算平臺，可以使數(shù)據(jù)中心的擴展超出地理界限，整合多個數(shù)據(jù)中心的資源，進行統(tǒng)一管理調(diào)度； （ 2）跨地域節(jié)點 IaaS云計算平臺具有資源整合度高、資源分配調(diào)度靈活、系統(tǒng)穩(wěn)定性高、擴展能力強、管理簡便等顯著特點，可以提高 IT資源利用率、提速業(yè)務(wù)開展、降低能耗、節(jié)省投資，具有顯著的經(jīng)濟效益； 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 四、課題研究目標 通過開展本項目線條的研究實踐，實現(xiàn)目前不同機房、不同地域、不同線條的數(shù)據(jù)中心資源共享，實現(xiàn)業(yè)務(wù)云、支撐云、公眾云內(nèi)部的資源共享 。 五 、 課題研究內(nèi)容 本課題研究 以同步方式進行信息共享 的 跨地域 資源共享，數(shù)據(jù)中 心距離在100KM以內(nèi)， 距離上限在項目中測評 ；數(shù)據(jù)中心 的個數(shù)上限 取決于 關(guān)鍵 設(shè)備的配置 。 5.1 研究總體框架 1. 設(shè)計跨地域節(jié)點的 IaaS云計算總體架構(gòu) ； 2. 系統(tǒng)、全面的測試評估市場上主流 跨域虛擬化 產(chǎn)品的功能、性能情況，包括不同廠家產(chǎn)品的匹配情況， 分析多廠家解決方案的優(yōu)劣 ， 為 后續(xù)云計算規(guī)劃建設(shè) 提供依據(jù) ； 3. 系統(tǒng)、全面的測試評估市場上主流 跨域 云管理平臺 產(chǎn)品的功能、性能情況， 包括不同廠家產(chǎn)品的匹配情況， 分析多廠家解決方案的優(yōu)劣，為后續(xù)云計算規(guī)劃建設(shè)提供依據(jù) ； 4. 建立業(yè)務(wù)在物理機環(huán)境和虛擬機環(huán)境的性能對比方法論，并測試得到 對比量化數(shù)據(jù) 。 本次試驗測試內(nèi)容，主要包括網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化、計算資源虛擬化、存儲資源虛擬化、云計算管理和業(yè)務(wù)應(yīng)用五部分。 1. 網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化： 包括傳輸網(wǎng)絡(luò)和存儲網(wǎng)絡(luò) ； 解決跨地域應(yīng)用的用戶統(tǒng)一接入、數(shù)據(jù)中心間二層網(wǎng)絡(luò)擴展問題 ； 確保滿足跨地域主機遷移、遠程存儲訪問的網(wǎng)絡(luò)性 能需求； 保證網(wǎng)絡(luò)性能和安全； 2. 計算資源虛擬化： 可以在數(shù)據(jù)中心間進行虛擬機熱遷移，實現(xiàn)跨地域節(jié)點的計算資源調(diào)度； 3. 存儲資源虛擬化： 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 整合不同 廠商、不同型號、不同存儲架構(gòu)的異構(gòu)存儲資源，形成統(tǒng)一存儲資源池； 提供包括 FC、 iSCSI、 NAS在內(nèi)的 多種存儲網(wǎng)絡(luò)協(xié)議支持； 在 網(wǎng)絡(luò)支持下，實現(xiàn)存儲資源跨地域遠程訪問，存儲資源與計算資源解耦； 4. 云計算管理：統(tǒng) 一管理調(diào)度包括網(wǎng)絡(luò)資源、計算資源、存儲資源在內(nèi)的所有云計算資源； 5. 業(yè)務(wù)應(yīng)用：檢驗具體業(yè)務(wù)應(yīng)用在云計算環(huán)境中的效果； 5.2 難點及解決方案 本項目的難點在于： 多數(shù)據(jù)中心間二層網(wǎng)絡(luò)擴展： 1、擴展生成樹可能會增加風險； 2、多個站點中的信息包廣播或洪泛 存儲擴展：計算資源跨地域遷移時，跨地域數(shù)據(jù)中心中主機需要訪問同一存儲資源。需求確保數(shù)據(jù)可訪問、安全和 I/O性能 5.3 主要技術(shù)方案和關(guān)鍵技術(shù) 本次 的主要 技術(shù)方案有如下兩個解決方案 ： 方案一： 采用 思科網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備的 解決方案 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 南方基地3.1棟104機房存 儲 層主機層網(wǎng) 絡(luò) 層P o w e r32348X 8 6 6 刀 片 機 5U C SN7KN 7 K - CN 7 K - O T VN 5 KC M N E T全球通3F3網(wǎng)維機房存 儲 層裸 光 纖1 0 G 以 太 光 纖8 G S A N 光 纖3 5 6 01 G 以 太 電 纜S V C V P L E X B 8 0E M C C X 4 - 2 4 0888S V C V P L E X 4B 8 0I B M D S 4 7 0 0E M C C X 4 - 1 2 0848裸 光 纖8I B M X I V2222華 為S 5 6 0 05S 5 3 5 2 C管 理 網(wǎng) 絡(luò)管 理 網(wǎng) 絡(luò)主機層網(wǎng) 絡(luò) 層P o w e r3234 8X 8 6 9 刀 片 機 5U C SN7KN 7 K - CN 7 K - O T VN 5 K3 5 6 0S 5 3 5 2 C管 理 網(wǎng) 絡(luò)N 2 KN 2 K1 G 以 太 光 纖管 理 網(wǎng) 絡(luò)方案二： 采用 華三網(wǎng)絡(luò) 設(shè)備的 解決方案 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 南方基地3.1棟104機房存 儲 層主機層網(wǎng) 絡(luò) 層P o w e r32348X 8 6 6 刀 片 機 ( 5 片 )U C SC M N E T全球通3F3網(wǎng)維機房存 儲 層1 0 G 以 太 光 纖8 G S A N 光 纖1 G 以 太 電 纜S V C V P L E X B 8 0E M C C X 4 - 2 4 0888S V C V P L E X 4B 8 0I B M D S 4 7 0 0E M C C X 4 - 1 2 0848裸 光 纖8I B M X I V2222華 為S 5 6 0 05管 理 網(wǎng) 絡(luò)管 理 網(wǎng) 絡(luò)主機層網(wǎng) 絡(luò) 層P o w e r3234 8X 8 6 9 刀 片 機 （ 5 片 ）U C S1 G 以 太 光 纖S 1 2 5 0 0 S 5 8 0 0 裸 光 纖S 5 8 2 0 X - 2 8 C管 理 網(wǎng) 絡(luò)S 1 2 5 0 0 S 5 8 0 0 S 5 8 2 0 X - 2 8 CS 5 3 5 2 C S 5 3 5 2 C5.4 采用設(shè)備清單 現(xiàn)場試驗需要的主要設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括思科、華三的防火墻、核心交換機、接入交換機等數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，主機設(shè)備包括思科 UCS高速刀片、 X86 PC Server和 IBM小型機等，存儲設(shè)備包括 EMC、 IBM的存儲盤陣和存儲虛擬化設(shè)備。設(shè)備清單如下： 設(shè)備名稱 描述 配置 數(shù)量 備注 網(wǎng)絡(luò)層 H3C S12508 核心交換 機 虛擬出兩臺防火墻，兩臺核心交換機 4 華三提供 H3C S580060C 匯聚交換機 萬兆光口上聯(lián)，萬兆光口、千兆電口下聯(lián) 2 華三提供 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 H3C S580032C 匯聚交換機 萬兆光口上聯(lián)，萬兆光口、千兆電口下聯(lián) 2 華三提供 H3C S5820-28C 匯聚交換機 萬兆光口上聯(lián)，萬兆光口下聯(lián) 4 華三提供 ASA 5580-20 防火墻 萬兆光口上聯(lián)，萬兆光口下聯(lián) 4 思科提供 Nexus 7010 核心交換 機 虛擬出兩臺防火墻、兩臺核心交換機和兩 臺 OTV 交換機 2 思科提供 Catalyst 3750 匯聚交換機 萬兆光口上聯(lián)，千兆電口下聯(lián) 4 思科提供 Nexus 5000 匯聚交換 機 萬兆光口、 FC 口上聯(lián)，萬兆 FCoE 光口、以太光口下聯(lián) 4 思科提供 主機層 P570 Power 主機 支持 powerVM 虛擬化，千兆電口、萬兆光 口 2 IT 綜合測試 設(shè)備 UCS Chassis 5108 UCS 服務(wù)器機箱 萬兆 FCoE 光口 2 思科提供 UCS Fabric 6120 UCS 服務(wù)器機箱接入交換機 萬兆 FCoE 光口 2 思科提供 UCS Blade Server B200 UCS 半寬刀片服務(wù)器 萬兆 FCoE 光口 4 思科提供 RH2285 X86 PC Server 萬兆光口、千兆電口 9 華為提供 華為刀片服務(wù)器 華為刀片服務(wù)器 萬兆光口、千兆電口 4 IT 綜合測試設(shè)備 IBM x3950 X86 PC Server 萬兆光口、千兆電口 2 云平臺測試 設(shè)備 IBM x3950 X86 PC Server 萬兆光口、千兆電口 2 網(wǎng)維設(shè)備 IBM x3650 X86 PC Server 萬兆光口、千兆電口 2 網(wǎng)維設(shè)備 HP DL580 X86 PC Server 萬兆光口、千兆電口 2 云平臺測試 設(shè)備 Oracle 數(shù)據(jù)庫一 體機 數(shù)據(jù)庫一體機 2 oracle 提供 存儲層 IBM B24 SAN 光纖交換機 8GB 接口 2 云平臺測試 設(shè)備 IBM B80 SAN 光纖交換機 8GB 接口 2 IT 綜合測試 設(shè)備 IBM SVC 存儲虛擬 化 2 對 IBM 提供 EMC VPLEX 存儲虛擬 化 2 對 EMC 提供 IBM DS8300 盤陣 1 IT 綜合測試 設(shè)備 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 IBM DS4700 盤陣 1 IT 綜合測試 設(shè)備 IBM XIV 盤陣 1 IT 綜合測試 設(shè)備 EMC CX4-480 盤陣 1 EMC 提 供 EMC CX4-240 盤陣 1 EMC 提供 六 、 專利檢索情況 在國家專利檢索中，針對“虛擬化”、“云計算”關(guān)鍵進行檢索， 其結(jié)果如下： 申請人 專利所屬國家 專利件數(shù) 占本專題 專利百分比 申請人研發(fā)能力比較 活動年期 發(fā)明人數(shù) 平均專利年齡 國際商業(yè)機器公司 CN41 41 26.28% 9 93 5.61 普安科技股份有限公司 CN28 28 17.95% 6 17 5.25 英特爾公司 CN24 24 15.38% 6 54 4.58 國際商業(yè)機器公司 (美國 ) 0915 15 9.62% 6 43 7.13 微軟公司 CN12 12 7.69% 5 32 4.75 中國科學院計算技術(shù)研究所 CN10 10 6.41% 5 23 5 北京航空航天大學 CN9 9 5.77% 3 31 2.22 思科技術(shù)公司 CN9 9 5.77% 5 22 6.22 清華大學 CN8 8 5.13% 3 13 5.25 目前，虛擬化、云計算的相關(guān)的專利絕大部分為將虛擬化、云計算技術(shù)應(yīng)用到某特定應(yīng)用。 其中， 暫時還沒有檢索到關(guān)于跨域、跨節(jié)點虛擬化云計算 技術(shù)方案 專利。 七、已有的 研究工作積累和取得的研究成果 本課題目前已經(jīng)進行了如下研究工作： 1對目前網(wǎng)絡(luò)、主機、存儲虛擬化的技術(shù)進行了充分的調(diào)研工作， 并分析其優(yōu)劣及其在中國移動業(yè)務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用的可能性； 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 2在分析總結(jié)目前虛擬化技術(shù)的基礎(chǔ)上，設(shè)計了 IaaS跨域云計算解決方案，并撰寫了 IaaS跨域測試規(guī)范、 IaaS跨域測試方案等技術(shù)文稿； 3結(jié)合中國移動典型的業(yè)務(wù)特征，設(shè)計了業(yè)務(wù)系統(tǒng)傳統(tǒng)計算平臺遷移至 IaaS云計算平臺的方案，并撰寫了相關(guān)的規(guī)范以及方案。 八、 本課題的創(chuàng)新點和專利點 本課題 的主要創(chuàng)新點在于創(chuàng)造性設(shè)計了跨地域節(jié)點的 IaaS云計算基礎(chǔ)平臺設(shè)計方案，充分利用虛擬化、云計算的技術(shù)優(yōu)勢，為業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供全新模式的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺。 在此基礎(chǔ)之上，設(shè)計將多個不同地域的數(shù)據(jù)中心整合成一個虛擬數(shù)據(jù)中心。 同時，本課題也集成了目前業(yè)界通用的虛擬化、云計算產(chǎn)品進行測試驗證，其容納產(chǎn)品范圍、系統(tǒng)復雜度，都將為以后的項目平臺建設(shè)提供全面的參考意義。 本 課題涉及到外部合作伙伴委托， 本課題中所采用的軟、硬件均為第三方產(chǎn)品，但是項目組研究 過程中將嚴格按照集團公司知識產(chǎn)權(quán)保護 規(guī)定 ， 對項目整體方案、項目產(chǎn)出的成果，進行及時、有效 地 知識產(chǎn)權(quán) 保護 ，有效控制 項目知識產(chǎn)權(quán)風險。 明確各合作伙伴的責任義務(wù)以及知識產(chǎn)權(quán)歸屬。 九 、 外部合作伙伴委托方案 本項目對目前業(yè)界虛擬化技術(shù)進行調(diào)研、分析與評估，選擇典型的虛擬化軟件 /硬件設(shè)備，設(shè)計跨域 IaaS虛擬化平臺測試方案，對虛擬化設(shè)備、軟件的功能、性能進行測試驗證（其中參與的軟硬件廠商包括華為、 IBM、華三、思科、 EMC、微軟、思杰、 VMware、 HP等）；針對廣東移動業(yè)務(wù)系統(tǒng)現(xiàn)狀，設(shè)計業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移至云計算平臺的準則、測試方法，摸索和建立一套衡量業(yè)務(wù)系統(tǒng)是 否能夠遷移以及如何遷移至云計算平臺的規(guī)范 同時選擇有豐富集成經(jīng)營、云計算及虛擬化實施成功案例、獨立公正的咨詢測試機構(gòu)承擔此項目，以有效指導公司 IT 系統(tǒng)云計算及虛擬化的建設(shè)實施工作 十、 預(yù)期 研究 產(chǎn)出 10.1 研究成果 （研究報告、形成的軟硬件平臺） ： 跨域測試云平臺 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 10.2 標準成果 （形成的企業(yè)標準及標準化組織成果） ： 暫無企業(yè)標準和標準化組織成果； 10.3 專利成果 （專利申請計劃） ： 暫無專利申請計劃 10.4 試驗成果 （開展的相關(guān)試驗室及外場測試工作中形成的試驗報告） ： 跨地域節(jié)點 IaaS云計算測試報告 基于跨地域節(jié)點 IaaS云計 算平臺業(yè)務(wù)應(yīng)用測試報告 跨地域 IaaS 云管理平臺測試報告 十一 、 課題 研究 分工 單位 分工內(nèi)容 輸出成果 負責人 廣東公司 牽頭單位 跨地域節(jié)點 IaaS云計算測試方案 跨地域節(jié)點 IaaS云計算測試報告 跨地域節(jié)點 IaaS云計算建設(shè)方案 基于跨地域節(jié)點 IaaS云計算平臺業(yè)務(wù)應(yīng)用測試報告 跨地域 IaaS云管理平臺測試報告 研究院 技術(shù)研究 十 二 、 項目研究 計劃進度 工作細項 子項細 分 工作細項建設(shè)內(nèi)容 階段性目標 時間計劃 （完成時間） 一、研究需求調(diào)研及方 案設(shè)計 1 研究需求調(diào)研 完成方案編寫 Feb-11 2 總體方案及子方案編寫討論 3 方案整合定稿 二、環(huán)境搭建 1 機房設(shè)計與配套建設(shè) 完成測試環(huán)境的搭建 Apr-11 2 測試設(shè)備的安裝和調(diào)測 3 虛擬化軟件的安裝及配置 4 部署測試應(yīng)用 三、功能性能測試 1 網(wǎng)絡(luò)虛擬化測試 實現(xiàn)跨域節(jié)點云計算測試 Sep-11 2 主機虛擬化測試 3 存儲虛擬化測試 4 云計算管理平臺測試 5 業(yè)務(wù)測試 知識水壩（豆丁網(wǎng) pologoogle）為您傾心整理（下載后雙擊刪除） 百度一下 知識水壩 四、總結(jié)分析 1 測試總結(jié) 完成分 析總結(jié)報告 Oct-11 十 三 、 項目關(guān)鍵技術(shù)決策點及完成時間計劃 項目關(guān)鍵決策點 決策點簡要描述 研究完成時間計劃 跨地域節(jié)點之間各種網(wǎng)絡(luò)采用何種擴展方式？ 目前有多種擴展方式，其中典型有二層物理擴展方式、三層網(wǎng)絡(luò)擴展等 2011年 9 月 虛擬存儲采用帶內(nèi)方式還是帶外方式？ 帶內(nèi)、帶外虛擬存儲是目前通用的兩種方式，各有優(yōu)劣。前者重管理、輕性能，后者重性能、輕管理 2011年 9 月 十 四 、 項目 企業(yè)績效貢獻 情況預(yù)測 項目對企業(yè)績效貢獻的量化路徑圖 企業(yè)特征指標 網(wǎng)絡(luò)及生產(chǎn)類（ EAV-PS） 指標名稱 項目應(yīng)用前指標現(xiàn)狀值（ EAVc） 項目應(yīng)用 1 年后指標預(yù)期值（ EAVe） 此項目應(yīng)用帶來的指標變動量（ EAV） 系統(tǒng)利用率 能耗 項目特征指標（ PAV） 指標名稱 項目應(yīng)用前指標 現(xiàn)狀值： PAVc 項目應(yīng)用 1 年后指標預(yù)期值：PAVe1 此項目帶來的指標變動量： PAV 系統(tǒng)資源利用率 50% 70% 20% 企業(yè)特征指標 市場及財務(wù)類（ EAV-MF