XXX云計(jì)算項(xiàng)目技術(shù)方案

XXX云平臺(tái)項(xiàng)目技術(shù)方案(緊湊版)二一三年四月十二日目錄第1章XXX IT系統(tǒng)的現(xiàn)狀分析- 3 -第2章XXX云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)方案- 4 -2.1建設(shè)目標(biāo)- 4 -2.2建設(shè)原則- 4 -2.3 XXX云計(jì)算平臺(tái)構(gòu)建方案- 5 -2.3.1 XXX云計(jì)算平臺(tái)整體架構(gòu)- 5 -2.3.2網(wǎng)絡(luò)資源池建設(shè)方案- 6 -2.3.3計(jì)算資源池建設(shè)方案- 8 -2.3.4存儲(chǔ)資源池建設(shè)方案- 10 -2.3.5云管理中心- 12 -2.3.6應(yīng)用程序遷移計(jì)劃- 12 -2.4 XXX云計(jì)算平臺(tái)分階段建設(shè)方案- 14 -2.4.1 2013年建設(shè)方案：云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)階段- 14 -2.4.1 2014年建設(shè)方案：私人云數(shù)據(jù)中心建設(shè)階段- 15 -2.4.1 2015年建設(shè)方案：云災(zāi)害預(yù)備數(shù)據(jù)中心建設(shè)階段- 16 -第三章XXX云計(jì)算平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)- 17 -第一章XXX IT系統(tǒng)現(xiàn)狀分析XXXIT系統(tǒng)建設(shè)取得了很大成績(jī)，但仍是以傳統(tǒng)模式建設(shè)的，這種建設(shè)模式存在以下問(wèn)題IT資源利用率低XXX應(yīng)用程序系統(tǒng)和IT資源分別捆綁在一起，每個(gè)應(yīng)用程序都需要根據(jù)峰值流量配置IT資源，因此大多數(shù)時(shí)間IT資源空閑，服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備等IT資源利用率低IT建設(shè)成本高在傳統(tǒng)的IT建設(shè)模式中，隨著XXX業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng)，服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等IT設(shè)備的數(shù)量也快速增加，IT設(shè)備的購(gòu)買(mǎi)成本大幅上升。IT業(yè)務(wù)發(fā)展緩慢在傳統(tǒng)的IT建設(shè)模式中，新業(yè)務(wù)的部署每次都經(jīng)過(guò)硬件選擇、采購(gòu)、安裝、應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)、在線(xiàn)等步驟，新業(yè)務(wù)的部署非常緩慢，難以滿(mǎn)足XXX業(yè)務(wù)快速發(fā)展的需要。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)單點(diǎn)故障XXX數(shù)據(jù)中心核心交換機(jī)采用單個(gè)設(shè)備，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的訪(fǎng)問(wèn)會(huì)中斷，同時(shí)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不滿(mǎn)足云計(jì)算網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，如扁平化、大二層等。IT建設(shè)和管理分散XXX現(xiàn)有的IT系統(tǒng)采用按業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的模式，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用不同的IT設(shè)備，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的IT資源無(wú)法共享和統(tǒng)一管理，因此整個(gè)IT系統(tǒng)缺乏靈活性和管理，無(wú)法應(yīng)對(duì)快速變化的業(yè)務(wù)需求，可以提高IT管理的效率綜上所述，XXX建議采用最新的云計(jì)算技術(shù)，建立XXX云平臺(tái)。 解決了IT資源利用率低、IT建設(shè)成本高、IT業(yè)務(wù)部署緩慢、可靠性低、IT資源共享和集成管理等問(wèn)題，包括服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源池建設(shè)。第二章XXX云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)方案2.1建設(shè)目標(biāo)基于XXX現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心建立XXX云計(jì)算平臺(tái)，主要建設(shè)目標(biāo)如下1 .建立高度共享的云計(jì)算資源池，提高IT資源使用效率，降低IT投資成本，同時(shí)實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速部署。2 .改造現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，采用平板化、大二樓、虛擬機(jī)訪(fǎng)問(wèn)等云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建設(shè)云網(wǎng)絡(luò)資源池，同時(shí)采用雙核網(wǎng)絡(luò)設(shè)備避免單點(diǎn)故障，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)整體的3 .建立共享云資源池，建立XXX私有云，為XXX IT用戶(hù)提供IaaS云計(jì)算服務(wù)，大大提高IT建設(shè)效率，大大降低整個(gè)IT系統(tǒng)的總體擁有成本4 .以“統(tǒng)一規(guī)制化、分階段建設(shè)”思想為指導(dǎo)，分三年建設(shè)XXX私有云數(shù)據(jù)中心，所有應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)集中于省數(shù)據(jù)中心，在實(shí)現(xiàn)IT資源統(tǒng)一管理和集約化建設(shè)的同時(shí)建設(shè)災(zāi)難恢復(fù)中心，提供統(tǒng)一的災(zāi)難恢復(fù)服務(wù)。2.2建設(shè)原則XXX云計(jì)算平臺(tái)是基于以下原則構(gòu)建的：1 .先進(jìn)性XXX云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)采用的產(chǎn)品和技術(shù)具有云技術(shù)的先進(jìn)性，保證云平臺(tái)的使用不會(huì)拖延5年。2 .高可靠性XXX云計(jì)算平臺(tái)作為支持交通運(yùn)營(yíng)的重要IT基礎(chǔ)設(shè)施而穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，云平臺(tái)的建設(shè)包括云資源池(計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò))、虛擬化平臺(tái)和網(wǎng)絡(luò)3 .可擴(kuò)展性XXX云計(jì)算平臺(tái)可以通過(guò)簡(jiǎn)單的硬件擴(kuò)展來(lái)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展系統(tǒng)的目的，動(dòng)態(tài)增加云計(jì)算資源，以滿(mǎn)足應(yīng)用程序和用戶(hù)增長(zhǎng)的需要。4 .易于管理XXX云平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了私有云IaaS服務(wù)，云資源(計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò))實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)調(diào)度和分配，從申請(qǐng)、批準(zhǔn)到部署云資源，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和集成管理。5 .開(kāi)放性由于XXX云平臺(tái)的建設(shè)采用開(kāi)放原則，確保與不同廠(chǎng)商云設(shè)備的兼容性滿(mǎn)足云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)，因此設(shè)備選擇不能充分考慮支持現(xiàn)有云計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)(如EVB/802.1Qbg )2.3 XXX云計(jì)算平臺(tái)建設(shè)方案2.3.1 XXX云計(jì)算平臺(tái)的總體體系結(jié)構(gòu)根據(jù)XXX云計(jì)算平臺(tái)的建設(shè)目標(biāo)和建設(shè)原則，如上圖所示，整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)包括四個(gè)部分1 .網(wǎng)絡(luò)資源池2 .計(jì)算資源池3 .存儲(chǔ)資源池4 .云管理中心2.3.2網(wǎng)絡(luò)資源池建設(shè)方案如上圖所示，XXX的原始數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)采用“扁平化、大二層”等云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行改造，核心層交換機(jī)直接連接到接入層交換機(jī)，省略中間聚合層交換機(jī)，扁平化的大二層云網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與VLAN的大二層互操作滿(mǎn)足虛擬機(jī)的部署和遷移要求，與傳統(tǒng)的三層體系結(jié)構(gòu)相比，扁平化的雙層體系結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)和管理。在核心層交換機(jī)中添加一臺(tái)H3C S10508數(shù)據(jù)中心級(jí)交換機(jī)，與傳統(tǒng)中興RS8905配置雙核，在避免核心網(wǎng)絡(luò)單點(diǎn)故障的同時(shí)提高了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的可靠性。如上圖所示，在核心層交換機(jī)旁邊設(shè)置防火墻(FW )，根據(jù)業(yè)務(wù)安全需要?jiǎng)澐譃椴煌陌踩?，所有外部通信和域之間的橫向互訪(fǎng)問(wèn)通信需要通過(guò)防火墻進(jìn)行安全控制安全域劃分如下：1、外聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)域：此域主要部署用于外聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)，只有外聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)可以訪(fǎng)問(wèn)2、intranet業(yè)務(wù)域：此域主要為intranet業(yè)務(wù)部署虛擬機(jī)，僅供intranet用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)3、外部域：與XXXwan的連接，不受信任的地區(qū)4、管理域：此域主要引入云平臺(tái)管理服務(wù)器，只有云管理員可以訪(fǎng)問(wèn)如上圖所示，核心層交換機(jī)與接入層交換機(jī)通過(guò)雙層協(xié)議相互連接，實(shí)現(xiàn)云計(jì)算大型雙層網(wǎng)絡(luò)，接入層交換機(jī)連接計(jì)算資源池和存儲(chǔ)資源池，并在資源池內(nèi)資源池訪(fǎng)問(wèn)：使用兩臺(tái)5820V2云訪(fǎng)問(wèn)交換機(jī)構(gòu)建，分別在不同的VLAN訪(fǎng)問(wèn)區(qū)域(流量VLAN、存儲(chǔ)VLAN、管理VLAN )負(fù)責(zé)資源池服務(wù)器、管理服務(wù)器和IP存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)。 服務(wù)器配置了四個(gè)千兆接口和兩個(gè)千兆接口，其中兩個(gè)千兆接口捆綁了業(yè)務(wù)流接口，雙卡采用捆綁的雙工激活模式。 兩個(gè)千兆接口捆綁在虛擬機(jī)管理流接口上，雙卡捆綁在雙模式下，另兩個(gè)千兆入口連接到千兆IP存儲(chǔ)。兩個(gè)5820V2引入了IRF2虛擬化技術(shù)，消除了跨設(shè)備鏈路的雙環(huán)路，簡(jiǎn)化了管理，同時(shí)大大縮短了設(shè)備和鏈路故障，避免了網(wǎng)絡(luò)振蕩。 IRF2互聯(lián)網(wǎng)采用2*10GE捆綁包，確保高可靠性和橫向互訪(fǎng)的高帶寬。設(shè)備型號(hào)單一單元端口配置備注H3C 5820V2-54QS，2臺(tái)已固定48個(gè)GE端口、4個(gè)SFP端口和2個(gè)QSFP端口訪(fǎng)問(wèn)云計(jì)算技術(shù)2.3.3計(jì)算資源池建設(shè)方案如上圖所示，XXX計(jì)算資源池由物理主機(jī)和虛擬機(jī)系統(tǒng)組成虛擬機(jī)系統(tǒng)通過(guò)在X86服務(wù)器上部署服務(wù)器虛擬化軟件來(lái)形成虛擬主機(jī)系統(tǒng)。 下表列出了服務(wù)器虛擬化軟件的技術(shù)參數(shù)指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)要求服務(wù)器虛擬化軟件支持裸機(jī)體系結(jié)構(gòu)，支持高性能物理機(jī)(最多256CPU核心)，支持大容量虛擬機(jī)VM (每個(gè)虛擬機(jī)最多32 CPU核心，支持1TB虛擬內(nèi)存)，支持硬件輔助虛擬化，支持高級(jí)內(nèi)存管理。 支持高級(jí)虛擬機(jī)資源管理，vSwitch支持VEPA虛擬機(jī)云網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議(支持QoS、VLAN、IPv6、虛擬網(wǎng)卡等功能)。物理主機(jī)主要是X86服務(wù)器，不考慮IBM小型機(jī)虛擬化，物理主機(jī)可以使用舊服務(wù)器或新的高性能服務(wù)器傳統(tǒng)服務(wù)器(方案1 ) :XXX 22臺(tái)傳統(tǒng)物理服務(wù)器提供30個(gè)CPU，但傳統(tǒng)服務(wù)器的英特爾CPU型號(hào)(XEON X5500系列)不支持英特爾ept內(nèi)存虛擬化技術(shù)，因此虛擬化服務(wù)器的性能較低，而傳統(tǒng)服務(wù)器的內(nèi)存較少至少擴(kuò)展到8G后才支持虛擬化軟件運(yùn)行，傳統(tǒng)服務(wù)器型號(hào)繁多，內(nèi)存擴(kuò)展復(fù)雜。同時(shí)，本方案需要中斷長(zhǎng)時(shí)間業(yè)務(wù)，物理服務(wù)器需要長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)，將服務(wù)器上的應(yīng)用程序轉(zhuǎn)移到計(jì)算資源池，具體實(shí)施的風(fēng)險(xiǎn)很大。購(gòu)買(mǎi)新服務(wù)器(方案2 ) :新增4臺(tái)高性能物理服務(wù)器(每臺(tái)配置2個(gè)8核CPU和64G內(nèi)存)，每臺(tái)服務(wù)器支持10臺(tái)以上的虛擬機(jī)(每臺(tái)虛擬機(jī)支持2個(gè)CPU核和4G內(nèi)存，該虛擬機(jī)與許多傳統(tǒng)物理服務(wù)器性能相同)。 由4臺(tái)高性能服務(wù)器組成的計(jì)算資源池最多支持30臺(tái)虛擬機(jī)，可以將現(xiàn)有的22臺(tái)X86物理服務(wù)器上的應(yīng)用程序完全遷移到計(jì)算資源池。同時(shí)，本方案不需要中斷長(zhǎng)時(shí)間業(yè)務(wù)，原物理服務(wù)器的業(yè)務(wù)采用專(zhuān)業(yè)工具，可以在短時(shí)間內(nèi)陸續(xù)遷移到新的計(jì)算資源池，在原物理服務(wù)器上不刪除應(yīng)用程序，在遷移中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)將應(yīng)用程序返回原物理服務(wù)器，具體實(shí)施四臺(tái)高性能X86服務(wù)器的技術(shù)參數(shù)如下表所示指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)要求類(lèi)型PC服務(wù)器框體形態(tài)2U機(jī)架處理器英特爾c600芯片組，基于雙核英特爾至強(qiáng)e5I 2650 qpic pu (8核2.0 GHz，20MB共享l3高速緩存，95瓦)存儲(chǔ)器最大內(nèi)存700GB，24個(gè)或更多DIMM內(nèi)存插槽，支持64gb DDR3- 1600內(nèi)存硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器最大內(nèi)部硬盤(pán)容量8TB，支持多達(dá)8個(gè)SFF硬盤(pán)插槽。 兩個(gè)300 GB6g SAS 10 k rpm SFF (2. 5英寸)硬盤(pán)陣列控制器支持高達(dá)2GB的非易失性陣列緩存，配置1GB的非易失性陣列緩存，并支持動(dòng)態(tài)智能技術(shù)。 支持預(yù)激活備用磁盤(pán)、ADM、高級(jí)邏輯磁盤(pán)遷移、陣列修復(fù)和在線(xiàn)分區(qū)raid 0、1和5網(wǎng)路卡支持板載千兆位和千兆位網(wǎng)卡的靈活選項(xiàng)，并配置4端口千兆位網(wǎng)絡(luò)適配器和2端口千兆位網(wǎng)絡(luò)適配器I/O插槽PCIe插槽可擴(kuò)展至6個(gè)，網(wǎng)卡可擴(kuò)展至6個(gè)硬件集成管理硬件集成了一個(gè)獨(dú)立的管理GE端口，提供虛擬媒體、遠(yuǎn)程控制臺(tái)和虛擬KVM功能，可將所有系統(tǒng)軟件和驅(qū)動(dòng)器集成到主板中，直接部署安裝服務(wù)器，而無(wú)需啟動(dòng)cd電源支持一個(gè)通用接口的熱插拔高效電源模塊，并配置兩個(gè)電源模塊服務(wù)出廠(chǎng)3年保修，7*24*4服務(wù)配置柜式軌道配置滾珠軸承導(dǎo)軌舊服務(wù)器與新服務(wù)器方案的比較：服務(wù)器價(jià)格虛擬化軟件定價(jià)實(shí)施風(fēng)險(xiǎn)舊式服務(wù)器(方案1 )4萬(wàn)(內(nèi)存等硬件擴(kuò)展)60萬(wàn)(30個(gè)cpu許可證)很貴添加服務(wù)器(方案2 )28萬(wàn)臺(tái)高性能服務(wù)器16萬(wàn)(8個(gè)cpu許可證)低如上表所示，由于新服務(wù)器(方案2 )的導(dǎo)入風(fēng)險(xiǎn)低，同時(shí)總體價(jià)格(44萬(wàn)：服務(wù)器虛擬化軟件)比利舊服務(wù)器方案1也低(64萬(wàn)：服務(wù)器虛擬化軟件)，因此計(jì)算資源池以新的高性能物理服務(wù)器方案構(gòu)筑2.3.4存儲(chǔ)資源池建設(shè)方案如上圖所示，使用VM映像文件存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)兩個(gè)存儲(chǔ)來(lái)構(gòu)建XXX存儲(chǔ)資源池?cái)?shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：主要用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)業(yè)務(wù)是實(shí)時(shí)在線(xiàn)業(yè)務(wù)，對(duì)存儲(chǔ)性能要求很高，因此該項(xiàng)目可以利用舊的IBM FC存儲(chǔ)。虛擬機(jī)映像文件存儲(chǔ)：主要用于存儲(chǔ)在云平臺(tái)上分配的虛擬機(jī)的映像數(shù)據(jù)文件。 確保這些映像在云平臺(tái)中是透明和可見(jiàn)的，并且在云平臺(tái)中運(yùn)行的所有業(yè)務(wù)都具有故障轉(zhuǎn)移和按需在線(xiàn)遷移功能。虛擬機(jī)映像文件存儲(chǔ)性能要求很普遍，建議您添加經(jīng)濟(jì)高效的IP存儲(chǔ)系統(tǒng)，并整合和保存新的虛擬機(jī)映像文件。 原始IBM存儲(chǔ)系統(tǒng)不需要只存儲(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)即可進(jìn)行擴(kuò)展，以避免原始IBM存儲(chǔ)擴(kuò)展或VM連接過(guò)程中的業(yè)務(wù)中斷。兩個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以分別滿(mǎn)足VM映像文件存儲(chǔ)(性能要求一般)和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(高性能)的不同性能要求，建設(shè)此存儲(chǔ)資源池的方案具有最佳的性?xún)r(jià)比在避免擴(kuò)展現(xiàn)有IBM存儲(chǔ)的風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)，兩個(gè)存儲(chǔ)系統(tǒng)可以顯著提高存儲(chǔ)資源池的可靠性以進(jìn)行備份映像文件IP存儲(chǔ)技術(shù)參數(shù)如下表所示指標(biāo)項(xiàng)目技術(shù)參數(shù)要求存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)采用IP SAN存儲(chǔ)體系結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)接口10 GE iSCSI配置可用性功能熱插拔冗馀電源冗馀風(fēng)扇熱插拔冗馀硬盤(pán)、集成存儲(chǔ)控制器(帶電池支持的DDR2高速緩存)、RAID 5、6、10、超冗馀群集存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)RAID (每卷) 0、5、6、10、10、1、10、 2 (最多可提供4個(gè)數(shù)據(jù)拷貝，以便在發(fā)生電源、網(wǎng)絡(luò)、磁盤(pán)、控制器和節(jié)點(diǎn)故障時(shí)保持?jǐn)?shù)據(jù)可用性群集存儲(chǔ)支持超冗馀群集存儲(chǔ)，同一群集最多支持32個(gè)控制器，在硬件設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)Raid陣列，共享存儲(chǔ)資源群集容量230TB實(shí)際容量12個(gè)600GB SAS硬盤(pán)，12個(gè)高速內(nèi)存管理功能集中化管理控制臺(tái)，集成遠(yuǎn)程管理精簡(jiǎn)資源調(diào)配支持SAN精簡(jiǎn)資源調(diào)配快照快照支持SAN應(yīng)用程序集成快照智能克隆San智能克隆支持存儲(chǔ)拷貝支持遠(yuǎn)程復(fù)制、帶寬限制異步復(fù)制和同步復(fù)制的多站點(diǎn)/災(zāi)難恢復(fù)解決方案套件操作系統(tǒng)UNIX/Linux和Windows操作系統(tǒng)支持硬件可靠性配置冗馀電源