2017年智慧交通云計(jì)算中心項(xiàng)目解決方案

2017年智慧交通云計(jì)算中心項(xiàng)目解決方案目錄TOC\o"1-5"\h\z.智慧交通云計(jì)算中心總體設(shè)計(jì) 1總體設(shè)計(jì)方案 1設(shè)計(jì)原則 1支撐平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì) 31.1.3支撐平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì) 4通過(guò)云操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心運(yùn)營(yíng)管理 6層次清晰的云計(jì)算中心部署架構(gòu)設(shè)計(jì) 71.2項(xiàng)目技術(shù)路線 81.2.1X86系統(tǒng)架構(gòu) 81.2.2資源池化 111.2.3彈性擴(kuò)展 15智能化云管理 16充分考慮利舊 172.云計(jì)算建設(shè)方案 192.1網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)建設(shè) 192.2計(jì)算資源池建設(shè) 212.2.1計(jì)算資源池定位 212.2.2X86虛擬化實(shí)現(xiàn) 262.2.3計(jì)算資源池總體設(shè)計(jì) 332.3存儲(chǔ)資源池建設(shè) 412.3.1數(shù)據(jù)類型分析 412.3.2存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 422.3.3統(tǒng)一存儲(chǔ)平臺(tái)設(shè)計(jì) 462.4數(shù)據(jù)庫(kù)子系統(tǒng)建設(shè) 57.4.!構(gòu)建高性能集群數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng) 57.4.2集群數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)方案 59云計(jì)算資源管理平臺(tái)建設(shè) 60云平臺(tái)安全體系建設(shè) 632.6.1安全技術(shù)體系設(shè)計(jì) 652.6.2安全管理體系設(shè)計(jì) 662.7云平臺(tái)災(zāi)備子系統(tǒng)建設(shè) 672.7.1本地?cái)?shù)據(jù)備份 672.7.2異地?cái)?shù)據(jù)級(jí)容災(zāi) 682.8機(jī)房子系統(tǒng) 692.8.!機(jī)房基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)方案 692.8.2總述 752.8.3主設(shè)備配置清單 772.8.4機(jī)房整體規(guī)劃 822.8.5空調(diào)系統(tǒng) 862.8.7電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 982.8.8裝修系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1102.8.9安防系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1132.8.10消防系統(tǒng)設(shè)計(jì) 118.智慧交通云計(jì)算中心總體設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)原則先進(jìn)性智慧交通云計(jì)算中心的建設(shè)采用業(yè)界主流的云計(jì)算理念,廣泛采用虛擬化、分布式存儲(chǔ)、分布式計(jì)算等先進(jìn)技術(shù)與應(yīng)用模式,并與電子政務(wù)業(yè)務(wù)相結(jié)合,確保先進(jìn)技術(shù)與模式應(yīng)用的有效與適用?？蓴U(kuò)展性政務(wù)云計(jì)算中心的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)資源需要根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用エ作負(fù)荷的需求進(jìn)行伸縮。在系統(tǒng)進(jìn)行容量擴(kuò)展時(shí),只需增加相應(yīng)數(shù)量的硬件設(shè)備,并在其上部署、配置相應(yīng)的資源調(diào)度管理軟件和業(yè)務(wù)應(yīng)用軟件,即可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)擴(kuò)展。成熟性智慧交通云計(jì)算中心建設(shè),要考慮采用成熟各種技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)各種功能,保證云計(jì)算中心的良好運(yùn)行,滿足業(yè)務(wù)需要。開(kāi)放性與兼容性智慧交通云計(jì)算中心采用開(kāi)放性架構(gòu)體系,能夠兼容業(yè)界通用的設(shè)備及主流的操作系統(tǒng)、虛擬化軟件、應(yīng)用程序,從而使得政務(wù)云計(jì)算中心大大降低開(kāi)發(fā)、運(yùn)營(yíng)、維護(hù)等成本。智慧交通云計(jì)算中心需提供可靠的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源。系統(tǒng)需要在硬件、網(wǎng)絡(luò)、軟件等方面考慮適當(dāng)冗余,避免單點(diǎn)故障,保證政務(wù)云計(jì)算中心可靠運(yùn)行。安全性智慧交通云計(jì)算中心與省政務(wù)外網(wǎng)、區(qū)縣政務(wù)外網(wǎng)及互聯(lián)網(wǎng)分別連接,必須防范網(wǎng)絡(luò)入侵攻擊、病毒感染;同時(shí),政務(wù)云計(jì)算中心的資源共享給不同的系統(tǒng)使用,必須保證它們之間不會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)泄漏。因此,政務(wù)云計(jì)算中心應(yīng)該在各個(gè)層面進(jìn)行完善的安全防護(hù),確保信息的安全和私密性。B多業(yè)務(wù)性智慧交通云計(jì)算中心的規(guī)劃設(shè)計(jì)中,充分考慮了需要支撐多用戶、多業(yè)務(wù)的特征,保證基礎(chǔ)資源在不同的應(yīng)用和用戶間根據(jù)需求自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)度的同時(shí),使得不同的業(yè)務(wù)能夠彼此隔離,保證多種業(yè)務(wù)的同時(shí)良好運(yùn)行。a自主可控智慧交通云計(jì)算中心的建設(shè)在產(chǎn)品選型中,優(yōu)先選擇自主可控的軟硬件產(chǎn)品,一方面保證整個(gè)云計(jì)算中心的安全,另一方面也能夠促進(jìn)本地信息化產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。支撐平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖支撐平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)支撐平臺(tái)總體技術(shù)架構(gòu)設(shè)計(jì)如上,整個(gè)架構(gòu)從下往上包括云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施層、云計(jì)算平臺(tái)資源層、云計(jì)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層、云計(jì)算管理層和云計(jì)算服務(wù)層。其中:云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施層:主要包括云計(jì)算中心的物理機(jī)房環(huán)境;云計(jì)算平臺(tái)資源層:在云計(jì)算中心安全的物理環(huán)境基礎(chǔ)上,采用虛擬化、分布式存儲(chǔ)等云計(jì)算技術(shù),實(shí)現(xiàn)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)的虛擬化,構(gòu)建計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池和網(wǎng)絡(luò)資源池,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)。云計(jì)算業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)層:主要為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ),同時(shí)針對(duì)云平臺(tái)的各個(gè)虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)和模板數(shù)據(jù)進(jìn)行共享存儲(chǔ),支持虛擬機(jī)

的動(dòng)態(tài)遷移和數(shù)據(jù)的遷移;實(shí)現(xiàn)部門間數(shù)據(jù)共享與交換;實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)應(yīng)用接入。云計(jì)算管理層:通過(guò)自主可控的云計(jì)算操作系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心的服務(wù)管理及業(yè)務(wù)管理的協(xié)調(diào)統(tǒng)ー,提高運(yùn)維及運(yùn)營(yíng)的效率。云計(jì)算服務(wù)層:是云計(jì)算中心與最終用于交互的接口和平臺(tái),通過(guò)該平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)云計(jì)算中心統(tǒng)ー對(duì)外提供服務(wù),為客戶人員提供整體的云應(yīng)用和服務(wù)。支撐平臺(tái)通過(guò)統(tǒng)ー的云服務(wù)平臺(tái)對(duì)外提供服務(wù)。支撐平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)圖例 FC存儲(chǔ)網(wǎng) 圖例 FC存儲(chǔ)網(wǎng) 千兆以太網(wǎng)萬(wàn)兆以太網(wǎng)萬(wàn)兆匯聚=€=橫向整合圖云計(jì)算中心拓?fù)浼軜?gòu)圖支撐平臺(tái)建設(shè)基于以物理分區(qū)為基本單元的設(shè)計(jì)理念,整個(gè)云計(jì)算中心可分為:核心交換區(qū)、管理區(qū)、DMZ區(qū)、業(yè)務(wù)應(yīng)用區(qū)以及云存儲(chǔ)區(qū)。其中:核心交換區(qū):負(fù)責(zé)核心網(wǎng)絡(luò)交換;管理區(qū):對(duì)云計(jì)算平臺(tái)進(jìn)行整體管理,單獨(dú)建設(shè)ー套管理網(wǎng)絡(luò);DMZ區(qū)：考慮云計(jì)算中心整體安全性,設(shè)置專門的DMZ區(qū),承載各業(yè)務(wù)部門的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的WEB發(fā)布,同時(shí)支撐云計(jì)算中心互聯(lián)網(wǎng)的接入,該區(qū)可采用全虛擬機(jī)進(jìn)行支撐或者采用虛擬機(jī)和物理服務(wù)器共同支撐;業(yè)務(wù)應(yīng)用區(qū)包括兩部分:數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯分區(qū)和應(yīng)用系統(tǒng)邏輯分區(qū)。其中：數(shù)據(jù)庫(kù)邏輯分區(qū)用高端八路物理機(jī)支撐;應(yīng)用系統(tǒng)邏輯分區(qū)采用虛擬化和物理服務(wù)器支撐,根據(jù)具體的業(yè)務(wù)應(yīng)用特點(diǎn)決定支撐平臺(tái)選用虛擬機(jī)還是物理服務(wù)器。數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)：主要建設(shè)支撐各應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù),考慮到數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量的龐大和系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的訪問(wèn)I/O吞吐,該區(qū)建議采用高端物理機(jī)進(jìn)行支撐;業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯分區(qū):主要根據(jù)業(yè)務(wù)部門的不同業(yè)務(wù)需求及業(yè)務(wù)部門對(duì)平臺(tái)安全級(jí)別要求的不同,采用虛擬機(jī)和物理服務(wù)器共同支撐。未來(lái),隨著云計(jì)算中心業(yè)務(wù)量的增加和復(fù)雜度的增加,可以按照相同的架構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展,達(dá)到整個(gè)云計(jì)算平臺(tái)的可擴(kuò)展性和很好的伸縮性。通過(guò)云操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心運(yùn)營(yíng)管理云計(jì)算服務(wù)門戶云計(jì)算運(yùn)營(yíng)中心虛擬化平臺(tái)1虛擬化平臺(tái)2[VM|-虛擬化平臺(tái)1虛擬化平臺(tái)2[VM|-[-VM-][-VM~)-1VMIVMVMVMVMHypervisorHypervisor圖云計(jì)算中心邏輯架構(gòu)圖整個(gè)云計(jì)算中心設(shè)計(jì)采用業(yè)務(wù)區(qū)域的理念。業(yè)務(wù)區(qū)域（即以服務(wù)器集群為核心的物理資源區(qū)域,不同的業(yè)務(wù)區(qū)域設(shè)備配置可以不同）是系統(tǒng)的基本硬件組成單元,整個(gè)系統(tǒng)共包括若干個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域。系統(tǒng)規(guī)模的擴(kuò)大可以通過(guò)增加業(yè)務(wù)區(qū)域方式,使得整個(gè)系統(tǒng)具有很好的可擴(kuò)展性。業(yè)務(wù)區(qū)域的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)通過(guò)萬(wàn)兆方式上聯(lián)到核心交換區(qū),通過(guò)核心交換區(qū)與其他業(yè)務(wù)區(qū)域和域外系統(tǒng)互聯(lián)。在每個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi),通過(guò)云資源管理平臺(tái)的云計(jì)算運(yùn)營(yíng)中心節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)在X86業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)上部署Hypervisor,并形成一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的邏輯資源池,提供給應(yīng)用使用;通過(guò)云計(jì)算虛擬化管理中心在邏輯資源池內(nèi)可實(shí)現(xiàn)資源的共享和動(dòng)態(tài)分配。每個(gè)業(yè)務(wù)區(qū)域包括:云計(jì)算虛擬化管理中心節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)網(wǎng)

絡(luò)、管理網(wǎng)絡(luò)、心跳網(wǎng)絡(luò)、本地鏡像存儲(chǔ);業(yè)務(wù)區(qū)域根據(jù)各自的業(yè)務(wù)需要訪問(wèn)FC存儲(chǔ)或并行存儲(chǔ)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域。云計(jì)算平臺(tái)配置多臺(tái)云計(jì)算服務(wù)門戶節(jié)點(diǎn),為最終用戶的系統(tǒng)管理員提供自助門戶服務(wù)。采用以上設(shè)計(jì)理念,使得整個(gè)系統(tǒng)具有超高的可擴(kuò)展性,可使整個(gè)系統(tǒng)擴(kuò)展到上千臺(tái)物理服務(wù)器規(guī)模。層次清晰的云計(jì)算中心部署架構(gòu)設(shè)計(jì)存儲(chǔ)資源池臺(tái)式機(jī) 筆記本瘦客戶端平板存儲(chǔ)資源池臺(tái)式機(jī) 筆記本瘦客戶端平板電腦智綫手機(jī)///X圖云計(jì)算中心部署架構(gòu)圖依據(jù)云計(jì)算中心建設(shè)的總體需求,勾畫整個(gè)項(xiàng)目的部署架構(gòu),指導(dǎo)項(xiàng)目整體建設(shè)。云計(jì)算中心部署主要包括幾個(gè)層面:計(jì)算資源池的構(gòu)建、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的分區(qū)規(guī)劃、共享存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)等。從整個(gè)部署架構(gòu)來(lái)看:計(jì)算資源池的構(gòu)建主要采用高端多核心X86服務(wù)器作為服務(wù)器基礎(chǔ)支撐,通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)底層物理資源的虛擬化,通過(guò)云資源管理平臺(tái)進(jìn)行虛擬機(jī)的創(chuàng)建、動(dòng)態(tài)分配、遷移及管理,形成統(tǒng)ー的計(jì)算資源池?？紤]到云計(jì)算的安全性、可靠性及重要性,在本方案中數(shù)據(jù)庫(kù)分區(qū)采用物理機(jī)支撐,以夠保證整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定、高I/O吞吐和訪問(wèn),主要通過(guò)高端X86高性能服務(wù)器通過(guò)集群技術(shù)進(jìn)行部署,支撐相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理。共享存儲(chǔ)設(shè)計(jì)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)主要包括重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù),其中:重要業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)主要通過(guò)Oracle/DB2/SQLServer/MySQL等數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理,結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)利用高端私有云存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)支撐,在未來(lái)需要對(duì)存儲(chǔ)容量進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)可方便的橫向縱向擴(kuò)展;虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)主要存放在共享存儲(chǔ)部分,通過(guò)共享存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)支撐虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)的存放,共享存儲(chǔ)建議使用并行存儲(chǔ)系統(tǒng)來(lái)支撐。項(xiàng)目技術(shù)路線本項(xiàng)目建設(shè)云計(jì)算中心的基本技術(shù)路線主要包括:X86系統(tǒng)架構(gòu)、資源池化、彈性擴(kuò)展、智能化云管理以及充分考慮利舊。X86系統(tǒng)架構(gòu)基于X86平臺(tái)的服務(wù)器使用!ntelXeon或者AMDOpteron作為處理器,也就是通常所說(shuō)的PC服務(wù)器。近年來(lái),IntelXeon和AMDOpteron的性能獲得巨大的提高,大量的先進(jìn)技術(shù)和工藝先后被Intel/AMD引入其處理器的設(shè)計(jì)和制造中,比如,64位計(jì)算、直連結(jié)構(gòu)、內(nèi)嵌內(nèi)存控制器、多核(目前,IntelXeon最多可以做到10核;AMDOpteron可以做到16核)、硬件輔助虛擬化技術(shù)(IntelVT>AMD-V)、32nm等等。在國(guó)際權(quán)威測(cè)試機(jī)構(gòu)TPC組織發(fā)布的結(jié)果中,采用X86架構(gòu)服務(wù)器價(jià)格/性能比最佳。X86服務(wù)器主要優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在界面友好,系統(tǒng)安裝、網(wǎng)絡(luò)裝置、客戶機(jī)設(shè)置簡(jiǎn)易,設(shè)置、管理系統(tǒng)直觀、方便,系統(tǒng)擴(kuò)展靈活等優(yōu)點(diǎn),對(duì)構(gòu)建大型應(yīng)用集群具有較好的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，基于X86架構(gòu)的服務(wù)器因?yàn)槠溟_(kāi)放的架構(gòu),開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng),使其具有較低的運(yùn)維成本,這也是傳統(tǒng)小型機(jī)等封閉系統(tǒng)所不能比擬的。此外,從可靠性的角度,在云計(jì)算環(huán)境下,通常大量采用虛擬化、分布式、并行計(jì)算等模式,有力的保證了計(jì)算系統(tǒng)的可靠性。同時(shí),基于X86架構(gòu)的服務(wù)器因?yàn)槠溟_(kāi)放的架構(gòu),開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng),使其具有較低的運(yùn)維成本,這也是傳統(tǒng)小型機(jī)等封閉系統(tǒng)所不能比擬的。此外,從可靠性的角度,在云計(jì)算環(huán)境下,通常大量采用虛擬化、分布式、并行計(jì)算等模式,有力的保證了計(jì)算系統(tǒng)的可靠性。國(guó)內(nèi)外幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭,Google^Amazon>百度、阿里巴巴等,無(wú)不大量采用X86架構(gòu)的設(shè)備,支撐海量的互聯(lián)網(wǎng)檢索和訪問(wèn)。X86架構(gòu)的服務(wù)器已經(jīng)成為構(gòu)建云計(jì)算中心虛擬化平臺(tái)的最佳選擇。X86服務(wù)器相對(duì)于小型機(jī)的優(yōu)勢(shì)如下表所示:表X86服務(wù)器與RISC架構(gòu)小型機(jī)的區(qū)別特性小型機(jī)X86服務(wù)器

軟件層操作系統(tǒng)Unix為主Unix、Linux、windows全部支持支持應(yīng)用的數(shù)量較少很多操作數(shù)大小64位32位、64位全部支持可管理性管理成本很高較低是否支持易購(gòu)買的零部件否是故障排除難度高低是否有國(guó)產(chǎn)廠商提供很少很多可靠性是否能夠提供冗余是是性能價(jià)格比和可擴(kuò)展性性能高高價(jià)格很高較低可擴(kuò)展性低高top500中的數(shù)量很少絕大多數(shù)總之,X86服務(wù)器相對(duì)于RISC架構(gòu)的小型機(jī)其優(yōu)勢(shì)如下:性能價(jià)格比高X86服務(wù)器目前已經(jīng)成為高性能計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向,世界上top500排行榜的高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)絕大多數(shù)是由性價(jià)比更好的X86服務(wù)器組成的集群系統(tǒng),小型機(jī)系統(tǒng)則很少。可擴(kuò)展性好X86服務(wù)器可以通過(guò)原有預(yù)留的擴(kuò)展接口進(jìn)行無(wú)縫的擴(kuò)展,且相關(guān)擴(kuò)展接口都是業(yè)界通用的,非專用接口,這是小型機(jī)系統(tǒng)所無(wú)法做到的。X86服務(wù)器組成的集群系統(tǒng)擴(kuò)展成本更低,可以實(shí)現(xiàn)按需擴(kuò)展?？晒芾硇院肵86服務(wù)器復(fù)雜度小于小型機(jī),通常管理一個(gè)X86服務(wù)器組成的集群系統(tǒng)要比管理一個(gè)小型機(jī)系統(tǒng)要簡(jiǎn)單得多,這也同時(shí)意味著培養(yǎng)ー個(gè)小型機(jī)的管理人才將耗費(fèi)大量的費(fèi)用和支出。維護(hù)與升級(jí)更容易X86服務(wù)器都是采用了標(biāo)準(zhǔn)的硬件設(shè)備,那就意味著這些設(shè)備可以輕松地拿到,在關(guān)鍵時(shí)候客戶即使沒(méi)有硬件廠商的提供也可以自行配置出臨時(shí)的解決辦法,使用通用的X86架構(gòu)服務(wù)器不會(huì)輕易受制于服務(wù)器制造商;然而,小型機(jī)的每個(gè)配件都是專用的,那就意味著用戶在ー些關(guān)鍵的業(yè)務(wù)上需要等待小型機(jī)廠商的服務(wù)響應(yīng)時(shí)間,受制于小型機(jī)設(shè)備制造商,將自己的工作帶向了被動(dòng)。對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的更多的支持小型機(jī)系統(tǒng)只能支持相對(duì)較少的操作系統(tǒng)和64位軟件,而X86服務(wù)器可以支持大部分主流操作系統(tǒng)并且可以支持同時(shí)存在多種操作系統(tǒng),也支持32位和64位的軟件系統(tǒng),在X86服務(wù)器上可運(yùn)行的軟件是小型機(jī)系統(tǒng)的成百上千倍。1.2.2資源池化資源池化就是將計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源通過(guò)虛擬化技術(shù),將構(gòu)成相應(yīng)資源的眾多物理設(shè)備組合成一個(gè)整體,形成相應(yīng)的計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池,提供給上層應(yīng)用軟件。資源虛擬化是對(duì)上層應(yīng)用屏蔽底層設(shè)備或架構(gòu)的資源封裝手段,是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算資源池化的重要技術(shù)基礎(chǔ)。虛擬化技術(shù)由來(lái)已久,所謂虛擬化是相對(duì)于物理實(shí)體而言的,即將真實(shí)存在的物理實(shí)體,通過(guò)切分或(和)聚合的封裝手段形成新的表現(xiàn)形態(tài)。聚合封裝是將多個(gè)物理實(shí)體通過(guò)技術(shù)手段封裝為單一虛擬映像/實(shí)例,可用于完成某個(gè)業(yè)務(wù)。例如SMP、計(jì)算集群(Cluster)>負(fù)載均衡集群(LoadBalance)>RAID技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)、端口匯聚(porttrunk)、交換機(jī)堆疊(stack)等。切分封裝是將單個(gè)物理實(shí)體通過(guò)技術(shù)手段封裝為多個(gè)虛擬映像/實(shí)例,可用于執(zhí)行不同業(yè)務(wù)。例如主機(jī)虛擬化、存儲(chǔ)分區(qū)、虛擬局域網(wǎng)(VLAN)等。其中:SMP、計(jì)算集群、負(fù)載均衡、主機(jī)虛擬化等屬于計(jì)算虛擬化的范疇;存儲(chǔ)分區(qū)、RAID技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)等屬于存儲(chǔ)虛擬化的范疇;虛擬局域網(wǎng)(VLAN)、交換機(jī)堆疊、端口匯聚等則屬于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的范疇。對(duì)于虛擬化技術(shù)也可以組合使用,以靈活地滿足各種應(yīng)用環(huán)境。例如:存儲(chǔ)分區(qū)可以是對(duì)單個(gè)磁盤,也可以是針對(duì)RAID磁盤組；虛擬化主機(jī)通過(guò)負(fù)載均衡又可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用單ー映像。虛擬化技術(shù)的ー個(gè)重要結(jié)果是降低1T架構(gòu)中部件之間的依賴關(guān)系,以計(jì)算虛擬化為例,集群、主機(jī)虛擬化等計(jì)算虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用軟件與物理基礎(chǔ)設(shè)施解耦合,這個(gè)過(guò)程類似與從C/S架構(gòu)到B/S架構(gòu),繼而發(fā)展為多層體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,都是由于原有的體系發(fā)展出現(xiàn)瓶頸或問(wèn)題而出現(xiàn)的。C/S架構(gòu)到B/S架構(gòu)是通過(guò)應(yīng)用計(jì)算與客戶端的解耦合,在客戶端與數(shù)據(jù)庫(kù)之間增加了webserver這樣的中間層,減少了客戶端和數(shù)據(jù)庫(kù)的處理壓カ。圖C/S架構(gòu)到B/S架構(gòu)轉(zhuǎn)化圖B/S結(jié)構(gòu)到多層體系結(jié)構(gòu)是通過(guò)數(shù)據(jù)處理與webserver的解耦,在webserver之間增加applicationserver,減少了webserver的處理壓カ。圖B/S結(jié)構(gòu)到多層體系結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化圖C/S結(jié)構(gòu)到B/S多層體系結(jié)構(gòu)的發(fā)展,優(yōu)化了應(yīng)用處理的過(guò)程,提高了應(yīng)用系統(tǒng)的處理能力,而且也解決了應(yīng)用系統(tǒng)的擴(kuò)展能力,使大規(guī)模應(yīng)用

處理成為可能。云計(jì)算平臺(tái)的計(jì)算虛擬化技術(shù)形式眾多,所要解決的問(wèn)題也各不相同。例如:?集群技術(shù)使得應(yīng)用處理獲得了更大的處理能力;?主機(jī)虛擬化技術(shù)則是提高服務(wù)器處理能力的利用率。圖集群技術(shù)及主機(jī)虛擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)圖圖集群技術(shù)及主機(jī)虛擬技術(shù)優(yōu)勢(shì)圖但是從最終的效果而言都是分離了應(yīng)用軟件與物理基礎(chǔ)設(shè)施,解除或弱化了它們之間的耦合,從而也就削弱了各自的技術(shù)發(fā)展所受到的相互限制,拓展了技術(shù)發(fā)展的空間和靈活性。ういZ緒費(fèi)?傳統(tǒng)數(shù)堀中心?▼MういZ緒費(fèi)?傳統(tǒng)數(shù)堀中心?▼MDm*i Dato陶陶被傳圖傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心向云計(jì)算中心遷移示意圖1.2.3彈性擴(kuò)展云計(jì)算中心要實(shí)現(xiàn)所提供服務(wù)的質(zhì)量,動(dòng)態(tài)的資源調(diào)度是必不可少的?，F(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的IT基礎(chǔ)架構(gòu)采用固態(tài)配置,靈活性很差,當(dāng)業(yè)務(wù)發(fā)展超出預(yù)期時(shí),無(wú)法及時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)整資源供給,難以滿足業(yè)務(wù)快速增長(zhǎng)的需求。而且系統(tǒng)資源擴(kuò)展需要一定的周期,在此過(guò)程中,業(yè)務(wù)系統(tǒng)將處于高危運(yùn)行狀態(tài),造成服務(wù)質(zhì)量下降。而為了應(yīng)用峰值而擴(kuò)展的資源在正常情況下,將處于低負(fù)荷狀態(tài),造成資源浪費(fèi)。而云計(jì)算中心要避免這樣的情況出現(xiàn),就必須要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的資源調(diào)度,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)資源配備的按需調(diào)整,結(jié)合管理系統(tǒng)的資源監(jiān)控,根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)載等情況,調(diào)整業(yè)務(wù)資源配給,保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的資源供給,滿足其運(yùn)行需要,也就保障了業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量。云計(jì)算中心弱化了應(yīng)用軟件與底層物理資源依賴關(guān)系,使得物理資源能夠更加靈活地向優(yōu)化系統(tǒng)性能、提高可靠性、提高易用性、提高運(yùn)維效率等方面發(fā)展,使得動(dòng)態(tài)資源調(diào)度成為可能,從而為上層的應(yīng)用軟件提供更好的服務(wù)質(zhì)量。而提高底層的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等物理資源的耦合性,對(duì)于解決上述問(wèn)題具有關(guān)鍵作用。首先通過(guò)對(duì)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行優(yōu)化配給,提高資源能力的耦合性,則可以更好地提高云計(jì)算平臺(tái)的整體性能。然后智能化地根據(jù)用戶需要封裝、分配資源,形成虛擬應(yīng)用平臺(tái),用戶在簡(jiǎn)單地部署自己的應(yīng)用或數(shù)據(jù)后,應(yīng)用系統(tǒng)即可投入使用。利用整合了計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等方面資源的運(yùn)維專家系統(tǒng),只需基于虛擬應(yīng)用平臺(tái)對(duì)物理資源的使用分析,即可動(dòng)態(tài)地對(duì)其所用物理資源進(jìn)行

優(yōu)化調(diào)整,以提高用戶應(yīng)用的運(yùn)行效率和服務(wù)質(zhì)量。在云計(jì)算中心,運(yùn)維人員無(wú)需過(guò)分關(guān)心上層應(yīng)用的情況,只需基于虛擬應(yīng)用平臺(tái)對(duì)物理資源的使用分析,進(jìn)行資源優(yōu)化調(diào)整,保證云計(jì)算中心的穩(wěn)定高效即可。InternetInternet1.2.4InternetInternet1.2.4智能化云管理WebWob Web―疆pj居:= -7 7突發(fā)流量,應(yīng)用交付匚んン い員ノ?物理服務(wù)器 物理腔務(wù)?1 SCPU CPUWebWeb/ Web員打1O 用羽■/ 粋-?ノ 浮セ夕:gri-Tc-g ■- Z 、突發(fā)流量 也用交れ1 應(yīng)ノ^ んノン?將理服務(wù)器 物情服務(wù)?1 1CPU CPU圖云計(jì)算中心彈性擴(kuò)展示例圖云計(jì)算中心具有!aaS.PaaS.SaaS等眾多的服務(wù)模型,提供計(jì)算服務(wù)、存儲(chǔ)服務(wù)、乃至整合各種資源的綜合性服務(wù),其資源的構(gòu)成更加復(fù)雜、規(guī)模更加龐大。為了提高易用性和可維護(hù)性,各種資源構(gòu)成之間的關(guān)系復(fù)雜。為了保證云計(jì)算中心的服務(wù)質(zhì)量,對(duì)于眾多用戶資源配給的調(diào)整也要求更精準(zhǔn)的、更及時(shí)。這些要求已經(jīng)不是依靠運(yùn)維人員的能力所能滿足的,需要采用更加智能化的自適應(yīng)運(yùn)維管理。云計(jì)算中心運(yùn)維管理要適應(yīng)云服務(wù)對(duì)資源管理所提出的新需求:?緊耦合的資源管理云計(jì)算中心采用資源綜合管理,即將系統(tǒng)中的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源視為整體系統(tǒng),實(shí)施統(tǒng)一管理,這有利于優(yōu)化整體性能、精確定位問(wèn)題、是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)資源調(diào)度的重要因素。?多維度的資源管理云計(jì)算中心的資源具有多種視圖,例如物理資源視圖、虛擬資源視圖、虛擬組織視圖,因此,云管理也應(yīng)該是多維的。1.2.5充分考慮利舊項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)充分考慮利舊,建設(shè)新系統(tǒng)并將業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移至新系統(tǒng)之后,先前采購(gòu)的設(shè)備應(yīng)繼續(xù)利用,避免浪費(fèi)已有投資。主要包括以下幾個(gè)方面:服務(wù)器設(shè)備:經(jīng)過(guò)性能和穩(wěn)定性衡量之后,可以用來(lái)做對(duì)性能要求較低的前置機(jī)或者在云計(jì)算分區(qū)中添加一個(gè)利舊服務(wù)器組成的云區(qū)域,承擔(dān)重要性稍差的業(yè)務(wù)系統(tǒng);存儲(chǔ)設(shè)備:可以用來(lái)做容災(zāi),以充實(shí)存儲(chǔ)空間;網(wǎng)絡(luò)設(shè)備:經(jīng)過(guò)性能和穩(wěn)定性衡量之后,可以用來(lái)和新購(gòu)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備ー起組成云計(jì)算中心的網(wǎng)絡(luò)體系。2.云計(jì)算建設(shè)方案網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)建設(shè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞桨敢话阌腥龑咏M網(wǎng)方案和二層組網(wǎng)方案。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方案中,通常采用三層方案。三層方案將云計(jì)算中心基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)分成核心、匯聚和接入三層架構(gòu)。通常情況下,核心與匯聚之間通過(guò)路由技術(shù)進(jìn)行流量的控制,匯聚層設(shè)備可以部署安全模塊作為業(yè)務(wù)分區(qū)的邊界網(wǎng)關(guān),匯聚層以下普遍采用二層接入,運(yùn)行STP/MSTP等協(xié)議來(lái)降低二層環(huán)路帶來(lái)的隱患。三層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于:網(wǎng)絡(luò)分區(qū)清晰,以匯聚層設(shè)備區(qū)分業(yè)務(wù)部署,易于擴(kuò)展、管理和維護(hù);匯聚層可以靈活控制縱向網(wǎng)絡(luò)的收斂比,不同性能要求的區(qū)域按照不同的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)計(jì),降低核心設(shè)備的端口壓カ;布線方式清晰、靈活,不會(huì)出現(xiàn)集中布線帶來(lái)的散熱、維護(hù)等問(wèn)題;因接入層設(shè)備采用低端產(chǎn)品,匯聚層設(shè)備可按照收斂比靈活控制成本,整體組網(wǎng)成本相對(duì)較低。三層結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于:組網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要部署MSTP和VRRP等冗余協(xié)議;在匯聚層收斂比較大,性能容易出現(xiàn)瓶頸;三層結(jié)構(gòu)在部署時(shí),網(wǎng)關(guān)部署在匯聚層,匯聚層以上采用路由協(xié)議進(jìn)行流量控制,而路由收斂較慢,路由路徑及節(jié)點(diǎn)增多,管理難度加大;匯聚層以下使用二層,仍然存在出現(xiàn)環(huán)路的風(fēng)險(xiǎn);從整體規(guī)劃上,三層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,高端交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)性能和接入密度都在不斷的提高,因此匯聚層高端交換機(jī)設(shè)備具備足夠的能力直接提供高密度的千兆接入和萬(wàn)兆上行能力,從而精簡(jiǎn)大量的接入層設(shè)備,使網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)趨向于扁平化。在核心與匯聚接入層設(shè)備之間運(yùn)行二層交換,vlan配置靈活,并可通過(guò)新一代交換機(jī)虛擬化功能替代傳統(tǒng)的STP/MSTP,通過(guò)vlan映射業(yè)務(wù)分區(qū),網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、清晰。二層結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于:扁平化組網(wǎng),簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?減少了單點(diǎn)故障和性能瓶頸,易于管理、維護(hù);二層組網(wǎng)均采用高端設(shè)備,能夠搭建一套具備極高轉(zhuǎn)發(fā)性能的云計(jì)算中心高端網(wǎng)絡(luò),同時(shí)高端設(shè)備的可靠性更高,能夠?yàn)樵朴?jì)算中心應(yīng)用保駕護(hù)航;新一代高端交換機(jī)設(shè)備支持虛擬化技術(shù),能夠消除大量的環(huán)路設(shè)計(jì),消除STP/MSTP等協(xié)議帶來(lái)的運(yùn)維、管理的復(fù)雜性;適合于大規(guī)模、集中部署,且高性能需求較高的云計(jì)算中心。根據(jù)云計(jì)算服務(wù)器數(shù)量多、擴(kuò)展速度快、可靠性要求較低、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)獨(dú)立的幾個(gè)特點(diǎn),將服務(wù)器群接入網(wǎng)絡(luò)物理采用二層網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì),在邏輯上虛擬成一層考慮。根據(jù)二層組網(wǎng)原則,本項(xiàng)目組網(wǎng)邏輯架構(gòu)拓?fù)淙缦聢D所示。圖組網(wǎng)邏輯架構(gòu)拓?fù)溆?jì)算資源池建設(shè)計(jì)算資源池定位計(jì)算資源池特性由于云計(jì)算中心需要處理前端進(jìn)來(lái)的海量數(shù)據(jù),因此需要大量的計(jì)算機(jī)節(jié)點(diǎn)。傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算中心強(qiáng)調(diào)整體的計(jì)算能力,當(dāng)前的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心強(qiáng)調(diào)密度、帶寬等因素。而云計(jì)算中心,特別是作為物聯(lián)網(wǎng)后端處理中心的物理網(wǎng)云計(jì)算中心需要的是強(qiáng)大的“處理能力”,這個(gè)“處理能力”包含了計(jì)算能力、傳輸能力,甚至存儲(chǔ)能力。畢竟云計(jì)算中心不同于傳統(tǒng)的超級(jí)計(jì)算中心,不是長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行同一個(gè)計(jì)算程序,而是要同時(shí)處理成千上萬(wàn)個(gè)服務(wù)請(qǐng)求,要求響應(yīng)時(shí)間很短、對(duì)通信帶寬和存儲(chǔ)容量有巨大的需求。因此,云計(jì)算中心需要具有高通量特征的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。其次,對(duì)云計(jì)算運(yùn)營(yíng)者來(lái)講,在提供可靠服務(wù)的前提下,通過(guò)大量先進(jìn)技術(shù)降低總體擁有成本是云計(jì)算中心基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)的核心目標(biāo)。因此,構(gòu)建云計(jì)算中心的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)就是利用標(biāo)準(zhǔn)化的、性價(jià)比高的通用部件或者產(chǎn)品。因?yàn)?只有標(biāo)準(zhǔn)化、商品化的部件オ有眾多的采購(gòu)來(lái)源,并因?yàn)槠溟_(kāi)放性,從而具有較低的運(yùn)營(yíng)成本。再次,云計(jì)算平臺(tái)的重要特征之一是實(shí)現(xiàn)資源的抽象和封裝、構(gòu)建動(dòng)態(tài)化、彈性化的計(jì)算資源池,而虛擬化技術(shù)和分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析技術(shù)是實(shí)現(xiàn)達(dá)到這一目標(biāo)的重要手段。因此,計(jì)算子系統(tǒng)應(yīng)該在虛擬化和分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模型兩個(gè)方面有較好的解決方案。最后,除了具有通用性、標(biāo)準(zhǔn)化、資源池化等特征之外,計(jì)算子系統(tǒng)還應(yīng)該具有易管理、低能耗的特征,從而大大降低云計(jì)算中心的能耗、降低運(yùn)維成本。主要技術(shù)路線1）計(jì)算虛擬化技術(shù)計(jì)算虛擬化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)云計(jì)算中心資源池化的關(guān)鍵技術(shù)之一,是實(shí)現(xiàn)高可用、彈性擴(kuò)展云計(jì)算平臺(tái)的技術(shù)基礎(chǔ)。計(jì)算虛擬化是ー個(gè)抽象層,是對(duì)上層應(yīng)用屏蔽底層計(jì)算設(shè)備的資源封裝手段,將構(gòu)成計(jì)算資源的眾多物理設(shè)備組合成一個(gè)整體,形成計(jì)算資源池,提供給上層應(yīng)用軟件,從而提供更高的IT資源利用率和靈活性。計(jì)算虛擬化技術(shù)將真實(shí)存在的物理計(jì)算資源,通過(guò)切分或（和）聚合的封裝手段形成新的表現(xiàn)形態(tài)。?聚合封裝是將多個(gè)物理實(shí)體通過(guò)技術(shù)手段封裝為單一虛擬映像/實(shí)例,可用于完成某個(gè)業(yè)務(wù)。就計(jì)算資源而言,通常采用計(jì)算集群(Cluster)、負(fù)載均衡集群(LoadBalance)等?！銮蟹址庋b是將單個(gè)物理實(shí)體通過(guò)技術(shù)手段封裝為多個(gè)虛擬映像/實(shí)例,可用于執(zhí)行不同業(yè)務(wù)。通常采用主機(jī)虛擬化,如VmwareESX、Xen>MSHyper-V等產(chǎn)品。無(wú)論是計(jì)算集群(Cluster)、負(fù)載均衡集群(LoadBalance),還是主機(jī)虛擬化,都屬于計(jì)算資源虛擬化技術(shù),多種虛擬化技術(shù)也可以組合使用,使得計(jì)算資源池的使用更加靈活。2)基于X86架構(gòu)的計(jì)算平臺(tái)云計(jì)算中心采用標(biāo)準(zhǔn)的X86架構(gòu)服務(wù)器作為“云”的節(jié)點(diǎn)機(jī)?；赬86平臺(tái)的服務(wù)器使用IntelXeon或者AMDOpteron作為處理器,也就是通常所說(shuō)的PC服務(wù)器。X86架構(gòu)的服務(wù)器使用標(biāo)準(zhǔn)化、商業(yè)化的部件,從而成為構(gòu)建大型云計(jì)算中心的最佳選擇。近年來(lái),IntelXeon和AMDOpteron的性能獲得巨大的提高,大量的先進(jìn)技術(shù)和工藝先后被Intel/AMD引人其處理器的設(shè)計(jì)和制造中,比如,64位計(jì)算、直連結(jié)構(gòu)、內(nèi)嵌內(nèi)存控制器、多核(目前,IntelXeon最多可以做到10核;AMDOpteron可以做到16核)、硬件輔助虛擬化技術(shù)(IntelVT>AMD-V)、32nm制程等等。在國(guó)際權(quán)威的測(cè)試機(jī)構(gòu)TPC組織發(fā)布的結(jié)果中,采用X86架構(gòu)的服務(wù)器價(jià)格/性能比最佳。從性能角度,4顆IntelXeon7560的tpmC值就可達(dá)到24顆POWER7的23%〇最后,基于X86架構(gòu)的服務(wù)器因?yàn)槠溟_(kāi)放的架構(gòu),開(kāi)放的生態(tài)系統(tǒng),使其具有較低的運(yùn)維成本,這也是小型機(jī)等封閉系統(tǒng)所不能比擬的。從可靠性的角度,在云計(jì)算環(huán)境下,通常大量采用虛擬化、分布式、并行計(jì)算等模式,有力的保證了計(jì)算系統(tǒng)的可靠性。全球幾大互聯(lián)網(wǎng)巨頭,Google、Amazon＞百度、阿里巴巴等,無(wú)不大量采用X86架構(gòu)的設(shè)備，支撐海量的互聯(lián)網(wǎng)檢索和訪問(wèn)。3)并行計(jì)算技術(shù)高性能并行處理技術(shù)主要包括基于共享內(nèi)存的OpenMP和多線程以及基于分布式消息傳遞的MPI,其中MPI技術(shù)可擴(kuò)展性強(qiáng)、計(jì)算效率高,是目前業(yè)界最流行的高性能并行處理技術(shù)。MPI和OpenMP等并行處理技術(shù)的能力可以很好的滿足物聯(lián)網(wǎng)計(jì)算密集類應(yīng)用的高性能處理需求。圖:并行計(jì)算思想:分而治之4)Map/Reduce分布式計(jì)算

Hadoop系統(tǒng)是Apache開(kāi)源組織的ー個(gè)分布式計(jì)算開(kāi)源框架,在很多大型網(wǎng)站上都已經(jīng)得到了應(yīng)用,如亞馬遜、Facebook和Yahoo等等。Hadoop設(shè)計(jì)了用來(lái)在由通用計(jì)算設(shè)備組成的大型集群上執(zhí)行分布式應(yīng)用的框架,利用了分布式文件系統(tǒng)的備份恢復(fù)機(jī)制保證了系統(tǒng)的高可靠性,為用戶提供了一個(gè)全新的穩(wěn)定的存儲(chǔ)系統(tǒng)和分析系統(tǒng)。其主要部分是模擬Google的GFS和Map/Reduce框架完成的,下圖顯示了Hadoop的體系結(jié)構(gòu),存儲(chǔ)系統(tǒng)是用HDFS實(shí)現(xiàn)的,而分析系統(tǒng)使用Map/Reduce實(shí)現(xiàn)。dfUi&Qdjtad皿dMAdJU<1MJd?i4?3▲，レu，3?g(ad*l?<1MadMad4t4d?UdHAdatadM>4judfUi&Qdjtad皿dMAdJU<1MJd?i4?3▲，レu，3?g(ad*l?<1MadMad4t4d?UdHAdatadM>4jud?u<M>心"，レ1??h。&MJ&tod?Udメ《<U<?daレ===三3333322:===三DataditodXadjt>dddrtJidata*1Mad?Ka4?M?>d?U===三3333322:===三圖:Hadoop的體系結(jié)構(gòu)5）可重構(gòu)計(jì)算技術(shù)根據(jù)摩爾定律,CPU處理能力每18個(gè)月翻一倍,過(guò)去30年都是按照這個(gè)速度在不斷提高。在此過(guò)程中解決了一個(gè)又一個(gè)的技術(shù)難題,如時(shí)鐘頻率、超標(biāo)量架構(gòu)、流水線技術(shù)等,使處理能力得到了極大地提高。然而根據(jù)吉爾德定律,在未來(lái)25年,主干網(wǎng)的帶寬每6個(gè)月增長(zhǎng)一倍,換句話說(shuō),也可以理解為需要處理的內(nèi)容的增長(zhǎng)速度是CPU處理能力的3倍,也就是說(shuō)在信息處理系統(tǒng)的建設(shè)中,系統(tǒng)規(guī)模將會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)上升,而不會(huì)因?yàn)镃PU的發(fā)展而有所緩解?；诳芍貥?gòu)計(jì)算技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)特殊應(yīng)用的加速是目前主流的方案。云計(jì)算技術(shù)在提供傳統(tǒng)計(jì)算手段之外,還應(yīng)該針對(duì)具體應(yīng)用需求,提供眾核協(xié)處理器、GPU計(jì)算和FPGA三種可重構(gòu)計(jì)算模式,適應(yīng)不同類型應(yīng)用的需求。例如在網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理、音視頻信息處理等方面,即可針對(duì)應(yīng)用處理要求,選用相應(yīng)的可重構(gòu)計(jì)算模式,以提高處理能力,降低系統(tǒng)規(guī)模的過(guò)快增長(zhǎng)。6）主機(jī)虛擬化技術(shù)主機(jī)虛擬化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)資源池化的重要手段之一。近年來(lái),X86架構(gòu)上的主機(jī)虛擬化技術(shù)逐漸成熟,涌現(xiàn)出不少技術(shù)和產(chǎn)品,VMwareESX、Xen、微軟Hyper-V就是其中的代表。作為第一個(gè)（1998年）將主機(jī)虛擬化技術(shù)引入X86平臺(tái)的廠商,VMware目前在X86平臺(tái)的虛擬化市場(chǎng)上處于領(lǐng)先地位,ESX的最新版本是6.0。作為與ESX相類似（同屬裸金屬架構(gòu)）的Hypervisor和ESX的競(jìng)爭(zhēng)者,Xen和Hyper-V也越來(lái)越強(qiáng)大。Xen是劍橋大學(xué)于2005年發(fā)布的一個(gè)開(kāi)源的Hypervisor,已被吸收到Redhat、SuSE、OracleVM中。Xen已經(jīng)于2007年被Citrix收購(gòu),但目前仍然作為ー個(gè)開(kāi)源項(xiàng)目由Citrix維護(hù),代表著開(kāi)源社區(qū)的力量。目前,Xen的最新版本是4.0.1,而CitrixXenServer的最新版本是5.6〇微軟于2008年發(fā)布了自己的Hypervisor Hyper-V,目前已經(jīng)更新到Hyper-Vr2版本。2.2.2X86虛擬化實(shí)現(xiàn)X86服務(wù)器虛擬化，就是在硬件和操作系統(tǒng)之間引入虛擬化層,如下圖。虛擬化層允許多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例同時(shí)運(yùn)行在一臺(tái)物理服務(wù)器上,動(dòng)態(tài)分區(qū)和共享所有可用的物理資源,包括:CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)和I/O設(shè)備。隨著服務(wù)器和臺(tái)式機(jī)的計(jì)算能力急劇增加,虛擬化技術(shù)應(yīng)用廣泛普及,很多用戶已經(jīng)在開(kāi)發(fā)/測(cè)試、服務(wù)器整合、數(shù)據(jù)中心優(yōu)化和業(yè)務(wù)連續(xù)性方面證實(shí)了虛擬化的效用。虛擬架構(gòu)已經(jīng)可以將操作系統(tǒng)和應(yīng)用從硬件上分離出來(lái),打包成獨(dú)立的、可移動(dòng)的虛擬機(jī),從來(lái)帶來(lái)極大的靈活性。例如:可以通過(guò)虛擬架構(gòu),讓服務(wù)器24小時(shí)?365天運(yùn)行,避免因?yàn)閭浞莼蚍?wù)器維護(hù)而帶來(lái)的停機(jī)。對(duì)于X86虛擬化,有兩種常見(jiàn)的架構(gòu)：寄居架構(gòu)和裸金屬架構(gòu)。?寄居架構(gòu)：將虛擬化層運(yùn)行在操作系統(tǒng)之上,當(dāng)作一個(gè)應(yīng)用來(lái)運(yùn)行,對(duì)硬件的支持很廣泛。?裸金屬架構(gòu)：直接將虛擬化層運(yùn)行在X86的硬件系統(tǒng)上,可以直接訪問(wèn)硬件資源,無(wú)需通過(guò)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)硬件訪問(wèn),因此效率更高。2.2.2.I虛擬化層虛擬化層是運(yùn)行在虛擬機(jī)監(jiān)控器（VMM,VirtualMachineMonitor）上面、負(fù)責(zé)管理所有虛擬機(jī)的軟件。如下圖所示,虛擬化層就是Hypervisor（管理程序）直接運(yùn)行在硬件上,因此,Hypervisor的功能極大地取決于虛擬化架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)。運(yùn)行在Hypervisor（管理程序）上的每個(gè)VMM進(jìn)行了硬件抽取,負(fù)責(zé)運(yùn)行傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)。每個(gè)VMM必須進(jìn)行分區(qū)和CPU、內(nèi)存和I/O設(shè)備的共享,從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的虛擬化。

VMM VMM VMM越權(quán)就（比x板?度等）Hypervisor増強(qiáng)功能圖:Hypervisor通過(guò)VMM管理虛擬機(jī)増強(qiáng)功能2.2.2.2CPU虛擬化根據(jù)最初設(shè)計(jì),X86上的操作系統(tǒng)需要直接運(yùn)行在裸機(jī)上,因此默認(rèn)擁有和控制所有的硬件。如下圖所示,X86架構(gòu)提供了四種特權(quán)級(jí)別Ring。、1、2和3,通過(guò)這四種級(jí)別來(lái)控制和管理對(duì)硬件的訪問(wèn)。通常,用戶級(jí)的應(yīng)用ー1般運(yùn)行在Ring3級(jí)別,操作系統(tǒng)需要直接訪問(wèn)內(nèi)存和硬件，需要在Ring0執(zhí)行它的特權(quán)指令。為了虛擬X86架構(gòu),需要在操作系統(tǒng)下面運(yùn)行虛擬化層,由虛擬化層來(lái)創(chuàng)建和管理虛擬機(jī),進(jìn)行共享資源分配。而有些敏感指令不能很好的進(jìn)行虛擬化,它們?cè)赗ing0以外級(jí)別執(zhí)行時(shí),會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果。如何在運(yùn)行時(shí)捕獲和翻譯這些敏感指令成為X86虛擬化的一大挑戰(zhàn),使得X86架構(gòu)虛擬化最初難以實(shí)現(xiàn)。圖:X86架構(gòu)虛擬化前的特權(quán)級(jí)別到目前為止,有三種典型的技術(shù)來(lái)解決X86虛擬化的難題:完全虛擬化;操作系統(tǒng)幫助下的虛擬化,即半虛擬化;硬件幫助的虛擬化。2.2.2.2.1完全虛擬化完全虛擬化技術(shù)翻譯核心指令來(lái)代替那些不能虛擬化的指令,通過(guò)翻譯后的指令直接訪問(wèn)虛擬硬件。同時(shí),所有用戶級(jí)指令還是可以直接在CPU上執(zhí)行來(lái)確保虛擬化的性能。每個(gè)VMM為每個(gè)虛擬機(jī)提供完整的硬件支持服務(wù),包括虛擬BIOS、虛擬設(shè)備和虛擬內(nèi)存管理。完全虛擬化實(shí)現(xiàn)后,客戶操作系統(tǒng)可以通過(guò)虛擬化層從物理硬件上完全抽取出來(lái),客戶操作系統(tǒng)感知不到是否發(fā)生虛擬化,完全不需進(jìn)行修改。完全虛擬化是迄今為止唯一不需硬件或操作系統(tǒng)協(xié)助來(lái)進(jìn)行敏感和特權(quán)指令虛擬化的技術(shù),Hypervisor(管理程序)可以翻譯所有的操作系統(tǒng)特權(quán)指令,并保存在緩存里備用,而用戶級(jí)指令完全可以全速直接執(zhí)行。完全虛擬化提供了最好的虛擬機(jī)隔離和安全性,簡(jiǎn)化了客戶操作系統(tǒng)遷移和移植能力。2.2.2.2.2半虛擬化半虛擬化需要修改操作系統(tǒng)內(nèi)核,替換掉不能虛擬化的指令,通過(guò)超級(jí)調(diào)用(Hypercall)直接和底層的虛擬化層Hypervisor來(lái)通訊,Hypervisor同時(shí)也提供了超級(jí)調(diào)用接口來(lái)滿足其他關(guān)鍵內(nèi)核操作,比如內(nèi)存管理、中斷和時(shí)間保持,如下圖所示:

Ring1Ring0Ring3Ring2諄分タ按化的X尸金作東錢盅擬Ring1Ring0Ring3Ring2諄分タ按化的X尸金作東錢盅擬化孱計(jì)算機(jī)系統(tǒng)做件直接執(zhí)行用戶的請(qǐng)求超級(jí)調(diào)用

虛擬化層

來(lái)替換不

可虛擬的

操作系統(tǒng)

指令圖:操作系統(tǒng)協(xié)助的X86架構(gòu)虛擬化半虛擬化和全虛擬化不同,全虛擬化不需要修改上面的操作系統(tǒng),敏感的操作系統(tǒng)指令可直接處理。半虛擬化的價(jià)值在于降低了虛擬化的損耗,基于Xen的虛擬化是半虛擬化的代表,可通過(guò)修改Linux的內(nèi)核來(lái)實(shí)現(xiàn)CPU和內(nèi)存的虛擬化,通過(guò)定制的操作系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)!/O的虛擬化。2.2.2.3 硬件輔助虛擬化硬件廠商面對(duì)虛擬化投入了大量的精力來(lái)開(kāi)發(fā)新的特性用以簡(jiǎn)化虛擬化技術(shù)應(yīng)用。第一代的虛擬化增強(qiáng)包括IntelVirtualizationTechnology（VT-x）和AMD的AMD-V,這兩種技術(shù)都為CPU增加了新的執(zhí)行模式root模式,可以讓VMM運(yùn)行在root模式下,而root模式位于Ring0的下面。如下圖所示,特權(quán)和敏感指令自動(dòng)在Hypervisor上執(zhí)行?？蛻舨僮飨到y(tǒng)的狀態(tài)保存在VT-x（VirtualMachineControlStructure,虛擬機(jī)控制結(jié)構(gòu)）中或AMD-v（VirtualMachineControlBlock,虛擬機(jī)控制塊）。支持IntelVT和AMD-V的CPU從2006年開(kāi)始推向市場(chǎng)。

圖:硬件輔助的X86圖:硬件輔助的X86架構(gòu)虛擬化內(nèi)存虛擬化除了CPU虛擬化,下一個(gè)關(guān)鍵是內(nèi)存虛擬化,通過(guò)內(nèi)存虛擬化共享物理系統(tǒng)內(nèi)存,動(dòng)態(tài)分配給虛擬機(jī)。虛擬機(jī)的內(nèi)存虛擬化很像現(xiàn)在的操作系統(tǒng)支持的虛擬內(nèi)存方式,應(yīng)用程序看到鄰近的內(nèi)存地址空間,這個(gè)地址空間無(wú)需和下面的物理機(jī)器內(nèi)存直接對(duì)應(yīng),操作系統(tǒng)保持著虛擬頁(yè)到物理頁(yè)的映射?，F(xiàn)在所有的X86CPU都包括了一個(gè)稱為內(nèi)存管理的模塊MMlKMemoiyManagementUnit)和TLB(TranslationLookasideBuffer),通過(guò)MMU和TLB來(lái)優(yōu)化虛擬內(nèi)存的性能。虛擬機(jī)1虛擬機(jī)2圖:內(nèi)存虛擬化虛擬機(jī)1虛擬機(jī)2圖:內(nèi)存虛擬化為了在一臺(tái)機(jī)器上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī),需要增加一個(gè)新的內(nèi)存虛擬化層,也就是說(shuō),必須虛擬MMU來(lái)支持客戶操作系統(tǒng)?？蛻舨僮飨到y(tǒng)繼續(xù)控制虛擬地址到客戶內(nèi)存物理地址的映射,但是客戶操作系統(tǒng)不能直接訪問(wèn)實(shí)際機(jī)器內(nèi)存。VMM負(fù)責(zé)映射客戶物理內(nèi)存到實(shí)際機(jī)器內(nèi)存,它通過(guò)影子頁(yè)表來(lái)加速映射。VMM使用TLB硬件來(lái)映射虛擬內(nèi)存直接到機(jī)器內(nèi)存,從而避免了每次訪問(wèn)進(jìn)行兩次翻譯。當(dāng)客戶操作系統(tǒng)更改了虛擬內(nèi)存到物理內(nèi)存的映射表,VMM也會(huì)更新影子頁(yè)表來(lái)啟動(dòng)直接查詢。MMU虛擬化引入了虛擬化損耗,第二代的硬件輔助虛擬化將支持內(nèi)存的虛擬化輔助,從而大大降低因此而帶來(lái)的虛擬化損耗,讓內(nèi)存虛擬化更高效。設(shè)備和I/O虛擬化最后ー個(gè)模塊是設(shè)備和I/O虛擬化,也就是如何管理和路由物理設(shè)備和虛擬設(shè)備之間的I/O請(qǐng)求。SCSI控制gIDE控軸5鼠標(biāo)USB設(shè)備圖:設(shè)備和I/O虛擬化基于軟件的I/O虛擬化和管理為設(shè)備管理帶來(lái)了新的特性和功能,讓設(shè)備的管理更容易。就拿網(wǎng)絡(luò)為例,通過(guò)虛擬網(wǎng)卡和交換機(jī)可以在一臺(tái)物理機(jī)上不同虛擬機(jī)之間建立虛擬網(wǎng)絡(luò),而這不會(huì)在物理網(wǎng)絡(luò)上產(chǎn)生任何的流量;允許多個(gè)物理網(wǎng)卡綁定成一個(gè)虛擬機(jī)網(wǎng)卡,提供了很好的容錯(cuò)能力,同時(shí)保持了同一MAC地址。I/O虛擬化的關(guān)鍵是保持虛擬化優(yōu)勢(shì)的同時(shí),盡量降低虛擬化給CPU造成的負(fù)擔(dān)。Hypervisor虛擬化物理硬件,為每臺(tái)虛擬機(jī)提供ー套標(biāo)準(zhǔn)的虛擬設(shè)備,如上圖所示。這些虛擬設(shè)備高效模擬常見(jiàn)的物理硬件,將虛擬機(jī)的請(qǐng)求發(fā)送到物理硬件。該硬件標(biāo)準(zhǔn)化的過(guò)程也讓虛擬機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化,讓虛擬機(jī)更容易在各種平臺(tái)上自由移動(dòng),而無(wú)需關(guān)心下面實(shí)際的物理硬件類型。計(jì)算資源池總體設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)原則1）可靠性云計(jì)算中心作為ー種公共IT基礎(chǔ)設(shè)施,就如同水和電ー樣,成為人們生活的必須,因此,云計(jì)算中心能否可靠運(yùn)轉(zhuǎn)成為云計(jì)算中心設(shè)計(jì)方案最重要的目標(biāo)。2）高性能為了滿足高并發(fā)、高吞吐率的訪問(wèn),云計(jì)算中心的基礎(chǔ)平臺(tái)必須有足夠的處理能力。3）動(dòng)態(tài)化云計(jì)算中心需要負(fù)載多種業(yè)務(wù),而各種業(yè)務(wù)的壓カ峰值出現(xiàn)的時(shí)機(jī)可能不同,因此,云計(jì)算中心基礎(chǔ)平臺(tái)就需要做到動(dòng)態(tài)可伸縮,從而保證按需平衡資源供給。4）可擴(kuò)展必須保證計(jì)算子系統(tǒng)具有高可擴(kuò)展的能力,從而保護(hù)投資,作為分期建設(shè)。5）自動(dòng)化實(shí)際上,自動(dòng)化是數(shù)據(jù)中心永恒的追求目標(biāo),更高的自動(dòng)化意味著更低的運(yùn)維成本。6）節(jié)能降耗大型數(shù)據(jù)中心需要大量的電カ,計(jì)算子系統(tǒng)作為電カ消耗的大頭,需要有切實(shí)的措施保證節(jié)能。整體架構(gòu)*?市交通云計(jì)算中心通過(guò)虛擬化技術(shù),將物理的計(jì)算資源虛擬成計(jì)算資源池,以支撐上層業(yè)務(wù)應(yīng)用。如下圖所示:GNC區(qū)計(jì)算資源池云計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)GNC區(qū)計(jì)算資源池云計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（GNC）云計(jì)算中心網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（，時(shí)）CEGN區(qū)計(jì)算資源池圖:計(jì)算資源池示意圖如上圖,本項(xiàng)目建設(shè)的計(jì)算資源池同樣包括兩部分區(qū)域的計(jì)算資源池,一部分是GNC區(qū)計(jì)算資源池,另一部分是CEGN區(qū)計(jì)算資源池。計(jì)算資源池主要由基于X86架構(gòu)的服務(wù)器設(shè)備組成。根據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)總體架構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)功能區(qū)的劃分原則,將計(jì)算設(shè)備按照需要實(shí)現(xiàn)的功能劃分為多個(gè)功能分區(qū),支撐不同的上層業(yè)務(wù)應(yīng)用,同時(shí)也對(duì)應(yīng)不同的安全和管理功能。根據(jù)基礎(chǔ)平臺(tái)所承擔(dān)的**市交通云計(jì)算中心應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)和未來(lái)3-5年的業(yè)務(wù)規(guī)劃,可以把計(jì)算資源池分為數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)、大數(shù)據(jù)量系統(tǒng)支撐區(qū)、DMZ區(qū)、業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯資源區(qū)、Web服務(wù)發(fā)布區(qū)、管理區(qū)。每個(gè)區(qū)域部署的位置見(jiàn)如上計(jì)算資源池示意圖。其中,數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)和大數(shù)據(jù)量系統(tǒng)支撐區(qū)用物理機(jī)的形式進(jìn)行支撐。數(shù)據(jù)庫(kù)區(qū)因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用對(duì)業(yè)務(wù)并發(fā)量以及安全性等的要求,建議使用X86服務(wù)器集群架構(gòu)進(jìn)行支撐,而且選用8路X86高性能服務(wù)器以支撐。??市交通云計(jì)算中心支撐各委辦局的業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),交通、社保、醫(yī)療等相關(guān)領(lǐng)域存在若干業(yè)務(wù)壓カ較大的應(yīng)用系統(tǒng),這些應(yīng)用系統(tǒng)不適用于通過(guò)切分提高資源利用率實(shí)現(xiàn)而的虛擬化分區(qū)以支撐,因此這些應(yīng)用系統(tǒng)也要用物理機(jī)支撐,同時(shí)考慮節(jié)能降耗等因素,考慮用高性能X86刀片服務(wù)器支撐。另外的業(yè)務(wù)應(yīng)用邏輯資源區(qū)、Web服務(wù)發(fā)布區(qū)和DMZ區(qū)通過(guò)虛擬化技術(shù)以支撐。Hypervisor通過(guò)主機(jī)虛擬化技術(shù),將物理計(jì)算資源進(jìn)行精細(xì)切分,可以有效提高計(jì)算資源的利用率,通常適用于這些業(yè)務(wù)邏輯計(jì)算應(yīng)用等。業(yè)務(wù)資源邏輯區(qū)、Web服務(wù)發(fā)布區(qū)和DMZ區(qū)基于X86架構(gòu)機(jī)架式服務(wù)器,通過(guò)部署云操作系統(tǒng)的虛擬化管理中心模塊,基于Xen、Vmware等主流虛擬化技術(shù),提供基本的虛擬機(jī)管理、監(jiān)控、分配和使用功能,提供資源靜態(tài)分配及動(dòng)態(tài)調(diào)度管理功能,如下圖所示:加算節(jié)點(diǎn) St算節(jié)點(diǎn)圖:虛擬化管理中心管理區(qū)基于雙路X86服務(wù)器進(jìn)行構(gòu)建,部署具備HA架構(gòu)的云操作系統(tǒng),基于云管理平臺(tái)的虛擬組織功能,可以根據(jù)計(jì)算資源池上運(yùn)行的應(yīng)用之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,形成虛擬數(shù)據(jù)中心,為*?市交通各委辦局用戶提供更好的使用體驗(yàn)。如下圖:W本LCOC&CSP COC&CSP云資源首慳平臺(tái)圖:云管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)功能本項(xiàng)目建設(shè)的云計(jì)算中心計(jì)算資源池相關(guān)分區(qū)主要可實(shí)現(xiàn)如下五方面功能:1）按需自助服務(wù)*?市交通相關(guān)委辦局用戶可以根據(jù)需要通過(guò)云計(jì)算服務(wù)門戶自助獲取云計(jì)算資源,如服務(wù)器的使用時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ),這個(gè)過(guò)程對(duì)本項(xiàng)目云計(jì)算服務(wù)提供者來(lái)說(shuō)可不需人工干預(yù)。2）廣泛網(wǎng)絡(luò)接入云計(jì)算能力可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲取,并利用標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)制來(lái)促進(jìn)對(duì)各種胖或瘦的客戶平臺(tái)的使用。本項(xiàng)目相關(guān)委辦局用戶可以通過(guò)包括移動(dòng)電話、平板電腦、筆記本電腦和工作站等多樣化的終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使用云計(jì)算服務(wù)。3）資源池本項(xiàng)目建設(shè)的計(jì)算資源池是ー個(gè)遵循多租戶模型,為眾多委辦局用戶按需分配和重分配物理的以及虛擬的資源的資源池。用戶可以獲取并使用池中的資源包括:存儲(chǔ)、計(jì)算、內(nèi)存和網(wǎng)絡(luò)帶寬。4）快速?gòu)椥垣@取資源在某些情況下,計(jì)算資源可以自動(dòng)地被獲取和釋放,以快速的滿足用戶的需求。對(duì)于用戶,在任何時(shí)間都可以無(wú)限制地獲取任意數(shù)量的資源。5）服務(wù)可測(cè)量云計(jì)算運(yùn)營(yíng)中心自動(dòng)控制和優(yōu)化資源的使用,其機(jī)制是根據(jù)測(cè)量,并在某些抽象級(jí)別上影響分配給不同類型服務(wù)資源的數(shù)量（如存儲(chǔ)、計(jì)算、帶寬、活動(dòng)用戶數(shù)等）。資源的利用率可以被測(cè)量、控制和報(bào)告,無(wú)論是提供者還是使用者,都可以獲得服務(wù)使用方面的透明度。尤其是從服務(wù)提供者的角度,可以通過(guò)可計(jì)量的服務(wù),準(zhǔn)確衡量需要的計(jì)算資源量以及未來(lái)的需要量,有利于信息化整體規(guī)劃。計(jì)算資源池建設(shè)方案智能高速公路支撐平臺(tái)建設(shè)可用若干臺(tái)X86服務(wù)器組成虛擬計(jì)算資源平臺(tái)。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)為能承載更多的虛擬機(jī)并保證虛擬機(jī)性能,建議配置4路處理器,每顆處理器核心數(shù)盡可能多、主頻盡可能高,同時(shí)配置大容量?jī)?nèi)存,配置4個(gè)千兆自適應(yīng)網(wǎng)口（電ロ）,用于業(yè)務(wù)與管理。同時(shí)還考慮兩方面:?高可用性:即承載某臺(tái)虛擬機(jī)的物理節(jié)點(diǎn)如果出現(xiàn)故障需要維護(hù),那么需要進(jìn)行虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移,將故障節(jié)點(diǎn)承載的虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移到核心應(yīng)用邏輯資源分區(qū)中其他正常工作的物理節(jié)點(diǎn)上以實(shí)現(xiàn)高可用性,保證應(yīng)用系統(tǒng)的不中斷;?彈性擴(kuò)展:即考慮到未來(lái)3-5年內(nèi)部分部門會(huì)上新的應(yīng)用系統(tǒng),從而需要新的虛擬機(jī)資源,到時(shí)核心應(yīng)用邏輯資源分區(qū)還有資源可彈性分配給新的應(yīng)用系統(tǒng)。業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)放置在業(yè)務(wù)區(qū)機(jī)柜中。為保證虛擬化動(dòng)態(tài)遷移時(shí)的系統(tǒng)性能,業(yè)務(wù)區(qū)域內(nèi)的若干臺(tái)業(yè)務(wù)承載節(jié)點(diǎn)建議按照每個(gè)邏輯分區(qū)5?10臺(tái)物理節(jié)點(diǎn)的劃分方式分為相應(yīng)數(shù)目的邏輯分區(qū)。選型建議**A620r-G是ー款2U雙路路64位機(jī)架式服務(wù)器,該機(jī)型支持AMDOpteron620〇、6300系列處理器,采用HT3.0直連架構(gòu)。四通道DDR3ECC內(nèi)存技術(shù),內(nèi)存容量最大可達(dá)ITBoA840r-G采用4U機(jī)架式設(shè)計(jì),優(yōu)良的外觀工藝水平,模塊化設(shè)計(jì),智能散熱系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng),大大提升了機(jī)器可靠性、易用性。能穩(wěn)定運(yùn)行Windows,Redhat,Vmware等多種主流操作系統(tǒng),是能適應(yīng)核心級(jí)應(yīng)用的新一代服務(wù)器,具有處理速度快、可用性強(qiáng)、易管理、可靠性高等特點(diǎn)。系統(tǒng)還提供多種獨(dú)特功能部件,包括熱插拔大功率高效電源,熱插拔風(fēng)扇冗余模組,智能故障指示系統(tǒng)等。TC6600是一款10U14片融合架構(gòu)刀片服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)了高性能、高密度、可伸縮、方案靈活的產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。TC6600刀片系統(tǒng)目前支持基于IntelGrantley平臺(tái)。即E5-2600V3系列的雙路計(jì)算刀片、IntelE7-4800V2的四路計(jì)算刀片、AMD6300系列的四路計(jì)算刀片,單箱刀片可支持高達(dá)!4片半高計(jì)算節(jié)點(diǎn)或?片全高計(jì)算節(jié)點(diǎn);可通過(guò)模塊化設(shè)計(jì),為計(jì)算刀片提供多種網(wǎng)絡(luò)接口:系統(tǒng)可支持!Gb以太網(wǎng)絡(luò),10G以太網(wǎng),8G或16GFC網(wǎng)絡(luò),100G高速網(wǎng)絡(luò)。對(duì)于系統(tǒng)的關(guān)鍵部件和功能模塊,TC6600采用冗余設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了企業(yè)級(jí)的RAS特性,可滿足關(guān)鍵應(yīng)用的需求。**“龍芯操作風(fēng)險(xiǎn)管理系統(tǒng)(OperaFirm)”是基于龍芯軟硬件一體的系統(tǒng)設(shè)備,是同類中唯一全國(guó)產(chǎn)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)安全產(chǎn)品。OperaFirm是ー款采用全新設(shè)計(jì)理念的新一代運(yùn)維堡壘機(jī)系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)強(qiáng)認(rèn)證身份管理、細(xì)粒度訪問(wèn)控制、全面的操作追蹤、自適應(yīng)的口令托管和完備的合規(guī)報(bào)表等功能,支持UNIX、LINUX、WINDOWS服務(wù)器以及各類網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。OperaFirm可廣泛應(yīng)用于政府、公檢法司、軍エ、部隊(duì)、金融、能源、運(yùn)營(yíng)商、交通和互聯(lián)網(wǎng)等對(duì)數(shù)據(jù)安全要求較高的領(lǐng)域。**XData大數(shù)據(jù)一體機(jī)將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和處理單元分離,通過(guò)構(gòu)架高效的服務(wù)中間件,將