大數(shù)據(jù)云平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)方案

“大數(shù)據(jù)云平臺(tái)”項(xiàng)目（一

期）建設(shè)方案

目錄

目錄.......................................................2

1項(xiàng)目概述...............................................4

1.1建設(shè)背景..........................................................4

1.2建設(shè)目標(biāo)..........................................................5

2總體規(guī)劃...............................................6

2.1建設(shè)原則..........................................................6

2.2建設(shè)思路..........................................................7

2.2.1一期建設(shè):完成大數(shù)據(jù)云平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)(IAAS)的建設(shè)...........7

2.2.2二期建設(shè):完成大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和0A系統(tǒng)部署...............9

2.3總體架構(gòu).........................................................10

2.4采用的關(guān)鍵技術(shù)..................................................11

3一期建設(shè)方案..........................................13

3.1建設(shè)目標(biāo).........................................................13

3.2建設(shè)架構(gòu).........................................................16

3.3建設(shè)內(nèi)容.........................................................17

3.3.1硬件基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)容..........................................18

3.3.2虛擬化平臺(tái)................................................20

3.3.3云管理平臺(tái)................................................26

3.3.4運(yùn)營(yíng)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)..............................................30

3.3.5云安全服務(wù)體系............................................31

3.3.6數(shù)據(jù)容災(zāi)備份系統(tǒng).........................................31

3.3.7接口定制及二次開發(fā)服務(wù)...................................32

3.4建設(shè)價(jià)值.........................................................34

3.5方案整體優(yōu)勢(shì)....................................................35

4一期方案配置清單......................................37

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5云平臺(tái)技術(shù)要求........................................39

5.1服務(wù)器虛擬化軟件............................................39

5.1.1虛擬化軟件功能要求....................................39

5.2云管理平臺(tái)軟件..............................................43

5.2.1云平臺(tái)軟件功能要求....................................43

6售后服務(wù).............................................47

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1項(xiàng)目概述

1.1建設(shè)背景

XXXX水運(yùn)安全工程技術(shù)研究中心（以下簡(jiǎn)稱“研究中心"）是國(guó)家重點(diǎn)的水路

公路交通安全工程技術(shù)科研機(jī)構(gòu)，承擔(dān)著國(guó)家各類科研項(xiàng)目40余項(xiàng)。近幾年，隨

著研究中心的科研項(xiàng)目越來越多，科研環(huán)境的要求也越來越復(fù)雜，當(dāng)前數(shù)據(jù)中心

的IT基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)境已無法滿足日益增多的項(xiàng)目需求，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

1）服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備老舊，性能已無法滿足新的科研環(huán)境要求；

2）服務(wù)器數(shù)量不足，無法支撐當(dāng)前日益增多的科研項(xiàng)目需求；

3）服務(wù)器資源使用不均衡，有些項(xiàng)目對(duì)資源要求低，有些項(xiàng)目對(duì)資源要求高,

但無法實(shí)現(xiàn)相互資源合理利用和調(diào)度；

4）服務(wù)器分配到某科研項(xiàng)目后，無法進(jìn)行有效管理和及時(shí)釋放資源；

5）服務(wù)器等設(shè)備采購(gòu)周期長(zhǎng)，影響了新科研項(xiàng)目的開展；

6）科研環(huán)境部署時(shí)間長(zhǎng)，尤其是系統(tǒng)環(huán)境占用很長(zhǎng)時(shí)間，導(dǎo)致工作效率低;

7）整個(gè)機(jī)房的管理運(yùn)維困難，無法對(duì)服務(wù)器資源進(jìn)行集中管理；

8）無法有效評(píng)估科研項(xiàng)目的資源使用率和帶來的效益；

9）無法有效預(yù)測(cè)未來IT基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)需求；

隨著云計(jì)算、虛擬化、大數(shù)據(jù)分析等先進(jìn)信息化技術(shù)在科研領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，

將有效解決了當(dāng)前研究中心實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)面臨的一系列問題，通過采用先進(jìn)

的云計(jì)算和虛擬化技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)科研資源可按需定制、動(dòng)態(tài)高效、靈活擴(kuò)展、

全面管理、穩(wěn)定可靠、可持續(xù)發(fā)展的新一代云計(jì)算IT業(yè)務(wù)部署和服務(wù)交付的“大

數(shù)據(jù)云平臺(tái)”，為研究中心及各科研項(xiàng)目提供安全可靠、彈性擴(kuò)展的基礎(chǔ)運(yùn)行環(huán)境,

可以解決數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施資源的整合及合理利用，科研項(xiàng)目資源的快速分配,

科研環(huán)境的快速部署，資源的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，業(yè)務(wù)的高可用部署，按需申請(qǐng)資源，并

根據(jù)使用量計(jì)費(fèi)，統(tǒng)一管理運(yùn)維等問題，從而有效提高了研究中心IT基礎(chǔ)設(shè)施的

資源利用率，簡(jiǎn)化了管理維護(hù)流程，提升了科研工作效率。

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1.2建設(shè)目標(biāo)

研究中心的“大數(shù)據(jù)云平臺(tái)”項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“大數(shù)據(jù)云平臺(tái)”）是以“服務(wù)科

研項(xiàng)目研究工作，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)"為目標(biāo)。采用先進(jìn)的云計(jì)算、虛擬化、

大數(shù)據(jù)等先進(jìn)的信息技術(shù)，與研究中心實(shí)際項(xiàng)目需求緊密結(jié)合，為解決即有的技

術(shù)問題，進(jìn)一步提升實(shí)驗(yàn)室信息化應(yīng)用成效，構(gòu)建一個(gè)基于開源的云計(jì)算架構(gòu)大

數(shù)據(jù)云平臺(tái)，面向研究中心各部門、各科研項(xiàng)目組等單位提供科研基礎(chǔ)資源服務(wù)，

進(jìn)一步推動(dòng)實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)與深度應(yīng)用，最終構(gòu)建服務(wù)全省的"智能交通系統(tǒng)大

數(shù)據(jù)云平臺(tái)"信息化服務(wù)體系，將傳統(tǒng)的基于項(xiàng)目型管理模式轉(zhuǎn)化成基于大數(shù)據(jù)云

平臺(tái)的IT云服務(wù)運(yùn)營(yíng)模式。

整個(gè)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)項(xiàng)目主要由四部分組成：虛擬化平臺(tái)、云管理平臺(tái)、大數(shù)

據(jù)分析平臺(tái)和自動(dòng)化辦公系統(tǒng)。各部分的建設(shè)目標(biāo)如下：

1）虛擬化平臺(tái)：在現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心建設(shè)的n■基礎(chǔ)環(huán)境之上，新購(gòu)一批硬件基礎(chǔ)設(shè)

施，對(duì)數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)資源進(jìn)行整合，通過虛擬化技術(shù)形成計(jì)算資源池、存

儲(chǔ)資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池等基礎(chǔ)資源，搭建穩(wěn)定高可用的IT架構(gòu)，滿足研究中

心現(xiàn)階段各業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)資源的需求，保證業(yè)務(wù)連續(xù)性和穩(wěn)定性，同時(shí)考慮資

源的冗余和未來2~3年的業(yè)務(wù)增長(zhǎng).

2）云管理平臺(tái)：采用先進(jìn)的開源云計(jì)算架構(gòu)搭建，實(shí)現(xiàn)對(duì)底層虛擬化資源池集

中管理，通過云管理平臺(tái)，管理員可以將IT資源以服務(wù)的方式交付不同科研

項(xiàng)目組或研究員使用，可以實(shí)現(xiàn)用戶自助申請(qǐng)，流程審批，并根據(jù)資源類型

和使用時(shí)長(zhǎng)進(jìn)行計(jì)量和計(jì)費(fèi)。所有研究中心的研究員都可以向大數(shù)據(jù)云平臺(tái)

申請(qǐng)基礎(chǔ)資源云服務(wù)；可以實(shí)現(xiàn)按需、動(dòng)態(tài)的對(duì)底層資源進(jìn)行調(diào)整、分配、

回收等操作，大大提升資源使用率，大幅節(jié)省TC。。

3）大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)：新購(gòu)一批高性能服務(wù)器及存儲(chǔ)，擴(kuò)容云架構(gòu)，在云計(jì)算平

臺(tái)上部署大數(shù)據(jù)分析軟件，引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，在數(shù)據(jù)歸集整合的基礎(chǔ)上，為

電子卡口、人像庫(kù)、視頻庫(kù)等海量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)、處理和

分析能力，為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

4）辦公自動(dòng)化（0A）系統(tǒng)：在云平臺(tái)的基礎(chǔ)上部署研究中心0A自動(dòng)化辦公系

統(tǒng)，根據(jù)辦公應(yīng)用實(shí)際需求，規(guī)范辦公環(huán)境管理，提供辦公效率。

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2總體規(guī)劃

2.1建設(shè)原則

考慮到云計(jì)算是一個(gè)相對(duì)較新的技術(shù)，且正處于不斷發(fā)展的過程之中，研究

中心“大數(shù)據(jù)云平臺(tái)"項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)遵循以下建設(shè)原則：

(1)先進(jìn)性

整體大數(shù)據(jù)云平臺(tái)應(yīng)采用技術(shù)先進(jìn)、成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品和技術(shù)，同時(shí)要具有良

好的兼容性和發(fā)展性，保障資源使用周期最大化。為降低選擇先進(jìn)技術(shù)的技術(shù)風(fēng)

險(xiǎn)，應(yīng)采用充分論證及測(cè)試的方式，逐步淘汰不成熟、不可行的技術(shù)，將平臺(tái)建

設(shè)成技術(shù)領(lǐng)先的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。

(2)可擴(kuò)展性

結(jié)合目前研究中心的長(zhǎng)期規(guī)劃和實(shí)際情況，大數(shù)據(jù)云平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)應(yīng)考慮整

體技術(shù)的延續(xù)性和擴(kuò)展性，以及現(xiàn)有設(shè)備的高利用性和可維護(hù)性成本，多種異構(gòu)

虛擬化技術(shù)構(gòu)建的底層計(jì)算資源池與整個(gè)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的對(duì)接問題等。同時(shí)整個(gè)

云平臺(tái)基礎(chǔ)資源池能力，可以通過新增硬件擴(kuò)容達(dá)到平臺(tái)擴(kuò)容的目的，資源可動(dòng)

態(tài)伸縮，滿足未來業(yè)務(wù)系統(tǒng)和用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。

(3)通用性

首先，云計(jì)算是一個(gè)復(fù)雜的體系，應(yīng)在統(tǒng)一的框架體系下，參考國(guó)際國(guó)內(nèi)各

方面的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，嚴(yán)格遵從各項(xiàng)技術(shù)規(guī)定，做好系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)與施工。

其次，由于本次大數(shù)據(jù)云平臺(tái)為各業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)提供支撐，必須考慮產(chǎn)品和

技術(shù)的開放性，提供開放標(biāo)準(zhǔn)接口，供開發(fā)者、用戶使用。

(4)安全性

大數(shù)據(jù)云平臺(tái)建設(shè)完成后，要能夠結(jié)合云計(jì)算、虛擬化技術(shù)的特新，引入云

計(jì)算安全技術(shù)，如虛擬網(wǎng)絡(luò)安全、虛擬機(jī)主機(jī)安全、加密認(rèn)證等，同時(shí)結(jié)合傳統(tǒng)

防火墻、防病毒墻技術(shù)聯(lián)動(dòng)來保障云平臺(tái)的安全。

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2.2建設(shè)思路

本次“智能交通系統(tǒng)研究私有云”為項(xiàng)目核心研究，將以解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室信

息化建設(shè)面臨的技術(shù)瓶頸，進(jìn)一步提升科研信息化應(yīng)用成效為出發(fā)點(diǎn)，以云計(jì)算、

虛擬化、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)為支撐，以“服務(wù)智能交通系統(tǒng)研究工作，推動(dòng)實(shí)驗(yàn)

室信息化建設(shè)”為根本目標(biāo)，建設(shè)一個(gè)面向研究中心各部門、各科研項(xiàng)目組等單

位的科研基礎(chǔ)資源服務(wù)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)。

大數(shù)據(jù)云平臺(tái)建設(shè)分為三期建設(shè),實(shí)施內(nèi)容:

辦公自動(dòng)化0A系統(tǒng)

大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)完善云平皿系

大數(shù)據(jù)支撐硬件擴(kuò)容云平臺(tái)軟硬的廣容

一期建設(shè)二期建設(shè)三期建設(shè)

2.2.1一期建設(shè)：完成大數(shù)據(jù)云平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)（IAAS）的建設(shè)

（一）虛擬化平臺(tái)建設(shè)

虛擬化平臺(tái)建設(shè)包括計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源等IT基礎(chǔ)設(shè)施，需要能

夠滿足研究中心對(duì)計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源等基礎(chǔ)設(shè)施的需求，具體要求

如下：

1）整合研究中心數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)資源，對(duì)部分硬件設(shè)備進(jìn)行必要的配置升

級(jí)擴(kuò)容，滿足部署虛擬化平臺(tái)的配置要求。

2）新購(gòu)一批高性能服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備，通過虛擬化技術(shù)形成計(jì)算資源池、存

儲(chǔ)資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池等基礎(chǔ)資源，來滿足研究中心現(xiàn)階段各業(yè)務(wù)系統(tǒng)對(duì)

資源的基礎(chǔ)需求，提高資源利用率。

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3）將現(xiàn)有物理環(huán)境下的科研應(yīng)用與業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到虛擬化環(huán)境，根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)

際按需調(diào)配資源，實(shí)現(xiàn)資源的彈性伸縮和按需分配，量化業(yè)務(wù)應(yīng)用使用資

源，有效降低單位資源成本；

4）虛擬化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的進(jìn)行集中管理、高可用性、負(fù)載均衡、安全

備份策略的部署，增強(qiáng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全性和連續(xù)性。

5）根據(jù)科研項(xiàng)目組不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的差異化需求，可將計(jì)算資源細(xì)分為多個(gè)不

同能力的特性資源池，如WEB應(yīng)用資源池、高性能計(jì)算資源池等；

6）虛擬化平臺(tái)的計(jì)算和存儲(chǔ)資源應(yīng)考慮20%的冗余和未來2~3年的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)。

7）為確保系統(tǒng)先進(jìn)性，滿足未來3~5年技術(shù)演進(jìn)，采用擴(kuò)展性強(qiáng)的IT技術(shù)

架構(gòu)。

8）云管理平臺(tái)能夠與虛擬化平臺(tái)進(jìn)行完美對(duì)接。

（二）云管理平臺(tái)建設(shè)

云管理平臺(tái)建設(shè)包括實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)監(jiān)控、資源服務(wù)調(diào)配、故障預(yù)警處置等

管理。對(duì)底層物理資源的虛擬融合、按需分配與高效管理，可以顯著提高資源交

付的敏捷性和靈活性，提升資源的使用效率，為上層業(yè)務(wù)提供不間斷地資源保障

與可伸縮的資源供給，具體要求如下：

1）采用開源的云技術(shù)架構(gòu)，具備良好的兼容性和擴(kuò)展性，搭建一個(gè)云計(jì)算基

礎(chǔ)架構(gòu)IAAS層的服務(wù)平臺(tái)，通過遵循統(tǒng)一的互聯(lián)規(guī)范，為各科研項(xiàng)目組

或?qū)嶒?yàn)室提供IAAS層的云服務(wù)；

2）云管理平臺(tái)能夠目前市面常見的各類虛擬化架構(gòu)資源池進(jìn)行管理，充分保

障客戶既有投資，能將復(fù)雜的虛擬化管理簡(jiǎn)單化，標(biāo)準(zhǔn)化；

3）通過基礎(chǔ)架構(gòu)云平臺(tái)，打通底層資源池，將研究中心所有的硬件資源、虛

擬資源、應(yīng)用資源進(jìn)行互通和整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有基礎(chǔ)架構(gòu)資源的統(tǒng)一管理、

彈性分配和調(diào)度；

4）通過云管理平臺(tái)，用戶可以將計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源虛擬化后進(jìn)

行組織管理，并根據(jù)具體需求定制產(chǎn)品界面，提交給外部用戶訪問、申請(qǐng)

和使用。

5）研究中心各實(shí)驗(yàn)室或科研項(xiàng)目組能夠通過自助式資源服務(wù)門戶申請(qǐng)業(yè)務(wù)

系統(tǒng)所需的各種基礎(chǔ)資源，并管理各自的虛擬化數(shù)據(jù)中心；

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6）提供租戶資源的計(jì)量計(jì)費(fèi)管理，可為項(xiàng)目審計(jì)提供數(shù)據(jù)支撐；

7）實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的對(duì)底層資源進(jìn)行調(diào)整、分配、回收等操作，大大提升資源使用

率，大幅節(jié)省TOC。

8）采用高可用、安全、穩(wěn)定的虛擬化底層架構(gòu)，采用成熟先進(jìn)的理念、技術(shù)

和方法，適應(yīng)發(fā)展潮流，考慮擴(kuò)展性，可適應(yīng)未來應(yīng)用變化的OpenStack

云平臺(tái)框架，可支撐超過至少200臺(tái)服務(wù)器的大規(guī)模集群和5000臺(tái)虛擬

主機(jī)規(guī)模；

9）提供各種流程審批、計(jì)費(fèi)、單點(diǎn)登錄等接口，能方便在此基礎(chǔ)上二次開發(fā)。

2.2.2二期建設(shè)：完成大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)和0A系統(tǒng)部署

（一）大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)建設(shè)

1）在原有大數(shù)據(jù)云平臺(tái)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，新購(gòu)一批高性能服務(wù)器和大容量存儲(chǔ)設(shè)

備，作為高性能集群資源池，添加到大數(shù)據(jù)云平臺(tái)；

2）利用高性能集群資源池，在云計(jì)算架構(gòu)的平臺(tái)上搭建大數(shù)據(jù)處理計(jì)算平臺(tái)，

部署Hadoop/Spark技術(shù)的大數(shù)據(jù)分析軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)為電子卡口、人像庫(kù)、視頻庫(kù)

等海量結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)提供存儲(chǔ)、處理和分析；

3）考慮大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)是一個(gè)并行計(jì)算框架，可以充分利用現(xiàn)有的老舊服務(wù)

器及PC資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)大數(shù)據(jù)計(jì)算處理的性能要求；

4）在二期實(shí)際環(huán)境調(diào)研后，可考慮整合中心現(xiàn)有的服務(wù)器、PC機(jī)資源，納入

到大數(shù)據(jù)處理平臺(tái)上；

5）充分利用OpenStack自身提供的laaS層組件及其服務(wù)（如：Nova、Glance

和Keystone等組件），充分利用其laaS層虛擬化的計(jì)算能力以支撐科研項(xiàng)目的運(yùn)算

和調(diào)度。

（二）辦公自動(dòng)化（0A）系統(tǒng)部署

1）在大數(shù)據(jù)云平臺(tái)上，創(chuàng)建虛擬化服務(wù)器，部署研究中心OA系統(tǒng)；

2）通過OA系統(tǒng)上線，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部辦公規(guī)范管理，提升工作效率；

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2.3總體架構(gòu)

研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)總體架構(gòu)為“兩縱四橫”結(jié)構(gòu)，其中四橫為基礎(chǔ)設(shè)施

服務(wù)、平臺(tái)服務(wù)、數(shù)據(jù)服務(wù)和軟件服務(wù)四層服務(wù)架構(gòu)，兩縱為云管理和云保障兩

大體系。具體邏輯架構(gòu)圖如下：

用戶門戶運(yùn)營(yíng)二戶■與維管堆門戶

軟件服者層

SAAS)

應(yīng)用層數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)0A系統(tǒng)信息門戶web應(yīng)用一桌面云

數(shù)據(jù)服者層

(DAAS)

平臺(tái)服務(wù)層

身份認(rèn)證中間件數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境

(PAAS)

云管理平臺(tái)(OE-CIoud)

安

全

接IT

支

管

服務(wù)流程管理配額管理口

撐

理

管

系

體

基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層理

統(tǒng)

網(wǎng)絡(luò)虛擬化用戶管理系

(IAAS)

統(tǒng)計(jì)報(bào)表日志報(bào)警

虛擬化管理平臺(tái)(OECIoud)

基

礎(chǔ)

設(shè)

施

X86服務(wù)器存儲(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備

云

機(jī)供電|制冷|機(jī)柜］監(jiān)控［消防］防雷接地

房

大數(shù)據(jù)云平臺(tái)總體架構(gòu)圖

1)基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù)層(IAAS)

包括計(jì)算資源池、存儲(chǔ)資源池、網(wǎng)絡(luò)資源池，為上層服務(wù)提供云計(jì)算基礎(chǔ)支

撐服務(wù)。

2)平臺(tái)服務(wù)層(PAAS)

在云計(jì)算環(huán)境中建立業(yè)務(wù)運(yùn)行、上線測(cè)試、定制開發(fā)等環(huán)境，為數(shù)據(jù)服務(wù)層

以及應(yīng)用服務(wù)層的運(yùn)行提供平臺(tái)支撐服務(wù)。

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3）數(shù)據(jù)服務(wù)層（DAAS）

引入大數(shù)據(jù)技術(shù)，在數(shù)據(jù)歸集整合的基礎(chǔ)上，提供數(shù)據(jù)共享、分析、挖掘，

為上層應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支撐服務(wù)。

4）軟件服務(wù)層（SAAS）

將所有遷移到云計(jì)算中心的各科研業(yè)務(wù)應(yīng)用進(jìn)行發(fā)布，并根據(jù)新的業(yè)務(wù)需求，

基于平臺(tái)服務(wù)和數(shù)據(jù)服務(wù)開發(fā)新的應(yīng)用，供全警使用。

云主體由四個(gè)服務(wù)層自下而上共同構(gòu)成，提供包括軟硬件、平臺(tái)、數(shù)據(jù)以及

應(yīng)用服務(wù)。

5）云管理體系

由云管理和云運(yùn)維管理等內(nèi)容構(gòu)成，確保資源交付的敏捷性和靈活性，提升

資源的使用效率；提供全網(wǎng)資源的統(tǒng)一運(yùn)維、自動(dòng)監(jiān)控、故障預(yù)警處置等信息化

管理。

2.4采用的關(guān)鍵技術(shù)

云計(jì)算（CloudComputing）是一種通過網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一組織和靈活調(diào)用各種IT資源,

實(shí)現(xiàn)大規(guī)模計(jì)算的信息處理方式。云計(jì)算利用分布式計(jì)算和虛擬資源管理等技術(shù)，

通過網(wǎng)絡(luò)將分散的IT資源（包括計(jì)算與存儲(chǔ)、應(yīng)用運(yùn)行平臺(tái)、軟件等）集中起來

形成共享的資源池，并以動(dòng)態(tài)按需和可度量的方式向用戶提供服務(wù)。

云計(jì)算的特點(diǎn)有如下四個(gè)層面：

1）硬件和軟件都是資源，通過網(wǎng)絡(luò)以服務(wù)的方式提供給用戶。

2）資源都可以根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)擴(kuò)展和配置。

3）資源在物理上以集中或分布式的方式存在，為云中的用戶所共享，但最終

在邏輯上以單一整體的形式呈現(xiàn)。

4）用戶按需使用云中的資源，按實(shí)際使用量付費(fèi)，而不需要對(duì)資源進(jìn)行管理。

虛擬化技術(shù)是云計(jì)算的關(guān)鍵技術(shù)。主要分為：服務(wù)器虛擬化技術(shù)、存儲(chǔ)虛擬

化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)。

1）服務(wù)器虛擬化技術(shù)

噢易服務(wù)器虛擬化Vserver平臺(tái)，采用業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的KVM虛擬化技術(shù)，將

系統(tǒng)虛擬化技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)器上，讓一臺(tái)服務(wù)器變成幾臺(tái)甚至上百臺(tái)相互隔離的

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虛擬服務(wù)器（虛擬機(jī)），而讓CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O等硬件資源變成可動(dòng)態(tài)管理，

每個(gè)虛擬機(jī)可安裝不同的操作系統(tǒng)（windows、Linux、UNIX）和應(yīng)用程序，不再

受限于物理設(shè)備限制。

通過噢易虛擬化Vserver可以將研究中心機(jī)房IT環(huán)境改造成為更加強(qiáng)大、更具

彈性、更富有活力的架構(gòu)。通過把多個(gè)操作系統(tǒng)整合到一個(gè)服務(wù)器集群上，最大

化利用硬件平臺(tái)的所有資源，用更少的投入實(shí)現(xiàn)更多的應(yīng)用，還可以簡(jiǎn)化IT架構(gòu)，

降低管理資源的難度，避免IT架構(gòu)的非必要擴(kuò)張。

2）云計(jì)算平臺(tái)技術(shù)

噢易云管理平臺(tái)（簡(jiǎn)稱：OE-Cloud）是基于主流的OpenStack云平臺(tái)框架自主

開發(fā)，是目前業(yè)內(nèi)最受關(guān)注和支持的一個(gè)開源的基礎(chǔ)架構(gòu)即服務(wù)（laaS）云計(jì)算平

臺(tái)框架，它采用分布式、模塊化架構(gòu)設(shè)計(jì)，平臺(tái)具有良好的兼容性和可擴(kuò)展性，

兼容多種異構(gòu)虛擬化平臺(tái)，同時(shí)支持功能模塊的按需擴(kuò)展，提供用戶分級(jí)權(quán)限管

理、租戶管理、鏡像管理、實(shí)例管理等，滿足云數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施資源的虛擬

化整合，業(yè)務(wù)資源的快速分配、動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、自動(dòng)化部署、按需使用量計(jì)費(fèi)、應(yīng)用

級(jí)的高可用性部署等要求，從而為科研云用戶提供按需定制、動(dòng)態(tài)高效、靈活擴(kuò)

展、全面管理、穩(wěn)定可靠的新一代云計(jì)算IT業(yè)務(wù)部署和服務(wù)交付平臺(tái)。

3）存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)

噢易云管理平臺(tái)的存儲(chǔ)模塊，支持塊存儲(chǔ)（主流的IPSAN、FCSAN）、對(duì)象

存儲(chǔ)、分布式存儲(chǔ)等多種方式進(jìn)行存儲(chǔ)，并能夠把主機(jī)本地硬盤、異構(gòu)SAN存儲(chǔ)、

NAS存儲(chǔ)等通過存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)分割成不同的邏輯存儲(chǔ)空間，整合為虛擬存儲(chǔ)池,

由統(tǒng)一界面進(jìn)行集中管理，同時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)性能的實(shí)際使用情況來分配存儲(chǔ)資源和

性能，有利于提升存儲(chǔ)空間資源利用率。

管理云可以通過管理門戶可以管理所有租戶的云硬盤，可以查看云硬盤的規(guī)

格和磁盤類型，將云硬盤掛載給不同的云主機(jī)使用；通過對(duì)云硬盤進(jìn)行快照，可

以實(shí)現(xiàn)磁盤的快速?gòu)?fù)制和復(fù)用，方便快速業(yè)務(wù)部署。

4）網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)

噢易云管理平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)模塊，采用SDN技術(shù)，支持虛擬交換機(jī)、路由器、VPN、

端口轉(zhuǎn)發(fā)、負(fù)載均衡等部署，管理維護(hù)人員通過管理門戶，實(shí)現(xiàn)對(duì)全局網(wǎng)絡(luò)的規(guī)

劃和配置，具體包括以下功能：

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1）可以修改和配置所有租戶的網(wǎng)絡(luò)

2）配置隔離不同的租戶網(wǎng)絡(luò)，保證每個(gè)租戶一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

3）管理和配置租戶與租戶之前的通信和網(wǎng)絡(luò)訪問授權(quán)

4）提供網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，可查看詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)配置

5）實(shí)現(xiàn)虛擬交換機(jī)、虛擬路由、DHCP、VPN、配置共享網(wǎng)絡(luò)等

6）云平臺(tái)支持多種網(wǎng)絡(luò)包括VLAN、VXLAN、GRE等多種網(wǎng)絡(luò)類型，滿足大量

租戶的網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)出的并發(fā)，可以支持超過4096個(gè)VLAN,實(shí)現(xiàn)跨區(qū)域、跨數(shù)

據(jù)中心復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信。

3一期建設(shè)方案

研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)項(xiàng)目的建設(shè)將分期有序推進(jìn)，初步計(jì)劃首先完成云平

臺(tái)IT基礎(chǔ)架構(gòu)（IAAS）層的建設(shè)。

3.1建設(shè)目標(biāo)

（一）虛擬化平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)

本期大數(shù)據(jù)云平臺(tái)建設(shè)項(xiàng)目，采購(gòu)一批高性能服務(wù)器，通過虛擬化技術(shù)部署

云平臺(tái)基礎(chǔ)資源池，要能夠滿足以下建設(shè)要求：

1、創(chuàng)建不少于25臺(tái)虛擬機(jī)

虛擬化資源池，至少可以創(chuàng)建25臺(tái)配置為4VCPU/8GB內(nèi)存/500GB硬盤的虛

擬機(jī)；虛擬機(jī)可以通過標(biāo)準(zhǔn)虛擬機(jī)模板或通過平臺(tái)功能向?qū)нM(jìn)行創(chuàng)建；虛擬機(jī)之

間相互隔離，相互獨(dú)立，可以安裝不同的操作系統(tǒng)（windows、Linux、UNIX）和

應(yīng)用程序。

2、圖形化和動(dòng)態(tài)的虛擬網(wǎng)絡(luò)管理

現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)遷移到虛擬化環(huán)境后，要求部署在相同的VLAN內(nèi)；虛擬化遷移

后，不改變?cè)形锢碇鳈C(jī)的IP地址等配置；虛擬化平臺(tái)內(nèi)的虛擬交換機(jī)可以進(jìn)行

VLAN、NAT、DHCP等配置，與物理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境部署方式一致；可以跨物理服務(wù)器虛

擬交換機(jī)配置VLAN；同一物理主機(jī)上虛擬機(jī)之間的網(wǎng)絡(luò)隔離（支持Vian）,確保

應(yīng)用系統(tǒng)相關(guān)的虛擬機(jī)可以劃分到同一個(gè)VLAN；虛擬機(jī)可以配置多塊虛擬網(wǎng)卡,

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部署在不同的VLAN和分配不同網(wǎng)段IP地址;

3、虛擬機(jī)的動(dòng)態(tài)遷移

虛擬化平臺(tái)提供虛擬機(jī)的自動(dòng)遷移功能，實(shí)現(xiàn)在計(jì)劃內(nèi)的進(jìn)行服務(wù)器維護(hù)或

跨物理主機(jī)的虛擬機(jī)實(shí)時(shí)遷移時(shí)，不需要為這些活動(dòng)安排應(yīng)用服務(wù)器的停機(jī)，避

免了服務(wù)中斷。

4、虛擬機(jī)的高可用性

當(dāng)虛擬化平臺(tái)服務(wù)器集群內(nèi)某一臺(tái)物理主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，運(yùn)行在該物理主機(jī)

上的虛擬機(jī)能夠在短時(shí)間內(nèi)遷移到集群內(nèi)其他物理主機(jī)上，并使用其他物理主機(jī)

上的資源自動(dòng)重啟。

5、資源的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡和彈性分配

提供虛擬化平臺(tái)內(nèi)服務(wù)器集群資源的動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡，當(dāng)某物理主機(jī)的負(fù)載達(dá)

到一定程度后，自動(dòng)將高負(fù)載物理服務(wù)器上運(yùn)行的虛擬機(jī)遷移到其它比較空閑的

物理服務(wù)器上。同時(shí)可以根據(jù)業(yè)務(wù)和服務(wù)特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)虛擬資源彈性分配和釋放，

滿足業(yè)務(wù)系統(tǒng)發(fā)展對(duì)性能的需求。

6、資源整合，節(jié)省能耗

虛擬化平臺(tái)可以把原先多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器進(jìn)行虛擬化整合，一方面減少了服務(wù)

器數(shù)量，節(jié)省了機(jī)房空間、制冷、能耗等，另一方面減少了管理維護(hù)工作量，同

時(shí)提升了業(yè)務(wù)應(yīng)用的穩(wěn)定性和連續(xù)性；有效地降低了管理運(yùn)維成本。

7、P2V遷移功能（原有已建項(xiàng)目遷移）

虛擬化平臺(tái)能夠把原先運(yùn)行在物理服務(wù)器上的應(yīng)用系統(tǒng)，遷移到虛擬化環(huán)境

中，并能夠選擇虛擬機(jī)的資源配置、重新分配新的磁盤空間等。

8、虛擬化管理控制功能（WEB監(jiān)控，便于管理）

整個(gè)虛擬化平臺(tái)能夠提供整體的性能監(jiān)控功能，對(duì)物理服務(wù)器、虛擬機(jī)、虛

擬機(jī)中應(yīng)用資源（CPU、網(wǎng)絡(luò)、磁盤）使用率等指標(biāo)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并能反映目

前物理機(jī)、虛擬機(jī)、應(yīng)用進(jìn)程的資源瓶頸，方便管理員運(yùn)維和管理；

提供虛擬機(jī)資產(chǎn)管理功能，可查詢虛擬機(jī)中安裝的應(yīng)用詳情（應(yīng)用名稱、版

本、安裝時(shí)間等）以及應(yīng)用升級(jí)、新增、卸載、操作系統(tǒng)補(bǔ)丁變更記錄，并可統(tǒng)

計(jì)虛擬機(jī)應(yīng)用數(shù)量，便于用戶進(jìn)行長(zhǎng)期的統(tǒng)計(jì)分析；

提供多屏集中監(jiān)控虛擬機(jī)中WEB應(yīng)用畫面，并周期刷新，應(yīng)用運(yùn)行故障實(shí)時(shí)

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發(fā)現(xiàn)，支持全屏查看監(jiān)控web應(yīng)用界面，便于故障及時(shí)定位；同時(shí)提供及時(shí)報(bào)警

工具，可集中查看報(bào)警事件，支持故障報(bào)警通過短信方式傳達(dá)給管理員；

9、存儲(chǔ)故障轉(zhuǎn)移功能

虛擬化存儲(chǔ)資源池采用兩臺(tái)高性能存儲(chǔ)進(jìn)行高可用部署，即一主一備，當(dāng)主

存儲(chǔ)發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)啟用備用存儲(chǔ)，確保應(yīng)用的零中斷。

10、其他功能

其他保證虛擬機(jī)正常穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)零宕機(jī)、零中斷服務(wù)功能。

（二）云管理平臺(tái)建設(shè)目標(biāo)

＞采用先進(jìn)的云計(jì)算技術(shù)架構(gòu)，結(jié)合創(chuàng)新建設(shè)模式，搭建標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、功能完

善、系統(tǒng)穩(wěn)定、安全可靠、縱橫互通、集中統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施IAAS層大數(shù)據(jù)

云平臺(tái)，為各實(shí)驗(yàn)室或科研項(xiàng)目組提供虛擬基礎(chǔ)資源服務(wù)，將原來部署到

物理機(jī)上的業(yè)務(wù)遷移部署到虛擬機(jī)上，并整合多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)；

＞通過基礎(chǔ)架構(gòu)云平臺(tái)，打通底層資源池，將研究中心所有的硬件資源、虛

擬資源、應(yīng)用資源進(jìn)行互通和整合，實(shí)現(xiàn)對(duì)所有基礎(chǔ)架構(gòu)資源的統(tǒng)一管理、

彈性分配和調(diào)度；

＞實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的自助式資源服務(wù)門戶，新增應(yīng)用能夠快速部署到云計(jì)算平臺(tái)上,

縮短新系統(tǒng)上線時(shí)間，預(yù)期將節(jié)省設(shè)備30%,節(jié)約能耗50%；

＞解決“信息孤島”，實(shí)現(xiàn)科研信息共享，提高信息安全水平，提升數(shù)據(jù)中

心業(yè)務(wù)監(jiān)管能力和響應(yīng)速度，提高工作效率和實(shí)驗(yàn)水平；

＞采用高可用、安全、穩(wěn)定的虛擬化底層架構(gòu)；采用成熟先進(jìn)的理念、技術(shù)

和方法，適應(yīng)發(fā)展潮流，考慮擴(kuò)展性，可適應(yīng)未來應(yīng)用變化的OpenStack

云平臺(tái)框架，可支撐超過至少200臺(tái)服務(wù)器的大規(guī)模集群和5000臺(tái)虛擬

主機(jī)規(guī)模；

＞平臺(tái)提供完善的網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)安全及冗余保證，通過服務(wù)管理層的擴(kuò)展實(shí)現(xiàn)

支持災(zāi)難恢復(fù)架構(gòu)的IT基礎(chǔ)設(shè)施交付能力；

＞減少各實(shí)驗(yàn)室信息化建設(shè)的重復(fù)投入，響應(yīng)國(guó)家節(jié)能環(huán)保政策要求。

（三）遷移現(xiàn)有業(yè)務(wù)系統(tǒng)到云平臺(tái)

完成大數(shù)據(jù)云平臺(tái)基礎(chǔ)架構(gòu)建設(shè)后，需要把現(xiàn)有各科研組的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)

計(jì)、分類、評(píng)估分析后，建立一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臉I(yè)務(wù)遷移流程，從業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全、

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業(yè)務(wù)涉密、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)、業(yè)務(wù)影響面、業(yè)務(wù)遷移規(guī)模等進(jìn)行評(píng)估，制定遷移計(jì)劃，

從而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)有業(yè)務(wù)到大數(shù)據(jù)云平臺(tái)環(huán)境的平滑演進(jìn)。

（四）加強(qiáng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)高可用性和安全性

根據(jù)科研業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重要性，制定運(yùn)行、服務(wù)和管理安全策略，完善業(yè)務(wù)安

全管理措施，確保物理主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、虛擬機(jī)、應(yīng)用系統(tǒng)、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等多個(gè)方面的

安全性和可靠性，同時(shí)隨著業(yè)務(wù)增長(zhǎng)，資源可以動(dòng)態(tài)擴(kuò)容，滿足科研業(yè)務(wù)系統(tǒng)的

需求，確保大數(shù)據(jù)云平臺(tái)可持續(xù)發(fā)展。

3.2建設(shè)架構(gòu)

根據(jù)本期項(xiàng)目的建設(shè)目標(biāo)和要求，研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)項(xiàng)目一期建設(shè)方案

的總體邏輯架構(gòu)圖如下圖所示。整個(gè)科研云管理平臺(tái)架構(gòu)包括基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化層、

虛擬化管理平臺(tái)、云運(yùn)營(yíng)管理門戶和用戶自助門戶組成：

研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)第一期

運(yùn)營(yíng)人員科研人員組織機(jī)構(gòu)

I

云

管

安

理

全

接

rr支

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口

平

撐

管

護(hù)

臺(tái)

系

理

體

統(tǒng)

系

OE-CIO

基

存儲(chǔ)資源池網(wǎng)絡(luò)資源池

礎(chǔ)

設(shè)

施____1irr1

層

存儲(chǔ)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)、安全設(shè)備

云機(jī)房I裝修I布線I供電I制冷I機(jī)柜I監(jiān)控］消防I防雷接地

大數(shù)據(jù)云平臺(tái)一期邏輯架構(gòu)

1）基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化層

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研究中心數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施；如服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備等。

2）虛擬化管理平臺(tái)

包括基礎(chǔ)設(shè)施的虛擬化系統(tǒng)以及資源的管理和維護(hù)：計(jì)算資源管理、網(wǎng)絡(luò)資

源管理、存儲(chǔ)資源管理、監(jiān)控分析、負(fù)載均衡、高可用性策略制定等，平臺(tái)對(duì)下

提供精細(xì)化管理，對(duì)上實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一界面和業(yè)務(wù)入口。

3）云運(yùn)營(yíng)運(yùn)維門戶

提供統(tǒng)一的管理運(yùn)維入口，管理員定制、調(diào)整用戶資源配額、管理審批流程

以及資源使用統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)費(fèi)計(jì)量，報(bào)表分析、財(cái)務(wù)管理等，同時(shí)可以對(duì)資源（云

主機(jī)、云硬盤、網(wǎng)絡(luò)資源）進(jìn)行集中管理維護(hù)，云主機(jī)、虛擬機(jī)、物理主機(jī)監(jiān)控

維護(hù)，審核用戶訂單、資源分配和調(diào)整、監(jiān)控分析、網(wǎng)絡(luò)配置、報(bào)警異常處理等。

4）用戶自助門戶

用戶可以自助申請(qǐng)資源服務(wù)（云主機(jī)、云硬盤、網(wǎng)絡(luò)等），并自助管理使用。

3.3建設(shè)內(nèi)容

本次研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)項(xiàng)目一期建設(shè)內(nèi)容，是在充分利用現(xiàn)有機(jī)房IT信

息化資源的基礎(chǔ)上，采購(gòu)必要的高性能硬件設(shè)備，部署虛擬化軟件和云平臺(tái)管理

軟件，共同構(gòu)建功能較為完整的laaS層科研云基礎(chǔ)服務(wù)平臺(tái)。

首先，利用服務(wù)器虛擬技術(shù)把服務(wù)器、光纖交換機(jī)、存儲(chǔ)和虛擬化軟件構(gòu)建

虛擬資源池；然后，在物理服務(wù)器構(gòu)建的資源池上創(chuàng)建多個(gè)不同的虛擬機(jī)，可以

部署不同的操作系統(tǒng)，部署不同的業(yè)務(wù)應(yīng)用，每個(gè)虛擬機(jī)之間相互隔離；同時(shí)，

利用虛擬軟件的容災(zāi)備份、自動(dòng)遷移、動(dòng)態(tài)資源分配等功能，實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的零宕

機(jī)、服務(wù)零中斷、服務(wù)資源的負(fù)載均衡等；最后，利用P2V工具，將之前已經(jīng)建

設(shè)的應(yīng)用遷移到虛擬機(jī)上，并保證應(yīng)用正常穩(wěn)定運(yùn)行。

本次大數(shù)據(jù)云平臺(tái)項(xiàng)目建設(shè)完成后，能夠?yàn)檠芯恐行母鞑块T、科研項(xiàng)目組和

研究員提供彈性計(jì)算、負(fù)載均衡、動(dòng)態(tài)遷移、按需供給、自動(dòng)化部署等的IT基礎(chǔ)

設(shè)施云服務(wù)，具體建設(shè)內(nèi)容包括以下幾部分：

采購(gòu)內(nèi)容數(shù)量備注

機(jī)房建設(shè)1套包含空調(diào)、機(jī)柜等設(shè)備

高性能服務(wù)器4臺(tái)提供針對(duì)本項(xiàng)目的唯一授權(quán)

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光纖交換機(jī)1臺(tái)建議購(gòu)買

與服務(wù)器同一品牌，提供針對(duì)本項(xiàng)目

存儲(chǔ)1臺(tái)

的唯一授權(quán)

操作系統(tǒng)1套根據(jù)實(shí)際需求配套。

云計(jì)算虛擬化

1套

數(shù)據(jù)中心套件

軟硬件設(shè)備安裝與集成1項(xiàng)

應(yīng)用系統(tǒng)遷移1項(xiàng)根據(jù)實(shí)際需求配套。

贈(zèng)送一年運(yùn)維服務(wù)1套

3.3.1硬件基礎(chǔ)設(shè)施擴(kuò)容

研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)項(xiàng)目（一期）計(jì)劃采購(gòu)的高性能硬件設(shè)備，包括4臺(tái)

X86高性能服務(wù)器、2臺(tái)統(tǒng)一存儲(chǔ)（一主一備）、1臺(tái)FCSAN光纖交換機(jī)等基礎(chǔ)設(shè)

施設(shè)備，配合虛擬化軟件和云管理軟件共同搭建研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)，以滿足

研究中心未來2~3年科研應(yīng)用的高性能要求。

3.3.1.1計(jì)算資源池

一期新購(gòu)4臺(tái)4路8核CPU服務(wù)器256GB內(nèi)存高可靠性X86服務(wù)器；其中3

臺(tái)服務(wù)器作為虛擬化資源平臺(tái)，1臺(tái)部署云計(jì)算管理平臺(tái)；新購(gòu)的高性能物理服務(wù)

器必須保證以下條件：

>4路8核以上高可靠性X86服務(wù)器；

>CPU支持虛擬化技術(shù)和超線程技術(shù)；

>256GB內(nèi)存以上；

>2塊以上300GBi0000轉(zhuǎn)SAS熱插拔硬盤；

>4個(gè)以上千兆網(wǎng)絡(luò)口；

>2塊8GB單口FCHBA卡；

服務(wù)器虛擬化后的資源規(guī)劃：考慮20%的冗余

1）X86構(gòu)架服務(wù)器，IntelXeon支持虛擬化技術(shù)和超線程技術(shù)；

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2）每臺(tái)服務(wù)器虛擬化后可用的邏輯處理器vCPU數(shù)量為3*8*2=48顆邏輯處理

器，3臺(tái)服務(wù)器實(shí)際共可用38*3=115顆vCPU；

3）每臺(tái)物理服務(wù)器如果按照1:10做虛擬化，3臺(tái)服務(wù)器可以虛擬出進(jìn)30臺(tái)

虛擬服務(wù)器，實(shí)用25臺(tái)左右虛擬機(jī)（考慮20%冗余和高可用部署），每臺(tái)虛擬機(jī)

平均可分配4~5顆邏輯處理器（vCPU）；

4）如果每臺(tái)虛擬機(jī)平均配置16GB內(nèi)存，那么每臺(tái)物理服務(wù)器內(nèi)存（考慮30%

冗余）可以支持179GB/16GB=11臺(tái)虛擬機(jī)的內(nèi)存需求；

那么以上3臺(tái)虛擬化服務(wù)器基礎(chǔ)上（考慮20%資源冗余和高可用部署后），可

以運(yùn)行25臺(tái)左右的虛擬機(jī)，每臺(tái)虛擬機(jī)的平均配置為4vCPU,16G內(nèi)存左右，可

以部署25個(gè)左右的應(yīng)用系統(tǒng)，同時(shí)這些資源可以按業(yè)務(wù)實(shí)際情況動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而

大大提高資源利用率，降低成本，增強(qiáng)了業(yè)務(wù)系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，提高系統(tǒng)的

靈活性和快速響應(yīng)。

3.3.1.2存儲(chǔ)資源池

一期新購(gòu)2套FCSAN共享存儲(chǔ)（一主一備），主存儲(chǔ)用于存放虛擬機(jī)文件、業(yè)

務(wù)數(shù)據(jù)、和平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)文件、及虛擬機(jī)備份文件等；備份存儲(chǔ)用于當(dāng)主存儲(chǔ)發(fā)生

故障時(shí)，應(yīng)能自動(dòng)啟用并接替主存儲(chǔ)的提供數(shù)據(jù)服務(wù)，確保應(yīng)用的零中斷。選用

的磁盤陣列必須保證：

>雙控制器統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)

>不少于64GB緩存和8個(gè)8GbFC接口；

>不少于18TBi0KSAS存儲(chǔ)可用容量；

>支持?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)Mirror技術(shù)；

共享存儲(chǔ)資源規(guī)劃：考慮20%冗余

1）采用新購(gòu)的一臺(tái)統(tǒng)一存儲(chǔ)設(shè)備，作為虛擬化平臺(tái)的主存儲(chǔ)資源池；另外一

臺(tái)統(tǒng)一存儲(chǔ)作為備份存儲(chǔ)，兩個(gè)存儲(chǔ)之間做數(shù)據(jù)同步Mirror配置；

2）構(gòu)建FCSAN的存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò),那么每臺(tái)服務(wù)器都至少配置1塊單口的8GbFCHBA

卡與光纖交換機(jī)相連。

3）新購(gòu)1臺(tái)24口FC光纖交換機(jī)，構(gòu)建FCSAN存儲(chǔ)，考慮服務(wù)器和存儲(chǔ)接入

端口，至少激活8個(gè)光端口；

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4）虛擬化平臺(tái)實(shí)用虛擬機(jī)為25臺(tái)，按照30臺(tái)虛擬機(jī)規(guī)劃，如果每臺(tái)虛擬機(jī)

平均分配500GB容量，也可以根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用對(duì)硬件的需求，合理分配，那么

共享存儲(chǔ)提供至少15TB容量可用存儲(chǔ)容量和20%的冗余空間，總需求容量約18TB；

3.3.1.3網(wǎng)絡(luò)資源池

整個(gè)研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)資源池分為管理網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)、租戶網(wǎng)

絡(luò)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)；所有網(wǎng)絡(luò)物理層設(shè)備均采用安全、高速的設(shè)計(jì)規(guī)劃原則，最大化

保障業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行：

＞管理網(wǎng)絡(luò)：連接所有的節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，同時(shí)需要連接到用戶的管理網(wǎng)絡(luò)中，

供管理員訪問。

＞業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：一方面需要連接網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器，另一方面需要通過防火墻上

連到業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)中，如果提供外部服務(wù)，則需要連到Internet。

＞租戶網(wǎng)絡(luò)：需要連接所有的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)服務(wù)器和計(jì)算節(jié)點(diǎn)服務(wù)器。

＞存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)：用于連接計(jì)算節(jié)點(diǎn)和存儲(chǔ)設(shè)備，建議使用FCSAN存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，每

臺(tái)計(jì)算節(jié)點(diǎn)使用一塊單口光纖卡通過光纖交換機(jī)連接到存儲(chǔ)上，可配置多

路徑保證了數(shù)據(jù)傳輸安全。

3.3.2虛擬化平臺(tái)

服務(wù)器虛擬化技術(shù)是整個(gè)大數(shù)據(jù)云平臺(tái)基礎(chǔ)資源平臺(tái)的核心技術(shù)，采用噢易

VServer虛擬化軟件，通過虛擬化技術(shù)對(duì)硬件基礎(chǔ)資源進(jìn)行整合，形成一個(gè)對(duì)外提

供對(duì)資源的池化管理（包括網(wǎng)絡(luò)池、服務(wù)器池、存儲(chǔ)池等），同時(shí)通過云管理平臺(tái)，

對(duì)外提供運(yùn)行環(huán)境等基礎(chǔ)服務(wù)，包括對(duì)平臺(tái)所有虛擬資源（平臺(tái)資源和租戶資源）

進(jìn)行全面管控，可以進(jìn)行虛擬機(jī)生命周期管理、鏡像管理、模板管理、存儲(chǔ)資源

管理、虛擬網(wǎng)絡(luò)資源管理、虛擬機(jī)的資源調(diào)整、動(dòng)態(tài)遷移、快照恢復(fù)、虛擬機(jī)狀

態(tài)監(jiān)控分析等操作，從而實(shí)現(xiàn)虛擬資源的動(dòng)態(tài)分配、部署和回收，按需彈性資源

擴(kuò)展，以及自動(dòng)化管理，改善n■資源的使用效率和管理能力。

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3.3.2.1虛擬化平臺(tái)部署架構(gòu)圖

主存儲(chǔ)備份存儲(chǔ)

虛擬化平臺(tái)部署架構(gòu)圖

332.2資源整合，構(gòu)建虛擬化IT資源池

通過噢易Vserver服務(wù)器虛擬化技術(shù)，將采用新購(gòu)的2臺(tái)服務(wù)器部署虛擬化平

臺(tái)，其中1臺(tái)做虛擬化資源管理平臺(tái)（可以創(chuàng)建虛擬機(jī)），1臺(tái)作為虛擬化資源，

另外考慮與云平臺(tái)的1臺(tái)服務(wù)器資源進(jìn)行整合，這3臺(tái)物理服務(wù)器虛擬成25個(gè)左

右的虛擬服務(wù)器（虛擬機(jī)），虛擬機(jī)之間互相獨(dú)立，互不影響，每個(gè)虛擬機(jī)可安裝

不同的操作系統(tǒng)，包括windows、Linux、Unix系列常用操作系統(tǒng)（如：應(yīng)用服務(wù)

器使用windows2003系統(tǒng)），滿足研究中心科研應(yīng)用的需求。

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根據(jù)科研項(xiàng)目特點(diǎn)按需規(guī)劃分配資源

根據(jù)研究中心現(xiàn)有科研應(yīng)用系統(tǒng)（如：數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、應(yīng)用服務(wù)等）特點(diǎn)，評(píng)

估每個(gè)業(yè)務(wù)所需的資源大小，按需規(guī)劃每個(gè)虛擬機(jī)的資源（CPU、內(nèi)存、容量、網(wǎng)

絡(luò)），合理劃分資源，將物理服務(wù)器資源利用率最大化。

數(shù)據(jù)集中存儲(chǔ)，保障應(yīng)用數(shù)據(jù)安全

虛擬化平臺(tái)中，所有虛擬機(jī)中的應(yīng)用數(shù)據(jù)都保存在共享存儲(chǔ)設(shè)備中，支持ISCSK

FC、NFS、CIFS多種存儲(chǔ)設(shè)備，兼容主流廠商的各類存儲(chǔ)設(shè)備；

數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)，確保了數(shù)據(jù)的安全穩(wěn)定，也方便故障遷移，無需再為每個(gè)

業(yè)務(wù)做雙控模式災(zāi)備，減少了服務(wù)器資源，只需集中備份存儲(chǔ)設(shè)備即可；

統(tǒng)一存儲(chǔ)資源池，支持?jǐn)?shù)據(jù)分層處理功能，針對(duì)虛擬機(jī)部署的業(yè)務(wù)特點(diǎn)和性

能要求，可以分配不同的磁盤介質(zhì)類型（如SSD數(shù)據(jù)緩存、SAS熱數(shù)據(jù)盤、NL-SAS

近線數(shù)據(jù)盤、SATA備份盤等）和設(shè)置磁盤I。大小值，從而提高業(yè)務(wù)集中的請(qǐng)響應(yīng)

速度。

全中文、圖形化的遠(yuǎn)程集中管理門戶

為管理員提供全中文的、圖形化的集中統(tǒng)一WEB管理門戶，界面功能清晰直

觀、操作簡(jiǎn)單、無需專業(yè)知識(shí)和技能培訓(xùn)，就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心虛擬資源的集中管

理和日常維護(hù)等操作，包括動(dòng)態(tài)調(diào)度所有資源，包括服務(wù)器管理、虛擬機(jī)生命周

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期管理、存儲(chǔ)管理、網(wǎng)絡(luò)管理，以及平臺(tái)監(jiān)控策略、報(bào)警策略，事件告警等，不

用去機(jī)房也能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程的運(yùn)維。

3.3.Z.6根據(jù)角色劃分相應(yīng)的管理和資源使用權(quán)限

虛擬化平臺(tái)支持多管理員，可以通過權(quán)限控制，將數(shù)據(jù)中心的管理權(quán)限下發(fā)

到各個(gè)下級(jí)單位。

1）超級(jí)管理員可以管理多個(gè)用戶（管理員用戶）；

2）可以根據(jù)其崗位定制可以管理的資源池、主機(jī)、虛擬機(jī)業(yè)務(wù)范圍，不同區(qū)

域管理員只能看見自己管轄范圍內(nèi)的資源；

3）可以定制不同區(qū)域管理員能執(zhí)行的操作，例如全部網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃授權(quán)給“網(wǎng)絡(luò)

管理員”、高可用性的策略配置只能給超級(jí)管理員執(zhí)行等；

4）管理和維護(hù)應(yīng)用系統(tǒng)的人員，可以授權(quán)只讓看見他有權(quán)限操作的虛擬機(jī),

即使多個(gè)人員所屬一個(gè)資源池，一臺(tái)主機(jī)，互相也不能看見對(duì)方的業(yè)務(wù)，更不能

操作，管理和操作權(quán)限細(xì)化到虛擬機(jī)粒度。

3.3.2.7可視化全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D

動(dòng)態(tài)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，可查看詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)配置（IP地址、VLAN、網(wǎng)

段）和連接狀態(tài)，以及網(wǎng)絡(luò)連接關(guān)系

一級(jí)：物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

二級(jí)：?jiǎn)蝹€(gè)節(jié)點(diǎn)內(nèi)虛擬網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D；

能夠快速查看全局網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D和網(wǎng)絡(luò)配置；及排查虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)故障，

定位分析。

3.3.2.8虛擬機(jī)可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)遷移

虛擬化平臺(tái)支持將虛擬機(jī)業(yè)務(wù)在正常運(yùn)行過程中，將虛擬機(jī)從一臺(tái)物理服務(wù)

器遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器上。在遷移過程中，虛擬機(jī)里的操作系統(tǒng)以及應(yīng)用持

續(xù)運(yùn)行，不會(huì)被中斷。

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3.329業(yè)務(wù)高可用性、連續(xù)性保障

物理服務(wù)器故障（硬件損壞、異常報(bào)錯(cuò)、無法啟動(dòng)等），可在線實(shí)時(shí)將虛擬機(jī)

遷移到另一臺(tái)服務(wù)器上，不中斷虛擬機(jī)中運(yùn)行的業(yè)務(wù)，保證訪問應(yīng)用的連續(xù)性。

硬件擴(kuò)容、檢修，可遷移虛擬機(jī)至其它服務(wù)器上，維護(hù)工作完成后再遷移回

來，消除維護(hù)導(dǎo)致的長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)。

0高峰期業(yè)務(wù)和資源負(fù)載均衡

高峰期，充分利用多臺(tái)主機(jī)資源支撐一個(gè)業(yè)務(wù)運(yùn)行計(jì)算，減少堵塞和宕機(jī)

在業(yè)務(wù)訪問高峰時(shí)段，通過應(yīng)用負(fù)載均衡，創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)共同承載并發(fā)訪

問量大的業(yè)務(wù)（如：某WEB服務(wù)），并根據(jù)虛擬機(jī)優(yōu)先級(jí)，讓其訪問優(yōu)先獲得計(jì)算

資源，實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷業(yè)務(wù)的負(fù)載均衡。

提供數(shù)據(jù)中心資源動(dòng)態(tài)調(diào)度（DynamicResourceScheduler,DRS）,通過集群負(fù)

載均衡，持續(xù)的平衡主機(jī)容量，將虛擬機(jī)遷移到有足夠資源的主機(jī)上。

1WEB應(yīng)用監(jiān)控

多級(jí)監(jiān)控：提供物理服務(wù)器監(jiān)控、虛擬機(jī)監(jiān)控，以及應(yīng)用層3級(jí)別監(jiān)控，可

實(shí)時(shí)分析單個(gè)虛擬機(jī)中運(yùn)行業(yè)務(wù)和系統(tǒng)所耗掉的資源（CPU、內(nèi)存等）比例，方便

管理員定位分析能耗占用高的業(yè)務(wù)，并進(jìn)行針對(duì)性優(yōu)化（如：優(yōu)化配置、數(shù)據(jù)庫(kù)

打補(bǔ)丁、內(nèi)存釋放等），從而釋放服務(wù)器性能來提升業(yè)務(wù)運(yùn)行和響應(yīng)時(shí)間。

WEB應(yīng)用畫面監(jiān)控：多屏集中監(jiān)控虛擬機(jī)中WEB應(yīng)用畫面，并周期刷新，應(yīng)

用運(yùn)行故障實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)，支持單個(gè)web應(yīng)用界面全屏查看。

2應(yīng)用P2V遷移

P2V指將物理服務(wù)器上業(yè)務(wù)遷移至虛擬機(jī)中運(yùn)行o一般需要借助P2V遷移工具

完成，可以遷移windows和Linux操作系統(tǒng)。在遷移過程中需要注意物理機(jī)磁盤大

小、個(gè)數(shù)、分區(qū)使用情況，以及磁盤類型一致性等問題。

一般常用的windowsP2V流程如下：

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在物理服務(wù)器上安■!使用工具將所有磁行黑：賺成日聯(lián)翦1制靛皤靛

裝P2V遷移工具R盤數(shù)據(jù)備份成鏡像qcow/，恒風(fēng)上m工說［家原中■虛擬機(jī)

3虛擬機(jī)備份和恢復(fù)

通過復(fù)制虛擬機(jī)、保存操作系統(tǒng)和應(yīng)用的鏡像模板、快照等多種方式備份虛

擬機(jī)；針對(duì)一臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，可能會(huì)出現(xiàn)服務(wù)器宕機(jī)導(dǎo)致的業(yè)務(wù)中

斷問題，虛擬環(huán)境中的業(yè)務(wù)可以做到快速備份與恢復(fù)，保障系統(tǒng)安全。

可以遠(yuǎn)程虛擬機(jī)在線創(chuàng)建快照,備份辦公業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常運(yùn)行數(shù)據(jù)；當(dāng)虛擬服務(wù)

器報(bào)錯(cuò)影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行時(shí)，可快速恢復(fù)，避免系統(tǒng)故障帶來的辦公業(yè)務(wù)中斷。

4應(yīng)用資產(chǎn)管理和統(tǒng)計(jì)

資源匯總：匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中心所有服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)的總體個(gè)數(shù)容

量和使用詳細(xì)，采用圖表統(tǒng)計(jì)分析。

運(yùn)行狀態(tài)匯總：匯總統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中心所有服務(wù)器（運(yùn)行、離線）、所有虛擬機(jī)運(yùn)

行的狀態(tài)（運(yùn)行、停止、異常等），以及存儲(chǔ)的連接狀態(tài)，采用圖表分析。

運(yùn)行組件和服務(wù)統(tǒng)計(jì)：統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中心資源池、服務(wù)器、虛擬機(jī)、快照、應(yīng)用

程序、鏡像、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)配置（VLAN、虛擬機(jī)交換機(jī)、NAT等）、負(fù)載均衡等各個(gè)

運(yùn)行服務(wù)和組件的個(gè)數(shù)，可鏈接查看詳細(xì)。

應(yīng)用資產(chǎn)管理：可集中查詢每個(gè)虛擬機(jī)中運(yùn)行業(yè)務(wù)的詳細(xì)和變更記錄，方便

IT管理員針對(duì)不同單位部署和托管的業(yè)務(wù)和網(wǎng)站服務(wù)，進(jìn)行統(tǒng)一跟蹤，服務(wù)器上

無需再貼標(biāo)簽來區(qū)分搭建的業(yè)務(wù)。

5安全管理和審計(jì)

在虛擬機(jī)級(jí)別，提供隔離保護(hù)，每一個(gè)虛擬機(jī)發(fā)生故障，網(wǎng)絡(luò)受到攻擊無法

訪問，不會(huì)影響同一個(gè)物理機(jī)上的其它虛擬機(jī)正常運(yùn)行；

提供對(duì)“系統(tǒng)管理程序”（Hypervisor）安全性保護(hù)機(jī)制，管理員通過制定的增

強(qiáng)訪問控制策略管理訪問，強(qiáng)制訪問控制通過對(duì)系統(tǒng)所有對(duì)象進(jìn)行安全敏感性標(biāo)

記，每個(gè)程序僅能按預(yù)定義的規(guī)則，對(duì)特定的資源進(jìn)行操作。由于用戶不能直接

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改變強(qiáng)制訪問控制屬性，提供了更強(qiáng)的安全保護(hù)層，防止某個(gè)應(yīng)用遭攻擊后，對(duì)

系統(tǒng)其它程序造成進(jìn)一步的破壞；分類統(tǒng)計(jì)攔截的訪問次數(shù)。

6事件日志、故障報(bào)警

＞操作記錄：記錄所有管理員操作平臺(tái)的詳細(xì)記錄，包括對(duì)存儲(chǔ)、主機(jī)、虛擬機(jī)

管理、業(yè)務(wù)的部署、網(wǎng)絡(luò)的配置、策略的配置、系統(tǒng)的設(shè)置等所有功能操作都

可查詢。

＞告警記錄：記錄平臺(tái)所有服務(wù)和運(yùn)行組件的異常告警和錯(cuò)誤日志。

＞登錄記錄：記錄所有管理員的登錄平臺(tái)的時(shí)間的退出時(shí)間，可將維護(hù)管理記錄

歸屬到人。

＞平臺(tái)運(yùn)行記錄：記錄平臺(tái)的系統(tǒng)（如：服務(wù)、主機(jī)）運(yùn)行日志，系統(tǒng)故障可定

位分析。

＞故障報(bào)警：系統(tǒng)故障、業(yè)務(wù)故障可以配置以郵件方式、或者手機(jī)短信方式發(fā)送

到管理員手機(jī)，過濾重要消息進(jìn)行推送，方便管理員第一時(shí)間進(jìn)行處理。

3.3.3云管理平臺(tái)

研究中心大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的云管理平