【正文】 第1章 XXX云計(jì)算項(xiàng)目技術(shù)方案第2章 建設(shè)云計(jì)算平臺的重要意義 傳統(tǒng)IT面臨的困境自從上世紀(jì)90年代開始，IT行業(yè)在全球范圍內(nèi)得到了迅猛的發(fā)展，IT平臺的規(guī)模和復(fù)雜程度出現(xiàn)了大幅度的提升，與此同時，很多企業(yè)的IT機(jī)構(gòu)卻因?yàn)檫@種提升而面臨著一種新的困境：高昂的硬件成本和管理運(yùn)營成本、緩慢的業(yè)務(wù)部署速度以及缺乏統(tǒng)一管理的基礎(chǔ)架構(gòu)。高昂的成本支出隨著IT規(guī)模的不斷膨脹，數(shù)據(jù)中心內(nèi)的服務(wù)器數(shù)量、網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜程度以及存儲容量急劇增長，隨之帶來的是高昂的硬件成本支出以及運(yùn)營成本支出（電力、制冷、占地空間、管理人員等）?；A(chǔ)結(jié)構(gòu)成本：托管、冷卻、連接服務(wù)器以及為服務(wù)器提供電源都會隨著服務(wù)器數(shù)量的增長而導(dǎo)致成本大量增加。僅服務(wù)器電力需求一項(xiàng)就占總成本一大塊，估計(jì)數(shù)據(jù)中心的 1000 臺服務(wù)器的電力成本每年都在 45,000 美元以上。硬件成本：每年服務(wù)器在容量和計(jì)算能力上都呈增長趨勢。隨著服務(wù)器變得越來越強(qiáng)大，最大化的利用這些超強(qiáng)資源也變得愈加困難。IT 組織和應(yīng)用服務(wù)用戶習(xí)慣為每個應(yīng)用服務(wù)部署一臺獨(dú)立服務(wù)器以確保完全控制該應(yīng)用服務(wù)。幾乎在所有情況下，部署這些功能強(qiáng)大的服務(wù)器將會使服務(wù)器過剩50500%。軟件成本：通常服務(wù)器需要從操作系統(tǒng)或應(yīng)用軟件廠商那里獲取許可證與支持。管理成本：迄今為止，管理成本是服務(wù)器成本中最大的一個部分，分析專家估計(jì)管理成本占服務(wù)器總擁有成本的5070%。IT技術(shù) 人員不得不對軟硬件進(jìn)行升級、打補(bǔ)丁、備份以及修復(fù)，部署新的服務(wù)器及應(yīng)用，維護(hù)用戶賬戶并執(zhí)行許多其他任務(wù)。隨著服務(wù)器數(shù)量的增長，IT 部門發(fā)現(xiàn)他們面臨著滿足相關(guān)服務(wù)器管理需求的挑戰(zhàn)。緩慢的業(yè)務(wù)部署速度新的服務(wù)器、存儲設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的部署周期較長，整個過程包括硬件選型、采購、上架安裝、操作系統(tǒng)安裝、應(yīng)用軟件安裝、網(wǎng)絡(luò)配置等。一般情況下，這個過程需要的工作量在20～40小時，交付周期為4～6周。分散的管理策略數(shù)據(jù)中心內(nèi)的IT基礎(chǔ)設(shè)施處于分散的管理狀態(tài)，具體表現(xiàn)為：機(jī)房管理員遵循“根據(jù)最壞情況下的工作負(fù)載來確定所有服務(wù)器的配置”這一策略導(dǎo)致服務(wù)器的配置普遍過高。容易出現(xiàn)大量“只安裝一個應(yīng)用程序”而未得到充分利用的x86服務(wù)器。提交變更請求與進(jìn)行運(yùn)營變更之間存在較長的延遲。缺少統(tǒng)一的集中化IT構(gòu)建策略，無法對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行監(jiān)控、管理、報(bào)告和遠(yuǎn)程訪問。 云計(jì)算概述 什么是云計(jì)算云計(jì)算是一種基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算服務(wù)供給方式，它以跨越異構(gòu)、動態(tài)流轉(zhuǎn)的資源池為基礎(chǔ)提供給客戶可自治的服務(wù)，實(shí)現(xiàn)資源的按需分配、按量計(jì)費(fèi)。云計(jì)算導(dǎo)致資源規(guī)?；⒓谢?，促進(jìn)IT產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步分工，讓IT系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)維統(tǒng)一集中到云計(jì)算運(yùn)營商處，普通用戶都更加關(guān)注于自己的業(yè)務(wù)，從而提高了信息化建設(shè)的效率和彈性，促進(jìn)社會和國家生產(chǎn)生活的集約化水平。云計(jì)算主要包含兩個層次的含義：一是從被服務(wù)的客戶端看：在云計(jì)算環(huán)境下，用戶無需自建基礎(chǔ)系統(tǒng)，可以更加專注于自己的業(yè)務(wù)。用戶可按需獲取網(wǎng)絡(luò)上的資源，并按使用量付費(fèi)。如同打開電燈用電，打開水龍頭用水一樣，而無需考慮是電從哪里來，水是哪家水廠的。二是從云計(jì)算后臺看：云計(jì)算實(shí)現(xiàn)資源的集中化、規(guī)?；Ｄ軌?qū)崿F(xiàn)對各類異構(gòu)軟硬件基礎(chǔ)資源的兼容，如電網(wǎng)支持水電廠、火電廠、風(fēng)電廠、核電廠等異構(gòu)電廠并網(wǎng)；還能夠?qū)崿F(xiàn)資源的動態(tài)流轉(zhuǎn)，如西電東送，西氣東輸、南水北調(diào)等。支持異構(gòu)資源和實(shí)現(xiàn)資源的動態(tài)流轉(zhuǎn)，可以更好的利用資源，降低基礎(chǔ)資源供應(yīng)商的成本。云計(jì)算的特征基于網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算是從互聯(lián)網(wǎng)演變而來，云計(jì)算本質(zhì)通過網(wǎng)絡(luò)將計(jì)算力進(jìn)行集中，并且通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行服務(wù)，如果沒有網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算力集中規(guī)模、服務(wù)的種類和可獲得性就會受到極大的限制，如集群計(jì)算雖然也是基于網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模式，但是不能提供基于網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)，還不能稱之為云計(jì)算。支持異構(gòu)基礎(chǔ)資源云計(jì)算可以構(gòu)建在不同的基礎(chǔ)平臺之上，即可以有效兼容各種不同種類的硬件和軟件基礎(chǔ)資源。硬件基礎(chǔ)資源，主要包括網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的三大類設(shè)備，即：計(jì)算（服務(wù)器）、存儲（存儲設(shè)備）和網(wǎng)絡(luò)（交換機(jī)、路由器等設(shè)備）；軟件基礎(chǔ)資源，則包括單機(jī)操作系統(tǒng)、中間件、數(shù)據(jù)庫等。從橫向維度考慮，支持異構(gòu)資源，意味著在同一時期內(nèi)，可以采購不同廠商的軟硬件。對云計(jì)算平臺的構(gòu)建者而言，這種形式更為靈活；而從縱向維度考慮，意味著云計(jì)算平臺既可以兼容當(dāng)下采購的新設(shè)備，也可以兼容以前的老設(shè)備，既可以兼容當(dāng)前的新軟件系統(tǒng)，也可以兼容以前遺留的老軟件系統(tǒng)。支持異構(gòu)的基礎(chǔ)資源這一特性，在有效利用老資源的同時，也保證了新老資源的平滑過渡。支持資源動態(tài)擴(kuò)展支持資源動態(tài)伸縮，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)資源的網(wǎng)絡(luò)冗余，意味著添加、刪除、修改云計(jì)算環(huán)境的任一資源節(jié)點(diǎn)，亦或任一資源節(jié)點(diǎn)異常宕機(jī)，都不會導(dǎo)致云環(huán)境中的各類業(yè)務(wù)的中斷，也不會導(dǎo)致用戶數(shù)據(jù)的丟失。這里的資源節(jié)點(diǎn)可以是計(jì)算節(jié)點(diǎn)、存儲節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。而資源動態(tài)流轉(zhuǎn)，則意味著在云計(jì)算平臺下實(shí)現(xiàn)資源調(diào)度機(jī)制，資源可以流轉(zhuǎn)到需要的地方。如在系統(tǒng)業(yè)務(wù)整體升高情況下，可以啟動閑置資源，納入系統(tǒng)中，提高整個云平臺的承載能力。而在整個系統(tǒng)業(yè)務(wù)負(fù)載低的情況下，則可以將業(yè)務(wù)集中起來，而將其他閑置的資源轉(zhuǎn)入節(jié)能模式，從而在提高部分資源利用率的情況下，達(dá)到其他資源綠色、低碳的應(yīng)用效果。支持異構(gòu)多業(yè)務(wù)體系在云計(jì)算平臺上，可以同時運(yùn)行多個不同類型的業(yè)務(wù)。異構(gòu)，表示該業(yè)務(wù)不是同一的，不是已有的或事先定義好的，而應(yīng)該是用戶可以自己創(chuàng)建并定義的服務(wù)。這也是云計(jì)算與網(wǎng)格計(jì)算的一個重要差異。支持海量信息處理云計(jì)算，在底層，需要面對各類眾多的基礎(chǔ)軟硬件資源；在上層，需要能夠同時支持各類眾多的異構(gòu)的業(yè)務(wù)；而具體到某一業(yè)務(wù)，往往也需要面對大量的用戶。由此，云計(jì)算必然需要面對海量信息交互，需要有高效、穩(wěn)定的海量數(shù)據(jù)通信/存儲系統(tǒng)作支撐。按需分配，按量計(jì)費(fèi)按需分配，是云計(jì)算平臺支持資源動態(tài)流轉(zhuǎn)的外部特征表現(xiàn)。云計(jì)算平臺通過虛擬分拆技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算資源的同構(gòu)化和可度量化，可以提供小到一臺計(jì)算機(jī)，多到千臺計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力。按量計(jì)費(fèi)起源于效用計(jì)算，在云計(jì)算平臺實(shí)現(xiàn)按需分配后，按量計(jì)費(fèi)也成為云計(jì)算平臺向外提供服務(wù)時的有效收費(fèi)形式。 云計(jì)算的價值云計(jì)算是能夠提供動態(tài)資源池、虛擬化和高可用性的下一代計(jì)算模式。如果把一個計(jì)算的資源，比如一臺服務(wù)器，看成一個小水滴，當(dāng)很多資源匯聚在一起的時候，它就形成了計(jì)算的云，正如我們不關(guān)心水滴是怎么產(chǎn)生的，用戶也不需要關(guān)心計(jì)算資源位于哪臺物理的服務(wù)器上。用戶關(guān)心的是需要什么樣的計(jì)算能力，需要什么時刻擁有這些計(jì)算能力。云計(jì)算管理平臺可以為用戶提供“按需計(jì)算”服務(wù)。從資源共享方面在整合XXX信息中心現(xiàn)有軟硬件資源基礎(chǔ)上建設(shè)云計(jì)算平臺。充分發(fā)揮云計(jì)算平臺虛擬化計(jì)算、按需使用、動態(tài)擴(kuò)展的特性，為XXX各個部門提供計(jì)算、存儲和信息資源服務(wù)，實(shí)現(xiàn)軟硬件集中部署、統(tǒng)建共用、信息共享，避免重復(fù)投資?；谠朴?jì)算技術(shù)建設(shè)公共的云服務(wù)平臺來運(yùn)行企業(yè)正常運(yùn)行所需要的業(yè)務(wù)，可以將企業(yè)運(yùn)維中共性的業(yè)務(wù)部分進(jìn)行提煉和歸納，并實(shí)現(xiàn)，可以保證共性業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的規(guī)范性、安全性、全面性和穩(wěn)定性，也避免了公共功能模塊的多次開發(fā)實(shí)現(xiàn)所造成的冗余浪費(fèi)乃至系統(tǒng)不兼容錯誤。更重要的是公共的云服務(wù)平臺可以提供一系列支撐服務(wù)，業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)在這些支撐服務(wù)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行開發(fā)，大大降低了開發(fā)難度和成本，使各部門可以更加專注于其本身綜合的、深層次的、相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)需求，而不是基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，把精力用在企業(yè)高效運(yùn)行和企業(yè)創(chuàng)新的關(guān)鍵點(diǎn)業(yè)務(wù)需求上，比傳統(tǒng)的建設(shè)模式更好的把握業(yè)務(wù)需求，將會大大提高企業(yè)信息化的建設(shè)效益。從管理工作方面企業(yè)工作的本質(zhì)就是服務(wù)。如果各部門的業(yè)務(wù)應(yīng)用子系統(tǒng)都是按照“企業(yè)云計(jì)算”的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行開發(fā)實(shí)施、注冊部署，可以方便的對機(jī)關(guān)各類業(yè)務(wù)工作進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化管理，從統(tǒng)一管理的的角度對系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)范管理，而不是各掃門前雪，在大大降低管理成本的同時，也大量的節(jié)約系統(tǒng)的運(yùn)行成本。從技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面基于云計(jì)算的企業(yè)公共服務(wù)平臺可以按照SOA的松耦合方式來建設(shè)，模塊間通過標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議實(shí)現(xiàn)相互調(diào)用和消息傳遞，這種技術(shù)架構(gòu)較為成熟，具有較好的擴(kuò)展性，可以確保信息系統(tǒng)技術(shù)層面可持續(xù)發(fā)展，更有助于企業(yè)不同服務(wù)業(yè)務(wù)之間的信息共享，提高企業(yè)各部門業(yè)務(wù)之間的協(xié)同。從標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)方面基于云計(jì)算的企業(yè)公共服務(wù)平臺可以提供一種標(biāo)準(zhǔn)化的建設(shè)模式，可以統(tǒng)一制定共性辦公業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn)、管理工作實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)安全標(biāo)準(zhǔn)、保密安全標(biāo)準(zhǔn)、軟硬件技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)等，這對企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施和推廣具有重要意義。 H3Cloud云計(jì)算解決方案特色H3C公司依托強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力、廣泛的市場應(yīng)用和技術(shù)理解，以客戶需求為導(dǎo)向，為企業(yè)新一代云計(jì)算數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)提供一體化的云計(jì)算平臺解決方案，幫助用戶實(shí)現(xiàn)快速、可靠的虛擬化數(shù)據(jù)中心和云業(yè)務(wù)應(yīng)用部署。H3Cloud云計(jì)算解決方案包含統(tǒng)一的計(jì)算資源池、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源池、統(tǒng)一的存儲資源池，并提供了一體化的監(jiān)控和部署工具進(jìn)行統(tǒng)一的虛擬化與云業(yè)務(wù)管理，通過簡潔的管理界面，輕松地統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有的物理資源和虛擬資源，不僅能提高管理員的管控能力、簡化日常例行工作，更可降低IT環(huán)境的復(fù)雜度和管理成本。 H3Cloud云計(jì)算解決方案組件H3Cloud云計(jì)算解決方案面向于私有云IaaS（基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)），主要包含以下幾個部分：云計(jì)算平臺現(xiàn)有的企業(yè)計(jì)算環(huán)境通常是x86平臺，H3Cloud可以通過服務(wù)器的虛擬化進(jìn)行計(jì)算資源的整合與靈活利用，進(jìn)行服務(wù)器計(jì)算資源的整合、動態(tài)調(diào)整、遷移。H3C FlexServer服務(wù)器系列定義了下一代2U雙插槽機(jī)架式服務(wù)器的標(biāo)準(zhǔn)。借助可維護(hù)性方面的改進(jìn)、無與倫比的性能、強(qiáng)大的配置靈活性和受用戶啟發(fā)的設(shè)計(jì)模式，H3C FlexServer所提供的完美解決方案能滿足當(dāng)今不斷擴(kuò)展的數(shù)據(jù)中心所需的動態(tài)計(jì)算機(jī)要求。H3C FlexServer服務(wù)器支持iLO管理引擎，這是一套全面的嵌入式管理特性，可支持服務(wù)器的完整生命周期（從初始部署到運(yùn)行管理、再到服務(wù)警報(bào)和遠(yuǎn)程支持）。云存儲平臺實(shí)現(xiàn)IaaS的一個重要組成部分是云存儲，一個云計(jì)算的基礎(chǔ)設(shè)施要服務(wù)于很多個不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)或者應(yīng)用，每個業(yè)務(wù)系統(tǒng)或應(yīng)用都會有不同的存儲需求，H3Cloud可以通過存儲虛擬化管理，進(jìn)行存儲需求的整合，靈活的容量控制。H3Cloud云計(jì)算解決方案中的存儲組件提供了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的企業(yè)功能，并具有全面的功能集，簡化了對所有位置的集中管理，是具有各種虛擬服務(wù)器、客戶端虛擬化、數(shù)據(jù)庫、電子郵件和業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的環(huán)境的理想選擇。存儲組件中集成了各種出色的應(yīng)用程序可用性和災(zāi)難恢復(fù)功能，在任何情況下都可進(jìn)行自動故障轉(zhuǎn)移/故障恢復(fù)， 并針對虛擬化環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化，并為用戶和應(yīng)用程序提供了即時滿足需求的連續(xù)數(shù)據(jù)可用性。虛擬化網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺隨著云計(jì)算環(huán)境下虛擬化技術(shù)的大規(guī)模部署，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將面臨著很多新的挑戰(zhàn)，包括規(guī)格與性能、虛擬機(jī)接入與控制、大二層網(wǎng)絡(luò)部署、流量突發(fā)與擁塞等等，如下圖所示： H3C虛擬網(wǎng)絡(luò)方案通過數(shù)據(jù)中心級設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)虛擬化及虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)接入新標(biāo)準(zhǔn)（EVB）等產(chǎn)品與技術(shù)的創(chuàng)新，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺對云計(jì)算虛擬化環(huán)境的良好支撐，同時大大簡化網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維管理。云管理平臺服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化只是構(gòu)成云計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施的硬件資源池，在云計(jì)算環(huán)境中，最重要的一點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)資源池的自動化，避免人力對于基礎(chǔ)設(shè)施的過多干預(yù)。H3Cloud通過自動化的管理平臺和手段，幫助用戶實(shí)現(xiàn)對云硬件資源和業(yè)務(wù)流程的快速部署與自動化維護(hù)和管理。H3Cloud云管理平臺由Cloud Virtualization Kernel（CVK）、Cloud Virtualization Manager(CVM)和Cloud Intelligence Center(CIC)三個組件完成：Cloud Virtualization Kernel（CVK）：虛擬化內(nèi)核與管理代理運(yùn)行在基礎(chǔ)設(shè)施層和上層操作系統(tǒng)之間的“元”操作系統(tǒng)，用于協(xié)調(diào)上層操作系統(tǒng)對底層硬件資源的訪問，減輕軟件對硬件設(shè)備以及驅(qū)動的依賴性，同時對虛擬化運(yùn)行環(huán)境中的硬件兼容性、高可靠性、高可用性、可擴(kuò)展性、性能優(yōu)化等問題進(jìn)行加固處理。Cloud Virtualization Manager(CVM)：虛擬化管理軟件包主要實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲等硬件資源的軟件虛擬化，形成虛擬資源池，對上層應(yīng)用提供自動化服務(wù)。其業(yè)務(wù)范圍包括：虛擬計(jì)算、虛擬網(wǎng)絡(luò)、虛擬存儲、高可靠性（HA）、動態(tài)資源調(diào)度（DRS）、虛擬機(jī)容災(zāi)與備份、虛擬機(jī)模板管理、集群文件系統(tǒng)、虛擬交換機(jī)策略等。Cloud Intelligence Center(CIC)：云業(yè)務(wù)運(yùn)營軟件包由一系列云基礎(chǔ)業(yè)務(wù)模塊組成，通過將基礎(chǔ)架構(gòu)資源（包括計(jì)算、存儲和網(wǎng)絡(luò)）及其相關(guān)策略整合成虛擬數(shù)據(jù)中心資源池，并允許用戶按需消費(fèi)這些資源，從而構(gòu)建安全的多租戶混合云。其業(yè)務(wù)范圍包括：組織（虛擬數(shù)據(jù)中心）、多租戶數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)安全、云業(yè)務(wù)工作流、自助式服務(wù)門戶、兼容OpenStack的REST API接口等。從邏輯架構(gòu)上，H3Cloud云管理平臺包括虛擬化層、自動化服務(wù)層、管理層、業(yè)務(wù)編排層、API層：虛擬化層利用Cloud Virtualization Kernel（CVK）提供的底層虛擬化能力和上層Cloud Virtualization Manager(CVM)提供的管理能力，屏蔽底層物理硬件基礎(chǔ)設(shè)施的異構(gòu)性和復(fù)雜度，對外以虛擬資源池的形式呈現(xiàn)。自動化服務(wù)層強(qiáng)調(diào)業(yè)務(wù)運(yùn)行的高可用性和可擴(kuò)展性，并未業(yè)務(wù)提供自動的容災(zāi)備份與資源調(diào)度能力。管理層對虛擬化資源及云運(yùn)營要素進(jìn)行管理，如虛擬機(jī)生命周期的管理、虛擬機(jī)鏡像文件和配置文件的管理、多租戶的安全隔離、網(wǎng)絡(luò)策略配置的管理等。業(yè)務(wù)編排層對云計(jì)算資源進(jìn)行可運(yùn)營性管理，包括對虛擬資源池的編排、最終用戶的自助服務(wù)門戶、業(yè)務(wù)的申請、審批與開通、用戶帳務(wù)的管理與報(bào)表輸出等。API層為第三方云運(yùn)營管理平臺提供RESTful的API接口。