【正文】 虛擬適配層 提供對不同虛擬層（ VMM）的適配、集成能力，如 VMware、 Xen、KVM、 HyperV 等，對上層屏蔽不同虛擬層差異。 云資源管理功能模塊圖 . 云資源管理系統(tǒng) 云資源管理系統(tǒng)其通過虛擬化技術(shù)和基于策略的自動化管理技術(shù)，構(gòu)成虛擬化資源池，實(shí)現(xiàn)對物理資源、虛擬資源的統(tǒng)一管理和分配。 考慮到中的 3 個(gè)區(qū)（專用網(wǎng)絡(luò)區(qū)、公共網(wǎng)絡(luò)區(qū)、互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)）之間是通過 MPLS VPN 相關(guān)隔離，為了實(shí)現(xiàn)云計(jì)算平臺對 3 個(gè)區(qū)的統(tǒng)一管理，我們建議將宿主機(jī)的管理口（統(tǒng)一設(shè)置宿主機(jī)上某一個(gè)單獨(dú)物理網(wǎng)卡用于云計(jì)算管理平臺對虛擬機(jī)的管理通訊）進(jìn)行統(tǒng)一VLAN 規(guī)劃，通過此方式可以實(shí)現(xiàn)不同分區(qū)的虛擬機(jī)在同一個(gè)資源組中遷移和統(tǒng)一管理。 云計(jì)算管理平臺總體架構(gòu)如下： 云管理平臺架構(gòu)圖 整個(gè)復(fù)雜的云計(jì)算架構(gòu)中，必須通過一個(gè)強(qiáng)大的管理平臺來實(shí)現(xiàn)對硬件資源的整合和虛擬化，對功能服務(wù)器的模板制作與部署，對云計(jì)算資源進(jìn)行啟動、停止、刪除、回收等，對整個(gè)云計(jì)算平臺運(yùn)行性能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和日志報(bào)告等功能，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)用戶交換接口，用戶可以方便地登錄到云計(jì)算平臺，申請各種硬件資源和中間件資源，啟動、停止自己功能服務(wù)器功能。 . 云計(jì)算管理平臺 云計(jì)算管理平臺包括云資源管理平臺、云連營管理平臺、網(wǎng)絡(luò)管理平臺。制定接管計(jì)劃，包括人員支持，網(wǎng)絡(luò)支持，恢復(fù)計(jì)劃，演練計(jì)劃等，建立完善的全人工干預(yù)接管機(jī)制。在容災(zāi)中心配置相應(yīng)的服務(wù)器池鏈接容災(zāi)存儲。利用虛擬存儲網(wǎng)關(guān)快照功能對容災(zāi)中心的復(fù)制數(shù)據(jù)（只讀）產(chǎn)生快照卷，掛載到驗(yàn)證服務(wù)器上進(jìn)行訪問驗(yàn)證。在兩地三中心或兩站地城際容災(zāi)方案中通過虛擬存儲網(wǎng)關(guān)異步復(fù)制技術(shù)，準(zhǔn)時(shí)將生產(chǎn)中心數(shù)據(jù)復(fù)制到容災(zāi)中心，災(zāi)難發(fā)生時(shí)僅涉及數(shù)十秒的數(shù)據(jù)丟失。 在容災(zāi)中心存儲上按照生產(chǎn)中心實(shí)際存儲部署情況，依照存儲性能相同的原則進(jìn)行存儲設(shè)備的邏輯劃分，每臺存儲設(shè)備分別連接到 2 臺光纖交換機(jī)上，這久保證了存儲設(shè)備在整個(gè)鏈路上冗余、不存在單點(diǎn)故障。 在容災(zāi)中心新購買一套虛擬存儲網(wǎng)關(guān)，容災(zāi)中心的存儲設(shè)備可以與生產(chǎn)中心同構(gòu)或異構(gòu)，通過光纖交 換機(jī)構(gòu)成一個(gè)基于存儲區(qū)域網(wǎng)(SAN)的基礎(chǔ)架構(gòu)平臺。 . 容災(zāi)方案說明 根據(jù)設(shè)計(jì)原則分布實(shí)現(xiàn)云平臺系統(tǒng)的容災(zāi)方案： 第一步實(shí)現(xiàn)云平臺存儲級容災(zāi)系統(tǒng)，通過新購虛擬存儲網(wǎng)關(guān)，整合現(xiàn)有異構(gòu) SAN 存儲資源池，存儲結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)存儲虛擬化功能，并可滿足數(shù)據(jù)遷移、容災(zāi)等功能，實(shí)現(xiàn)容災(zāi)。 另一類是由第三方廠商提供的 。各廠商的虛擬化管理平臺均可較好地管理自家虛擬化平臺，管理平臺開放必要的 API 接口。 目前 X86 虛擬化平臺管理軟件主要有兩大類： 一類為虛擬化平臺原廠提供的。隨著國產(chǎn)虛擬化平臺的逐步成熟，在后續(xù)擴(kuò)容中將逐步減少 VMware 在云計(jì)算平臺的比重。充分考慮技術(shù) 成熟度和開放性，本項(xiàng)目建議配置 Vmware套、 國產(chǎn)開源虛擬化軟件 X套，建成一個(gè)穩(wěn)定、開放、支持異構(gòu)的基礎(chǔ)虛擬化平臺。 虛擬化平臺的建設(shè)充分考慮產(chǎn)品的成熟性、穩(wěn)定性和開放性。 從虛擬化軟件的成熟度來看， VMware 經(jīng)多年的市場經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品成熟穩(wěn)定、功能也最為強(qiáng)大。其中 KVM和 Xen 為開源產(chǎn)品。部署虛擬機(jī)上數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可通過 Application HA 保證其高可用；部署于物理服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可通過 VCS、 MSCS或數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)自帶群集軟件（ RAC）實(shí)現(xiàn)其高可用。對服務(wù)器性能要求一般的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)可部署在虛擬機(jī)上。 為了能夠提供具有更高可擴(kuò)展性和可靠性的應(yīng)用平臺，并能夠在服務(wù)器集群中只能地分配負(fù)載，從而確?？蛻糇畲笙薅鹊匕l(fā)揮其應(yīng)用服務(wù)器投資價(jià)值，結(jié)合硬件負(fù)載均衡設(shè)備，為部署在應(yīng)用服務(wù)器上的服務(wù)和應(yīng)用提供最佳的可擴(kuò)展性和性能。在 windows 系統(tǒng)可配置 MSCS 群集，在 redhat Linux 操作系統(tǒng)可配置 VCS 群集。通過虛擬機(jī) HA 比傳統(tǒng)群集較少一半的服務(wù)器數(shù)量，在保證了一定高可用的同時(shí)提高資源利用率。當(dāng)發(fā)生服務(wù)器故障時(shí)，通過虛擬機(jī) HA，虛擬機(jī)可在其他的物理服務(wù)器上自動重啟，實(shí)現(xiàn)故障轉(zhuǎn)移。動態(tài)遷移過程，業(yè)務(wù)不中斷，不影響用戶的正常訪問。 虛擬機(jī)熱遷移用于滿足計(jì)劃內(nèi)停機(jī)維護(hù)操作。當(dāng)應(yīng)用服務(wù)器負(fù)載接近單臺物理服務(wù)器性能時(shí)，可直接部署于物理服務(wù)器，一般應(yīng)用服務(wù)器部署在虛擬機(jī)上。對于每個(gè)宿主機(jī)服務(wù)器用于支持一定數(shù)量的客戶機(jī)所需的網(wǎng)絡(luò)和存儲 I/O 必須加以仔細(xì)考慮，以保證刀片上運(yùn)行的每個(gè)宿主機(jī)服務(wù)器和刀片底盤自身能夠提供支持。 B）刀片式服務(wù)器 隨著對能力和服務(wù)器密度不斷增加的需求，刀片式服務(wù)器在普及程度和能力上都獲得了顯著的提高。典型的是 2U或 4U的型號，這些服務(wù)器一般包含 2 到 4 個(gè) CPU 插座， 2 到 8 個(gè) PCI— E或 PCI— X 插槽， 4 到 6 個(gè)硬盤托架。處理器、內(nèi)存、存 儲和網(wǎng)絡(luò)能力以及高速的 I/O 和低延遲都很關(guān)鍵，重要的是要保證這些分類中的每一個(gè)宿主機(jī)服務(wù)器能夠提供所需要滿足的處理能力。 宿主服務(wù)器的系統(tǒng)架構(gòu)是指對服務(wù)器硬件自身的一般分類，例如包括機(jī)架式服務(wù)器、刀片式服務(wù)器。 . 服務(wù)器選型建議 宿主機(jī)服務(wù)器架構(gòu)是虛擬化架構(gòu)的關(guān)鍵組件，也是服務(wù)器整合比例和成本分析的重要變量。 本期新增計(jì)算資源配置如下圖表所示： 此外，每臺物理服務(wù)器要求配置不少于 3 個(gè) 萬兆 以太網(wǎng)電口，分別用于虛擬化平臺管理口、應(yīng)用系統(tǒng)對外提供服務(wù)、連接 NAS 存儲設(shè)備。 按此測算，本期建設(shè)規(guī)模在滿足 50 個(gè)部門 50 套應(yīng)用系統(tǒng)需求之外還能有一定的冗余，冗余的資源可以用于安裝數(shù)據(jù)備份軟件、目錄服務(wù)器、安全軟件等平臺相關(guān)軟件外，同時(shí)作為備用資源。 一般應(yīng)用系統(tǒng)需要 web 服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器各 2 臺，采用應(yīng)用負(fù)載均衡做集群，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器 2 臺做互備。 其中 X 臺 2 路機(jī)架式服務(wù)器用于云計(jì)算管理平臺， X 臺 4 路機(jī)架式服務(wù)器作為測試服務(wù)器（計(jì)劃用來支持各類移動辦公等移動應(yīng)用，統(tǒng)一納入單位信息中心監(jiān)控管理）。 刀片服務(wù)器按照每臺虛擬 30 臺虛擬機(jī)，刀片服務(wù)器虛擬化后的虛擬機(jī)建議部署一般 web/應(yīng)用服務(wù)器；高性能服務(wù)器按照每臺虛擬 30臺虛擬機(jī)，高性能服務(wù)器虛擬化后的虛擬機(jī)建議部署重載應(yīng)用 /數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。考慮不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)的負(fù)載差異，本期工程同時(shí)配置刀片服務(wù)器和機(jī)架式服務(wù)器。 . 計(jì)算資源池建議配置 經(jīng)咨詢 H3C、 IBM、 HP、微軟、紅帽、 VMware 等行業(yè)主流 云計(jì)算常商，云計(jì)算平臺的建設(shè)，從避免浪費(fèi)和規(guī)模效應(yīng)的角度考慮，最佳實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是從 15臺物理服務(wù)器的規(guī)模開始建設(shè)，然后根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)發(fā)展情況按需擴(kuò)容、滾動建設(shè) ，根據(jù)摩爾定律，以后服務(wù)器的價(jià)格會大幅度降低，這樣可以節(jié)約成本 。 文件型大數(shù)據(jù)兩應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)量大，通過傳統(tǒng)的集中儲存方式，存儲并發(fā)讀寫 IO 能力無法滿足計(jì)算資源要求，建議通過并行計(jì)算模型實(shí)現(xiàn)。 數(shù)據(jù)庫型大量數(shù)據(jù)量應(yīng)用系統(tǒng)要求較高性能數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。 . 大數(shù)據(jù)量應(yīng)用系統(tǒng) 大計(jì)算量應(yīng)用系統(tǒng)流動人口管理、社保管理系統(tǒng)等。建議配置單一高性能虛擬服務(wù)器。大訪問量應(yīng)用系統(tǒng) 對數(shù)據(jù)庫要求不高，配置一般虛擬機(jī)即可滿足要求。這種情況下，需要應(yīng)用服務(wù)器有足夠數(shù)量的線程響應(yīng)請求，而單個(gè)線程計(jì)算量不大，因而對單個(gè) CPU 處理性能要求不高，可通過提供足夠 CPU 用服務(wù)器數(shù)量來滿足需求。 . 大訪問量應(yīng)用系統(tǒng) 大訪問量應(yīng)用系統(tǒng)如 學(xué)校門戶網(wǎng)站、 學(xué)生 查詢等 web 類應(yīng)用系統(tǒng)，這類應(yīng)用的特點(diǎn)是業(yè)務(wù)邏輯簡單，不同業(yè)務(wù)請求互不關(guān)聯(lián)，但請求的并發(fā)量根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)不同可能很大，如水利信息網(wǎng)在災(zāi)害天氣下訪問量將劇增。 機(jī)架式服務(wù)器用于部署管理平臺和高負(fù)載數(shù)據(jù)庫服務(wù)器等。 服務(wù)器虛擬化架構(gòu)設(shè)計(jì)是服務(wù) 器虛擬化技術(shù)運(yùn)用的核心，直接決定了整個(gè)服務(wù)器資源體系對應(yīng)用系統(tǒng)的承載能力、運(yùn)行效率以及可靠性。 . 計(jì)算資源池 服務(wù)器虛擬化技術(shù)很好地解決了傳統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)建設(shè)的問題，通過提高物理服務(wù)器利用率大幅度消減物理服務(wù)器購置需求、數(shù)量和運(yùn)營成本；通過利用服務(wù)器虛擬化中 CPU、內(nèi)存、 I0 資源的動態(tài)調(diào)整能力實(shí)現(xiàn)對業(yè)務(wù)應(yīng)用資源需求的動態(tài)響應(yīng)，提升業(yè)務(wù)應(yīng)用的服務(wù)質(zhì)量；通過在線虛擬機(jī)遷移實(shí)現(xiàn)更高的可用性和可靠性以及各種基于資源優(yōu)化或節(jié)能減排策略的跨物理服務(wù)器的調(diào)度等等。 關(guān)于匯聚層交換機(jī)端口配置，接入服務(wù)器建議用 萬兆 以太網(wǎng)電口，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間互聯(lián)用萬兆以太網(wǎng)口。升級數(shù)據(jù)中心分為四個(gè)區(qū)，這四個(gè)區(qū)分屬于三個(gè)業(yè)務(wù)隔離區(qū)，對應(yīng)關(guān)系如下表： 某些業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要跨公用網(wǎng)絡(luò)區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)部署，也有些需要跨專用網(wǎng)絡(luò)區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)部署，為了保證安全，需要進(jìn)行邏輯隔離，在公用網(wǎng)絡(luò)區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)間部署一個(gè)網(wǎng)閘，同時(shí)在專用網(wǎng)絡(luò)區(qū)和互聯(lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)也部署一個(gè)網(wǎng)閘。 專用網(wǎng)絡(luò)區(qū)：是依托國家基礎(chǔ)設(shè)施，為有特定需求的部門或業(yè)務(wù)設(shè)置的 VPN 網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，實(shí)現(xiàn)不同部門或不同業(yè)務(wù)之間的相互隔離， VPN 網(wǎng)絡(luò)區(qū)域主要為少數(shù)部門的特定業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸提供安全通道。 公用網(wǎng)絡(luò)區(qū)：采用國家公用地址（即從 NNNIC 注冊的地址）的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，是國家的主干道，實(shí)現(xiàn)各部門、各地區(qū)互聯(lián)互通，為跨地區(qū)、跨部門的業(yè)務(wù)應(yīng)用提供支撐平臺。根據(jù)解析結(jié)果引導(dǎo)用戶請求到不同的運(yùn)營商鏈路，實(shí)現(xiàn)就近訪問?；ヂ?lián)網(wǎng)接入?yún)^(qū)應(yīng)用系統(tǒng)的 DNS 域名系統(tǒng)需與鏈路負(fù)載均衡器的智能 DNS 系統(tǒng)進(jìn)行集成。如： “ 主機(jī)名 .單位名 .” ；由省數(shù)據(jù)中心建立域名（ )管理中心，所有單位的域名及 DNS 均向網(wǎng)管中心 域名冊；可在 9 個(gè)設(shè)區(qū)市市分別建立子域（ )；各單位若需注冊，需在外網(wǎng)管理中心備案之后向國家外網(wǎng)管理中心注冊。各級 學(xué)校 組成部門咋設(shè)置服務(wù)器后，應(yīng)將服務(wù)器的 IP 地址和對應(yīng)的域名在省電子網(wǎng)管中心注冊。 . DNS域名體系結(jié)構(gòu) 單位 升級和社區(qū)市網(wǎng)絡(luò)分別采用獨(dú)立的三級域名 。 單位橫向需要互聯(lián)各個(gè) 學(xué)校 部門，縱向需要打通 學(xué)校與外部系統(tǒng) ，在外網(wǎng)地址規(guī)劃中，使用綜合地址規(guī)劃方案，采用公有地址和私有地址雙軌并行的辦法，在 公有 地址不夠時(shí)，允許采用私有地址作為部門單位的業(yè)務(wù)地址。 IP 地址的規(guī)劃應(yīng)盡可能和網(wǎng)絡(luò)層次相對應(yīng)，應(yīng)該是自頂向下的一種規(guī)劃。 IP 直至規(guī)劃原則包括： IP 地址規(guī)劃主要涉及到網(wǎng)絡(luò)資源利用的方便有限的管理網(wǎng)絡(luò)的問題，公有地址相對緊張的情況下，合理有效的利用 IP 地址成為 IP 地址規(guī)劃的主要問題，合理的 IP 地址規(guī)劃是有利于網(wǎng)絡(luò)管理的； IP 地址的合理分配是保證網(wǎng)絡(luò)順利運(yùn)行和網(wǎng)絡(luò)資源有效利用的關(guān)鍵。具體參考實(shí)施意見《 IP 地址規(guī)劃及管理規(guī)范》和《 學(xué)校 外網(wǎng) DNS 及設(shè)備命名規(guī)范》。同時(shí)實(shí)現(xiàn)虛擬化服務(wù)器在多網(wǎng)絡(luò)分區(qū)間的 動態(tài)遷移。此時(shí) VMs 分別在 VLAN l、 VLAN VLAN3上，同時(shí)在物理交換機(jī)上也有同樣 ID 的 VLAN。 VMware vNetwork Distributed Switch示意圖如下所示： VMware vNetwork Distributed Switch 示意圖 在多網(wǎng)絡(luò)分區(qū)環(huán)境時(shí)， VMware 通過虛擬交換機(jī)的 VLAN TRUNK，當(dāng) 一個(gè)端口啟用了 TRUNK 功能后，就具備端口聚合的功效，會自動檢測流向此端口的所有流量，并把不同 VLAN 的流量導(dǎo)向物理交換機(jī)上相應(yīng)的 VLAN 中。如下圖所示： 交換機(jī)縱向虛擬化 . 虛擬交換機(jī)技術(shù) VMware 分布式虛擬交換機(jī)功能滿足網(wǎng)絡(luò)分區(qū)條件下，虛擬主機(jī)在線遷移等功能時(shí)，保證業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的持續(xù)性。 1： N 網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù) 匯聚層交換機(jī)也通過虛擬化技術(shù)多實(shí)例 ，每個(gè)模擬出的交換機(jī)都擁有它自身的軟件進(jìn)程、專用硬件資源（接口）和獨(dú)立的管理環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的安全管理界限劃分和故障隔離域。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)下，將為不同分區(qū)單獨(dú)配置一套安全設(shè)備，設(shè)備利用率低，運(yùn)維管理復(fù)雜。不同業(yè)務(wù)（虛擬服務(wù)器）接入不同的二層 VLAN，但同一個(gè)業(yè)務(wù)（虛擬服務(wù)器）可以在不同網(wǎng)絡(luò)分區(qū)里靈活部署與遷移，滿足了云計(jì)算的要求；同時(shí)，匯聚層以上進(jìn)行的是 VPN 標(biāo)簽交換與路由轉(zhuǎn)發(fā)，又保證了不同業(yè)務(wù)（虛擬服務(wù)器）的安全隔離。通過跨設(shè)備鏈路聚合技術(shù)取代傳統(tǒng)部署方式中的 STP+VRRP 協(xié)議，使網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥兊煤啙崳邆涓鼜?qiáng)的擴(kuò)展性；同時(shí)，其毫秒級的故障收斂時(shí)間，為虛擬機(jī)遷移提供了更加寬松的實(shí)現(xiàn)環(huán)境。 總的來說，為滿足云計(jì)算的業(yè)務(wù)要求，統(tǒng)一的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)要素必然包括：高性能交換、虛擬化應(yīng)用、透明化交換。 通過分析云計(jì)算對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)帶來的挑戰(zhàn)，我們可以從兩個(gè)方面來應(yīng)對。云計(jì)算的大規(guī)模運(yùn)營，給傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和傳統(tǒng)應(yīng)用部署都帶來了挑戰(zhàn)，新一代 網(wǎng)絡(luò)支撐這種巨型的計(jì)算服務(wù)，不論是技術(shù)革新還是架構(gòu)變化，都需要服務(wù)于云計(jì)算的核心要求，動態(tài)、彈性、靈活，并實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部署的簡捷化。使用本地負(fù)載均衡器開放的 API 接口可以實(shí)現(xiàn)和云計(jì)算管理平臺的集成。本地負(fù)載均衡器通 過 HTTP壓縮的方式來節(jié)省帶寬以及提高訪問速度。 匯聚層本地負(fù)載均衡器可以虛擬成為多個(gè)設(shè)備，滿足不同分區(qū)的安全隔離要求。 . 本地負(fù)載均衡設(shè)計(jì)