【正文】 ： 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 16 頁 下面分別說明一下云計算服務區(qū)的各個關鍵組件及邏輯層次。 云計算服務基礎架構：提供了一個功能完整的、標準開放的方便集成的 IaaS服務層。這層提供的動態(tài)基礎架構是整個云計算服務的核心支撐層，其最核心的部分包括采用了浪潮服務器、存儲系統(tǒng)和虛擬化軟件構建的云計算服務基礎架構。該基礎架構具備良好的性能、可用性和可靠性。 通過部署虛擬化軟件、服務器、存儲設備、網(wǎng)絡設備，內部搭建虛擬化環(huán)境，通過虛擬化技術構建新一代的數(shù)據(jù)中心，形成統(tǒng)一的云計算信息系統(tǒng)平臺。在數(shù)據(jù)中心，所有資源整合后在邏輯上以單一 整體的形式呈現(xiàn)，這些資源根據(jù)需要進行動態(tài)擴展和配置，各單位最終信息系統(tǒng)業(yè)務按需使用資源。通過虛擬化技術，增強數(shù)據(jù)中心的可管理性，提高應用的兼容性和可用性，加速應用的部署，提升硬件資源的利用率，降低能源消耗。 云計算服務數(shù)據(jù)安全保護：通過部署云計算安全解決方案，可以幫助用戶建立起一個既能充分利用云計算優(yōu)勢，同時又不犧牲安全性、控制力和遵從性的環(huán)境，其為虛擬數(shù)據(jù)中心和云計算環(huán)境提供了支持虛擬化的保護，使用戶可以加強應用程序和數(shù)據(jù)安全，提高可見性和控制力，以及加快整個云計算中心的遵從性舉措。 云計算服務運維管理體 系：為整個云計算平臺搭建一套長期運維管理的體系，為云計算平臺的長期有效運行提供保障。云計算運維管理體系包括組織管理模式、制度規(guī)范體系、技術支撐體系等多個層面的內容，采用云計算技術手段和云計算管理制度結合的方式保障整個政務云平臺的平穩(wěn)運行。 云計算服務門戶：為云計算平臺的所有基礎架構服務提供統(tǒng)一的服務門戶，用以支撐整個云計算平臺的日常運營。根據(jù)整個系統(tǒng)的設計，建議至少包括如下兩個最主要的門戶： 服務請求門戶，主要是提供給所有的云計算服務的用戶所必需的自服務門戶功能和基本的服務管理能力。 運行支持門戶，主要是提 供給云計算服務的管理員進行日常管理所必需的運行和管理功能。 后續(xù)可考慮建設 云 的容災中心，可利用馬鞍山市政府統(tǒng)一的云計算平臺或者其他第三方提供的高安全級別的容災中心。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 17 頁 云計算資源管理中心與兩地資源中心通過光纖鏈路連接，管理兩地基礎資源；與各云平臺連接，提供各權屬單位的自服務門戶平臺； 網(wǎng)絡層上兩資源中心通過裸光纖互聯(lián)，保證 IP 數(shù)據(jù)高速穩(wěn)定交互；資源中心的服務器資源，通過虛擬化技術進行統(tǒng)一整合并調配使用，實現(xiàn)快速部署業(yè)務系統(tǒng)的需求。針對資源中心，新舊存儲通過異構存儲虛擬化設備實現(xiàn)存儲資源的大整合，統(tǒng)一為業(yè)務提供 存儲空間服務；利用數(shù)據(jù)同步設備實現(xiàn)兩資源中心云存儲資源的實時同步， 建立雙活數(shù)據(jù)中心 ，當基礎設備出現(xiàn)故障，業(yè)務能保持不中斷，繼續(xù)提供服務。同時兩地資源中心分別通過備份存儲設備建立備份系統(tǒng)，為數(shù)據(jù)保留多個副本，保證數(shù)據(jù)的安全性。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 18 頁 . 計算資源和存儲資源配置估算 計算資源和存儲資源是云中心的兩大類核心資源。對計算資源和存儲資源的合理估算和配置，是建設先進、高效云平臺的必要條件。 以下給出我們根據(jù) 馬鞍山 市 部門 現(xiàn)有業(yè)務應用和數(shù)據(jù)資源所作出的云中心計算資源、存儲資源、基礎網(wǎng)絡和安全設施的初步估算。未來項目實施過程中，我們 還將依據(jù)需求調研的情況對現(xiàn)有估算進行進一步的細化和調整。 經(jīng) 方案征集提供材料進行估算， 需要遷移的 部門 網(wǎng)業(yè)務系統(tǒng)涉及 40 余個 ，目前占用設備資源為： CPU 計算單元 370 核，占用內存 626G，使用本機存儲空間 、磁盤陣列存儲數(shù)據(jù) 14T，整體利用率 20%左右。新上省市共建項目數(shù)據(jù)應用服務設計需要 CPU 計算單元 144 核，內存 384G 存儲空間約為 12 T（需根據(jù)實際情況）；新上部門間共享平臺應用設計需要 112 核 CPU 計算單元，內存 192G ，存儲空間 10T（需根據(jù)實際情況）。因此，擬新增 6 臺高 性能服務器和 2 臺存儲設備組建一個云應用資源池，供 40 個遷移業(yè)務系統(tǒng)和 6 個新增系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理應用。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 19 頁 第 4章 云計算資源層設計 . 云計算基礎架構體系 . 設計原則 馬鞍山 云 項目 建設 方案設計遵循以下幾個原則：先進性、標準性、實用性、可擴展性、兼容性、易用性、安全性、可靠性和前瞻性： （ 1） . 先進性 系統(tǒng)設計達到業(yè)界領先水平，采用當今最新且成熟的計算機、網(wǎng)絡、控制、數(shù)據(jù)存儲等技術。符合最新的技術發(fā)展潮流，且各系統(tǒng)設計切實可行、并容易實現(xiàn)。 （ 2） . 標準性 系統(tǒng)設計嚴格的按照國際和國家標準進行設計，并遵循國內外有關的規(guī)范要求。具 體包括：遵循標準的整體協(xié)議框架、提供標準接口、使用標準的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議等。 （ 3） . 實用性 系統(tǒng)設計注重實用性，系統(tǒng)配置滿足整個預警平臺的實際應用需要并符合用戶的實際需要。 （ 4） . 可擴展性 系統(tǒng)設計考慮了 平臺未來功能擴充發(fā)展的需要，留有充分的擴充余地，方便地實現(xiàn)系統(tǒng)的平滑擴展和升級。 （ 5） . 易用性 系統(tǒng)設計注重易用性，要求系統(tǒng)參數(shù)配置少，調整少，自動化程度高，使用方便，操作簡單，管理方便。 （ 6） . 安全性 系統(tǒng)設計具備安全性，采用多種安全防范技術和措施，在物理、系統(tǒng)、網(wǎng)絡、應用以及管理上全面的保障 系統(tǒng)的安全。 （ 7） . 可靠性 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 20 頁 系統(tǒng)設計注重可靠性，能夠長期穩(wěn)定工作，保證 7*24 小時不間斷地穩(wěn)定可靠運行，適應工作環(huán)境能力強，故障率低，維護維修方便。 （ 8） . 前瞻性 系統(tǒng)設計具有前瞻性，整個系統(tǒng)的硬件配置，應符合長遠的規(guī)劃和設計，保證5~10 年內系統(tǒng)的需要。 通過需求分析我們可以得知，本次 馬鞍山 部門云平臺 系統(tǒng)建設項目的設計目標是構造一個功能齊全、設備先進、運行高效、使用靈活、維護方便、易于擴展、投資省、高安全可靠的信息系統(tǒng)。 . 系統(tǒng)總體架構 通過部署虛擬化軟件、服務器、存儲設備、網(wǎng)絡設備，內部搭建虛擬化 環(huán)境，通過虛擬化技術構建新一代的數(shù)據(jù)中心，形成統(tǒng)一的云計算信息系統(tǒng)平臺。 在數(shù)據(jù)中心，所有資源整合后在邏輯上以單一整體的形式呈現(xiàn)，這些資源根據(jù)需要進行動態(tài)擴展和配置，各單位最終信息系統(tǒng)業(yè)務按需使用資源。通過虛擬化技術，增強數(shù)據(jù)中心的可管理性，提高應用的兼容性和可用性，加速應用的部署，提升硬件資源的利用率，降低能源消耗。 虛擬化是云計算的基礎，在數(shù)據(jù)中心，通過虛擬化技術將物理服務器進行虛擬化，具體為 CPU 虛擬化、內存虛擬化、設備 I/O 虛擬化等，實現(xiàn)在單一物理服務器上運行多個虛擬服務器（虛擬機），把應用程序對底 層的系統(tǒng)和硬件的依賴抽象出來，從而解除應用與操作系統(tǒng)和硬件的耦合關系，使得物理設備的差異性與兼容性與上層應用透明，不同的虛擬機之間相互隔離、互不影響，可以運行不同的操作系統(tǒng)，并提供不同的應用服務。 什么是服務器虛擬化 服務器虛擬化將硬件、操作系統(tǒng)和應用程序一同裝入 一個可遷移的虛擬機檔案文件中如圖所示： 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 21 頁 在單臺服務器虛擬化基礎上，通過虛擬化管理中心（ vCenter）將多臺服務器、存儲硬件基礎資源進行整合，構建硬件（ CPU、內存、 I/O）資源池，實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心整體硬件資源的按需分配。虛擬化結構如圖所示： 將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務器，或者讓幾臺服務器變成一臺服務器來用，我們不再受限于物理上的界限，而是讓 CPU、內存、磁盤、 I/O 等硬件變成可以動態(tài)管理的 ―資源池 ‖，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，實現(xiàn)服務器整合，讓 IT 對業(yè)務的變化更具適應力，從而構建出 馬鞍山 部門 云計算中心系統(tǒng)平臺的基礎。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 22 頁 . 虛擬化拓撲的結構 針對上面的拓撲圖，詳細說明如下： 整體架構可以分為三層，最底層為存儲網(wǎng)絡層，中間層為虛擬化系統(tǒng)，最上層為虛擬服務器層；其中，下面的兩層為資源提 供方，最上層為資源用戶；而中間層的虛擬化系統(tǒng)又起到了資源分配調度的作用。 部署虛擬化系統(tǒng)之后的整體架構和傳統(tǒng)架構下是沒很大區(qū)別的，利用共享存儲實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中和共享，結合管理中心實現(xiàn)應用系統(tǒng)的統(tǒng)一管理；虛擬化集群的形成，直接為應用系統(tǒng)提供了高可用和負載均衡的功能，集中的數(shù)據(jù)存儲為本地災備及異地災備提供了擴展空間。 . 云計算中心虛擬化組件 （ 1） 遷移（ VMotion） VMotion 使運行中的虛擬機從一臺物理服務器實時遷移到另一臺物理服務器，同時保持業(yè)務的連續(xù)運行。實現(xiàn)了零停機時間和連續(xù)可用的服務，并能全面保證事務的完整 性。是用于創(chuàng)建動態(tài)、自動化、自我優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心的關鍵促成技術。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 23 頁 （ 2） 高可靠性（ HA） VMware HA 自動監(jiān)控物理服務器的可用性。 VMware HA 可檢測物理服務器故障，如果檢測到故障，可重新在資源池中其他物理服務器上啟動虛擬機，整個過程無需人工干預。該功能組件比傳統(tǒng)的雙機冷備更具有自動啟動的優(yōu)勢。 （ 3） 容錯（ FT） FT 的功能相當于雙機熱備，但是比傳統(tǒng)的雙機熱備更具有優(yōu)勢，它可以時刻在兩個不同的物理服務器上保持兩個相同的鏡像，其中一臺出現(xiàn)故障時，不影響業(yè)務的運行，同時自動在另一臺物理服務器上建立以特 相同的鏡像，物理服務器不受硬件型號配置的限制。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 24 頁 （ 4） 動態(tài)資源分配（ DRS） 跨資源池不間斷地監(jiān)控利用率，并在多臺虛擬機之間智能地分配可用資源，使資源優(yōu)先用于最重要的應用程序，以便讓資源與業(yè)務目標相協(xié)調。 自動、不間斷地優(yōu)化硬件利用率，以響應不斷變化的情況。為業(yè)務部門提供專用的虛擬基礎結構，同時讓 IT 部門能夠集中、全面地控制硬件。 執(zhí)行零停機服務器維護。通過使用分布式電源管理來整合工作負載和關閉集群中的虛擬機暫時不需要的耗電服務器，從而減少數(shù)據(jù)中心的能耗。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 25 頁 （ 5） DPM 分布式電源管理 VMware 高可用 管理系統(tǒng)中 ,為了在虛擬化環(huán)境中能達到節(jié)能減排放的作用 ,設置了 DPM 的功能。這是一個高級電源管理功能它可以提供當虛擬化環(huán)境中不需要那么大的運算資源的的時候 ,同過統(tǒng)一管理平臺 VCenter DRS 功能管理模塊相結合?？梢允菍崿F(xiàn)當我們的業(yè)務系統(tǒng)在不需要云平臺提供那么大的計算能力的時候 ,為了節(jié)能減排放 . VCenter 會通過自動調度將某些服務器上的虛擬機通過在線遷移的方式自動遷移到平臺中的其它物理服務器中運行 ,將空閑服務器進行下電。 當業(yè)務重新增長后 ,需要平臺提供大規(guī)模計算的時候 ,會重新啟動該服務器加入到平臺中 ,為 虛擬服務器提供運算支持。 （ 6） 存儲遷移（ Storage Vmotion） 全面保證事務的完整性。 提供零停機遷移，并全面保證事務的完整性。不會對虛擬環(huán)境中運行的業(yè)務造成任何終端影響。 互操作性。 操作系統(tǒng)和硬件的徹底獨立性，允許 Storage VMotion 跨 VMware ESX 所支持的任何類型的硬件和存儲設備遷移運行任何操作系統(tǒng)的任何虛擬機。 支持光纖通道 SAN。 利用速度最高為 4 GB 的各種光纖通道 SAN 存儲系統(tǒng)，實現(xiàn)虛擬機磁盤文件的實時遷移。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 26 頁 （ 7） 統(tǒng)一備份（ VCB） VCB 是虛擬化架構 面向存儲軟件設備的驅動，通過任何一個基于虛擬化架構的節(jié)點，以 IP 的方式，利用 VCB 看到虛擬化架構里面的每一個虛擬機下的每一個卷，每一個目錄結構和文件，進而支持自由或第三方的備份軟件對虛擬化架構進行統(tǒng)一備份，保證客戶既有投資和擴展需要。 （ 8） 快照（ Snapshot） Snapshot 將現(xiàn)有的狀態(tài)標記一個結束，只對虛擬機進行增量備份，因此速度快，并能根據(jù)需要快速恢復到每一個備份點，對業(yè)務中斷后提供快速恢復功能保證，進行提高整體系統(tǒng)的連續(xù)性。 . 云計算中心的設計 馬鞍山 部門 的應用主要是 WEB、 OA、數(shù)據(jù)庫等對資源需求不 高卻需要獨立服務器支撐的應用，其中很多應用均為關鍵應用，若沒有冗余的系統(tǒng)保護，極易造成業(yè)務的中斷。而若傳統(tǒng)采用雙機熱備的方式，既造成硬件資源的加倍浪費又增加了雙機軟件的采購成本；其次所有數(shù)據(jù)均是采用本地化存儲，數(shù)據(jù)的安全性和統(tǒng)一管理得不到保證。根據(jù)實際業(yè)務需求，結合目前具體發(fā)展規(guī)劃，我們提出如下的 IT 架構的方案建議，整體解決方案見下面系統(tǒng)拓撲圖。 馬鞍山市 XX 部門 云計算平臺技術方案 第 27 頁 . 存儲網(wǎng)絡架構 為了保證虛擬化平臺的高可用及動態(tài)資源平衡等特性，服務器通過以光纖鏈路連接到存儲陣列，陣列采用冗余的雙控制器，以保障業(yè)務的連續(xù)性和穩(wěn)定性。 依托虛 擬化架構的優(yōu)勢，虛擬架構系統(tǒng)生產(chǎn)出來的虛擬機的封裝文件都存放在FCSAN 存