机房建设与虚拟化基础架构.ppt

机房建设与虚拟化基础架构 2January2020 机房建设内容介绍 机房的级别划分 GB50174 2008电子信息系统机房设计规范机房也分级别的 A B C级 A级为最高 基本上银行系统的机房多按A级标准做 政府部门及企业根据客户要求按照B级来设计事业单位及教育部门可根据C级设计 机房建设七个子系统内容介绍 机房建设架构图 机房建设 装修 电气 门禁监控 综合布线 消防 空调新风 地板 墙面 吊顶 中控等 电缆铺设 UPS安装 配电设备安装 空调系统 新风系统 排烟系统 相关管道铺设 消防报警 消防联动 消防区域设置 设备安装等 所有区域内的综合布线系统 监控系统 门机系统 环境监控系统等 防雷接地 防雷接地 防静电 装饰系统工程 机房装饰分墙 顶 地 隔断四部分 机房的选材从防火 防静电等方面考虑 1 墙 一般选材为彩钢板 金属石膏复合板 铝塑板 防火石膏板面贴铝塑板 刷漆等 主要用于监控室等辅助区域 2 顶 一般都选择微孔铝合金天花 铝合金天花分两种 一是方板 600 x600 防静电效果最好 一是条形板 根据客户喜欢 现在稍微上点规模的机房都选择无吊顶 因为方便上走线等 3 地 架空地板 即防静电地板 防静电地板根据档次不同 分全钢的 常用 复合的 南方易变型 硫酸钙 最高档 的等 4 隔断 玻璃隔断 轻钢龙骨石膏板隔断两种 玻璃隔断根据防火分区的不同分为防火玻璃和钢化玻璃隔断 轻钢龙骨石膏板隔断分单层单面石膏板和双层双面石膏板隔断 也是根据防护分区不一样来划分的 机房温度保持在22 25度 4 3 配电线路结构 市电三相配电系统 UPS 市电 主设备 辅助应急 动力用电 辅助用电 计算机主机 外设 终端 门禁 应急照明 应急插座 空调系统 消防系统 感性办公设备 辅助插座 维修插座 网络 运行保障系统 四 机房基础系统介绍 机房配电系统 4 2 雷击介绍 四 机房基础系统介绍 机房防雷接地 5 2无管网 柜式 七氟丙烷气体灭火系统 是轻便可移动式自动探测火灾 自动报警 自动灭火的现代化消防设备 其灭火效能高 灭火速度快 毒性低 对设备无污损 灭火装置性能优良 其控制部分可与消防控制中心相衔接 机房气体灭火介绍 四 机房基础系统介绍 机房消防 四 机房基础系统介绍 机房空调系统 每个机架的制冷量可能达到10 15KW 2January2020 机房设计规划分析 机房容量需求分析 2January2020 基于IT设备的规划 设计思路 由机柜到机房机房容量 由机柜容量决定配电 KVA 制冷 KW 空间 RU Rack 重量 Kg IT设备负荷数据机柜容量分析机房容量分析 机房设计规划 数据中心机房分级标准 TierLevel 2January2020 Source TierClassificationsDefineSiteInfrastructurePerformance W PittTurner TheUptimeInstitute 2008 一级 单路径的电源和散热分配 无冗余组件 99 671 的可用性 二级 单路径的电源和散热分配 冗余组件 99 741 的可用性 三级 多个电源和散热分配路径 只有单路工作 冗余组件 可同时维护 99 982 的可用性 四级 多个工作状态电源和散热分配路径 组件冗余 容错 99 995 的可用性 机房总能耗 100 机房空调 45 计算机设备 30 UPS电源 18 其它 7 机房总能耗 13 处于十字路口的数据中心 ISS 1 HPRestricted 14 数据中心的电力消耗在过去10年增长了5倍一台1U服务器的使用成本高达采购成本的2倍 并且还在继续增加能源价格飙升导致更加困难的局面用于空调冷却的的电力等于或超过了计算用的电力 不断扩大的IT需求和能源效率之间的尖锐矛盾 Source Belady C IntheDataCenter PowerandCoolingCostsMorethanITEquipmentitSupports ElectronicsCoolingMagazine Feb2007 IT coolingpower electricitycostof 0 1 kW hr 2020年1月2日星期四 当前的数据中心环境 数据中心挑战电源 散热和空间容量限制了IT的发展扩展受制于数据中心构建时间需要更高的能效能耗成本不断增加传统的数据中心不能实现密度最大化资本压力不断上升预计容量将不断增加按需购买有助于延缓资本支出 当前数据中心状态 Gartner 超过70 的全球1000企业都将在今后5年内对数据中心的设备进行更新与扩展美国拥有最多的大型数据中心IDC评估了7 000个企业数据中心 25ksq ft 大部分都在刀片出现之前设计 7年以上 按35 70W sqft设计 当前需求150 200W sqft Gartner 数据中心挑战 IDC 电源 散热可用性 冗余 灾备空间受限 2January2020 TierLevel WeightedAverage Tier1 Tier2 Tier3 Tier4 Unsure Source KeyFindingsfromDatacenterDynamicsshowsin8citiesin2008 Source Marsan CarolynDuffy Datacenterpower thecostreality NetworkWorld Feb 18th 2008 PowerUsageintheDatacenter 静态智能散热StaticSmartCooling Addsanother15 improvementinefficiency 优化计算资源的布局优化冷却资源的配置对制冷基础设施的实时控制机架制冷控制 18 DSC动态智能散热 适应性基础设施的关键支持因素 机架进气口热量传感器 VFD风扇转速控制器 水温控制阀 DSC管理服务器传感器网络 数据仓库系统状态评估散热系统控制 传感器和控制网络 可调整功率的CRAC设备 冷却水供应循环 数据中心电源和散热管理解决方案 所有空气调节系统或机房均实行统一的管理 包括数据中心和通信设备 使用SIM和OV 实现可改造的绿色数据中心广泛的机架级热感应网格 带有机房级分区能力动态管理CRAC 大大节约能源 19 4 1 2008 HPConfidential HP集装箱式数据中心举例 ROI 管控 密度 成本 部署 可靠性 Power Compute Storage Efficiency Capex Opexxtime Capex Opexxtime UIPS AFR Provisioning Remotevisibility Remotecontrol Geographicreach Timetodeploy Arethesetherightmeasures Howdoyouprioritizethem 2020年1月2日星期四 40英尺集装箱的布局 进入冷过道的人行门 进入后服务区的4组双开门 支持3条400A电源总线线路 支持12组耐用换热器 鼓风机风扇 拉箱 机房面板 风扇控制面板 加湿器 业务流程管理 BPMS 面板 火警面板 烟箱 紧急断电 EPO 面板 火警拉线开关 火警拉线开关 三相电源分线箱 3个 BMS 楼宇管理系统 面板 空载POD内部视图 2January2020 4xor6x225A三相电源 电源 FC BMS接入线路 火警侦测与报警线路 冷通道门 HPMCS提供高效的换热器 HEX HPMCS提供高效的变速鼓风机 36英寸冷通道 可在超过90F的温度中运行 冷过道外部的设施管理 标准50U机架 可通过集装箱门从后部访问热过道 2020年1月2日星期四 总体拥有成本对比POD与新建数据中心 POD优势占地空间节省约6倍散热功耗减少60 以上总功耗降低25 以上资本支出减少35 以上年运营支出减少60 以上 2January2020 虚拟化基础架构需求 传统的数据中心 烟囱式架构异构的技术多种操作系统平台支撑高峰时的容量被动的响应式管理 庞大的应用体系静态地部署多种软件组合点对点集成独立的应用数据 Mainframe DAS CustomApplication Bigserver DAS ERPApplication SalesApplication Cluster Database DataWarehouse NAS SAN NAS SAN Files Database Database Smallserver 数据中心的利用率和效率不高 很少的一部分客户开始监控数据中心服务器的利用率 然而 非常少的客户会注意数据中心的效率 Samplesize 45datacentersSource UptimeInstitute Peakdailyutilization percent 新一代云数据中心概念的提出 整合的 云数据中心可能的问题 27 云环境下需要一个更加强大的分布式数据库解决方案 整合架构 动态负载管理 烟囱式架构 低效的资源管理 整合的要求提升服务器的利用水平 5 10 Gartner 60 70 灵活的要求 敏捷地适应应用变化情况根据负载随需扩展高弹性 动态伸缩 selfservice 配置更多的实例在初始投资成本和获得良好的效率之间作出平衡实时地获取业务变化 并以此作出响应 高性能的要求 高性能的要求分布式处理能力 集中处理层 问题 昨天的客户发展量如何 分布式处理层 汇总 合并结果 Selectsum sales whereDate 24 Sept 多个服务器并行处理查询请求 构建并发SmartScan请求 各服务器返回结果 数据复制完全激活故障切换到备点 数据的备份和恢复低成本高性能数据保护 归档 集群技术保证容错和服务器水平扩展 高可用性的要求 自动存储管理保证容错和存储水平扩展 保证业务不被中断 每个都是可以水平扩展的 完全激活的 以数据为中心的 要求达到最高可用性和最低的成本 在线升级硬件和软件 2January2020 虚拟化基础架构实现 信息基础架构 更低的成本提高利用率 减少管理工作量减少风险针对信息丢失提供保护 加强安全以防未经授权的访问开发价值用新的方法在业务运营中利用信息的价值 使保护有效而且成本合理加强关键资产安全新一代备份解决方案 虚拟化信息基础架构自动化数据中心运营 利用内容获得竞争优势 加快实现应用程序的业务价值 保护阵列复制磁盘备份重复数据消除连续数据保护安全性 虚拟化和自动化虚拟化信息管理资源管理 添加智能企业内容管理和归档信息获取BPM 协作企业搜索 信息基础架构让信息有更高的价值 使信息的使用更加灵活 高效并能节约成本 这是一种改进型体系结构 它不允许公司采用 弃旧用新 的做法 而是可以与当前的应用程序设计技术共存 信息将不再被锁定在小仓库中 传统的数据 所有者 需要 放弃对信息的束缚 越来越多地跨整个企业共享信息 Gartner预测 信息基础架构崭露头角 信息基础架构是一套共享的产品 服务和最佳做法 通过它可以存储 保护 优化和利用信息 以便人们可以避免潜在的严重风险 减少与管理信息相关的巨大成本 同时充分挖掘信息的价值以实现业务优势 TieredSharedVirtualizedStorage IntegratedMgmt Solutions virtual IT基础架构演变 2000 2010 2007 主机系统 存储 管理与自动化 客户端 DAS DedicatedServers PointMgmt Solutions PC DedicatedClusters VirtualizedDedicatedServers TieredSharedVirtualizedClusters DedicatedSANS TieredSharedSANS SANVirtualization IntegratedMgmt Solutions physical VDI UniversalClient 2005 VirtualDataCenter Cloud 2009 Basicrequiredsecuritytechnologies Advanceddataandidentitycentricprotection Enablementoftheenterprisesecurityservicebus Securetechnologyecosystem 安全 网络 100MEthernet 1GBEthernet 10GBEthernet FCOE CNA DataCenterEthernet 存储规划 从过去到现在 Databases Email App2 SAN Symmetrix Clariion App1 优化升级旧有IT架构 参考信息架构统一网络存储平台 Email Database Apps 新架构建设I FCSAN iSCSI NAS FCSAN 文件共享优化存储利用率FCandiSCSIBlockBasedAccess虚拟化架构全局数据消重数据保护或系统容灾 VirtualizedApps FileServers iSCSI 文件共享优化存储利用率FCandiSCSIBlockBasedAccess虚拟化架构全局数据消重数据复制或容灾保护 37 虚拟存储的不同实现方式 基于主机 Verita