HCCAS云计算管理平台PPT课件.pptx

H3CCAS全融合虚拟化平台 杭州华三通信技术有限公司 内容 新IT 由互联网思维催生的数据中心深层次变革 企业运营之辅助性工具提升传统商业逻辑效率 与企业业务深度融合 引领和主导企业业务发展颠覆传统商业逻辑 传统IT 新IT 变革 触及所有行业 新IT给数据中心运维带来的核心价值 硬件资源虚拟化管理虚拟资源池化管理软件定义数据中心 虚拟化整合实现效益最大化资源自动弹性技术提升业务效率大规模集群HA技术降低运营成本 流程式的敏捷业务交付业务部门以内部结算方式消费ITIT部门由成本中心向利润中心转变 硬件基础设施 服务器 机架 刀片 网络 ToR 机箱 存储 IP FC 虚拟化 开启新IT之旅 云计算管理平台 教育云 政务云 卫生云 媒体云 公有云 电力云 虚拟化内核系统 Hypervisor 虚拟化管理平台 虚拟化 承上启下 是构建新IT基础架构的核心支撑技术 API 物理实体资源 虚拟化的定义 对物理实体资源进行抽象与隔离的管理技术 以达到最大程度利用资源的目的 虚拟化架构 分布式架构 资源分裂 资源聚合 1 N N 1 在低成本商用硬件上进行PB级大数据的挖掘与分析 主要应用于互联网行业 在线旅游 用户搜索行为分析 互联网广告分析 和科研院所 地震 气象 军工 提高硬件利用率降低运维成本提升业务交付效率 虚拟化技术流派 服务器虚拟化应用演进史 萌芽期 上世纪60年代 1959年6月 ChristopherStrachey在国际信息处理大会上发表了一篇名为 大型高速计算机的时间共享 的学术报告 第一次提出了 虚拟化 的概念 1965年8月 IBM推出System 360Model67和TSS分时共享系统 允许多个远程用户共享同一高性能计算设备的使用时间 这是最原始的虚拟机技术 发展期 上世纪60 90年代 1972年 IBM发布了用于创建灵活大型主机的虚拟机技术 IBM360 40 IBM360 67等大型机通过VMM VirtualMachineMonitor 虚拟机监控器 的技术 在物理硬件之上生成很多可以运行操作系统的独立虚拟机 虚拟化技术的发展完全源于为造价昂贵的大型机服务 在虚拟化的帮助下 用户可以对硬件进行逻辑分区 实现 多任务处理 以充分利用大型机的昂贵资源 爆发期 NOW 在大型机和UNIX平台的虚拟化技术不断发展的同时 x86平台却由于架构和性能上的缺陷 而与虚拟化绝缘 随着x86架构的普及 人们开始考虑把虚拟化技术引入应用更广泛的x86平台 Intel AMD修改了x86处理器的指令集 再加上多核处理器的出现 使得虚拟化技术在x86平台快速发展起来 1999年 VMware针对x86平台推出了第一款商业虚拟化软件VMwareWorkstation 从此 虚拟化技术终于走下了大型机的神坛 开启了虚拟化技术的x86时代 服务器虚拟化技术演进史 为什么最初的x86架构不适合于虚拟化 特权等级降级RingDeprivileging 当GuestOS执行敏感的特权指令时 会产生系统异常 怎么办 服务器虚拟化技术演进史 解决方法1 BT BinaryTranslation 二进制翻译 全虚拟化方式 Ring0 Hypervisor Ring3 App Ring2 Ring1 GuestOS x86硬件架构 非特权指令 特权指令 陷入 模拟 通过翻译核心指令来代替那些不能虚拟化的指令 使用翻译后的指令访问硬件 非特权指令直接执行 特权指令首先被陷入到VMM 并VMM通过一系列的模拟操作来实现此特权指令 然后返回给GuestOS GuestOS从上次被中断的地方继续执行 工作原理 GuestOS无需修改 GuestOS感知不到是否发生了虚拟化 优点 当负载较大 敏感指令频繁被执行时性能低下 缺点 服务器虚拟化技术演进史 续 解决方法2 半虚拟化 Para Virtualization Ring0 Hypervisor Ring3 App Ring2 Ring1 ModifiedGuestOS x86硬件架构 非特权指令 特权指令 Hypercall 在Hypervisor上运行的GuestOS已经集成了与半虚拟化有关的代码 使得GuestOS能够非常好地配合Hypervisor来实现虚拟化 Hypervisor提供Hypercall接口来满足GuestOS的关键内核操作 如内存管理 中断和时间同步等 工作原理 性能非常接近物理机 优点 不支持未修改的操作系统 兼容性和可移植性差 缺点 服务器虚拟化技术演进史 续 解决方法3 硬件辅助虚拟化 终极解决方案 VT xCPUn H WVMControlStructure VMCS VMXrootoperation VMXnon rootoperation VM0 Apps GuestOS VMn Apps GuestOS Hypervisor VT xCPU0 Ring3 Ring0 VMLAUNCHVMRESUME VMCALL VMentry VMexit VMCLEARVMREADVMWRITE VMCSConfiguration 支持VT x的处理器 主流服务器虚拟化技术架构分类 寄居架构 HostedArchitecture 首先安装宿主操作系统 然后在宿主操作系统上再安装VMM 利用VMM创建和管理虚拟机 主要应用于开发 测试 演示等个人和小型应用领域 例如 VMwareWorkstation Oracle SunVirtualBox等 裸金属架构 BareMetalArchitecture 将VMM直接安装在物理服务器之上而无须先安装操作系统的预装模式 在安装了VMM之后 再在VMM上安装其他操作系统 如Windows Linux等 主要应用于数据中心生产环境 例如 VMwareESXi CitrixXenServer MicrosoftHyper V H3CCAS等 Hypervisor 虚拟机 操作系统 应用程序 x86硬件 虚拟机 操作系统 应用程序 宿主机OS 应用程序 x86硬件 虚拟机 操作系统 应用程序 服务器虚拟化应用的核心功能点 运维 管理 整合 P2V V2V 可定制化的API接口 与已有IT系统无缝集成 告警与日志 性能监控报表 业务自动部署与交付 虚拟化环境的自动化部署 物理 虚拟资源集中管理 自助流程申请与审批 资源弹性伸缩 数据备份与快照 虚拟机生命周期管理 资源动态调度 虚拟机防病毒 物理机 虚拟机HA 安全策略管理 分布式虚拟交换机 计算 存储热迁移 服务器虚拟化 稳定可靠的虚拟化内核StableVirtualizationKernel 服务器虚拟化技术发展趋势 硬件厂商推动 行业标准推动 行业增值特性 虚拟化基本功能已逐渐标准化 技术重点向特定行业增值特性迁移 兼容异构虚拟化软件 基础架构融合管理 开放API接口 可管理的大集群规模 业务高可靠性级别 硬件透传和虚拟化 特定应用性能调优 以服务为导向的业务流程 当前数据中心IT服务面临的困境 停下你手头上所有的活 马上修复网络故障 周五我们就需要一台Web服务器并上线 今晚你必须把我的业务系统内存进行升级 你曾经许诺今天就给我添加一台服务器 硬件到货还需要3个星期 造成当前数据中心IT服务困境的原因 运维成本节约 服务器虚拟化技术的管理与经济效益 业务管理简化 硬件成本节约服务器虚拟化技术最直观的体现 软件成本节约降低软件授权费用 如WindowsServer数据中心版按物理CPU授权 电力成本节约虚拟化整合及智能电源管理特性最多能节约90 的电力成本 管理成本节约更少的维护设备 集中的维护平台 更少的维护人力 高可靠性保障虚拟化的HA能力和DRS能力保障业务连续性运行 高效性利用资源复用与自动调度保障资源的高效利用 灵活性调度灵活的弹性调度策略 自适应业务突发访问流量 可扩展性打破传统的竖井架构 易于资源的横向和纵向扩展 H3C虚拟化产品研发之路 成型期 完善 创新期 成熟期 2009 开始虚拟化技术预研 CAS1 0HA和动态资源调度 DRS CPU 网卡 磁盘资源热添加标准虚拟交换机支持IEEE802 1Qbg标准协议 2011 2012 2013 2014 2015 分布式融合存储组件硬件兼容性增强计算 网络 存储资源QoS内核性能调优开放标准的RESTAPI接口 CAS2 0大规模集群 128台 规模可管理VxLAN网络虚拟化GPU直通轻代理防病毒解决方案适配标准的OpenStack云平台 CAS3 0多站点容灾备份虚拟机可信计算硬件SR IOV内存热添加虚拟机容灾 FT 容器式虚拟化 兼容VMware虚拟化平台资源弹性自动化伸缩 DRX 用户自助服务平台云业务申请与审批流程云彩虹解决方案 H3CCAS 以计算为中心的新IT基础架构提供者 LAN SAN 客户端访问 传统网络向服务器内部集中游离于服务器之外的传统网络设备融合到计算节点内部 以虚拟交换机 虚拟路由器 虚拟防火墙 虚拟负载均衡等软件形态存在 传统存储向服务器内部集中服务器内置高速大容量硬盘替代传统SAN 以分布式文件系统管理 实现更大规模横向和纵向扩展架构 虚拟化内核与虚拟化管理平台虚拟化内核和虚拟化管理平台建立统一架构资源池 通过标准如RESTAPI接口即时调度管理 H3CCAS 业界领先的 全融合虚拟化平台 H3CCAS产品组件 虚拟化内核系统CloudVirtualizationKernel 虚拟化管理平台CloudVirtualizationManager 云业务管理中心CloudIntelligenceCenter vStor TBLicense 分布式融合存储DistributedVirtualStorage 硬件基础设施 服务器 机架 刀片 网络 ToR 机箱 存储 IP FC 第三方云管理平台 H3CCAS虚拟化与云管理产品逻辑架构 H3CCASCVM 虚拟化管理平台 H3CCASCIC 云业务管理中心 H3CCASCVK 虚拟化内核系统 VMwarevSphereServer VMwarevCenterServer VISDK RESTAPI H3CCAS虚拟化与云管理产品系统技术架构 外部API接口 用户接口 H3CCASCVK H3CCASCVM CIC 3rdCloudMgmt MYSQL 用户空间 QEMU vSwitchCP EVB HA 分布式文件系统 内核空间 KVM vSwitchDP OCFS2 管理接口 Libvirt python shell SSH 配置 HAConf vSwitchConf StorageConf CAStools VMConf VMImages VMSnapshot 虚拟机 Windows32 64 Linux32 64 Solarisx86 BSD JAVA Tomcat Spring Hibernate Libirtj ssh GWTRPC RESTAPI SOAP EXTGWT JavaVNC Browsers 开源或免费工具 H3C自研 第三方提供 H3CCAS 致力于提供更优的虚拟化选择 1 性能指标 H3CCAS 致力于提供更优的虚拟化选择 2 功能规格 FusionStorage仅用于FusionCube解决方案 内容 2 行业增值特性 高可靠的管理架构与业务集群 集群 集群 IP FCSAN 每个逻辑集群最大支持128台物理主机 适用于大规模业务部署场景 管理节点主备部署 配置自由导出与导入 保证管理系统高可用性 每个逻辑集群最大支持4000台虚拟机 适用于桌面云等对性能要求不高的业务部署场景 完备的虚拟机生命周期管理 H3CCASCVM 模板 删除 创建 修改 启动 暂停 重启 关闭 断电 休眠 备份 快照 迁移 克隆 GPU直通 满足高性能图形处理需求 服务器 H3CCASCVK 虚拟化内核系统 虚拟机 虚拟硬件资源 客户机操作系统 远程连接客户端 GPU显卡NVIDIAQuadroK2000 通过IntelVT d技术 将物理GPU透传给某一个虚拟机 使虚拟机能够完全拥有物理GPU的资源与性能 借助CVK建立与虚拟桌面会话的直通模式 因为没有经过Hypervisor层的虚拟化模拟 使桌面图形显示性能更佳 远程传输与加速协议HPRemoteGraphicsSoftware RGS 硬件 虚拟化 上层软件 适用于广电和艺术设计行业高清视频传输应用场景 虚拟机快速批量部署 集群负载均衡 集群 共享存储 IP FC 系统管理员 虚拟机模板 根据虚拟机模板快速批量部署多台虚拟机 虚拟机在集群计算节点上自动智能均衡分布 虚拟机镜像文件在集群共享存储上自动智能均衡分布 适用于教育行业和企业网中批量快速部署虚拟机的应用场景 NUMA 提升虚拟机内存访问性能 NUMA Non UniformMemoryAccess 非一致性内存访问 NUMA内部互联模块 优先分配本地内存 不足部分从远端分配 基于网络的服务器自动部署 发现与管理 PXE PrebooteXecuteEnvironment 预启动执行环境 硬件计算节点的即插即用 实现无人值守的自动化安装与管理 1 3 4 5 2 6 主机维护模式 有效消除计划内停机 适用于计算节点需要停机维护 升级和停止使用 而不能中断虚拟机业务的应用场景 P2V V2V 将您的业务便捷迁移到虚拟化环境 源物理磁盘 P2V V2V工具 源磁盘Windows Linux操作系统 源物理主机 挂接启动磁盘的虚拟机 可启动的目标磁盘 克隆为可启动的虚拟磁盘 P2V V2V转换 执行磁盘克隆操作与系统重配置 适用于数据中心旧机器硬件需要更新换代 但系统数据仍有价值的场景 适用于数据中心业务需要迁移到虚拟化环境的应用场景 支持将VMware Citrix KVM等多种格式虚拟机转换成H3CCAS的虚拟机 应用价值 适用于需要将现有物理应用平滑迁移到虚拟化环境的应用场景 PoC解决方案 总部和分支机构IT的集中管理 核心价值 简化总部对分支机构的传统管理方法 降低分支机构IT管理的复杂度 集中化管理与部署企业所有的业务系统 业务就近部署 提升分支机构的业务体验 降低业务对广域网带宽的需求 成功案例 南京电教馆H3CITH3CIT部门将部分业务部署在分支机构 比如桌面终端病毒库升级服务器 极大提升了病毒库集中更新时对广域网带宽的压力 PoC PointofCloud 云点 云业务申请与审核流程 互联网化的私有云 审核与通知 自助服务门户 自动化部署与服务交付 配置部署 电子流申请 监控操作 虚拟机生命周期管理 操作与性能监控管理 应用系统 电子流引擎 电子流引擎 资源配置 虚拟机配置与模板管理 数据保护与业务连续性管理 云主机管理 资源自动化交付 基础架构虚拟化管理 组织管理员 终端用户 物理 虚拟存储 物理 虚拟网络 物理 虚拟计算 虚拟化管理 云主机申请与审批流程 快速便捷的云主机交付 系统管理员 开发 测试人员 Windows7开发环境模板 我是新员工 负责云计算产品的内核软件开发 请给我分配一个Windows7的开发环境 没问题 我已经审核通过了 您要的Windows7开发环境将自动部署并交付给您使用 CAStools 让虚拟机部署完全自动化 H3CCASCVK 虚拟串口通道 API GuestAgentofCAStools 准确监控虚拟机运行状态和关键性能指标 如CPU和内存利用率 虚拟磁盘利用率 虚拟网卡流量统计等 方便对虚拟资源进行准确的性能评估 集中统一管理虚拟机操作系统参数 为虚拟机的集中统一部署提供技术基础 例如 在DRX解决方案中虚拟机自动扩展和云主机自动化部署时自动设置虚拟机网络参数 包括IP地址 网络掩码 默认网关 主备DNS服务器 Windows操作系统主机名 域名 账号和密码 用户组等 特性价值 适用于虚拟机性能监控 虚拟机申请和自动化部署 以及DRX解决方案的应用场景 USB和串口虚拟化 Hypervisor H3CCASCVK 内存 芯片组 CPU 硬盘 串口 USB1 0Controller USB USB USB USB USB USB USB2 0Controller 每个虚拟机最多同时支持1个USB1 0控制器和1个USB2 0控制器 支持USB虚拟硬盘迁移 不支持USB主机设备迁移 一个USB设备在同一时刻只能映射给某一个虚拟机 注意事项 某些业务系统为了防止软件盗版 需要使用硬加密技术 如用友R9财务管理软件需要使用USB加密狗 某些业务系统为了实现通过本地无线网络快速发送和接收手机短信功能 从而达到使用户 企业系统 无需上网即能动态发送和接收短信 需要使用基于串口的短信猫 特性价值 满足公安行业和企业网中与USB等外设紧耦合的业务虚拟化需求 OVF模板导入和导出 OVF规范的初衷是为了方便各种虚拟机和虚拟化管理平台之间的互操作性 但是 从目前业界对OVF规范的遵循和实现来看 在跨平台方面存在缺陷 原因是各个虚拟化厂商的镜像文件格式存在差异 这些格式在非自身平台缺乏互操作性 因此 H3CCAS不支持VMwarevCenter导出的OVF模板 VMwarevCenter也不支持H3CCAS导出的OVF模板 无缝融合企业现有业务应用 降低构建和管理成本 本地终端 远程连接协议 数据中心 虚拟化基础架构 集中化的虚拟机 LDAP认证服务器 微软AD H3CCAS云计算管理平台 台式机 Pad 瘦客户机 笔记本 桌面授权管理服务器 邮件服务器 虚拟资源集中管理虚拟机集中部署业务自助流程管理 用户自助服务门户登录认证 云桌面OS授权管理 业务电子流状态通知 开放性 构建生态链 共创云未来 开放生态 异构平台 开放性 对外公开北向RESTAPI接口 服务器 机架 刀片 网络 ToR 机箱 存储 IP FC 用户云业务管理平台 H3CCASCVK 虚拟化内核系统 开放性 H3CCAS OpenStack融合解决方案 基于OpenStack的云平台 H3CCASCVM Nova Driver 网络 ToR 机箱 H3CCASCVK 计算组件 Nova Nova Plugin Nova Compute 存储组件 Cinder Cinder Plugin Cinder Storage 网络组件 Neutron Neutron Plugin Neutron Network OpenStackAPIs OpenStackAPIs OpenStackAPIs Cinder Driver DVS SDNController Neutron Driver ProprietaryAPIs REST ProprietaryAPIs REST ProprietaryAPIs REST Hypervisor H3Cor3rdParty H3C 客户自研 H3C 国产操作系统 兼容性 广泛的虚拟机操作系统兼容 Windows Linux 原中标普华Linux操作系统 兼容性 兼容VMwarevCenter虚拟化管理平台 VMwareESXi VMwarevCenterServer 4 1 5 0 5 1 5 5 H3CCASCVM VISDK H3CCASCIC 云业务管理中心 兼容OpenStackAPI H3CCASCVK H3CCASCVK 总结 H3CCAS云计算管理平台 为您开启新IT之旅 全融合虚拟化平台 最优的虚拟化能力 丰富的虚拟化实践 融合计算 存储 网络 安全虚拟化技术与管理 提供一体化的 完整的数据中心虚拟化产品 交付贴心的客户服务和及时的需求响应 基于高性能KVM虚拟化内核 提供业界最大的128台集群规模 集成富有行业特色的云彩虹 云点 DRX等解决方案 性能 稳定性 兼容性业界先进 实践最广泛的国产虚拟化 超过1000个重要客户生产环境的应用 应用CPU数目已超20000 覆盖政府 企业 教育 医疗 能源 交通 运营商等各个行业 大规模应用于国家公安部 中联重科 中国恒天等高端客户 H3CCAS最佳实践 国家信心中心是国家发展改革委直属事业单位 也是国家经济信息系统和国家电子政务外网系统牵头单位 承担着统一规划国家信息系统的建设 推动我国经济信息咨询服务员的发展 提出有关的发展战略和政策建议的重任 2013年9月 国家信息中心与H3C签署战略合作协议 正式宣布在政务云领域展开全方位的战略合作 共同推动国家政务云的全面发展 合作方向主要包括 1 共同建立技术专家团队 开展政务云建设相关理论和技术研究 2 共同开展电子政务领域云计算方面的标准规划研制工作 优先开展跨域政务云相关标准规范研制 并将成果应用于国家电子政务外网 3 依托国家电子政务外网 连接天津市政务云与河西区政务云 形成跨域政务云试验平台 4 开展横向跨域政务云弹性计算应用试验和跨域政务云存储备份应用试验目前采用H3C云计算整体解决方案搭建了 跨域政务云试点平台 H3C与国家信息中心云计算战略合作 H3C产品应用 CAS CVM 26C CIC 130VM vStor 26T 青岛市市南区政府希望构建智慧城区 搭建信息资源共享平