XX地级市 教育云平台规划书

1、2011XX教育云平台规划书曙光虚拟化与云计算技术组目录1.建设“XX教育云”服务教育信息化11.1云计算概述11.1.1什么是云计算11.1.2云计算的分类21.1.3云计算的优势31.2为什么要构建“XX教育云”41.2.1“XX教育云”的建设背景41.2.2“XX教育云”的功能划分41.3私有云的优势51.4构建私有云的关键技术51.4.1虚拟化技术61.4.2采用虚拟化技术的好处71.4.3曙光在虚拟化技术领域的优势72.“XX教育云”规划建议82.1总体规划82.2设计原则82.3规划架构82.4相关产品和模块说明92.4.1视频流输出系统Strimout92.4.2基于虚拟化软件的

2、资源池142.4.3DCstor私有云存储162.4.4曙光DBstor备份系统223.典型案例233.1焦作市信息技术教育中心233.2大连市政府电子政务外网暨大连市政府数据中心建设243.2.1项目背景243.2.2方案架构与优势263.3国家税务总局304.附件一. 配置表321. 建设“XX教育云”服务教育信息化自20世纪60年代以来，计算方式已经从高度静态、基于大型机的模式发展为某种服务交付形态。“云计算”中的计算这一概念主张重新定义我们所熟知的计算，提高IT基础架构、软件和服务的经济型、可访问性、可扩展性和弹性，从而以低得多的成本为企业（无论大小）提供理想的IT基础架构。目前，大多

3、数企事业单位正在探讨或者已然采用虚拟化、云计算等技术来重新修改或构建其信息中心的IT基础架构。对于类似教育系统这样，拥有多个分支机构的大型政府机构而言，利用新的信息技术不断完善其信息系统，可有助于保护投资、提高服务质量。1.1 云计算概述很早以前，计算机科学家就大胆预测了一个计算能力如同水和电一样被供给的世界。 D.F.Parkhill, The Challenge of Computer Utility, 1966一直以来，计算机科学界一直朝着这个目标不断探索，多年来始终没有一个成功的方案让工业界与市场接受。但是，随着芯片和硬件技术的飞速发展、虚拟化技术的成熟、SOA的广泛应用、SaaS、互

4、联网技术和Web 2.0的流行等因素的推动，云计算横空出世，而它的出现，让人们看到了实现这一目标的曙光。1.1.1 什么是云计算云计算是虚拟化、效用计算 Utility Computing，指让计算成为基础设施，人们像购买水电煤气一样购买计算服务。、IaaS、PaaS、SaaS等技术混合演进并跃升的结果。 是并行计算、分布式计算和网格计算的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现。它既包含互联网上的应用服务，也包含在数据中心提供这些服务的软硬件设施。按照Gartner的说法，云计算就像公用基础架构，它“开放、灵活，经过预先设计，实现了标准化，虚拟化和高度自动化，既安全又可靠”。有一种说法来解

5、释“云计算”为什么会被称之为“云”计算：在互联网的早期，人们画图时习惯用一朵云来表示互联网，因而在选择一个名词表示这种基于互联网的新一代计算方式的时候就选择了“云计算”这个词语。实际上，随着互联网技术的发展，人们接入互联网的方式也变得多种多样，获取的服务也不再仅限于浏览网页和收发电子邮件，当人们借助各种终端设备通过互联网获得各种服务的时候，终端与数据中心之间需要经过多次的交互和路由转发，要涉及到计算、存储、网络、服务等多种元素，而这个过程人们并不需要关心，它对用户而言是透明的，因此，当时人们在绘制互联网示意图时，将网络抽象成一朵云。事实上，这个“云”蕴含着深刻的变革。简单而言，云计算用云描绘包

6、括网络、计算、存储等在内的信息服务基础设施，以及包括操作系统、应用平台、Web服务等在内的软件，就是为了强调对这些资源的应用，而不是他们的实现细节，这是云计算的精髓。. 云计算的特征 硬件和软件都是资源 按需分配资源 可扩展并富有弹性 资源在物理上以分布式的共享方式存在 按使用情况付费1.1.2 云计算的分类. 按服务类型分类. 按服务方式分类公有云以即用即付的方式提供给公众，比如政府主导建设的大型计算平台。私有云（或者叫组织内部云）是企业或组织内部的，以动态化、虚拟化的方式实现数据中心的资源管理，为企业或组织提供具有敏捷、动态、弹性等特征，更加优化的

7、IT基础平台, 又可以称为动态数据中心。而混合云则表示两者的混合存在。1.1.3 云计算的优势云计算让软件变成更具吸引力的服务，重新定义IT硬件的设计和购买的方式，从而可能引发IT工业大规模的变革。开发者不再需要大量的硬件购置和维运资本就可以完成各种创新的网络服务。他们不必担心过度投资于不如预期受欢迎的服务而浪费了昂贵的资源；也不必担心对广受欢迎的服务投资不足而流失了潜在的客户和收入。此外，需要进行大批量任务的公司可以很快地得到处理结果，因为使用1000台服务器一小时的成本与使用一台服务器1000小时是一样的。这种资源的伸缩性、无需为大规模处理支付额外费用的特性，在IT历史上是前所未有的。云计

8、算具有如下优势： 降低投资和运营成本 简化应用程序的部署和管理 应用程序和基础设施的灵活性 方便的将应用程序扩展到互联网 经济有效地处理高峰期流量 注重新功能开发，而非基础设施 1.2 为什么要构建“XX教育云”1.2.1 “XX教育云”的建设背景在XX市委、市政府关于整合信息技术资源的意见精神的指导下，坚持专业技术支持、社会化外包服务运营理念，采用“胖中心瘦学校”技术架构，积极启动市教育数据中心的建设，打破地区和学校界线，整合全市各类教育资源，建立和完善优质资源共享体系，实施全市学校外网服务器专业集中托管、教育信息资源集中存储，构筑高容量数据存储空间和数据安全保障体系，减少重复投资，提高资源

9、利用率，降低网路安全隐患。1.2.2 “XX教育云”的功能划分“XX教育云”包含两个功能分区，提供三部分服务：功能分区一：公共服务平台功能分区二：内部支撑平台 向公众提供服务的公共服务平台 XX市教育局及其下属行政机构 XX市七大区内学校服务其中，公共服务平台主要完成以下功能： 远程终身学习平台工程 教育城域网扩容提速工程 教育数据中心建设工程 网络安全绿盾工程XX市教育局及其下属行政机构主要分为两部分，包括教育局下属机构和教育局市属民办学校。教育局下属机构包括： XX教育电视台 XX市电化教育馆 XX市教育研究中心 XX市高校招生委员会办公室 XX市教育考试服务中心 XX市教育装备与勤工俭学

10、办公室 XX市少年宫 XX市学校卫生保健所 XX市国际教育交流中心 XX市学前教育实验中心 XX市教育系统关工委 教育局市属民办学校包括： XX市育才中学 XX外国语学院 XX市大桥实验中学 XX市民办辅仁中学 私立XX光华学校 XX市吴风实验学校 XX培林高级中学 XX市运河实验中学 XX行知科技学院XX市七大区主要包括： 锡山区 惠山区 滨湖区 崇安区 南长区 北塘区 新区通过1.2.1和1.2.2的分析，以上需求实际上要求在XX教育系统内构建一个新兴的信息平台，实现资源的集中管理、提高资源的统一调配和数据保护，通过第1.1节对云计算的分析，可以看出，“XX教育云”包含了公共云和私有云，是

11、一个混合云平台。1.3 私有云的优势在1.1.3，我们分析了云计算的优势。本节，我们专门分析下私有云的优势。当前的企业级IT平台建设方法将业务负载与物理资产紧密耦合，造成IT系统整体效率低下；同时，企事业单位对IT基础架构的动态化、弹性化和自动化要求越来越高。因此，企事业单位纷纷希望采用新的技术，比如虚拟化技术、高可用数据库集群技术和云计算技术重新规划信息中心的基础架构，建设高效、灵活、高可用、易管理的新一代信息中心。另外，新一代云计算平台不仅可以满足机构内部的信息处理能力需求，同时还可以将剩余的资源提供给其他机构，收取一定的费用，以便完成整个云计算平台的运维和扩展。a) 私有云平台的特点 硬

12、件资源虚拟化和自动化 服务器、存储和网络等都在一个统一管理、分配的资源池中 根据业务要求具备弹性的伸缩能力，应用程序真正可以扩展 侧重在满足业务的服务上，为应用程序屏蔽底层硬件架构的复杂性 可以降低TCO。通过虚拟化与弹性化，组织内部云减少了对硬件设备的需求；通过对底层资源的屏蔽和高可管理、高可用等特点，内部云降低了运维难度和管理的成本。云计算为传统的数据中心建设提供了新的思路，是信息技术基础架构发展的一个重大转折。企业或者组织内部构建的内部云平台（私有云）既提供了当前数据中心的可控性和安全性，又提供了业务创新所要求的敏捷性和弹性化，而且大幅降低成本。因此，业界认为，私有云是企业级信息中心的未

13、来。1.4 构建私有云的关键技术私有云与传统企业级IT平台的最大不同在于完成了对底层资源的抽象与整合，实现了IT平台的动态化、弹性化，而虚拟化技术是达到这一目标的基础技术。同时，要真正满足业务创新对敏捷性的需求，自动化、完备的IT平台管理极其重要。 1.4.1 虚拟化技术虚拟化是一种经过验证的软件技术，它正迅速改变着 IT 的面貌，并从根本上改变着人们的计算方式。如今，具有强大处理能力的 x86 计算机硬件仅仅运行了单个操作系统和单个应用程序。这使得大多数计算机远未得到充分利用。利用虚拟化，可以在一台物理机上运行多个虚拟机，因而得以在多个环境间共享这一台计算机的资源。不同的虚拟机可以在同一台物

14、理机上运行不同的操作系统以及多个应用程序。虚拟化技术在 20 世纪 60 年代首次开发，当时是为了对大型机硬件进行分区以提高硬件利用率。如今，基于 x86 体系结构的计算机依然面临着 20 世纪 60 年代大型机经历过的同样问题：缺乏灵活性和未得到充分利用。VMware 于 20 世纪 90 年代发明了针对 x86 平台的虚拟化技术，以解决未得到充分利用及其他一些问题，在此过程中克服了许多难题。30 多年前，IBM 率先实施虚拟化，作为对大型机进行逻辑分区以形成若干独立虚拟机的一种方式。这些分区允许大型机进行“多任务处理”：同时运行多个应用程序和进程。由于当时大型机是十分昂贵的资源，因此设计了

15、虚拟化技术来进行分区，作为一种充分利用投资的方式。在 20 世纪 80 年代和 90 年代，由于客户端-服务器应用程序以及价格低廉的x86 服务器和台式机成就了分布式计算技术，虚拟化实际上已被人们弃用。20 世纪 90 年代 Windows 的广泛使用以及 Linux 作为服务器操作系统的出现奠定了 x86 服务器的行业标准地位。x86 服务器和桌面部署的增长带来了新的 IT 基础架构和运作难题。这些难题包括： 基础架构利用率低。根据市场调研公司美国国际数据集团 (International Data Corporation, IDC) 的报告，典型的 x86 服务器部署平均达到的利用率仅为总

16、容量的 10% 到 15%。组织通常在每台服务器上运行一个应用程序，以避免出现一个应用程序中的漏洞影响同一服务器上其他应用程序的可用性的风险。 物理基础架构成本日益攀升。为支持不断增长的物理基础架构而需要的运营成本稳步攀升。大多数计算基础架构都必须时刻保持运行，因此耗电量、制冷和设施成本不随利用率水平而变化。 IT 管理成本不断攀升。随着计算环境日益复杂，基础架构管理人员所需的专业教育水平和经验以及此类人员的相关成本也随之增加。组织在与服务器维护相关的手动任务方面花费过多的时间和资源，因而也需要更多的人员来完成这些任务。 故障切换和灾难保护不足。关键服务器应用程序停机和关键最终用户桌面不可访问

17、对组织造成的影响越来越大。安全攻击、自然灾害、流行疾病以及恐怖主义的威胁使得对桌面和服务器进行业务连续性规划显得更为重要。 最终用户桌面的维护成本高昂。企业桌面的管理和保护带来了许多难题。在不影响用户有效工作的能力的情况下控制分布式桌面环境并强制实施管理、访问和安全策略，实现起来十分复杂且成本高昂。必须不断地对桌面环境应用数目众多的修补程序和升级以消除安全漏洞。1.4.2 采用虚拟化技术的好处通过实现 IT 基础架构的虚拟化，可以降低 IT 成本，同时提高现有资产的效率、利用率和灵活性。采用虚拟化软件的 4 大理由a) 降低成本：通过虚拟化技术实现服务器整合，可以节省数据中心的空间、提高服务器

18、利用率、减少电力消耗、降低了总体拥有成本b) 简化管理：通过虚拟化技术可以实现数据中心的集中化管理、确保服务器构建过程的一致性、降低了应用的部署时间和软件升级时间c) “灵活IT”：通过虚拟化技术可以实现数据中心业务流程随需变化的能力，提高了IT基础设施的灵活性，保护既有投资，提高服务器响应能力d) 高可用性：通过虚拟化技术提供的高可用、资源调度和备份功能，提高了业务的持续性总之，通过虚拟化技术对资源进行整合与抽象是实现内部云平台资源动态变更和可伸缩的技术基础，因此，虚拟化技术是构建私有云平台的核心技术之一。1.4.3 曙光在虚拟化技术领域的优势作为VMware的OEM合作伙伴 ，曙光拥有经过

19、VMware认证的、高性能的服务器和存储产品 、拥有十多名VMware认证工程师(VCP)、拥有一大批成功案例。作为Novell的合作伙伴，曙光服务器预装的SuSE企业级操作提供最受社区欢迎的开源虚拟化解决方案（Xen）。同时，曙光还在自主建设的大型云计算平台中与微软等厂商合作，提供基于Hyper-V/SC的动态数据中心解决方案。总之，曙光在虚拟化技术领域拥有最为广泛的业界合作和成功经验。2. “XX教育云”规划建议2.1 总体规划按照第1.2.2节的功能划分，“XX教育云”分为两个逻辑模块：公众服务平台和内部支撑平台。两部分在整体架构上相似，均以虚拟化技术为核心。2.2 设计原则l 安全性本

20、方案所推荐的系统充分考虑了系统在运营环境下的网络安全，组成系统的各个设备皆采取了有效的措施防止来自网络的非法入侵。除网络安全外，采用故障检查、告警和处理机制，以及相应的冗余备份机制，确保整系统的安全可靠运行。l 可靠性在考虑技术先进性的同时，还从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理及维护等方面着手，确保系统运行的可靠性和稳定性。采用故障检查、告警和处理机制，保证数据不因意外情况丢失或损坏； l 可扩展性本方案所实现的系统充分考虑了灵活性和可升级性。系统硬件、软件采用模块化设计，将来随着业务种类的增加和用户数量的增长，系统可以平滑升级。具体的系统设计当中提供了系统扩展方案。l 标准性、开放性系

21、统采用各种行业标准，以最大限度提高系统兼容性、通用性和开放性。2.3 规划架构根据第2.1节的规划，我们设计了如下架构：如下图所示，“XX教育云”分为两个功能分区：内部支撑平台和公共服务平台。两个分区共享同样的网络基础架构，但采用VLAN、Zone等技术实现流量隔离。每个功能分区包含7台企业级高端服务器，部署虚拟化软件，同时，每个功能分区包含一套负载均衡设备，可以实现对分区内业务系统的智能、平衡交付，比如，在公共服务平台，就可以使用负载均衡设备实现两台视频推流服务器的流量检测和负载平衡。两个分区共享一套云存储系统，有关该存储系统的优势，可参考2.4.3节。每个分区拥有64TB的存储空间，具体分

22、区情况，可以根据业务系统的需求动态调整。为了保证云平台中核心数据的可靠性，建议采用DBstor实现数据的备份。此外，根据需求，还有两台视频推流服务器Stirmout放置在电信IDC机房，与公共服务器内的两个Strimout组成冗余、负载平衡的视频系统，从而保证视频服务器的可靠性和服务质量。2.4 相关产品和模块说明2.4.1 视频流输出系统Strimout本方案里采用曙光公司自主研发的曙光Strimout视频流输出硬件系统与天柏公司开发的视频服务器软件相结合，共同提供媒体收录、存储、分发和流服务的高性价比解决方案。本解决方案基于通用架构，提供标准接口和协议，能够实现设备级的互联互通和即插即用。

23、曙光视频服务解决方案达到了广电级别产品的要求，支持大并发量，大数据流量并且具备长时间无故障运行的稳定性。. Strimout可以解决视频输出系统的瓶颈有关硬件的发展状况上看， 业界存在两个知名定律，即： 摩尔定律：IC上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升1倍。 吉尔德定律：未来25年，主干网的带宽每6个月增加1倍；从上述发展上看，摩尔定律带来了CPU计算速度的飞速发展，目前主流处理器均为4核以上，甚至是高达12核心的众核结构。吉尔德定律则预示了了网络带宽的飞速发展，单就以太网来说，目前千兆已经非常普及，万兆的技术日臻成熟，随着价格不断拉低，万兆的普及也在

24、眼前。但是，在过去的10几年中，IO发展始终非常缓慢，下图是过去10余年中，I/O发展与CPU发展的差异。很多应用的性能由于受限于I/O带宽，无法充分发挥性能。VOD视频输出系统就是典型的I/O瓶颈性的应用。其普遍特点如下： CPU使用率不高，大部分时间消耗在等待I/O响应上； 内存紧张，系统内存被操作系统和应用程序的各种cache所占用； 网络性能无法充分发挥，多网口服务器的IO性能不能达到多个千兆带宽； 由于系统的实时性要求高，iowait太高易导致应用系统崩溃； 访问请求波动明显，系统平均使用效率仅为峰值性能的50%。针对这种应用特点，曙光自主研发了曙光Strimout视频流输出系统，采

25、用曙光视频I/O加速卡，开发出VOD专用StrimOut预取模块，针对VOD视频输出进行I/O性能优化，防止磁盘I/O突变，提高数据访问效率，可以提供很好的并发流输出。. 曙光Strimout视频流输出系统的特点曙光视频流输出系统是曙光公司最新推出的一款具备高磁盘I/O能力、高网络I/O性能和大存储容量的视频流输出设备，具有性能高、实时性强、高效能、高可靠性、灵活性高和高可管理性等特点，适用于多种编码格式，可以提供超过1000并发流MPEG2 3.75Mbps标清流的稳定流输出，适合于广电互动电视、IPTV、VOD点播等各种领域的视频点播类应用。曙光视频流输出系统具备如下特点：

26、视频专用的存储加速技术，可以提供高磁盘I/O性能针对视频流输出应用专门优化的存储加速功能，具备透明的磁盘缓存和数据预取功能，能自动缓存磁盘访问的热点数据，并可智能预读，可防止磁盘IO突变，提高数据访问效率，进一步降低CPU使用率。支持多种码流格式，顺序读性能1GB/s以上，多线程随机读性能可达600MB/s，可以支持超过1000并发流MPEG2 3.75Mbps标清流的稳定流输出。 高密度网络I/O 高密度网络端口配置，本地最高可以支持10个1000M以太网接口，支持IOAT2以及VMDq等技术，提供高性价比的网络I/O。 高密度、大容量的存储空间根据“长尾理论”，多老的片子都有人点，实际运营

27、中经常出现“热点不热”的问题。视频播出设备一般用于大系统的Cache层（边缘前端 ），提高Cache层存储容量，有利于提高系统的实时性。本地大存储：24块SAS/SATA硬盘，配置600GB热插拔SAS盘，可以存储8500小时以上的SD MPEG2节目源；配置SATA硬盘，最大容量可达48TB。高I/O性能、高密度：3.5寸企业级热插拔SAS硬盘，15Krpm，单盘性能高；3.5寸单盘容量比2.5寸盘高出1倍，单位密度容量大。 高级存储功能，灵活配置分级存储：针对互动电视和IPTV应用的特点，在硬盘和内存之间，提供高性能的快速存储设备，可单独存放广告片源、节目列表等特殊资源，有效提高特殊应用的

28、性能；可以实现本地分级存储，本地独立存储可以提供高达1GB/s以上的随机读写性能；低延时：5微秒；高可靠：高密度访问下使用寿命不低于5年。IOPS性能测试I/O带宽测试（1M读粒度） 高效能的绿色节能技术配置曙光自主研发的能耗管理软件，能够根据设备的负载情况自动调整设备的功耗，能够在不影响性能的前提下，减少用户的能耗成本，帮助用户实现绿色计算的目标。高效能：推流能力强，提高系统能效，每W推流能力（1.2流/W）,高出普通服务器（0.7流/W ）能效70%左右。绿色节能技术：曙光自主研发的能耗管理软件PowerConf ，能够根据设备的负载情况自动化调整设备的功耗，能够在不影响性能的前提下，节省

29、15%-28%的能耗，减少用户的能耗成本。总提上看，相对于通用服务器来说，按照SD MPEG2来考量，采用曙光视频流输出系统，每千流每年可节约电费数千元。 全方位的管理系统配置曙光Gridview服务器管理系统单机版软件，采用模块化、层次化设计方法，提供了服务器状态监控、IPMI远程管理、服务器管理、服务器资产管理、远程登录工具等众多管理功能，可实现全方位的设备管理。 企业级的可靠性全面的质量管理、严格的可靠性控制：部件选型上CPU、内存、芯片组、RAID卡、硬盘、电源等均采用企业级部件；可靠性控制：从部件选型到产品定型要经过50余项严格的可靠性测试；系统冗余设计：全部采用企业级部件，磁盘、网

30、络、电源等关键部件的均采用多重冗余设计，有效提高系统可靠性，如：支持内存镜像、支持RAID0、1、5、6、50、60及hotspare；采用高效的2+1冗余电源；支持网卡绑定等网络冗余技术。视频流输出系统的整体功能如下： 完整支持点播、播放控制； 支持集中部署也支持存储和推流分离，可分别进行扩容； 单服务器具备4Gb以上并发流输出能力，并发流可平滑扩容； 支持ftp，组播，单播等内容注入的方式； 支持视频编码包括MPEG2，MPEG4，H.264，AVS等 ； 支持的音频格式包括MPEG音频，AAC，AC3等； 支持文件格式包括MPEG2TS流，MP4格式等； 支持ISA架构，可以与ISA B

31、ackoffice无缝对接； 支持的流媒体控制协议RTSP、LSCP； 支持的流传输协议包括TS over UDP，RTP等。 支持的网络管理协议包括SNMP，WebService，HTTP等。 支持PAUSE，SEEK等播放模式，支持快进，快退等trickmode方式。 支持各种倍速；播发码率从50K20Mbps均可支持。2.4.2 基于虚拟化软件的资源池利用虚拟机可以在多台虚拟机之间共享单台物理机的资源以实现最高效率。资源在多个虚拟机和应用程序之间进行共享。业务需要是将基础架构的物理资源动态映射到应用程序的驱动力，即便在这些需要发生变化时也是如此。可将 x86 服务器与网络和存储器聚合成一

32、个统一的 IT 资源池，供应用程序根据需要随时使用。这种资源优化方式有助于组织实现更高的灵活性，使资金成本和运营成本得以降低。虚拟基础架构包括以下组件： 裸机管理程序，可使每台 x86 计算机实现全面虚拟化 虚拟基础架构服务（如资源管理和整合备份），可在虚拟机之间使可用资源达到最优配置 自动化解决方案，用于通过提供特殊功能来优化特定 IT 流程，如部署或灾难恢复将您的软件环境与其底层硬件基础架构分离，以便您可以将多个服务器、存储基础架构和网络聚合成共享资源池。然后，根据需要安全可靠地向应用程序动态提供这些资源。借助这种具有开创意义的方法，客户可以使用价格低廉的行业标准服务器以构造块的形式构建自

33、我优化的数据中心，并实现高水平的利用率、可用性、自动化和灵活性。通过采用服务器虚拟化软件(VMware vSphere、Citrix XenServer、Microsoft Hyper-V等)可以将物理资源进行统一的封装和抽象，从而以虚拟机的形式支撑业务系统，可以大大提高整个IT基础架构的利用率和灵活性，在本方案中，我们推荐采用Citrix的XenServer，同时，使用XenCenter实现多台虚拟化主机的统一管理。XenServer是基于开源社区最受欢迎的Hypervisor，Xen实现的。同时其统一的管理工具，XenCenter可以实现多个虚拟化主机的管理，从而将多个XenServer组

34、成一个大的Cluster，进行分成多个可动态调配的资源池。. XenCenter虚拟化管理工具面对数据中心中大量的物理机和虚拟机，管理难度和复杂程度日益加大，因此提供一个集中化的管理控制中心变得尤为重要，XenCenter是Xen虚拟化体系结构中集中管理的核心组件。XenCenter引入了物理服务器的全新配置向导、直观的界面和简单的点击转换功能，建立了简易操作的新标准；XenCenter的安装和配置只需3分钟；尽管大型数据中心的虚拟机数量增长极快，但 XenCenter让管理员可以轻松掌握虚拟机的动态，同时XenCenter具有虚拟机模板的功能，可以快速通过模板按需创建虚拟机；W

35、eb 2.0风格的标签和搜索功能让IT技术人员可以为工作负载分配元数据和虚拟标签，既可以是预先定义的，也可以是针对每个企业的不同需求的自定义标签；通过 XenCenter的性能监控、报告和提示界面，IT人员可以轻松查看很长时间以内虚拟机的实时和历史信息，以及物理主机性能，同时不会产生存储或性能开销。XenCenter提供动态迁移、资源池和工作负载置备，新增了100多种增强型虚拟化功能，包括高可用性（HA）和灾难恢复能力的提升。这些功能还包括业界最先进的HA、自动重启和故障转移技术，这些技术可以无缝升级为适用于大多数关键业务应用的完全容错技术。除了XenMotion动态迁移功能外，其余功能均需付

36、费。. XenCenter 5核心功能的简单介绍 强大的管理功能 XenCenter能够集中管理物理服务器、虚拟机、虚拟机模板，能够配置存储、网络、虚拟机等。XenCenter提供访问每个虚拟机的GUI界面，支持光纤存储、NFS、CIFS等存储系统。XenCenter管理界面用户定义的分组和元数据标签允许简单，功能强大的搜索和排序功能穿梭于不同的虚拟机；主机和资源池基于自定义字段，以帮助管理员轻松地识别和管理虚拟架构。XenCenter部署界面 性能监测和趋势 XenServer增加了新的增强的性能监测，报告和警报功能。这样更容易为IT专业人员了解虚拟机实时和历史的情况，而且长期

37、运行在主机上几乎没有额外的储存或性能开销。2.4.3 DCstor私有云存储私有云存储是企事业单位在自己的数据中心内部构建的弹性存储池。曙光DCstor私有云存储系统是集成私有云存储软件的8Gb FC-SAS存储系统，专为存储虚拟化和高性能应用而设计,先进的存储虚拟化功能，强大的扩展性可以为中大型企业搭建私有云存储系统创造良好的基础。DCstor存储系统是针对中大型企业的存储区域网（SAN）应用设计的先进解决方案，以先进的硬件设计和全面的数据服务，满足用户关键任务对存储性能、可扩展性、可靠性的需要。在创新型的企业可扩充式虚拟架构中，包括存储虚拟化、自动精简配置、分布式负载均衡、自动数据迁移、容

38、量优先获取和基于阵列的快照和复制等特征，这些特征整合起来带给用户三个主要益处：优化投资回报、简化存储系统结构、应用效率最大化。核心特点体系结构先进的二维扩展体系结构,支持横向、纵向扩展主机接口 8Gb FC,最大可以提供48个 缓存根据配置不同,最大可扩展到96GB; 支持缓存镜像和缓存刷新机制变更；支持后备锂电池保护和Flash Cache双重缓存保护，不受断电时间限制RAID支持支持多种RAID保护方式，包括RAID 0、1(0+1)、3、5、6、10、30、50、60 及JBOD扩展能力最大支持磁盘数1200个，最大支持2PB以上物理容量本地数据保护技术 支持快照、卷拷贝、镜像等多种本地

39、数据保护方式阵列间复制技术 支持同步、异步等多种远程复制方式卷访问优先级提供对不同应用来设置逻辑卷优先级的功能，以实现I/O带宽资源的预留或控制虚拟存储池可将所有存储空间虚拟成为一个或多个虚拟存储池自动精简配置提供自动精简配置（Thin Provision）功能节能技术提供MAID或类似的磁盘Spin-down节能功能负载均衡技术配置Windows，Linux等主流操作系统下的负载均衡软件，支持多路径访问和对应用透明的通道自动故障切换及负载均衡操作系统支持支持UINX、Windows、Linux等主流操作系统管理有功能全面、图形化的存储集中管理软件，提供配合当前配置的存储管理软件使用许可;能够

40、通过Email，SMS等机制及时进行事件或者消息通知可靠性没有单点故障，电源、风扇冗余配置，必须支持电源、风扇热插拔升级和更换，支持不停机维护、在线调整（包括软、硬件升级、扩容、设备更换）等操作. DCstor核心特色 存储虚拟化将容量利用率最大化低存储利用率一直是IT中一个突出的问题。在直接附加存储（DAS）中，利用率约为30%，即使把DAS合到一个存储区域网络（SAN）中 ，利用率仍然经常不超过50% 。低利用率的一个主要原因是：位于不同物理系统上分散的空闲容量不能整合在一起使用。如下图所示，在SAN的配置中，两个存储系统共有5TB大小的未使用空间。分散的未使用空间然而，如果

41、用户希望创建一个需要4TB空间的新应用，物理限制使分散分布的容量不能整合到一个数据卷以供使用。因此，用户将为新的应用添加额外的容量，这必将降低利用率。为了解决这个问题，用户需要存储虚拟化技术来帮忙。存储虚拟化是曙光私有云存储的基础。这一技术可以将不同物理存储系统的资源集合到一个“存储池”中。它可以消除剩余空间受物理限制而分散的问题，如下图所示，在虚拟环境中，新创建的应用可以任意使用整合后的5TB空闲空间。存储虚拟化的空间 自动精简配置将容量利用率更大化低存储利用率的另一个原因是传统的应用方式。在传统的应用方式中，一个应用程序需要占用一定的容量，IT管理人员必须首先创建一个一定大小的数据卷，然后

42、把它分配给主机。这种分配手段意味着一定的主机拥有优先使用一定容量的权限。由于数据卷不断扩展会导致停机，IT管理者趋向于创建的数据卷大小远大于目前应用程序所需的容量大小，以避免扩展带来的麻烦。这就是为什么这种应用方式通常被称为thick provisioning。如下图所示，主机1目前只有5TB的数据，但分配了一个20TB的数据卷。主机2有3TB的数据，但分配了一个10TB的数据卷。传统存储配置有22TB的空闲空间被浪费掉，因为预先的分配阻止了其它应用使用这些空间。这些大量的、未充分利用的数据卷导致存储利用率只有27%，它们还造成了在空间、能源以及冷却方面投资费用的大量浪费。曙光私有云存储方案提

43、供自动精简配置（thin provisioning）功能来解决利用率的问题。自动精简配置是一种当数据被写入时为当前应用分配及时空闲空间的技术。因为它不存在已分配的但是未使用的空间，所以在很大程度上提高了利用率。在下图中，我们可以看到一个10TB大小的存储池。利用自动精简配置，用户可以为主机1指定20TB的空间，为主机2指定30TB的空间，把这些虚拟的容量用于应用程序。这种方法不是为某个应用固定一些容量。当发生数据写入操作时，合并后的容量被动态分配。当总容量被用完，用户可以立即扩展存储池，添加的容量将自动被应用程序所使用。通过在线服务可以看到容量的增加。通过在虚拟化架构中实施自动精简配置功能，曙

44、光私有云存储方案可以帮助用户最有效地利用存储容量。除了可以使未充分使用的数据卷浪费开支最小化外，曙光私有云存储方案还可以让用户延后购买存储设备，从而降低了存储开支。自动精简配置 自动性能优化和分布式负载均衡除了能够充分利用存储系统的现有容量外，曙光私有云存储方案还可以确保用户最好地利用存储系统的I/O能力。在传统IT环境中，因为应用程序在以不同的I/O速率产生数据，数据分布不均使存储系统的利用率低下。当存储系统的某些通道超负荷运载并成为拖累性能提升的瓶颈时，另外一些通道却没有被充分利用，处于闲置状态。要优化整体性能，管理者必须定期就所需的容量、性能及应用服务级别在硬件资源之间重新分配工作负荷。

45、这项任务需要大量时间、精力和停机时间来完成，更糟糕的是，当工作量变化，优化状态很容易就被破坏。要恢复优化状态，整个过程都必须重新再来一次。曙光私有云存储方案的架构中，无需任何手动操作就可以轻松实现性能优化。当主机端向存储池发出一个写请求，其组成数据块将以一种平衡的方式分派给各成员存储系统。如图7所示，一个写请求由6个数据块组成，数据块均匀分布在三个成员存储系统中，每个成员系统有2个数据块。自动的、连续的负载平衡能够充分利用性能，提高生产力。即使存储配置发生变化，优化的状态仍将保持，因为现有的数据将被迁移以确保负载平衡。图8中，在原有两个成员系统的每一个系统中有3个数据块，当一个新成员系统被加入

46、，数据块将被迁移确保所有成员平均负载，那么每个成员负载2个数据块。曙光私有云存储方案可以确保存储系统始终处于全力工作状态从而为他们产生最佳的利润。分布式负载平衡 自动数据迁移 按需扩展的最佳性价比和线性增长的性能在传统的scale-up架构中，存储扩展是通过“替代”完成。当单一存储系统的性能或容量达到上限，用户必须购买一个新系统以取代旧系统。这种形式的扩展从两方面来说都是不划算的。首先，目前的投资无法得到保护。在替换完成后，旧系统通常会被废弃或应用到次要的应用，它不能为主应用提高性能或提供容量。成本效益低下的第二个原因是：用户不得不在他们现在认为不需要的地方花费大量的前期投资，因为他们的升级选

47、择是被供应商限制了的。例如，用户认为他们现在只需要把性能提高1倍，但他们只可能购买一个性能提升了4至5倍的新系统，因为这个新系统是升级的唯一选择。更糟糕的是，新系统的性价比往往比旧系统差。曙光私有云存储系统的架构为这些问题提供了一个理想的解决方案。如果应用曙光私有云存储系统，那么存储扩展就是通过“添加”完成。扩展存储池非常简单，只要接入一个新系统，并把它添加到存储池中。结合上面所述的分布式负载平衡技术，通过简单的添加，伴随着容量的增加，存储I/O带宽，也就是性能也得到了线性地增长。2.4.4 曙光DBstor备份系统曙光DBstor是一款软硬件一体化的存储备份系统，可以针对私有云提供企业级数据

48、保护，帮助企事业单位应付所有数据备份的挑战。. 曙光DBstor核心特点 易用性曙光公司对客户引入备份存储系统的理念是客户系统工程师使用备份存储系统来实现对应用数据的无忧管理，而不是成为备份存储系统的专家。因此客户只需要关心自身系统中哪些数据需要进行备份，制定一下各类数据的备份策略，而由备份存储系统来完成全部的其它工作。工程师只需要每天接收一下备份存储系统正常运行的邮件就可以了。 功能的完备性对于数据备份技术领域所需要的各种功能，比如备份介质的自动回收使用、全备份的自动合并、用户级别区分、数据格式转换和加密等等，曙光备份存储系统均已具备，而且稳定可靠。 按需配置曙光公司充分分析了

49、曙光服务器系统所构成的应用平台架构特点，分别设计了经济实用型和高可扩展型两种不同的备份存储产品，客户可以根据其采用的应用平台架构特点选择一种平台，迅速引入备份存储系统，保障应用系统数据无忧。 高性价比实现同样的备份功能，与普通备份方案的投资相比，节省40。 灵活的扩展性曙光公司提供的两种方案，均具备灵活的可扩充性，比如曙光在为备份存储系统选择硬件时，以可扩展的硬盘数量为关键参数，客户可以在原有基础上追加新的磁盘阵列或磁带库以扩充备份容量，提高整个备份存储系统的可靠性，或实现备份介质的可移动管理；客户也可以通过追加相应软件模块以实现对更多服务器或应用数据的有效备份等。3. 典型案例3.1 焦作市

50、信息技术教育中心虚拟化技术在国外已经被广泛的采用,但国内大多数信息中心/网络中心至今尚未理解到虚拟化技术可能给它们带来的好处。然而,焦作市信息技术教育中心却以敏锐的目光,在07-08年投资建设的新的IT基础平台中大胆采用虚拟化技术,实现了服务器整合,提高了主机的利用率,达到了降低TCO,简化管理,节能等目标,成为河南省、甚至全国教育系统IT建设的排头兵。焦作市信息技术教育中心使用VMware Infrastructure 3 在曙光的帮助下，已升级到vSphere 4.0.1虚拟化软件将各下属机构的Web Server、市教育局Web Server、OA Portal、MAIL、VOD、FTP

51、 Server等17个功能服务器以虚拟机(VM)的形式整合在三台曙光四路高端服务器A850r-F上,并利用VMware Infrastructure 3提供的HA和DRS特性将三台服务器组合成一个具有高可用和分布式资源调度特征的虚拟化服务器集群,支撑其信息化需求。该项目拓扑结构如下图所示。为了解决虚拟化IT架构中潜在的I/O通道的可靠性和性能问题,我们为每台ESX主机配备了2块FC HBA卡和4个千兆网口,提高了数据存储的可靠性,解决了I/O的性能问题,这得益于曙光A850r-F出色的扩展能力。同时,曙光DS8314FF是一款具有双冗余,双Active控制器的全光纤磁盘阵列,通过引入冗余的FC

52、 SAN,保证了整个虚拟化基础架构数据存储的可靠性和高性能。通过使用曙光企业级高端服务器和存储设备构建虚拟化IT基础架构,焦作市教育局提高了服务器的利用率、简化了管理难度（现在只要通过一个客户端就可以管理所有的17台功能服务器）、并且获得了高可用性、高性能的益处,降低了TCO。 主要硬件设备A850r-F5(Opteron 83504/2G DDR2 66716/SAS RAID1/147GB 15K SAS2/Gigabit RJ454/4Gb HBA2); A620r-FX2(Opteron 22142/4G/250G SATA HD1); Brocade 200E2; DS8314FF2

53、(双active冗余控制器/300GB FC 16)3.2 大连市政府电子政务外网暨大连市政府数据中心建设大连市电子政务外网，建设成了一个统一的，横向可管理、纵向可控制、高速稳定，高度自动化，低成本、低风险运行的政府信息流通平台，显著提高了政府的管理能力和行政服务能力，增强了政府的核心竞争力，打破了政府各部门所形成信息孤岛格局，加强了政府各部门的有效沟通和联系，为广大市民提供了多元化的服务，树立了一个便捷、清晰、节约的政府形象。大连市电子政务处在政府信息化的步伐中，一直走在国内同行的前列，多次获得电子政务大奖。二零零九年，大连市电子政务外网建设管理实践研讨会在大连召开，为全国电子政务系统树立了

54、榜样，为打造中国特色的电子政务建设探索出了一条全新的道路。随着政府主导的大型数据中心不断的涌现，大连市电子政务外网的成功顺应了社会的发展趋势，提升了大型数据中心的效率之道。本次引入的曙光新技术，对于性能需求极大、而能耗成本敏感型的互联网数据中心而言，具有非常普遍的借鉴意义。3.2.1 项目背景大连市电子政务外网是为满足大连市各级政务部门进行社会管理、公共服务等面向社会服务的需要，基于互联网架构的政务业务专网，是国家、省电子政务网络的重要组成部分，该项目的建设，对实现各级政务部门互联互通、资源共享，提高政府行政服务能力，具有重要意义。在电子政务外网建设之前，大连市尚未建立统一的政务外网，各部门业

55、务系统标准不统一、数据交换接口未预留、相互独立、数据封闭，“信息孤岛”现象严重，部门间信息难以交换、共享，既影响了面向政府内部的部门间业务协同，又影响了面向公众提供“一站式”服务的整体水平的提高。在资金来源方面，90以上单位的电子政务系统建设资金全部依靠财政投入，而各单位在财政资金使用上存在投放分散现象，机房、网络等基础设施低水平重复建设，通用、共用系统缺乏统一规划、统一标准，影响了部门间资源共享交换和业务协同。另外，技术运维人员的缺乏也影响了电子政务应用水平的提高。随着改革开放和政府职能转变，社会各界对政府门户网站的服务提出了新要求。必须建立能够满足跨部门、跨行业信息共享与业务协同工作需要的

56、全市统一的网络和应用支撑平台、政务信息资源整合平台和安全保障体系。. 总体目标按照集中统一建设的原则，大连市电子政务外网的建设内容主要是：铺设一张网络、建设两个平台、打造三大中心、打牢四个基础、抓好五大示范。其中，20082009年的主要建设内容是：铺设一张网，完成三大中心建设，开展市民和企业数据库的信息交换和共享应用，完成标准电子政务硬件系统和多媒体协同办公通信系统等共享应用示范。. 三大中心建设内容三大中心指的是大连市政府网络管理中心、大连市政府数据中心和灾难备份中心。数据和网管两个中心是政府信息化的集中枢纽，通过设备集中、数据及信息集中、应用服务集中、专业人员集中、运行维护与管理集中等一体化地解决政府各部门电子政务的建设、运行和维护等问题，为各部门提供集成化的高质量服务。作为政务信息枢纽，方便各政务部门通过统一的骨干网络直接联入政务外网，进行数据和信息交换；数据中心通过高速出口接入国家骨干通信网络；社会公众通过统一的门户网站获取政府各部门服务。灾难备份中心是政府信息化的重要组成部分，通过在异地建立和维护一个备份存储系统，利用地理上的分离来保证系统和数据对灾难性事件的抵御能力。通过配置远程容灾备份将本地数据实时进行远程复制。3.