云计算项目计划书

1、2014 年云计算专业项目设计书云计算平台云桌面项目计划书项目：云计算平台云桌面服务学校：内蒙古电子信息职业技术学院团队成员：段岩庭雎正谭吉浩指导老师：郭新灵通讯地址：内蒙古电子信息职业技术学院软件134 邮编： 010070 电子邮箱：2014 年云计算专业项目设计书一、项目基本情况1.1 引言目前内蒙古已具备了发展云计算产业的良好基础，有着比较雄厚的信息化基础设施。 2010年全区光缆总长度达到20.1 万公里， “ 十一五 ” 年均增长 17.1%；本地网光缆线路长度达到15.5 万公里，年均增长21.4%；互联网宽带接入端口达到260.5 万个，年均增长 42.4%；互联网宽带接入普及

2、率7.8%，比 2005 年提高 5.9 个百分点。电子政务、电子商务发展迅速。自治区电子政务内网、政务外网、政法专网及其他专网基本建成，金字系列工程及一批重点业务系统取得明显成效，自治区 60 多个委办厅局、各盟市和旗县政府都已建立了自己的网站。大中型企业普遍开展了电子商务应用，伊利、蒙牛、包钢集团等企业的信息化工作进入全国 “ 企业信息化 500 强” 的前列，呼包鄂乌（乌海）国家级 “ 两化融合 ” 创新实验区建设有序开展。全区农牧业信息服务体系逐步建立，已在 12 个盟市、 20 多个旗县深入应用。全区软件业增长较快，2010 年业务收入达到 22 亿元，“ 十一五 ” 年均增长 30

3、%左右，目前有软件企业近300家。重点城市基础条件较好。呼和浩特市拥有互联网带宽320g，拥有 2 个四星级、 1 个三星级数据中心，数据中心面积5000 平方米， 519 个机架，数据中心主要集中在通信行业。面向部门和企业内部使用的数据中心现有面积 4000 平方米，机架数量800 个以上。包头市已成为全国17 个区域性物流节点城市之一，规划建设物流管理云，把包头建成面向西部、联通中部、服务全国的区域性物流节点城市和全国流通领域现代物流示范城市，目前拥有互联网出口64g 宽带。鄂尔多斯市也具备了发展云计算产业的良好基础，目前全市光缆长度16350 公里，最大带宽40g，围绕数字城市建设目标的

4、 “ 东胜区数字化城市管理信息系统” 已通过国家验收，已经编制完2014 年云计算专业项目设计书成了鄂尔多斯市云计算产业集群发展“ 蓝天白云 ” 工程规划方案 和鄂尔多斯 “ 草原硅谷 ” 云计算产业总体规划 ，计划在东胜区建设以基础云为主的云计算产业园，建成云计算产业核心集聚区。赤峰市拥有光缆长度超过17700 公里，宽带容量超过80g，正在建设全区首家数字化示范城市。同时，自治区依托边境口岸优势，正在建设或扩建通过二连浩特和满洲里等口岸城市通往欧洲的互联网国际出口通道。1.2 项目背景全球云计算市场迅速增长，世界信息产业强国和地区对云计算给予了高度关注，已把云计算作为未来战略产业的重点，纷

5、纷研究制定并出台云计算发展战略规划，加快部署国家级云计算基础设施，并加快推动云计算的应用，抢占云计算产业制高点。美国政府正在大力推行的云计算计划，内容涉及生产性产业结构调整、发展云端产业、商务业务整合、政府网站改革、社交媒体等诸多方面。2011 年 2 月美国政府发布的联邦云计算战略 ，规定在所有联邦政府信息化项目中云计算优先。欧盟制定了“ 第 7 框架计划（ fp7）” ，推动云计算产业发展。英国已开始实施政府云(g-cloud)计划，所有的公共部门都可以根据自己的需求通过g-cloud 平台来挑选和组合所需服务。 日本提出了霞关云计划，计划在 2015 前建立一个大规模的云计算基础设施，实

6、现电子政务集中到一个统一的云计算基础设施之上，以提高运营效率、降低成本。ibm 、microsoft 、google、sun、amazon 等知名电子信息公司相继推出云计算产品和服务，intel、cisco 等传统硬件厂商也纷纷向云计算服务商转型。云计算受到了国际资本市场的高度关注，vmware 因在云基础架构领域的领先优势成为继google 上市后美国融资额排名第二的科技公司，salesforce 等多家新兴云计算技术和服务企业也凭借先发优势成功在欧美证券市场上市，发展势头强劲。2014 年云计算专业项目设计书我国政府高度重视云计算产业发展，国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定 （国

7、发 201032 号） ，把促进云计算研发和示范应用作为发展新一代信息技术的重要任务。2010 年 10 月，国家发改委和工信部印发了 关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知，确定首先在北京、上海、深圳、杭州、无锡等五个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作。中国电信、移动、联通三大电信运营商和it 龙头企业大举向云计算转型。国内专业机构认为，我国云计算产业已走过市场准备期，即将大规模突破发展，2012 年市场规模有望达到600多亿元。预计未来几年，中国云计算市场规模年均复合增长率将超过80%，到“ 十二五 ” 末，产值规模将突破1 万亿元，主要以政府、电信、教育、医疗、金融、石油石

8、化、电力等行业为应用重点。目前我国已有20 多个城市开展云计算相关研究和项目建设。北京市发布的“ 祥云工程 ” 行动计划，预计2015 年形成 2000 亿元产业规模，建成亚洲最大超云服务器生产基地；上海市发布的“ 云海计划 ” 三年方案，致力打造“ 亚太云计算中心 ” ，带动信息服务业新增经营收入1000 亿元；广州市部署的“ 天云计划 ” ，预期到 2015 年，打造世界级云计算产业基地，达到国内云计算应用领先水平。陕西、福建、天津、黑龙江、重庆、宁波、深圳、武汉、杭州、无锡、廊坊等省市均加强了对云计算产业的研究与部署，并联合大型信息技术企业积极推动云计算产业发展，加强云计算基础设施建设，

9、重点搭建商务云平台、 开发云平台和政务云平台三大云计算服务平台。云计算产业正处于发展迅速的新阶段，未来几个发展趋势应引起我们关注：一是云计算概念将“ 去泡沫化 ” ，其相关技术、 标准及应用将更加务实，一些企业会制订务实的规划，试探性地开展云计算应用。二是云计算服务商竞争将更加激烈，安全可靠、环保节能、易于升级、业务连续性强的云2014 年云计算专业项目设计书计算将获得最后的成功。三是云计算服务的深入将牵引通信产业提供更高速、更稳定、更安全的网络服务。四是基于各类云计算的终端软件将蓬勃兴起，具有易用接口的开源云计算平台将成为人们追逐的热点。五是云计算数据中心逐渐集约化、小型化、高速化、高容量化

10、，同时虚拟化技术将助推云计算走向成熟。六是有关云计算的监管将会提上日程。1.3 项目目标构建呼和浩特、包头、鄂尔多斯、赤峰云计算产业基地，初步形成云计算产业布局。全区信息化基础设施进一步拓展和完善，完善电力、电信基础设施建设，确保实现并改善基础电信网络与北京、上海、广州等重点城市的高速连接。以云计算产业园及其数据中心为核心，初步建成云计算服务数据中心60 万平方米， 完成 60 万台服务器、 路由器的基础设施建设，完成投资近230 亿元，带动自治区信息产业、现代服务业等新兴战略性产业的快速发展。围绕云计算产业园及其数据中心，第一，积极引进3 家以上国内外云计算龙头企业落地内蒙古，在园区建设软件

11、与信息服务平台，形成和带动一批软件及信息服务业发展；第二，积极引进3 至 5 家国家有关部门和央企数据中心或灾备中心落户园区，形成和带动内蒙古数据中心运行维护与配套服务产业发展；第三，依托引进主流厂商，发展云端产品制造与服务业，实现云端产品从自主设计到产品制造的产业规模化发展。第四，依托园区，发展面向全区和国内外服务的战略性新兴产业，带动能源、煤炭与碳交易、电子商务、现代物流、农牧业服务等行业应用的现代服务业加快发展。第五，依托园区， 发展面向全区和周边以及西北地区的电子政务云、2014 年云计算专业项目设计书公共云、民生云、物流云、环境云、健康云的试点示范应用。到 2015 年，呼包鄂和赤峰

12、云计算产业基地初步建成，并完成 100 万平方米云计算产业数据中心建设，建成超过 100 万台服务器的大型数据中心，将形成数据中心收入270 亿元，云计算产业收入500 亿，利税 150 亿元。网络带宽超过2500g，光缆长度超过40 万公里，其中长途光缆超过8 万公里。 基本完成与云计算服务基础设施配套的分布式绿色智慧能源供应体系，立足应用，积极推进云服务应用发展，形成满足国内外需求和具有内蒙古特色的能源云、中小企业云、民生保障云、电子政务云、视频云等云服务产业，形成可复制的产业模式，使其服务领域基本覆盖能源、现代制造、现代物流、智慧城市、社会管理和公共服务等领域。带动自治区现代服务业产值有

13、较大幅度的稳定增长。预计到 2020 年，建成云计算数据中心150万平方米以上， 完成呼和浩特市、包头市、鄂尔多斯市国家级特大型数据中心和赤峰市蒙东云计算中心产业园区，内蒙古云计算数据中心服务业初具规模，完成自治区同京、津、沪、穗等大城市的光纤骨干网建设，加快产业应用、行业应用、电子政务、电子商务和数字城市等领域的应用云建设，初步构建完成健康云、教育云、平安云、社区云、政务云、企业云、生物云等云计算应用的重点试点示范。有条件盟市结合自身实际需要和条件，适时建设配套设施相关服务业，作为中心产业园区的有力支撑，积极扩展国内、国际市场，完成同俄罗斯等欧洲国家的光纤建设。绿色能源供应体系日趋完善，各类

14、服务功能进一步提高。二、行业市场分析随着互联网的普及和技术的进步，国内数据中心市场已从简单的资源型需求转向技术、服务多元化需求。客户需求从最初的域名注册、空间、邮箱、托管、租用等基础业务，发展到现在以主机托管、主机租赁为基础的数据管理、网络通信、系统集成、网络安全、应用外包、专家咨询等各类技术服务。市场需求的多元化为数据中心市场提供了更广阔的发展空间，同时也对数据中心服务提供商的技术水平和服务意识提出了更高的要求。云计算产业将进一步把城市公共服务、政府公共事务管理、民生保障等应用纳入到云平台2014 年云计算专业项目设计书上，全面增强政府面向社会的信息处理能力和综合服务能力，方便政府开展各类便

15、民服务并提升工作效率，同时还能解决政府在信息化应用中重复投资和一次性投入过大等问题，以专业化、精细化服务降低投入和运营成本，提升信息化应用水平和质量。此外，云计算将推动传统设备提供商进入服务领域，带动软件企业向服务化转型，催生行业融合的新型服务业态，支撑物联网、智能电网等新兴产业发展，加速制造业、服务业的转型和提升。从带动投资效益看，北京、上海等特大城市，建设数据中心的投资拉动比可达1：8到 1：4，限于内蒙古基础电信通信建设条件，保守估算，“ 十二五 ” 时期是内蒙古云计算产业起步阶段，按照 1：1 考虑，带动其他投资500 亿元，新增营业收入500 亿元。以应用需求为导向，整合社会各类信息

16、基础设施资源，推动传统电信运营商和其他第三方数据中心向云计算基础设施服务商转型，推出面向不同企业需求的一体化云计算基础设施和平台服务，形成按资源使用付费的新型服务模式，不断提高基础设施资源的使用效率。逐步引导各种信息化应用项目依托云计算基础设施，形成在云计算基础设施服务上的领先优势，并具备辐射华北、西北和东北的云计算基础设施服务能力。云计算作为一种新兴的it 运作模式，催生了一条全新的产业链。主要包含硬件供应商、基础软件提供商、云提供商、 云服务提供商、 应用提供商、 企业机构用户和个人用户等不同角色。通过引进包括中兴、华为、ibm 等 it 核心企业在内蒙古建立产业基地，带动我区信息技术硬件

17、、软件业的研发和产品服务，提升相关产业链的整合与升级。云计算基础设施和服务平台建成后，不仅面向自治区各部门、各行业提供数据中心、灾备中心等基本功能服务，而且形成巨大的信息产业及信息服务业集聚区和产业园区，向周边区域（华北、东北和西北）辐射甚至向全球范围拓展，为区内外政府部门、重点行业（金融、能源、煤化工等）和相关产业的大型企业等各类用户提供不同内容、层次和级别的服务，获取稳定的服务费收益。云计算公认为是近几年的it 技术热点和发展趋势。虚拟化是云计算的核心技术，从1998 年 vmware 将只有在大型机中采用的虚拟化技术引入x86 平台至今，虚拟化已经为全球用户节约了大量成本，提升了服务器运

18、营效率。尤其是在当前全球金融危机还远未过去的大环境下，虚拟化技术更是为降低tco 成本、提升办公生产效率带来了不可估量的价值。桌面云的核心技术是桌面虚拟化，与服务器虚拟化一样，它是一个新的解决方案和基础架构理念，简单来说就是让桌面用户调用操作系统、oa 办公软件、财务软件、r&d 研发软件等应用可以像用遥控器选择不同的电视频道一样简单。桌面虚拟化对it 管理者而言，是一个全新的视角，无论采用哪种桌面虚拟化的技术机制，他们都获得了在中心机房集中管理桌面应用、对桌面应用实现统一配置与管理的能力。站在管理的角度，因为桌面集中管理、虚拟化和随需交付，因此传统pc 应用的很多管理难题、维护难题、

19、安全难题，在这种全新的基础架构上是天然不存在的。理论上桌面虚拟化可以实现it 对客户端的零维护。这意味着他们可以从繁琐的客户端配置、软件版本升级、病毒防护、系统修复等操作中解放出来，在为桌面用户提供充分灵活操作空间的同时，提升了it 部门的桌面管理水平，有利于控制企业内部核心信息、减少前台大量个人终端的功耗，从而降低系统总体拥有成本。桌面云在政府行业、大中型企业、金融行业、教育行业、医疗行业5 大行业中大体有以下4 种应用场景：高信息安全要求机构的内部办公应用；对外公共服务窗口应用；结合桌面云的呼叫中心应用；移动办公应用。桌面云在某设计院获得应用。该设计院原先60%的员工是研发人员，使用aut

20、ocad图形设计软件做图形设计，前台终端采用独立的的图形工作站终端；40%用户为普通办公人员，采用传统pc 电脑。员工设计图纸存放在个人终端内，存在信息泄露隐患，并且图形工作站价格昂贵，采购成本也相当高。通过应用桌面云方案，将原先前台的图形工作站终端统一集中到后台数据中心，前台全部采用瘦客户2014 年云计算专业项目设计书机作为个人终端。针对图形设计人员，后台提供独立的图形工作站；针对办公人员，后台提供虚拟主机作为办公主机。通过桌面云方案能够保证研究院的核心设计信息驻留在后台，消除信息泄露隐患；前台多人能够分时共享后台昂贵的图形工作站设备，无需为每人单独配置一台图形工作站，有效降低采购成本；实

21、现图形工作站终端和办公电脑终端的桌面的统一管理，大大提高桌面管理、运维效率。桌面云成功助力该研究院的日常开发设计工作，切实有效解决了客户的问题。三、 技术方案设备方案3.1 系统总体架构本项目的总体架构如下图所示：根据本期工程的需求和建设目标云计算平台总体逻辑拓扑结构如上图所示。整个平台由网络资源池、计算资源池、存储资源池、管理中心四部分组成，网络出口与xxx广域网相连。网络资源池采用业界主流的“核心 +接入”扁平化组网，核心交换机采用2 台 h3c s10508数据中心级交换机，部署irf2 虚拟化技术，并在机框内部署入侵检测（ips）和防火墙（ fw ）插卡，实现业务的入侵防御和安全隔离防

22、护，外联至2 台广域网出口路由器sr6602x ，实现与 xxx各单位互通；接入交换机采用2 台 h3c 5820v2设备，部署 irf2 虚拟化技术，通过10g链路2014 年云计算专业项目设计书和 2 台核心交换机相连。管理网交换机采用1 台 h3c s5100ei设备，与服务器、存储设备的管理接口互联。ip san交换机采用 2 台 h3c 5820x设备， 部署 irf2 虚拟化技术，1 套 h3c p4500存储通过 10g链路和 x台 h3c r390服务器相连。计算资源池采用 h3cloud云计算操作系统软件，将x台 h3c r390机架服务器组建 ha集群，在虚拟机上部署企业业

23、务应用， 并配合 ha和动态负载均衡等高级功能，实现业务的连续性，减少计划内宕机时间，提高资源利用率。h3c flexserver r390 机架式服务器h3c flexserver r390 机架服务器系列定义了下一代2u双插槽机架式服务器的标准。借助可维护性方面的改进、 无与伦比的性能、 强大的配置灵活性和受用户启发的设计模式，h3c flexserver r390所提供的完美解决方案能满足当今不断扩展的数据中心所需的动态计算机要求。 h3c flexserver r390服务器支持 ilo 管理引擎，这是一套全面的嵌入式管理特性，可支持服务器的完整生命周期（从初始部署到运行管理、再到服务

24、警报和远程支持）。h3c flexserver r390 处理器英特尔至强e5-2620（6 核、2 ghz 、15 mb ）处理器数2 内存64gb 内存类型ddr3 网络控制器1 个 1 gb 331flr 以太网适配器（ 4 端口）存储控制器1 个智能阵列p420i/1gb fbwc 电源类型2 个 460 瓦通用插槽金级热插拔电源2014 年云计算专业项目设计书存储资源池采用 1 套 h3c p4500存储阵列，统一存放虚拟机镜像文件和业务系统数据，这样做不会在运行虚拟机的云计算计算节点主机上引起任何额外的负载。h3c flexstorage p4500 sas 存储系统h3cloud

25、 云计算解决方案中的存储组件提供了经济实惠的企业功能，并具有全面的功能集，简化了对所有位置的集中管理，是具有各种虚拟服务器、客户端虚拟化、数据库、电子邮件和业务应用程序的环境的理想选择。存储组件中集成了各种出色的应用程序可用性和灾难恢复功能，在任何情况下都可进行自动故障转移 / 故障恢复，并针对虚拟化环境进行了优化，并为用户和应用程序提供了即时满足需求的连续数据可用性。对虚拟环境来说， flexstorage p4500 14.4tb sas虚拟化 san提供了优化的共享存储，可确保实现经济高效的高可用性、可扩展的性能以及无中断的配置变更。硬盘说明支持 24 块 lff sas硬盘硬盘类型60

26、0gb 6g 15k lff双端口 ent sas硬盘；附带 24 块容量最小 14.4tb 最大 230.4tb 存储扩展选件使用存储集群能力，并向 san 环境逐步添加flexstorage p4500存储系统， 以扩展存储容量：h3c flexstorage p4500 7.2tb sas存储系统。主机接口1gbe iscsi （4）端口可升级到 10gbe iscsi （4）端口支持的操作系统apple os x citrix xenserver hp-ux ibm aix microsoft windows 2003 microsoft windows 2008 2014 年云计算专

27、业项目设计书novell netware oracle enterprise linux red hat linux sun solaris suse linux vmware 基于 san/iq的全面的企业级特性超冗余集群存储冗余、热插拔电源；冗余风扇；冗余、热插拔硬盘；集成的存储控制器（带电池支持的ddr2高速缓存）；磁盘 raid 5 、6 和 10；超冗余集群存储；网络raid 级别（每卷）0、5、6、10、10+1 和 10+2 最多支持 4 个数据拷贝，即使在电源、网络、磁盘、控制器、存储节点或站点出现故障时，您的数据将仍然可用。精简配置功能集成应用的快照远程复制。异步复制和带宽遏

28、制；多站点/灾难恢复解决方案包和同步复制。smartclone 集中的管理控制h3c integrated lights-out 2 remote management、baseboard management controller ipmi 2.0 保修三年部件、三年人工、三年现场、下一工作日管理中心采用 2 台 h3c r390机架服务器，分别部署h3c imc dcm 数据中心管理套件和h3cloud cas（含 cvm 、cic） ，实现对云计算资源池的统一管理及调度。3.1 计算资源池服务器是云计算平台的核心，其承担着云计算平台的“计算”功能。对于云计算平台上的服务器，通常都是将相同

29、或者相似类型的服务器组合在一起，作为资源分配的母体，即所谓的服务器资源池。在这个服务器资源池上，再通过安装虚拟化软件，使得其计算资源能以一种虚拟服务器的方式被不同的应用使用。这里所提到的虚拟服务器，是一种逻辑概念。对不同处理器架构的服务器以及不同的虚拟化平台软件，其实现的具体方式不同。在x86 系列的芯片上，其主要是以常规意义上的vmware虚拟机或者 h3cloud虚拟机的形式存在。2014 年云计算专业项目设计书资源池分类设计在搭建服务器资源池之前，首先应该确定资源池的数量和种类，并对服务器进行归类。归类的标准通常是根据服务器的cpu类型、型号、配置、物理位置来决定。对云计算平台而言，属于

30、同一个资源池的服务器，通常就会将其视为一组可互相替代的资源。所以，一般都是将相同处理器、相近型号系列并且配置与物理位置接近的服务器比如相近型号、物理距离不远的机架式服务器或者刀片服务器。在做资源池规划的时候，也需要考虑其规模和功用。如果单个资源池的规模越大，可以给云计算平台提供更大的灵活性和容错性：更多的应用可以部署在上面，并且单个物理服务器的宕机对整个资源池的影响会更小些。但是同时，太大的规模也会给出口网络吞吐带来更大的压力，各个不同应用之间的干扰也会更大。如果有条件的话，通常推荐先审视一下企业自身的业务应用。可以考虑将应用分级，将某些级别高的应用尽可能地放在某些独立而规模较小的资源池内，辅

31、以较高级别的存储设备，并配备高级别的运维值守。而那些级别比较低的应用， 则可以被放在那些规模较大的公用资源池（群）中。初期的资源池规划应该涵盖所有可能被纳管到云计算平台的所有服务器资源，包括那些为搭建云计算平台新购置的服务器、企业内部那些目前闲置着的服务器以及那些现有的并正在运行着业务应用的服务器。在云计算平台搭建的初期，那些目前正在为业务系统服务的服务器并不会直接被纳入云计算平台的管辖。但是随着云计算平台的上线和业务系统的逐渐迁2014 年云计算专业项目设计书移，这些服务器也将逐渐地被并入云计算平台的资源池中。对于 x86 系列的服务器，除了用于生产系统的资源池以外，还需要专门搭建一个测试用

32、资源池，以便云计算平台项目实施过程以及平台上线以后运维过程中使用。在云计算平台搭建完毕以后，企业的服务器资源池可以如下图所示：在云计算平台上线以后，原有非云计算平台上的应用会逐步向云计算平台迁移，空出的服务器资源池也会逐渐并入云计算平台的资源池中。其状态可以用下图所示：h3cloud cvm 虚拟化管理平台体系将it 数据中心的物理服务器资源以树形结构进行组织管理，统一称之为云资源。云资源是 h3cloud 云计算软件分层管理模型的核心节点之一，用来统一管理数据中心内所有的、复杂的硬件基础设施，不仅包括基本的it 基础设施（如硬件服务器系统） ，还包括其它与之配套的设备（如网络和存储系统） 。

33、默认情况下， h3cloud云计算管理平台出厂配置中已经添加了一个名为“云资源”的根节点，准备使用h3cloud 云计算软件进行管理的所有物理资源都需要手工逐一添加到该节点下进行统一的管理。云资源中的被管理对象之间的关系可以用下图描述：2014 年云计算专业项目设计书主机池设计在 h3cloud 云计算软件体系架构中，主机池是一系列主机和集群的集合体，主机有可能已加入到集群中，也可能没有。没有加入集群的主机全部在主机池中进行管理。在 h3cloud云计算管理平台主界面导航菜单窗口中点击“云资源”，在快捷工具栏中选择按钮。或者右键单击“云资源” ，在弹出的上下文菜单中选择子菜单。在弹出的增加主机

34、池对话框中，输入主机池名称后， 单击按钮完成主机池的添加。2014 年云计算专业项目设计书ha 集群设计传统数据中心内的服务器高可靠性保障通常会选择依赖于集群技术的部署。而云计算平台将计算资源虚拟化以后，可以利用虚拟服务器自身虚拟化的特点实现传统物理服务器上无法实现的高可靠性。为了提升云业务系统的可靠性，在云计算平台的计算资源池建设时，可以将多个物理主机合并为一个具有共享资源池的集群。cvm ha功能会监控该集群下所有的主机和物理主机内运行的虚拟主机。当物理主机发生故障， 出现宕机时， ha功能组件会立即响应并在集群内另一台主机上重启该物理主机内运行的虚拟机。当某一虚拟服务器发生故障时，ha功

35、能也会自动的将该虚拟机重新启动来恢复中断的业务。具体操作如下图所示：除了对集群中的物理服务器节点进行持续检测之外，h3c cas ha软件模块还对运行于物理服务器节点之上的虚拟机进行持续检测。在每台服务器节点上都运行了一个lrmd （local resource manager daemon，本地资源管理器守护进程），它是ha软件模块中直接操作所管理的各种资源的一个子模块，负责对本地的虚拟化资源进行状态检测，并通过shell脚本调用方式实现对资源的各种操作。当 lrmd守护进程检测到本机的某台虚拟机出现通信故障时，首先将事件通知给dc ，由 dc统一将该虚拟机状态告知集群内所有的物理服务器节点

36、，并按照一定的策略算法，为该故障的虚拟机选择一个空闲的服务器节点，在该节点上重启该虚拟机。2014 年云计算专业项目设计书服务器集群vmvmvmvmvmvmip networkvmvmvm在集群内自动为虚拟机选择空闲的服务器节点，实现动态迁移和业务的高可靠性cvkcvkcvk共享存储池san/iscsi/nfsdclrmdlrmd 持续检测本机虚拟机运行状态，由 dc 为故障的vm 自动选择迁移后的服务器节点。使用 h3c cas云计算软件ha特性进行虚拟机故障切换h3c cas ha技术有效的解决了目前其它高可用性解决方案面临的问题：当物理服务器发生硬件故障时， 所有运行于该服务器的虚拟机可

37、以自动切换到其它的可用服务器上，相对传统的双机容错方案，h3c cas ha 可以最大程度减少因硬件故障造成的服务器故障和服务中断时间。不同于其它 ha的双机热备方式， 所有参与 ha的物理服务器都在运行生产系统，充分利用现有硬件资源。同时，对众多的操作系统和应用程序，h3c cas 提供统一的 ha解决方案，避免了针对不同操作系统或者应用，采用不同的ha方案带来的额外开销和复杂性。通过 h3c cas ha ，it 部门可以：为没有容错功能的应用提供冗余保护传统意义上ha实现很复杂并且价格昂贵，多用于关键性的服务或应用，而h3c cas ha为所有的应用程序提供了高性价比的ha解决方案。为整

38、个 it 环境提供“第一条安全防线”2014 年云计算专业项目设计书不同于其它基于操作系统和应用的ha实现方式， h3c cas ha为 it 系统提供了更统一、更易于管理的高可用性解决方案。h3c cas用最少的成本和最简单的管理方式为所用的应用提供了最基本的冗余保护功能。综上所述， h3c cas ha解决方案的技术特点总结如下：1. 自动侦测物理服务器和虚拟机失效h3c cas会自动的监测物理服务器和虚拟机的运行状态，如果发现服务器或虚拟机出现故障，会在其它的服务器上重新启动故障机上所有虚拟机，这个过程无需任何人为干预。2. 资源预留h3c cas永远会保证资源池里有足够的资源提供给虚拟

39、机，当物理服务器宕机后，这部分资源可以保证虚拟机能够顺利的重新启动。3. 虚拟机自动重新启动通过在其它的物理服务器上重新启动虚拟机， ha 可以保护任何应用程序不会因为硬件失效而中断服务。4. 智能选择物理服务器当与 h3c cas 动态负载均衡功能共同使用时，h3c cas ha 可以根据资源的使用情况，为失效物理服务器上的虚拟机选择能获得最佳运行效果的物理服务器。 ha 功能给企业云计算平台带来的价值如下：简便的设置和启动：使用“新建集群”向导来进行初始设置，使用h3c cvm 虚拟化管理平台添加主机和新的虚拟机。降低硬件成本和设置：在传统集群解决方案中，必须有重复的软硬件，而且各个组件必

40、须正确连接和配置。使用cvm 集群时，只要保证有足够的资源容纳要确保其故障切换的主机的数量，就可以便捷自动地完成主机故障切换。无论硬件和操作系统平台如何，cvm ha都通过为应用程序提供可用的、经济的高可靠性，而使其更“大众化” 。主机设计集群创建成功之后，没有任何主机或虚拟机包含于其中，为了基于将主机和虚拟机基于2014 年云计算专业项目设计书集群进行管理，首先需要将主机添加到集群。在 h3cloud 云计算管理平台主界面导航菜单窗口中点击需要增加主机的集群，在快捷工具栏中选择 按钮。或者右键单击需要增加主机的集群，在弹出的上下文菜单中选择子菜单。在弹出的增加主机对话框中， 输入需要被添加到

41、集群的主机的ip 地址、通过 ssh协议访问主机的用户帐号及密码后，单击按钮完成主机池的添加。虚拟机生命周期管理传统的虚拟机生命周期是指虚拟机从创建到删除所经历的各个阶段，最常见的划分为“创建、运行、终结”三个阶段。在iaas 架构中，虚拟机作为最为重要的it 基础设施，它的生命周期供贯穿于整个云业务服务的流程之中，并直接关系着云计算平台的资源利用状况。因此，为了更好的将虚拟机的生命周期管理和云业务及资源平台管理结合在一起，在 h3cloud 云计算解决方案中，将虚拟机的生命周期外延为“规划、创建、运行、调整、终结”五个阶段。在云解决方案中，虚拟机生命周期的管理除了关注虚拟机正常的生命阶段以外

42、，还需要关注虚拟机两个外延属性业务和资源。2014 年云计算专业项目设计书规划虚拟机的规划是it 架构的关键设计范畴。在这个阶段需要将业务需求转化为it 需求，并落实到业务和资源两个方面的规划设计中来。着重考虑两个方面的内容：业务梳理和评估通过对业务的梳理，评估数据中心平台各业务部门对虚拟机类型和规模的需求定义各部门组织以及给组织划分其所属的虚拟资源，包括计算资源，网络资源，存储资源以及虚拟机模板等。实际操作流程如下图所示：创建虚拟机的创建是虚拟机实体诞生并提供给用户业务的开始。h3cloud 云方案提供了多种方式来创建虚拟机：从模板生成，自定义参数，克隆等。虚拟机创建时需要考虑硬件资源（cp

43、u数量（核数） &cpu 调度优先级， io 资源：存储资源&io 优先级 。内存大小，网络资源等）和系统和应用（操作系统等）两方面的内容。这些因素在h3c 云管理平台中虚拟机创建流程中都会有涉及，具体操作界面如下图所示：2014 年云计算专业项目设计书运行虚拟机的运行可以实现完整的传统物理机运行状态。而且依托虚拟化技术实现更加灵活的虚拟机使用模式：启动、休眠、关闭、暂停、恢复、重启。用户可以依托h3c云管理平台简单的实现上述虚拟机的状态的切换，具体如下图所示：调整虚拟机的调整是云业务管理员根据虚拟机所承载的业务的变化需求对现有虚拟机所占资源的主动行为。这种调整可以是由于业务扩

44、展带来的虚拟机硬件资源扩张，也可能是业务收缩后对多余资源的释放。虚拟机的调整是云计算业务资源弹性最直观的体现，也是云计算技术给业务开展带来敏捷性的根本所在。h3c云计算平台可以在线的调整虚拟机所占用的系统资源，实际操作如下图所示：2014 年云计算专业项目设计书终结如下图所示，虚拟机在云计算管理平台上被删除，即意味着虚拟机生命周期的终结。在虚拟机生命周期终结时要关注虚拟机所占用系统资源的回收。h3c云管理平台在虚拟删除后，会自动回收cpu和内存等资源，为了保证虚拟机数据安全其所占用的存储资源不会自动回收。drs动态资源调度cvm提供的动态资源调整功能可以持续不断地监控计算资源池的各物理主机的利

45、用率，并能够根据用户业务的实际需要，智能地在计算资源池各物理主机间给虚拟机分配所需的计算资源。通过自动的动态分配和平衡计算资源，动态资源调整特性能够：整合服务器，降低 it 成本，增强灵活性；减少停机时间，保持业务的持续性和稳定性；2014 年云计算专业项目设计书减少需要运行服务器的数量，提高能源的利用率。随着业务量的增长，虚拟机对计算资源需求会相应的迅速增加。此时其所在物理主机的可用资源可能就不能再满足其上承载的虚拟机的计算需要。cvm 动态资源调整功能组件可以自动并持续地平衡计算资源池中的容量， 可以动态的将虚拟机迁移到有更多可用计算资源的主机上，以满足虚拟机对计算资源的需求。即便大量运行

46、sql server 的虚拟机，只要开启了动态资源调整功能，就不必再对cpu和内存的瓶颈进行一一监测。全自动化的资源分配和负载平衡功能，也可以显著地提升数据中心内计算资源的利用效率，降低数据中心的成本与运营费用。vmvmvmvmvmvmvmvmvm集群vmvmvm物理服务器物理服务器物理服务器如上图所示，动态资源调整功能通过心跳机制，定时监测集群内主机的cpu利用率，并根据用户自定义的规则来判断是否需要为该主机在集群内寻找有更多可用资源的主机，以将该主机上的虚拟机迁移到另外一台具有更多合适资源的服务器上。具体操作如下图所示：除了定时检测和动态迁移之外，h3c cas还充分考虑了虚拟机对物理服务

47、器主机的亲和性因素，即衡量虚拟机对当前物理主机的依赖程度。例如，用户可能希望某些虚拟应用系统只允许在固定的物理主机上运行，而不允许其动态迁移。此时，只需要在h3c cas云计算管理平台上，去勾选虚拟机的自动迁移属性即可（虚拟机自动迁移属性配置）。2014 年云计算专业项目设计书动态资源调整技术特色总结根据业务需求自动调整资源h3c cas动态资源调度功能将物理服务器主机资源聚合到集群中，通过监控cpu和内存等关键计算资源的利用率持续优化虚拟机跨物理主机的分发，将这些资源动态自动分发到各虚拟机中。自动平衡计算容量h3c cas动态资源调度功能会不间断地平衡资源池内的计算容量，提高服务级别并确保每

48、个虚拟机能随时访问相应资源，满足虚拟应用程序的高可用性。虚拟机资源限额默认情况下，h3c cas给每台物理服务器主机上的虚拟机分配数量相同的cpu 、内存以及磁盘i/o 资源。但是，并不是所有虚拟机工作负载天生相同，例如，sql服务器和 web服务器的访问需求就不尽相同，因此，手动调整分配给每个虚拟机的资源就显得非常重要。2014 年云计算专业项目设计书服务器集群ip networkvmvmvmvmvmvmcpui/o100%vm #3vm #2vm #1100%vm #1vm #2vm #3cpu 优先级磁盘 i/o优先级高中低中高低高中低中高低h3c cas通过资源限额方式来为虚拟机指定资

49、源调度的优先级。有三种预设的限额分配方式：高、中、低，调度优先级权重分别为4:2:1 ，反映到份额上的数值如下表所示：高中低优先级权重4 2 1 cpu调度优先级数值2048 1024 512 cpu调度优先级百分比57.1% 28.6% 14.3% 磁盘 i/o 调度优先级数值800 500 300 磁盘 i/o 调度优先级百分比50.0% 31.2% 18.8% 比如，一台物理服务器主机上分配了5 个虚拟机， cpu调度优先级分别为高、中、中、低、低，那么，高优先级的虚拟机至少可以获得4/(4+2+2+1+1)=40% 的 cpu资源，中优先级的虚拟机至少可以获得20% 的cpu资源，而低

50、优先级的虚拟机至少可以获得10% 的 cpu资源。需要强调的是，虚拟机资源限额机制的真正目的是为了确保每个虚拟机对资源的调度下限，如果物理服务器上没有发生虚拟机的资源抢占行为，那么，即使是低优先级的虚拟机也有可能独享该物理服务器上绝大部分的资源。2014 年云计算专业项目设计书vm #1vm #2vm #3sql 服务器web 服务器mail 服务器高中低vm #1vm #2vm #3sql 服务器web 服务器mail 服务器高中低vm #1vm #2vm #3vm #1vm #2vm #3资源发生抢占的情况下，cpu 资源调度优先级严格按照4:2:1 的权重确保所有的虚拟机都能抢占到一定的

51、资源，保证业务的可用性。假如高优先级的虚拟机处于负载低潮时，中优先级和低优先级的虚拟机可以抢占本属于高优先级虚拟机的资源，以提高应用程序的效率和物理资源的利用率。当所有的虚拟机都处于满负载运行的情况下，cpu资源严格按照4:2:1的权重比例进行调度，以确保所有的虚拟机都能抢占到一定数量的资源，保证业务的可用性。一旦某个虚拟机的负载回落到权重比例之下，那么，其它的虚拟机可以抢占本属于该虚拟机的资源，以最大限度地利用物理资源的利用率，保证应用程序的运行效率。虚拟机备份随着云平台对it 信息化系统的依赖加深，业务系统备份是必不可少的组件。相应的，在云计算平台中，针对计算资源池中虚拟机备份也至关重要。

52、h3cloud virtualization manager 实现了透明的定时备份和即时备份功能，会在暂停虚拟机中的应用程序之后，为正在运行的虚拟机创建快照，从而对备份工作进行集中处理，以确保文件系统的一致性。如下图所示：h3cloud virtualization manager 的备份特性是一种高效而低成本的灾难恢复特性，它将给用户带来如下价值：基于磁盘的备份功能，为虚拟机提供快速、简单的数据保护无需额外代理的备份，简化了部署复杂度2014 年云计算专业项目设计书支持全自动的定时备份和手工干预的即时备份，满足不同的应用要求完善的性能状态监控基于物理服务器的性能监控提供物理服务器cpu和内存

53、等计算资源的图形化报表及其运行于其上的虚拟机利用率top 5报表，为管理员实施合理的资源规划提供详尽的数据资料。物理服务器性能图形报表基于虚拟机的性能监控提供虚拟机cpu 、内存、磁盘i/o 、网络 i/o 等重要资源在内的关键元件进行全面的性能监测。虚拟机性能图形报表基于虚拟交换机的性能监控2014 年云计算专业项目设计书提供虚拟机交换机上各个虚端口的流量统计与模拟面板图形化显示。虚拟交换机状况监测基于虚拟网卡的性能监控提供进出虚拟机虚端口的流量的图形化实时显示。虚拟网卡性能状况监测2014 年云计算专业项目设计书3.2 存储资源池目前主流的存储架构包括das 、 nas 、 san ，下面

54、针对 3 种主流应用系统做架构分析。直连方式存储（ direct attached storage - das） 。顾名思义，在这种方式中，存储设备是通过电缆（通常是scsi接口电缆）直接到服务器。i/o 请求直接发送到存储设备。存储区域网络（ storage area network - san） 。存储设备组成单独的网络，大多利用光纤连接，服务器和存储设备间可以任意连接。i/o请求也是直接发送到存储设备。如果san是基于 tcp/ip 的网络，则通过 iscsi 技术，实现 ip-san网络。网络连接存储（ network attached storage - nas） 。nas设备通常是

55、集成了处理器和磁盘/ 磁盘柜，连接到tcp/ip 网络上（可以通过lan或 wan ） ，通过文件存取协议（例如nfs ，cifs等）存取数据。 nas将文件存取请求转换为内部i/o 请求。上述几种存储方式的优劣势分析：das费用低；适合于单独的服务器连接主机的扩展性受到限制，主机和存储的连接距离受到限制，只能实现网络备份，对业务网络的压力较大san高性能， 高扩展性；光纤连接距离远；可连接多个磁盘阵列或磁带库组成存储池，易于管理； 通过备份软件，可以做到server-free和 lan-free备份，减轻服务器和网络负担。成本较高nas安装过程简单； 易于管理； 利用现有的网络实不支持数据库

56、应用2014 年云计算专业项目设计书现文件共享；高扩展性。通过以上对比可以看出san具有如下优点：关键任务数据库应用，其中可预计的响应时间、可用性和可扩展性是基本要素；san 具有出色的可扩展性；san 克服了传统上与scsi相连的线缆限制，极大地拓展了服务器和存储之间的距离，从而增加了更多连接的可能性；改进的扩展性还简化了服务器的部署和升级，保护了原有硬件设备的投资。集中的存储备份，其中性能、数据一致性和可靠性可以确保关键数据的安全；高可用性和故障切换环境可以确保更低的成本、更高的应用水平；可扩展的存储虚拟化，可使存储与直接主机连接相分离，并确保动态存储分区；改进的灾难容错特性，在主机服务器

57、及其连接设备之间提供光纤通道高性能和扩展的距离。考虑到 ip san 的扩展性比 fc san更加出色。我们可以在ip san中使用 scsi、fc 、sata 、sas等多种磁盘阵列来扩展ip san的容量，我们推荐使用ip-san存储架构。为了达到系统的故障快速切换，本方案中配置后端共享存储，以实现动态ha和迁移， 我们配置一台 ip-san存储，这样可以将云计算平台中每个虚拟机的文件系统创建在共享的san集中存储阵列上。h3cloud 虚拟机文件系统是一种优化后的高性能集群文件系统，允许多个云计算计算节点同时访问同一虚拟机存储。由于虚拟架构系统中的虚拟机实际上是被封装成了一个档案文件和若

58、干相关环境配置文件，通过将这些文件放在san存储阵列上的文件系统中，可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问到该文件，从而消除了单点故障。系统支持一台故障后，快速切换到另一台的功能，切换时间大概在0-10 分钟以内。2014 年云计算专业项目设计书存储是指虚拟机文件（含数据文件和配置文件）保存的地方。按照存储的位置可以划分为两类：本地磁盘存储和通过网络存储在远端服务器上。本地存储包括：本地目录文件、lvm逻辑存储卷、 scsi/fc存储；网络存储则包含： iscsi 网络存储、 nfs网络文件系统、共享文件系统和 windows系统共享目录。 这里我们选择比较典型的三种应用配置来说明：本地目录文件

59、、 iscsi 存储和共享文件系统。本地存储设计服务器本地存储用于安装虚拟化平台（如h3cloud cvk和 cvm ）和保存资源池的元数据。本地存储建议配置两块sas硬盘，设置为 raid-1，通过镜像（ mirror ）方式放置本地磁盘出现单点故障，以提高h3cloud本身的可用性。h3cloud云计算管理平台初始安装后，会默认创建一个本地的默认存储： defaultpool，位于/vms/images 目录下。2014 年云计算专业项目设计书先选择“主机”，在右面页签中选择“存储” ，选择“增加”按钮，可以手工增加本地文件目录类型的存储池；配置挂接的目录：iscsi远端共享存储设计远端共

60、享存储用于保存所有虚拟机的镜像文件以支持动态迁移、ha和动态负载均衡等高级功能。共享存储lun容量规划公式如下：lun容量 = （z （x + y） 1.2 ）z = 每 lun上驻留的虚拟机个数x = 虚拟磁盘文件容量2014 年云计算专业项目设计书y = 内存大小假设每个 lun上驻留 10 个虚拟机，虚拟磁盘文件容量需求平均为40gb ，内存容量在 48gb之间，考虑到未来业务的扩展性，内存交换文件按8gb空间估算，整体冗余20% ，那么：lun容量 = （10 （8 + 40 ） 1.2 ） 600gb 存储总容量 =业务数 ( 按满足 64 个业务估算 ) lun容量=38.4t iscsi 存储是将虚拟