Openstack云操作系统产品概述

1、 MACROBUTTON AcceptAllChangesInDoc XX产品 XX版本 市场技术指导书 (VX.XX) 机密Openstack云操作系统 产品概述 MACROBUTTON AcceptAllChangesInDoc XX产品 XX版本 市场技术指导书 (VX.XX) 机密目 录 TOC o 1-3 h z t Appendix,1 HYPERLINK l _Toc484551330 1 产品简介 XX特性典型配置指导正文 SAVEDATE yyyy-MM-dd * MERGEFORMAT 2016-06-12版权所有，侵权必究 第page * MERGEFORMAT1页产品简

2、介信息化技术的飞速发展，使得传统机房管理模式带来的资源瓶颈、信息孤岛、标准不一、系统复杂、灾备昂贵、服务水平低下等诸多矛盾愈发激化，IT的价值已经开始向云模式迁移。越来越多的企业由传统IT服务向云服务转变，并通过云平台实现IT服务的统一管理与运维，提高企业运营效率。企业云操作系统（后面简称Cloud OS）应运而生。深厚的IT基础架构和运维管理支撑经验，专业的IToIP解决方案，融合的从终端到网络到云计算的服务模式，全面的SaaS、PaaS、IaaS层对接能力，使得华三“新IT易之道”的理念一出现就受到了客户的追捧，成就了客户的梦想。让企业用户更专注于自身的职能和专长，从复杂的传统机房管理中解

3、脱出来，改为享受专业的云服务商提供的服务。产品特点企业云操作系统业务架构Cloud OS云操作系统融入业界先进的OpenStack协议框架，基于H3C融合管理架构，提供业界领先的云操作系统， 通过面向客户灵活可扩展的运维架构和运维流程，提供功能完备的云业务服务台，并通过统一门户便于用户通过各种方式接入访问；H3Cloud 云操作系统实现全面的IaaS服务并提供对PaaS、SaaS、DBaaS等业务支撑，通过完备的资源管理和面向应用的自动化编排和服务管理能力，全面支撑云业务运维。OpenStack是一个开源的云计算平台，经过6年的飞速发展，OpenStack已经从一众竞争对手之中脱颖而出，成为云

4、计算平台的事实标准。随着2015年4月Kilo版本的发布，OpenStack社区宣布OpenStack已经达到了满足生产环境使用的质量标准。但事实是否真的如此呢？我们首先来看一下OpenStack的架构：OpenStack是一种模块化的架构，各模块提供不同的服务，分工明确，界限清晰，可根据用户的需求不同而进行灵活组合；OpenStack各模块之间通过统一的REST风格的API调用以及AMQP消息队列，实现模块间的松耦合；OpenStack定义的是框架、接口以及业务抽象，并不实现具体的计算、存储、网络功能，这些功能由第三方实现，并通过Plugin方式集成到系统中；OpenStack这种架构是一柄

5、双刃剑，在带来灵活性、扩展性、兼容性的同时，也必然带来不确定性和复杂性。用户使用的虚拟化系统、存储方案、网络设备、业务需求、管理规模的差异，会形成一个个完全不同的OpenStack部署方案。然后我们再来看一下OpenStack社区权力核心的组成：董事会：共24席，其中白金董事8席，白金会员每家一席；黄金董事8席，从黄金会员中选举；独立董事8席，在个人会员中选举技术委员会：一共13人，由活跃的技术贡献者选举用户委员会：代表大众用户看起来是比较中立和公平，但实际的控制权还是把持在董事会手中，还是会体现某些厂商的意志。比如VMWare的OpenStack插件是由VMWare贡献的，VMWare就可以

6、控制不提供某些功能，也能把持他人提交的改进意见是否被社区采纳。接着我们再看一下OpenStack核心玩家：包括HP、Redhat、IBM、SUSE、Mirantis等都提供了各自的OpenStack发行版，这些发行版与社区版有什么差异呢，意义何在呢？显然大家都意识到了原生OpenStack在易用性、性能、稳定性、功能等方面的不足，无法直接拿来用于生产环境。因此结合自己的技术优势以及对市场需求的把握，从不同角度对原生OpenStack进行了各种优化，来满足各自领域用户的需求。总结：OpenStack是一个由开源社区众多开发者维护的开源产品，在易用性、性能、稳定性等方面与生产环境的要求还有或多或少

7、的差距，一些特定的用户需求还无法满足。因此，OpenStack在用于生产环境之前，还需要在以下方面进行不断的优化和改进：部署复杂Horizon界面过于简单，易用性差对不同虚拟化平台的支持参差不齐L3、FW、LB等网络服务性能和稳定性较差缺少必要的运营、运维特性（组织结构、计费、审批、审计）Cloud OS的优化之路Cloud OS是H3C基于OpenStack，并结合自己在网络、虚拟化、存储、运维等方面的深入理解和深厚技术积累，对OpenStack进行了大量优化改进后打造的云计算平台。基于Docker的一键自动化部署原生Openstack的安装部署非常复杂，需要手工通过命令行一步一步进行操作，

8、安装过程中需要能连接Internet来不断下载各种组件包，期间还要手工修改很多配置文件。一个对Linux较为熟悉的技术人员，第一次安装Openstack，也经常需要花费23天时间。企业云操作系统对Openstack进行了重新打包，将其纳入到企业云操作系统的统一安装框架中，实现基于Docker容器的自动化的安装部署，对用户屏蔽了Openstack安装的复杂性，整个企业云操作系统，包括Openstack在内，整体可以在1小时内部署完成。同时，CloudOS在业界首推基于Docker微服务的方式部署企业云操作系统。一个模块即一个微服务，运行在一个Docker中，模块间不互相印象。如果某一个微服务发生

9、问题，只需要重启运行于这个服务的Docker即可。同时，在版本升级时，也可以对模块进行单独升级。微服务的引入，大幅提高了云平台的稳定性和可维护性。兼容多种虚拟化软件Cloud OS支持H3C CAS、VMWare、KVM、Power VM、Xenserver等多种虚拟化软件，并支持不同种类的虚拟化软件的统一管理。CloudOS纳管VMwareNova是OpenStack最核心的模块之一，负责计算资源的调度，即VM的生命周期管理，其核心代码已经非常成熟，各厂商对其的优化主要集中在Nova Plugin的优化上，以便更好地适配各种异构虚拟化软件，提供更丰富的功能。在国内，虚拟化已经广泛部署，云计算

10、才刚刚兴起，保护用户投资，帮助用户从虚拟化平滑过度到云计算，是引导用户接受云计算的关键因素之一，而国内已部署的虚拟化，VMWare占着绝对优势的份额。因此，如何将OpenStack与VMWare完美结合，在保护用户投资的同时，让用户能够从OpenStack带来的云计算领域的各种新技术中受益，是我们研究和努力的重要方向。VMWare是OpenStack的黄金会员，OpenStack社区版本中VMWare的Plugin也自然由其贡献和把持。经过代码分析和实际测试，我们发现原生的VMWare Plugin存在着很多的约束和不足，例如必须绑定NSX、性能较低、支持的版本有限等等，这些严重制约了Open

11、Stack+VMWare方案的实际落地。Cloud OS针对这些问题进行了深入的分析和针对性的攻关，取得了一些成果，分享给大家。必须NSX？在我们测试OpenStack Nova与VMWare对接时，发现能适配的Neutron Plugin只能是NSX。而我们了解到的现状是，国内部署了VMWare的用户中，很少有用户购买昂贵的NSX，那OpenStack在这些用户怎么落地呢？为了能适应国内用户普遍没有采购NSX的现状，我们对VMWare Plugin代码做了修改，去掉了对NSX的硬性绑定，改为可以兼容Open vSwitch。我们把分布式vSwitch的Port Group和OpenStack

12、中的Network概念进行映射，用户创建VM的时候，自动把VM连接到对应的Port Group上，如果需要的Port Group不存在则创建带有VLAN Tag的Port Group。支持OVF格式镜像原生的VMWare Plugin仅支持原始的vmdk文件做为镜像。这种原始的vmdk文件，一旦脱离ESXi的vmdk文件系统，就会丧失压缩的特性，例如一个虚拟机硬盘50G，实际使用了5G，如果使用的是瘦模式，那么硬盘文件在ESXi中它占用的空间是5G。这种硬盘文件一旦拷贝到Linux的EXT3文件系统或者Window的FAT32等格式文件系统上就变成真的占用50G磁盘空间了。而openstack

13、存储镜像是由glance模块服务负责，它的文件系统不会是VMware公司特有的vmdk文件系统。云管理员需要把vmdk文件拷贝到非vmdk文件系统，然后上传到glance镜像服务，这样传送到glance上必然是一个50G的大文件，这对空间和时间，都是巨大的浪费。而ovf格式是一种压缩优化格式，压缩后的大小比5G还要小。但Openstack不支持OVF格式。因此我们修改openstack的代码，加入了对OVF格式镜像的支持。改造后镜像在glance中占用的空间缩小为原来的120，Nova下载镜像到ESXi上花费的时间也缩小为原来的120，在空间和时间效率上都得到了极大的提升。镜像传输加速ESXi

14、ESXivCenterNovaGlanceESXiOpenStack创建虚拟机的时候，nova-compute会从glance获取镜像，并且把镜像传送到vCenter，再由vCenter下发到ESXi。使用这种方式创建VM涉及到镜像文件的多次传输，速度会很慢，5G左右的镜像需要1个多小时才能完成VM创建。我们对这种机制进行了优化，让nova-compute直接去操作vCenter管理的ESXi，跳过了Nova和vCenter之前的传输过程，第一次下发镜像的时间减少至20分钟左右，然后ESXi会缓存该镜像，后续基于此镜像创建VM将非常快捷。这其中涉及到与vCenter的复杂交互，例如需要从vCe

15、nter获取ESXi主机的认证信息，然后利用认证信息直接连接ESXi。VMWare纳管如何帮助用户从虚拟化平滑过度到云计算？用户原有的VMWare环境中已部署的、正在运行业务的VM如何纳入到Openstack中统一进行管理？能不中断业务吗？业界的普遍方案是进行v2v迁移操作：这种方式有几个弊端：操作复杂镜像文件需要进行多次传输，非常耗时会产生大量镜像业务会中断我们在仔细分析了OpenStack的VM创建流程，并对比了OpenStack的VM属性信息和vCenter中VM的属性信息后，创新了一种能平滑的将VMWare VM纳管到OpenStack的方案。根据指定的UUID创建VMvCenter根

16、据指定的VLAN ID创建network纳管VMvSwitch分布式vSwitch根据指定的MAC创建portOpenstackESXi将VM连接到openstack的vSwitch上将VM的VNC端口打开，支持远程访问1.根据VMWare中的VM所在的网络信息，在Openstack中创建对应的网络，VLAN ID保持一致2.在OpenStack中创建port对象，MAC地址保持与VMWare中VM的MAC地址一致3.在OpenStack中创建VM对象，UUID保持与VMWare中VM的UUID一致4.将新创建的VM对象连接到分布式vSwitch5.将新创建的VM的VNC端口打开，以支持远程访

17、问方案的核心思想是在OpenStack里增加一个与创建VM过程类似的纳管过程，输入被纳管VM的IP、MAC、CPU和内存规格、操作系统等信息，将创建VM的各环节在OpenStack里跑一遍，从而在OpenStack数据库中构造被纳管的VM相关的配置管理数据，但在最后一步并不将相关指令真正下发到vCenter。此方案的优点：操作简单快捷，无需镜像文件拷贝和实际的VM创建，节省时间和空间直接纳管原VM，业务不中断支持VMWare5.0/6.0原生的VMWare Plugin只支持ESX5.15.5，,现实情况是很多用户还在使用ESX5.0，而且最新发布的ESX6.0，VMWare Plugin也没

18、有跟进进行支持。我们通过分析和反复验证测试，对VMWare Plugin代码进行了修改，解决了多个兼容性问题，实现了对VMWare5.0/6.0版本的支持。目前Cloud OS可以支持的VMWare版本涵盖VMWare 5.05.5/6.0的标准版、企业版、企业增强版。支持VMware纳管的功能列表一级功能二级功能初始纳管支持VMWare 5.0/5.1/5.5/6.0标准版、企业版、企业增强版自动创建、部署与VMWare cluster对应的openstack计算节点自动创建对应的Openstack资源池（AZ）将原有的VMWare虚拟机批量纳入Openstack管理，不需要重启虚拟机，用户

19、业务不中断镜像管理上传VMWare类型的虚拟机镜像模板，支持VMDK和OVF格式，支持HTTP和FTP上传导出VMWare镜像模板删除VMWare镜像模板镜像模板权限管理虚拟机创建虚拟机，支持指定hostname、IP地址、管理员密码创建windows虚拟机支持自动加入AD域支持指定虚拟机版本支持选择不同性能的计算资源池支持选择不同性能的存储资源池支持创建到指定的具体物理主机启动虚拟机停止虚拟机重启虚拟机挂起虚拟机恢复虚拟机销毁虚拟机创建虚拟机快照基于快照恢复虚拟机删除快照虚拟机规格调整(CPU/内存/磁盘)挂载云硬盘卸载云硬盘打开虚拟机控制台虚拟机性能监控（CPU/内存/磁盘IO/网络IO）

20、云硬盘创建云硬盘，支持指定磁盘置备模式支持选择不同性能的存储资源池挂载云硬盘卸载云硬盘销毁云硬盘创建云硬盘快照云网络支持VLAN和VXLAN组网支持租户间虚拟机IP地址重叠支持安全组功能（不需要NSX）支持云防火墙支持云负载均衡运营管理支持资源规格定义支持计费策略定义支持业务审批流程支持租期管理运维管理集群管理，查看集群的物理机列表、虚拟机列表、存储列表，查看集群的整体资源使用情况，群集性能监控（即性能图）物理机管理，查看物理机详细信息，虚拟机列表、物理机性能监控，物理机启动、停止等存储管理，查看存储卷，存储挂载的主机列表，存储存放的虚拟机列表，存储资源使用情况监控，存储性能监控（即性能图）虚

21、拟机管理，查看虚拟机所在物理机、集群，查看虚拟机资源使用情况等，纳管（关联）总结Cloud OS通过对OpenStack Nova和VMWare Plugin的深度优化，实现了对VMWare的不停机平滑纳管、版本广泛兼容、提升了性能和资源使用效率、丰富了功能特性，将OpenStack+VMWare的方案切实落地。H3C以开放的态度拥抱开源，在分享开源项目带来的成果的同时，也积极参与开源社区的贡献。这些OpenStack的优化成果，都将贡献给OpenStack社区，让更多的人分享，为OpenStack的发展贡献一份力量。丰富的云业务服务Cloud OS云平台提供云主机、云硬盘、云防火墙、云防病毒

22、、云IPS、云负载均衡、云数据库、弹性IP等丰富的云服务，通过流程化服务模板和操作向导帮助用户快捷开通云业务。云主机服务企业云操作系统可以为组织和租户提供云主机申请服务，通过便捷的向导可以完成云主机的镜像选择、资源定义、网络设置等业务定义，并提供对应的计费信息和资源使用情况说明。在主机资源列表中可以展示用户或组织下所有的主机的使用状况，同时提供启动、关闭、重启、修改与销毁云主机等全生命周期操作，通过主机列表中的控制台可以直接登陆到云主机界面进行操作。云硬盘服务企业云操作系统可以为组织和租户提供云硬盘申请服务，云硬盘是一种可以为主机提供存储服务的虚拟硬件设备，可独立于主机存在。当硬盘或云硬盘挂载

23、到主机上后，即可为主机提供本地存储功能。企业云操作系统云硬盘列表中展示租户中所有云硬盘的运行状态和容量情况，通过便捷的向导提供云硬盘的申请、销毁、挂载主机、主机卸载硬盘等功能。云防火墙服务企业云操作系统提供基于M9000物理设备的高性能、高可靠性的云防火墙服务。M9000通过Context技术将一台物理设备划分为互相隔离的多云防火墙，每个组织分配一个专有的云防火墙，为组织专属的网络提供安全保护，租户管理员可以根据实际业务为防火墙设置规则，实现内网与公网的访问控制以及内网的应用安全防范。企业云操作系统云防火墙服务包括云防火墙创建、查询、删除和修改等服务内容；并为租户管理员提供防火墙规则集的定义、

24、规则创建、修改、明细查询等功能。安全组服务安全组是一种东西向防火墙，通过OVS实现，可以实现同一个VLAN内的VM之间的访问控制和安全防护。安全组功能由Openstack与虚拟化软件配合完成，不依赖物理安全设备。启用安全组服务后，任何一个虚拟机都必须属于一个或多个安全组。一个安全组可包含多个虚拟机。用户可以创建自定义的安全组，如果用户在创建虚拟机时没有指定自定义安全组，云平台将为该虚拟机自动生成并分配一个默认安全组。用户可以通过添加或删除安全规则的方式修改用户自有安全组和默认安全组的安全策略。云防病毒服务企业云操作系统与安全产品M9000、F5000配合，提供高性能、高可靠性的云防病毒服务。能

25、够有效对文件传输、邮件和WEB应用等进行保护，防止病毒对系统的传染和破坏。云IPS服务入侵防御系统（IPS：Instrusion Prevention System）是计算机网络安全设施，是对防病毒和防火墙的有益补充，是一部能够监视网络或网络设备的网络资料传输行为的计算机网络安全设备，能够即时中断、调整或隔离一些不正常或具有伤害性的网络资料传输行为。企业云操作系统与安全产品M9000、F5000配合，提供高效、可靠的云IPS服务，能够对操作系统、网络设备、服务器和办公软件等进行有效保护。云负载均衡服务企业云操作系统提供基于L5000物理设备的高性能、高可靠性的云负载均衡服务。企业云操作系统可以

26、为组织和租户提供云负载均衡申请服务，可以将外部的访问流量根据负载均衡算法分发到多台提供后端服务的主机上，并且支持自动检测和隔离不可用的主机，提高了服务的可用性和处理能力。企业云操作系统云负载均衡服务包括云负载均衡设备的申请，进行吞吐量定义及防火墙设备选取；负载均衡监听器的配置，支持虚IP配置以及监听协议及LB算法的定义；在负载均衡列表中可以进行负载均衡设备的启动、关闭、修改及删除等功能。云数据库服务企业云操作系统提供基于物理服务器的高性能云数据库服务，自动化云数据库部署方案，提供HA高可用保障。支持Oracle、SQL Server、MySQL三种数据库，租户通过Portal自助申请数据库服务

27、，后续工作包括安装Oracle、SQL Server、MySQL程序、创建数据实例、分配、邮件通知等全部自动化完成。应用编排企业云操作系统应用编排为云管理员提供一个拖拽式的、可视化的将用户所需的主机资源、网络资源和软件资源组合在一起而形成的可快速部署应用的能力， 企业云操作系统提供内置的MySQL、Apache等软件，同时支持用户自定义软件的上传安装，管理员可以通过拖拽的方式编排自己的主机、网络和软件，编排完成后保存为模版，为后续的应用实例化提供极大方便。VDC虚拟数据中心VDC虚拟数据中心为租户带来一个集中的、可视化的、所见即所得的编排、部署、监控自己的私有数据中心网络和云业务服务的能力。用

28、户可以通过拖拽的方式编排自己的网络，然后进行批量统一部署，直观、快捷；全局监控，一目了然。灵活的分权分域管理Cloud OS支持多种用户角色和分级的多租户管理，二者结合为用户提供灵活的分权分域管理。多种用户角色云管理员：负责整个云平台的管理，进行全局资源配置，计费策略、资源规格定义，划分组织和配额，分配组织管理员，统一监控全局资源的使用情况、计费统计、运维健康状态等（Admin账号是默认的云管理员）；组织管理员：通过租户服务台操作，可以创建下属组织，为下属组织分配资源配额，创建本组织的普通用户以及下级组织的管理员和普通用户；为本组织申请网络、防火墙等资源；查看组织及下属组织的资源使用状况、费用

29、统计等；普通用户：通过租户服务台操作，可以申请云主机、云硬盘等资源服务，并对已申请的资源进行监控和管理；可以查看自己的资源使用状况、费用信息等；审计员：可以查看云平台中审计信息，包括各类管理人员和用户的身份鉴别记录、操作记录、以及访问受保护资源的行为记录等； 自定义权限分组：支持基于上述四种角色，进一步定制用户权限，可以控制到操作菜单粒度；通过自定义角色分组，可以实现定制服务目录。多层次的租户组织结构企业云操作系统支持灵活的多租户管理，每个租户对应一个组织，按组织进行资源配额和计费，组织内自主管理（子组织创建、业务审批等），满足政府、企业、高校等用户的复杂分权管理需求。每个组织有自己独立的资源配额，组织管理员可以自由的创建子组织，为子组织创建组织管理员和用户账号，从组织的配额内划分资源做为子组织的配额。父组织可以统一查看各子组织的资源使用情况和费用统计。父组织和子组织之间的更像是一种行政从属关系，两者的网络是互相隔离的，各自拥有自己的私有网络。这种多层次的组织结构非常灵活，实际运用中可以应对各种用户需求。例如用户需要将自己的资源分为测试和生产两个互相隔离的环境，二者互不干扰，但需要统一监控和计费。这时就可以在用户的组织