FusionSphere服务器虚拟化软件技术白皮书

1、 DOCPROPERTY DocumentName 技术白皮书华为专有和保密信息 版权所有 华为技术有限公司文档版本 DOCPROPERTY DocumentVersion V1.0 ( DOCPROPERTY ReleaseDate 2014-09-05)华为FusionSphere技术白皮书 STYLEREF Contents 目 录 DOCPROPERTY DocumentName 技术白皮书目 录 TOC o 1-1 h z t 标题 2,2,标题 3,3,Appendix heading 2,2,Appendix heading 3,3 HYPERLINK l _Toc4770706

2、81 1 摘要 PAGEREF _Toc477070681 h 1 HYPERLINK l _Toc477070682 2 FusionSphere产品概述 PAGEREF _Toc477070682 h 3 HYPERLINK l _Toc477070683 3 云平台提供的标准化原子能力 PAGEREF _Toc477070683 h 6 HYPERLINK l _Toc477070684 4 自动化能力 PAGEREF _Toc477070684 h 15 HYPERLINK l _Toc477070685 5 标准化和自动化背后的关键技术 PAGEREF _Toc477070685 h

3、 20 HYPERLINK l _Toc477070686 6 开放性，安全可靠 PAGEREF _Toc477070686 h 26 HYPERLINK l _Toc477070687 7 总结 PAGEREF _Toc477070687 h 33 HYPERLINK l _Toc477070688 8 缩略语/Acronyms and Abbreviations PAGEREF _Toc477070688 h 34摘要云计算并不是一种新的技术，而是在一个新理念的驱动下产生的技术组合。这个理念就是敏捷IT。在云计算之前，企业部署一套服务，需要经历组网规划，容量规划，设备选型，下单，付款，发货

4、，运输，安装，部署，调试的整个完整过程。这个周期在大型项目中需要以周甚至月来计算。在引入云计算后，这整个周期缩短到以分钟来计算。IT业有一条摩尔定律，芯片速度容量每18个月提升一倍。同时，IT行业还有一条反摩尔定律，所有无法追随摩尔定律的厂家将被淘汰。IT行业是快鱼吃慢鱼的行业，使用云计算可以提升IT设施供给效率，不使用则会拖慢产品或服务的扩张脚步，一步慢步步慢。云计算当然还会带来别的好处，比如提升复用率缩减成本，降低能源消耗，缩减维护人力成本等方面的优势，但在反摩尔定律面前，已经显得不是那么重要。业界关于云计算技术的定义，是通过虚拟化技术，将不同的基础设施标准化为相同的业务部件，然后利用这些

5、业务部件，依据用户需求自动化组合来满足各种个性化的诉求。云着重于虚拟化，标准化，和自动化。FusionSphere是一款成熟的Iaas层的云计算解决方案，除满足上面所述的虚拟化，标准化和自动化诉求外，秉承华为公司二十几年电信化产品的优秀基因，向您提供开放，安全可靠的产品。本文档向您讲述华为FusionSphere解决方案中所用到的相关技术，通过阅读本文档，您能够了解到：云的虚拟化，标准化，自动化这些关键衡量标准是如何在FusionSphere解决方案中体现的；FusionSphere解决方案是如何做到开放，安全可靠的；FusionSphere解决方案所包含的部件，所涉及的主要技术领域，使用的主

6、要单点技术；针对FusionSphere提供的各种技术选择，您怎样使用它们来满足您的业务诉求；本书分为如下章节：第一章，就是本章，给您对云计算，云平台有一个概括性的认识，并对本文档的阅读给出指导。第二章，讲述FusionSphere解决方案的产品组合，各个部件的简要介绍，以及各个云的理念是如何在各个部件中体现的。第三章，讲述FusionSphere提供的各种标准化的原子能力部件。第四章，讲述FusionSphere提供的各种自动化能力。第五章，讲述埋藏在这些标准化原子能力和自动化能力之下的关键技术。第六章，向您介绍FusionSphere在开放性和安全可靠性方面所作的努力。第七章，一个很简单的

7、总结，并给出FusionSphere Foundition版本的下载路径，非常欢迎您下载试用。希望您阅读愉快。FusionSphere产品概述本章摘要通过阅读本章，您可以了解到：FusionSphere解决方案的产品组合；从用户视角看到的技术地图，以及各个单点技术存在的价值；您可以怎样利用这些单点技术来构建您的业务；产品组合及功能FusionSphere产品通过在服务器上部署虚拟化软件，将硬件资源虚拟化，从而使一台物理服务器可以承担多台服务器的工作。通过整合现有的工作负载并利用剩余的服务器以部署新的应用程序和解决方案，可以实现较高的整合率。除此之外，FusionSphere还提供企业级及运营级

8、虚拟数据中心技术，以及跨站点容灾等能力。FusionSphere产品方案如下图所示。主要组件及其功能：FusionCompute：提供对x86物理服务器，SAN设备的虚拟化能力，并提供软件定义网络基础能力。FusionManager：使用FusionCompute能力，并集成防火墙，负载均衡器等的自动化管理能力，提供企业级和运营级的虚拟数据中心管理方案。UltraVR：提供跨站点容灾能力。FusionStorage：基于x86服务器提供存储虚拟化能力。FusionSphere SOI：综合FusionSphere分析系统性能和容量状况，并使用直观的视图进行呈现，前瞻性地分析系统容量的未来趋势。

9、指出造成性能问题的根本原因或者辅助问题定界。FusionSphere技术地图下图为从用户体验角度可感知的技术地图，每一点展开都会有很多的细节，同时还有很多隐藏在系统背后不被感知的技术。随着对文档的深入阅读，您会逐渐对这些技术有一个轮廓性的描述。前面说到，云计算的理念是通过虚拟化技术，将不同的基础设施标准化为相同的业务部件，然后利用这些业务部件，依据用户需求自动化组合来满足各种个性化的诉求。这张技术地图就从“虚拟化”，“标准化”和“自动化”这些角度组织所有的技术。同时，FusionSphere是一个开放的系统，所以在这个技术地图中增加了“开放”这一纬度来表示。部件虚拟化开放标准化自动化Fusio

10、nCompute计算虚拟化存储虚拟化网络虚拟化集群技术软件负载均衡软件网络部件通用X86服务器通用SAN存储虚拟机虚拟存储虚拟网络平面虚拟DHCP虚拟网关虚拟负载均衡标准构件自动发放构件服务质量保障FusionManager防火墙虚拟化负载均衡虚拟化应用虚拟化异构防火墙设备F5负载均衡异构计算虚拟化云存储虚拟防火墙虚拟VPN虚拟负载均衡虚拟数据中心虚拟私有云虚拟应用FusionStorage存储虚拟化X86服务器虚拟存储UltraVR容灾复制能力虚拟化虚拟主机容灾在下面的篇幅中我们会以一种便于理解的方式来讲解他，让您对FusionSphere解决方案，乃至一个通用的云平台应该提供的能力循序渐进

11、的加深了解。云平台提供的标准化原子能力让我们再次回想下云的定义：通过虚拟化技术，将不同的基础设施标准化为相同的业务部件，然后利用这些业务部件，依据用户需求自动化组合来满足各种个性化的诉求。积木是最巧妙的玩具，就因为它具备的原子特性：构件形态稳定，易于替换，随意组合，可回收重用。云是为敏捷IT而生，FusionSphere平台提供一系列标准化的原子能力，协助用户像搭积木一样的简便快捷的构建自己的系统。这一章，我们开始讲解标准化后的原子能力。通过理解这些标准化构件，一方面您可以很好的理解云平台为您提供怎样的基础服务，一方面您可以更好的理解这些构件，以便于您利用这些构件来搭建您的系统。本章将依据Fu

12、sionSphere的产品组合展开，逐一向您讲解FusionSphere能提供的原子能力。FusionCompute提供的标准化原子能力虚拟机x86虚拟化技术就是将通用的x86服务器经过虚拟化软件，对最终用户呈现标准的虚拟机。这些虚拟机就像同一个厂家生产的系列化的产品一样，具备系列化的硬件配置，使用相同的驱动程序。FusionCompute就是这样一个虚拟化系统，支持将x86服务器虚拟化为多台虚拟机。最终用户可以在这些虚拟机上安装各种软件，挂载磁盘，调整配置，调整网络，就像普通的x86服务器一样使用它。对于最终用户，虚拟机比物理机的优势在于它可以很快速的发放，很方便的调整配置和组网。对于维护人

13、员来讲，虚拟机复用了硬件，这样硬件更少，加上云平台的自动维护能力，维护成本显著降低。对于系统管理员，可以很直观的知道资源使用的总量及变化趋势，以便决策是否扩容。虚拟机相关的详细技术方案，请参考华为FusionSphere 5.1 虚拟化技术白皮书 (服务器虚拟化)。虚拟存储FusionCompute支持将SAN设备，计算节点本地存储，以及FusionStorage提供的虚拟存储空间统一管理，以虚拟卷的形式分配给虚拟机使用。对于最终用户，就像x86服务器使用本地硬盘一样的方式使用，可以格式化，安装文件系统，安装操作系统，读写。同时，虚拟化的存储还具备快照能力，可以调整大小，这是物理硬盘不能实现的

14、。对于管理员来说，虚拟存储卷并不一对一映射到某块具体的磁盘，而是收敛到几台SAN设备。由于SAN设备已经有了可靠性保障，所以更换硬盘的工作量大规模下降。同时，虚拟存储具备瘦分配，灵活调整，Qos可限制，可迁移等等比物理盘强的特性，在整体成本方面优势很明显。相关的详细技术方案，请参考华为FusionSphere 5.1 存储虚拟化技术白皮书 (服务器虚拟化)。虚拟网络FusionCompute具备EVS功能，支持分布式虚拟交换，可以向虚拟机提供独立的网络平面。像物理交换机一样，不同的网络平面间通过VLAN进行隔离。这种技术具备如下的特点：同一宿主机上的不同虚拟机，如位于不同VLAN，则不能直接互

15、通；同一宿主机上的不同虚拟机，如位于相同VLAN，则可以直接二层互通。此时网络流量通过内存交换，不受任何网络带宽限制。不同宿主机上的不同虚拟机，如位于相同VLAN，则可以通过外部交换机进行互通，就像没有虚拟化一样。通过这种能力，您可以将VLAN视为独立的网络平面，通过向不同的虚拟机分配不同的VLAN，来实现各种业务间的隔离。更详细的内容，参见华为FusionSphere 5.1 分布式虚拟交换机技术白皮书 (服务器整合)虚拟DHCP虚拟DHCP就是一种DHCP服务，可以部署到任意的虚拟网络平面中。您可以透过此服务来管理虚拟机的IP地址分配。虚拟DHCP其实是一台独立的虚拟机，其上面运行的DHC

16、P程序与物理DHCP服务并无功能上的显著区别。由于虚拟DHCP服务是通过虚拟机部署的，所以可以随时依据您的需要灵活的部署到网络平面内。后面讲到FusionManager提供的能力时，您会看到，这台虚拟DHCP的部署过程也是自动化的，并不需要您手动部署。由于虚拟DHCP服务是服务于指定网络平面的，所以不同的网络平面间，您可以使用不同的DHCP服务，这样就可以在不同的网络平面之间做到IP地址重叠。FusionCompute提供的虚拟DHCP服务，在传统的DHCP服务上追加了虚拟机DHCP数据的集中管理能力。即虚拟机的MAC地址和IP地址绑定关系是集中存储在FusionCompute的集中数据库中的

17、。这样的好处，就是当某一个虚拟DHCP服务实例发生故障时，我们可以很方便的重新部署一个虚拟DHCP服务，然后把数据注入进去。这样使得虚拟服务的修复便得容易。总结一下，虚拟DHCP服务具备如下优点：按需随时部署回收；支持IP地址重叠；无状态，便于替换；虚拟网关服务使用虚拟三层网关服务可以为子网提供三层路由的能力。三层网关会占用子网的网关地址，向子网内的虚拟机及其他设备提供三层路由的能力。从这一点讲，虚拟网关的能力与物理网络设备（交换机，路由器等）一致。和虚拟DHCP服务一样，虚拟网关服务也是通过向虚拟网络平面部署虚拟机来实现虚拟网关服务的。即，通过一台虚拟机为虚拟网络平面上的某个Subnet提供

18、路由能力。虚拟网关服务可以同时为多个子网提供网关能力。当虚拟网关服务同时位多个子网提供服务时，虚拟网关会自动配置这些子网间的默认路由。这样很方便，一个虚拟网关下的多个子网间默认就是可以路由的。虚拟网关服务除了提供网关能力外，还提供NAT和NAPT的能力。基于此能力可以实现更加灵活的组网和业务。虚拟网关的数据也是集中存储在FusionCompute的数据库中。虚拟网关的修复方式和DHCP服务一样，都是重新部署虚拟机，注入数据。这使得虚拟网关的修复变得很容易。总结一下，虚拟DHCP服务具备如下优点：按需随时部署回收；同时服务多个子网，并默认全通；支持NAT/NAPT；无状态，便于替换；由于虚拟网关

19、运行于虚拟机之上，其处理能力及带宽吞吐量会受宿主机上其他虚拟机的影响。对于网络压力不大的场景，可以使用虚拟网关来应对，这样部署方便且成本低。对于网络压力比较大的场景，建议使用物理设备作为网关。FusionManager支持将物理防火墙虚拟化为虚拟防火墙，同时也提供虚拟网关的能力，推荐在性能和安全要求比较高的场景使用。虚拟负载均衡服务虚拟负载均衡服务，通过在虚拟机上部署软件的负载均衡器，向虚拟化基础设施提供负载均衡的能力。由于虚拟负载均衡服务是部署在虚拟机上，所以它可以很方便的随时部署销毁。同时，FusionCompute提供的虚拟负载均衡服务数据是存储在FusionCompute的数据库中，所

20、以在出故障时可以很容易的恢复。由于虚拟负载均衡运行于虚拟机之上，其处理能力及带宽吞吐量会受宿主机上其他虚拟机的影响。对于网络压力不大的场景，可以使用虚拟负载均衡来应对，这样部署方便且成本低。对于网络压力比较大的场景，建议使用物理负载均衡器。FusionManager支持F5负载均衡器虚拟化，提供基于硬件的虚拟负载均衡服务。由于使用独立硬件，性能要远远高于软件的虚拟负载均衡服务。FusionManager提供的标准化原子能力虚拟防火墙FusionManager支持将物理的防火墙设备虚拟化为虚拟防火墙。虚拟防火墙可以分配给用户网络，放在网络的边界上，对外提供如下的功能：ACL隔离带宽限制三层网关默

21、认路由弹性IPSNAT穿越对于最终用户来讲，可以向配置物理防火墙一样方便的配置自己的虚拟防火墙。由于虚拟防火墙使用的实际上是物理防火墙的硬件资源，所以其性能和可靠性是有保障的。虚拟VPNFusionManager支持利用虚拟防火墙的能力对外提供VPN能力。当前支持的VPN类型：IPSec VPN server to server模式，用于跨广域的两个网络间的互通；L2TP over IPSec VPN，用于最终用户通过互联网访问私有网络；通过VPN能力，可以很方便的实现私有网络在云上的扩展，以及公网访问私有网络的能力。由于虚拟VPN使用的实际上是物理防火墙的硬件资源，所以其性能和可靠性是有保障

22、的。虚拟负载均衡FusionManager支持将F5负载均衡器虚拟化来提供虚拟负载均衡，同时也支持使用FusionCompute提供的虚拟负载均衡能力来提供虚拟负载均衡服务。负载均衡服务允许您将来自公网的流量依据一定的负载均衡规则分发到多个业务处理虚拟机上。结合虚拟防火墙提供的弹性IP能力，带宽限制能力，您可以很方便的控制您的web应用的流量和压力。FusionCompute提供的虚拟负载均衡运行于虚拟机之上，其处理能力及带宽吞吐量会受宿主机上其他虚拟机的影响。对于网络压力不大的场景，可以使用虚拟负载均衡来应对，这样部署方便且成本低。基于F5物理负载均衡器的虚拟负载均衡功能，其性能和处理带宽要

23、远远优于虚拟机上的负载均衡服务。但是您需要采购F5的负载均衡设备。虚拟数据中心虚拟数据中心为最终用户提供一种能力，用来良好的管理自己在云上的资产。用户或用户的组织在云上的所有虚拟资产都被放置在一个或多个“虚拟数据中心”内。不同的组织可以设定不同的虚拟数据中心，一个组织只能看到自己的虚拟数据中心。虚拟数据中心管理如下信息：组织，组织内的用户。通过设定组织和用户，允许一个组织内的多个用户访问同一个虚拟数据中心，从而实现资源共享使用。资源配额。该组织可以使用的资源的最大容量，比如计算能力，内存，网络带宽，VLAN个数等等。组织资产。该组织已经拥有的所有资产。组网。资产之间的网络连接拓扑关系，以虚拟私

24、有云的形式显示。应用。该组织所拥有的应用信息，以虚拟应用的形式显示。通过这个能力，可以让用户良好的管理自己的资产。更详细的内容，请参阅华为FusionSphere 3.1 虚拟数据中心技术白皮书。虚拟私有云虚拟私有云为用户提供资产之间的组网关系。一个虚拟私有云可以包括如下元素：虚拟防火墙服务，用于提供虚拟私有云的边界防护；虚拟网关服务，用于在虚拟私有云内部划分一个或多个网络平面；虚拟DHCP服务，用于分配虚拟机；虚拟VPN服务，用于跨云的网络互通；弹性IP服务，用于提供公网访问能力；虚拟负载均衡，用于提供负载均衡服务；虚拟私有云为最终用户提供对于网络拓扑的全面控制能力，以方便最终用户管理。虚拟

25、私有云的价值，一方面在于它支撑了敏捷IT，提供了快速发放网络的能力。而另一方面在于替管理员管理了纷繁复杂的网络资源。使用VPC后，管理员不再需要记录VLAN分配情况，IP地址分配情况，不再需要管理同一台防火墙设备，或交换机设备上不同应用间的配置冲突。这一切都由管理系统来管理，不需要用户来额外记录。更详细的内容，请参阅华为FusionSphere 5.1 虚拟数据中心技术白皮书。虚拟应用FusionSphere提供的虚拟应用管理能力，主要围绕虚拟应用的四个阶段进行，分别为虚拟应用的模板设计、基于应用模板的虚拟应用发放、已发放应用实例的监控管理、以及基于业务需求或监控结果，而主动或被动的对应用进行

26、的变更，整体过程如下图所示：虚拟应用模板制作，既支持系统管理员制作全系统公共模板（所有组织用户都可以使用），也支持由组织内用户制作组织内共享模板，而保证应用模板的私密性。除此之外，FusionSphere还支持将已有的虚拟机以应用的形式组织起来管理，更灵活方便。同时在应用运行周期内给用户提供基于应用业务进程级别的数据监控。详细信息，请参阅华为FusionSphere 5.1 虚拟应用技术白皮书。运营能力服务是可供用户申请的资源模板，包括VDC、云主机、应用实例和磁盘等服务。Domain Service Manager可以根据需求定义服务目录，可定义项目包括：1) 服务名称、描述、图标。2) 用

27、户申请服务时可自定义哪些服务参数。（例如可以在定义服务时开放虚拟机规格由用户申请虚拟机服务时自己定义）。3) 管理员审批时可以配置哪些服务参数。（例如管理员收到虚拟机申请后，可以给虚拟机配置一个静态IP）4) 锁定某些服务参数，锁定的服务参数在用户申请服务时没有权限配置。（例如定义虚拟机服务指定操作系统类型为Win7）。5) 配置服务的审批策略：需要审批、不需要审批。详细信息，请参阅华为FusionSphere 5.1 运营高级功能技术白皮书。FusionStorage提供的原子能力虚拟存储FusionStorage是一种分布式存储系统，利用x86服务器的本地硬盘资源，向最终用户提供虚拟存储能

28、力，供虚拟机使用。FusionStorage是分布式的，提供给最终用户的每一块虚拟存盘实际上都是分布在不同的x86服务器上，这样做的好处是可以提供极高的读写速率。同时，分布式的系统架构也使得FusionStorage容易扩展，并能良好的处理故障。FusionStorage是FusionSphere所提供的一种存储能力。除此外，FusionSphere还支持将外部SAN设备虚拟化后提供虚拟存储能力。UltraVR提供的原子能力虚拟主机容灾UltraVR提供两套的远程复制容灾方案，一种是配合华为存储的远程复制功能，将生产站点存储上的虚拟机数据远程复制到容灾站点。如果客户使用的是异构存储，则可以利用

29、FusionCompute提供的虚拟化层远程复制功能,将生产站点的虚拟机数据远程复制到容灾站点。同时UltraVR实现VM管理数据的复制和容灾恢复计划的管理，在发生灾难时执行容灾恢复计划进行自动容灾切换。其中RPO为阵列间复制周期，RTO为全系统切换与VM启动时间 （典型配置 3000VM, 4小时）。UltraVR基于存储远程复制容灾方案具有以下功能：1、集中式恢复计划支持创建和管理恢复计划。自动发现并显示受阵列保护的虚拟机。将虚拟机映射到故障切换站点上的相应资源（如集群、存储或网络）。2、自动执行故障切换支持一键启动恢复计划。自动将远程复制从LUN提升为主，以便用于恢复。监控站点的可用性，

30、并在可能发生站点故障时向用户发出警报。管理和监控恢复计划的执行。3、无中断测试（容灾演练）自动执行恢复测试。使用存储快照执行恢复测试，不会丢失复制的数据。完成测试后自动清理测试环境。可查看和导出测试结果，以及执行故障切换。4、计划内迁移自动执行计划内迁移，并正常关闭原始站点上受保护的虚拟机。启动迁移过程前确保在应用保持一致的状态下完整复制虚拟机数据。执行数据同步以强制将关闭的虚拟机完整复制到故障切换站点。其他原子能力备份FusionSphere支持集成HyperDP提供虚拟机备份能力。HyperDP利用FusionCompute提供的虚拟机快照能力，通过针对虚拟机设置备份策略的方式，定期自动进

31、行虚拟机的备份。HyperDP虚拟机备份方案具有以下功能特点：无代理备份，不需要在要备份的虚拟机内安装备份代理软件。支持虚拟机在线备份，不管虚拟机是开机还是关机都可进行备份。支持对多种生产存储上的虚拟机进行备份和恢复，包括FusionStorage与存储虚拟化。支持备份到多种备份存储，包括备份服务器所在虚拟机挂载的虚拟磁盘（可位于SAN、NAS或本地硬盘上）和外接的NFS/CIFS共享文件系统存储设备（如NAS）。系统运行洞察FusionSphere SOI从健康、风险和效率三个维度进行打分，综合分析系统性能和容量状况，并使用直观的视图进行呈现。FusionSphere SOI提供自学习功能，

32、动态设定阈值，判断系统是否出现异常波动。FusionSphere SOI支持前瞻性地分析系统容量的未来趋势。FusionSphere SOI支持收集和分析性能数据，进行溯源和关联，指出造成性能问题的根本原因或者辅助问题定界。FusionSphere SOI支持PDF或CSV格式容量报告功能，提供对虚拟机、主机和集群等对象提供详细丰富的容量报表。自动化能力概述云的核心理念是虚拟化，标准化和自动化。前面已经讲解了FusionSphere所支持的标准化构件。作为一个云平台，仅仅提供标准化并不能称之为云，必须要有自动化能力才能更加好用。在自动化方面，FusionSphere提供了大量的自动化功能，用来

33、简化日常管理动作。依据eTOM模型，在日常管理动作中，主要关心如下的关键点：策略：资源的供给如何满足业务的需求，在不同的业务间怎么调整资源分配策略。基础设施：我们拥有哪些设施，使用情况是怎样的，状态是怎样的。这些基础设施是如何按照既定策略来支持产品的。产品/服务：我们对外提供哪些服务，这些服务的质量是怎样的，基础设施是怎样支撑这些产品和服务的。发放：一个具体的产品/服务实例是怎样发放的。保障：系统怎样保障一个已经发放的产品/服务实例的质量。计量：服务/产品的实例的用量是怎样的，用户偏好是什么，怎样调整资源及策略以便更好的提供产品/服务。对于FusionSphere来说，所提供的产品/服务，就是

34、在上面一章中所描述的标准化部件。FusionSphere的自动化管理提供了大量的能力，来协助系统管理员和最终用户来更加方便的管理和使用这些服务。基础设施管理为了提供服务，FusionSphere使用了大量的基础设施，包括服务器，网络，存储，防火墙，负载均衡器等。FusionSphere对于这些设备提供管理能力。FusionSphere从保障服务的角度管理基础设施，关注于基础设施的纳管，资源情况的监控，设备状态，并提供常用的管理动作给管理员使用。FusionSphere提供对如下设备的管理：服务器，管理服务器的位置，监控信息，并支持常用的操作；SAN设备，提供SAN设备的告警接入；交换机，提供交

35、换机的告警接入；防火墙，提供防火墙的状态及自动配置；负载均衡器，提供负载均衡器的状态及自动配置；标准化部件发放及使用所有在上一章描述的标准化部件都提供完备的生面周期管理能力，包括发放，创建，使用，调整，配置，回收。用户可以通过界面进行操作，也可以通过Web service接口通过编程访问。质量保证FusionSphere提供的大量的机制来协助管理员实现质量保证，包括主动管理和被动管理方式。所谓主动管理，就是管理员设定策略，由管理系统依据这些设定自动的进行质量保证。而被动管理则是提供信息给管理员，由管理员依据这些信息进行管理。如下列出常用的主动管理和被动管理能力主动管理FusionSphere系

36、统中有很多主动管理的功能，大部份都是管理员感知不到的，这里面一些关键功能，比如虚拟机死机检测，休眠检测，虚拟网络的被攻击检测，管理系统本身的故障检测等，这些功能太多就不一一列出。如下仅列出管理员常用的主动管理功能。虚拟机HA虚拟机HA(High Availability)机制，可提升虚拟机的可用度，允许虚拟机出现故障后能够重新在资源池中自动启动虚拟机。在已经创建的集群中如果高级设置中的HA功能已经启用，那么用户在该集群中创建虚拟机时，可以选择是否支持故障重启，即是否支持HA功能。系统周期检测虚拟机状态，当物理服务器宕机等引起虚拟机故障时，系统可以将虚拟机迁移到其他物理服务器重新启动，保证虚拟机

37、能够快速恢复。目前系统能够检测到的引起虚拟机故障的原因包括物理硬件故障、系统软件故障。重新启动的虚拟机，会像物理机一样重新开始引导，加载操作系统，所以之前发生故障时没有保存到硬盘上的内容将丢失。对于未启用HA功能的虚拟机，当发生故障后，此虚拟机会处于停机状态，用户需要自行操作来启动这台虚拟机。虚拟机DRS动态资源调度 (DRS) 动态分配和平衡资源，采用智能调度算法，根据系统的负载情况，对资源进行智能调度，达到系统的负载均衡，保证系统良好的用户体验。动态资源调度策略针对集群 (Cluster) 设置，可以设置调度阈值、定义策略生效的时间段。在策略生效的时间段内，如果某主机的CPU、内存负载阈值

38、超过调度阈值，系统就会自动迁移一部分虚拟机到其它CPU、内存负载低的主机中，保证主机的CPU、内存负载处于均衡状态。虚拟机Qos客户可以自定义必须在同一主机上运行或必须分开主机运行的虚拟机，或者限定某些虚拟机只能在部分主机范围内运行和迁移。虚拟机QoS功能，实现了可衡量的计算能力，用来保证虚拟机的计算能力在一定范围内，隔离了虚拟机间由于业务变化而导致的计算能力的相互影响，满足了不同业务虚拟机的计算性能要求。同时可以更好地控制计算资源，最大程度复用资源，降低成本，提高用户满意度。虚拟机Qos主要体现在CPU Qos和内存Qos。CPU QoS虚拟机的CPU QoS用于保证虚拟机的计算资源分配，隔

39、离虚拟机间由于业务不同而导致的计算能力相互影响，满足不同业务对虚拟机计算性能的要求，最大程度复用资源，降低成本。创建虚拟机时，可根据虚拟机预期部署业务对CPU的性能要求而指定相应的CPU QoS。不同的CPU QoS代表了虚拟机不同的计算能力。指定CPU QoS的虚拟机，系统对其CPU的QoS保障，主要体现在计算能力的最低保障和资源分配的优先级。内存QoS提供虚拟机内存智能复用功能，依赖内存预留比。通过内存气泡占用等内存复用技术将物理内存虚拟出更多的虚拟内存供虚拟机使用，每个虚拟机都能完全使用分配的虚拟内存。该功能可最大程度的复用内存资源，提高资源利用率，且保证虚拟机运行时至少可以获取到预留大

40、小的内存，保证业务的可靠运行。 系统管理员可根据用户实际需求设置虚拟机内存预留。内存复用的主要原则是：优先使用物理内存。应用自动扩缩系统按照用户预先设定的应用资源变更策略，自动的调配应用的伸缩组内的计算节点数量，已达到应用的资源随应用负载的变化而变化。弹性伸缩是使用云计算的核心收益之一，可以实现计算资源与业务负载之间的动态匹配，不仅可以更好的支撑业务的可用性、改善用户体验，同时也能最大限度的提升资源的使用效率，有效避免为了支撑应用将来的业务高峰，而预先多分配额外的资源。用户可以针对系统对于不同类型的应用设置不同的资源使用策略。系统分为三种策略类型：组内自动伸缩策略，组间资源回收策略，时间计划策

41、略这里可以分为伸和缩。组内自动伸缩策略：组内自动伸缩是针对单独的应用而言的。应用在运行过程中，组内自动伸缩策略会根据应用的当前负载动态的调整应用实际使用的资源，这里的动态调整主要分为伸和缩伸是指当一个应用资源负载较高时，系统可以自动的给这个应用动态的添加虚拟机，并且安装应用软件，以降低应用的整体资源负载，使应用能够健康的运行。缩和伸是相对的，当应用的资源负载很低时，系统可以自动的减少应用使用的虚拟机，释放相应的资源，以达到应用间资源的有效复用和节能减排的目的。组间资源回收策略：组间资源回收策略指的是，当系统资源不足的情况下，系统可以根据组间设置的资源复用策略， 优先使优先级高的应用使用资源，使

42、优先级低的应用释放资源，以供优先级高的应用使用。时间计划策略：时间计划策略允许用户对于不同的应用实现资源的分时复用。用户可以设置计划策略，使得不同的应用分时段的使用系统资源，比如说白天让办公用户的虚拟机使用系统资源，到了晚间可以让一些公共的虚拟机占用资源。虚拟机自动备份虚拟机备份是使用华为HyperDP备份软件，配合FusionCompute快照和CBT（Changed Block Tracking）功能实现的虚拟机数据备份方案。HyperDP通过与FusionCompute 配合，实现对指定虚拟机的备份。当虚拟机数据丢失或故障时，可通过备份的数据进行恢复。数据备份的目的端为本地虚拟磁盘或Hy

43、perDP外接的共享网络存储设备（NAS）。HyperDP支持通过设置备份策略，实现虚拟机的自动定期备份。支持针对不同虚拟机或虚拟机组设置不同备份策略，最多支持200个备份策略。支持对全备份与增量备份或差量备份分别设置不同备份周期、备份时间窗口；如支持设置每周进行一次全备、每天进行一次增备，也可只进行一次全备，后续一直进行增备。支持设置备份数据保留时间以自动清除过期备份数据。支持设置备份策略优先级。被动管理被动管理向管理员提供常见的展示，报表，统计，告警，事件等能力。管理员可以基于这些能力进行管理。计量FusionSphere提供原始计量信息，可用于任何统计系统对各种资源的使用情况进行统计。输

44、出信息采用固实二进制格式，占用空间小，便于分析和转储。小结管理的终极目标就是要用户忘掉管理。对于用户来讲，最好的办法就是设定，然后忘记（set it and forget it）。基于这个理念，FusionSphere还有很长的路要走。后续，各种基于策略的管理设定会不断被加进来，逐渐增强系统主动管理的能力。标准化和自动化背后的关键技术计算虚拟化FusionSphere的计算虚拟化使用UVP平台。UVP平台作为介于硬件和操作系统之间的软件层，采用裸金属架构的X86虚拟化技术，实现对服务器物理资源的抽象，将CPU、内存、I/O等服务器物理资源转化为一组可统一管理、调度和分配的逻辑资源，并基于这些逻

45、辑资源在单个物理服务器上构建多个同时运行、相互隔离的虚拟机执行环境，实现更高的资源利用率，同时满足应用更加灵活的资源动态分配需求，譬如提供热迁移、DRS等高可用特性，实现更低的运营成本、更高的灵活性和更快速的业务响应速度。UVP具备计算虚拟化，内存虚拟化，存储虚拟化，网络虚拟化的基础能力，并具备高可用，安全，管理方便等方面的各种功能，广泛的用于服务器整合，虚拟桌面，科学计算，Web应用等场景。UVP统一虚拟化平台作为华为云计算解决方案的关键技术平台，主要定位企业关键应用领域，采用裸金属架构的X86虚拟化技术，是一个基于开源XEN技术增强的全面的服务器虚拟化平台。通过实现对服务器物理资源的抽象,

46、 将CPU、内存、I/O等服务器物理资源转化为可统一管理和分配的逻辑资源，为应用提供安全隔离的虚拟机运行环境, 可充分利用硬件辅助虚拟化技术，具有更高的性能、可用性和安全性特点，结合上层云操作系统管理功能，可实现更低的运营成本、更高的自动化管理水平和更快速的业务响应速度。更详细的信息，请参考华为FusionSphere 5.1 虚拟化技术白皮书。存储虚拟化FusionSphere提供基于主机的存储虚拟化功能，用户不需要再关注存储设备的类型和能力。存储虚拟化可以将存储设备进行抽象，以逻辑资源的方式呈现，统一提供全面的存储服务。可以在不同的存储形态，设备类型之间提供统一的功能。FusionSphe

47、re提供基于存储虚拟化平台提供的众多存储业务，可以提高存储利用率，更好的可靠性、可维护性、可以带来更好的业务体验和用户价值。FusionSphere支持IPSAN、FCSAN、NAS、本地磁盘。可以做到以文件系统进行屏蔽，统一提供文件级别的业务操作。FusionSphere提供了包括精简置备磁盘、增量快照、存储冷热迁移、链接克隆虚拟机、虚拟机磁盘扩容、等众多功能。FusionSphere还提供SAN存储直通特性，可以极大地提升Oracle数据库运行在云平台上的性能。在这种方案中，FusionSphere使用了PVSCSI技术和HBA卡直通技术，允许虚拟机直接通过SCSI命令控制SAN设备上的磁

48、盘。FusionSphere还提供数据存储扩容特性，使得一个数据存储可以管理多个物理LUN空间，从而实现对数据存储灵活地进行空间扩容，有效提高数据存储扩展性。更详细的信息，请参考华为FusionSphere 5.1 存储虚拟化技术白皮书。分布式虚拟交换机FusionSphere支持运行于计算服务器节点的分布式虚拟交换机。FusionSphere的分布式虚拟交换在服务器的CPU中实现完整的虚拟交换的功能，虚拟机的虚拟网卡对应虚拟交换的一个虚拟端口，服务器的物理网卡作为虚拟交换的UplinkPort。分布式虚拟机具备如下特点：服务器内部的通信性能：同一服务器上的虚拟机间报文转发性能好，时延低。VS

49、witch实现虚拟机之间报文的二层软件转发， 报文不出服务器，转发路径短，性能高；跨服务器通信性能：跨服务器，需要经物理交换机进行转发，相比物理交换机实现虚拟交换，由于虚拟交换模块的消耗，性能稍低于物理交换机实现虚拟交换；扩展灵活：服务器实现虚拟交换，由于采用纯软件实现，相比采用L3芯片的物理交换机，功能扩展灵活、快速，可以更好的满足云计算的网络需求扩展；规格容量大：服务器内存大，相比物理交换机，在L2交换容量、ACL容量等，远大于物理交换机。除此之外，FusionSphere还支持基于华为iNic智能网卡提供分布式虚拟交换的能力，以及通过支持SRIOV的网卡提供虚拟交换的能力。虚拟交换机提供

50、虚拟网络安全能力，可以防止虚拟机的IP地址仿冒，防止DHCP仿冒，防止广播风暴。同时FusionSphere业务还支持IPv6，系统支持业务平面虚拟机配置和使用IPv6地址相互通信。虚拟机可以支持IPv6单栈、IPv4单栈或IPv4和IPv6双栈。更详细的信息，请参考华为FusionSphere 5.1 分布式虚拟交换机技术白皮书。Anywhere USB华为FusionCompute部署AnywhereUSB的解决方案，在不影响虚拟化高级功能包括虚拟机迁移、虚拟机HA和资源调度的前提下，完美的支撑虚拟机运行依赖USBkey的业务，使用过程中FusionCompute不需要做额外配置。为了启动

51、Anywhere USB，虚拟机内需要安装相应的驱动程序并作设置。更详细的信息，请参考FusionCompute 使用AnywhereUSB连接USB设备技术白皮书。备份方案FusionSphere解决方案针对不同的业务场景、应用类型、 用户规模、IT基础设施条件、投资预算，提供以下四种有针对性的备份解决方案：用户数据备份到NBU备份服务器（传统备份）HyperDP虚拟机备份（虚拟机备份）基于IPSAN的备份（存储备份）FusionSphere备份方案选择建议：推荐采用HyperDP虚拟机备份方案。当需要生产存储故障后快速恢复业务时，建议采用“IPSAN本地备份”方案。当需要用户级历史数据恢复

52、，或存在归档需求时，建议采用“用户数据备份到NBU方案”。当采用“用户数据备份到NBU” 方案时，建议采用HDP3500E，可联系华为存储产品对HDP3500E进行配置报价。更详细的内容请参考华为FusionSphere 3.1 备份方案白皮书。容灾方案容灾系统是指在相隔较远的异地，建立两套或多套功能相同的系统，系统之间可以相互进行健康状态监视和功能切换，当一处系统因意外(如火灾、洪水、地震、人为蓄意破坏等)停止工作时，整个应用系统可以切换到另一处，使得该系统功能可以继续正常工作。FusionSphere针对不同的业务场景, 应用类型, 用户规模,IT基础设施条件, 投资预算, 提供以下三类有

53、针对性的容灾解决方案:UltraVR基于存储远程复制/主机复制容灾方案基于VIS6600T的城域双活容灾方案基于CDP的应用容灾方案FusionSphere容灾方案整体示意图FusionSphere容灾方案选择建议：推荐采用UltraVR基于存储复制容灾方案。当需要RPO=0，发生灾难自动恢复，对RTO要求较高时，建议采用跨站点共享存储容灾方案。当存在虚拟机、物理机混合容灾场景时，建议采用CDP应用层容灾方案。更详细的信息，请参考华为FusionSphere 5.1 容灾方案白皮书。虚拟数据中心虚拟数据中心技术向最终用户提供一个虚拟的所见即所得的数据中心，其特点表现在：网络设备的虚拟化。虚拟数

54、据中心技术将防火墙，负载均衡器，二层网络，三层网关，DHCP，VPN这些设备虚拟化，向最终用户提供原子级的部件。用户可以像搭积木一样搭建自己的网络。由于使用了虚拟化技术，这些用户使用的都是虚拟设备。部门间隔离。虚拟数据中心技术可以给不同的部门分配不同的网络，包括VLAN，IP地址段，甚至虚拟防火墙。重要的是，这样不同的部门间是互相隔离的。由于虚拟化技术解除了不同部门，组织，业务网络之间的耦合，IT人员只需要面对的多个独立的简单网络，而不是共用同一套网络设备深度耦合的多个系统。资源分配可追溯。所有分配出去的虚拟资源，以及VLAN，IP地址这些资源，都会被追踪记录下来，以便于管理及追溯。关键资源可

55、管控。公网IP地址，公网带宽，VPN这些稀缺资源，可以很好的被管理起来，随业务部门的需求分配。自服务。提供用户自服务界面，最终用户经过简单的培训即可自行维护自己的网络。在虚拟数据中心技术方案中，不同的部门，或不同的业务，可以使用独立的“VPC”来隔离。一个VPC就是一个安全的网络环境，包括如下网络部件：一台虚拟防火墙；多个网络平面；部署在该网络中的DHCP，VPN，负载均衡器，三层网关等。除基础功能外，虚拟数据中心方案还提供灵活多样的外部访问能力，安全组，以及弹性IP，带宽限制，Super-VLAN，浮动IP地址，双线机房等能力。虚拟数据中心方案还提供计量信息，Qos管理，配额管理等能力，满足

56、运营需求。FusionSphere还支持对多个数据中心的资源进行整合，为上层应用计算环境提供统一的资源服务。FusionSphere还支持资源SLA，不同应用和租户对计算、存储、网络资源要求不同，FusionSphere支持根据资源要求选择合适资源池下分配资源。更详细的内容请参见华为FusionSphere 5.1 虚拟数据中心技术白皮书。虚拟应用FusionSphere提供的虚拟应用管理能力，主要围绕虚拟应用的四个阶段进行，分别为虚拟应用的模板设计、基于应用模板的虚拟应用发放、已发放应用实例的监控管理、以及基于业务需求或监控结果，而主动或被动的对应用进行的变更，整体过程如下图所示：虚拟应用模

57、板制作，既支持系统管理员制作全系统公共模板（所有组织用户都可以使用），也支持由组织内用户制作组织内共享模板，而保证应用模板的私密性。除此之外，FusionSphere还支持将已有的虚拟机以应用的形式组织起来管理，更灵活方便。同时在应用运行周期内给用户提供基于应用业务进程级别的数据监控。详细信息，请参阅华为FusionSphere 5.1 虚拟应用技术白皮书。开放性，安全可靠开放性FusionSphere作为一个云平台，除了使用华为自产的软件，硬件外，也广泛的支持业界通用的设备。本节向您讲解FusionSphere支持的这种硬件设备及软件产品。开放API用户的运营系统和云平台对接时，通过该接口对

58、最终用户进行业务发放和管理。该API接口使得用户的运营系统可以对使用云平台的最终用户进行业务发放和管理，用户的运营系统可以通过该接口为添加或取消不同的云平台业务。该API接口支持SOAP和REST协议。基础设施当前，FusionSphere关方发布的兼容测试报告中共有x86服务器86款，SAN存储设备43款，交换机13款，涵盖业界主流供应商。此兼容性测试报告会定期刷新，需要时请向销售人员获取此文档的最新版本。由于设备的接入采用驱动形式，新款设备经过驱动开发和验证即可接入到FusionSphere系统中。虚拟化平台FusionSphere内含的FusionCompute是一款华为自研的云平台软件

59、，除此之外，FusionSphere还支持使用vSphere，Xen server作为底层虚拟化平台。云存储平台FusionSphere提供对于云存储平台的支持，用于向最终用户发放网盘或对象存储业务。支持的云存储平台有：华为UDS；移动大云存储；负载均衡器FusionSphere支持F5负载均衡器设备，支持利用F5负载均衡器提供虚拟负载均衡服务。除物理负载均衡器外，FusionSphere包含软件负载均衡器，可以通过软件负载均衡来提供业务。安全性根据云计算面临的威胁与挑战，华为提供虚拟化平台安全解决方案，如下 HYPERLINK l it_52_06_000003_mMcCpPsS_fig_0

60、1 o 图所示。分层简要介绍如下：云平台安全数据存储安全从隔离用户数据、控制数据访问、保护剩余信息、加密虚拟机磁盘、备份数据等方面保证用户数据的安全和完整性。虚拟机隔离实现同一物理机上不同虚拟机之间的资源隔离，避免虚拟机之间的数据窃取或恶意攻击，保证虚拟机的资源使用不受周边虚拟机的影响。终端用户使用虚拟机时，仅能访问属于自己的虚拟机的资源（如硬件、软件和数据），不能访问其他虚拟机的资源，保证虚拟机隔离安全。网络传输安全通过网络平面隔离、引入防火墙、传输加密等手段，保证业务运行和维护安全。运维管理安全从帐号密码、用户权限、日志、传输安全等方面增强日常运维管理方面的安全措施。除上述安全方案外，还通