云计算新一代数据中心

广州华资软件技术有限公司规划设计部罗迅贤新一代云数据中心解决方案日期：三月23目录成功实践分享数据中心挑战和趋势云数据中心解决方案124数据中心建设步骤3随着信息化建设不断深入，现有数据中心面临诸多挑战90days业务需求响应慢上线周期长烟囱式架构，资源独占资源利用率低20%↓2~4hr传统备份、容灾缺陷故障缺乏预见性故障恢复时间长2.5维护、能耗成本专业技能难匹配容量难规划新一代数据中心架构设计理念理念：高性能、高可靠、高安全绿色节能与节省空间资源共享与高度集成化高度灵活性和可扩充性管理集中化、自动化服务内容多样化（资料来源：国家电子政务网）云计算（cloudcomputing）是一种IT资源的交付和使用模式，指通过网络（包括互联网Internet和企业内部网Intranet）以按需、易扩展的方式向用户交付所需的硬件、平台、软件及服务等资源。云计算利用成熟的技术（虚拟化、并行计算、分布式计算等），进行技术应用和服务模式的创新：从强调单机的性能（ScaleUp）向“虚拟化、分布式、智能化”等方向发展（ScaleOut），构建海量信息的处理能力，通过海量低成本服务器替代传统专用大/小型机/高端服务器；通过分布式软件替代传统单机操作系统；通过自动管控软件替代传统的集中管理；从购买设备向购买服务转变；支撑海量信息处理的服务器和存储连接数以万计服务器的以太交换机“云计算”的灵魂—

云操作系统各种应用软件和资源服务—业务与应用软件、云主机、云桌面、云盘云平台云计算云服务云计算架构与服务模式切合新一代数据中心设计理念用户“云”云管理员应用库数据中心基础设施软件发行商发布&升级应用访问服务监控&管理逻辑集中，统一服务资源服务资源整合开放分散资源池化虚拟化开放封闭专用（大型机）1990s20142006软件定义网络孤立集中云服务资源池化计算虚拟化专有封闭数据中心可服务能力1950s1998虚拟化开放硬件公有云高效，服务型数据中心的云化历程与趋势开放SDNOpenStack计算资源虚拟化高可靠：保证业务持续稳定高性能：资源消耗降到最低大规模：业务可在更大范围内共享虚拟化虚拟化前虚拟化后WindowsAPPLinuxAPPLinuxAPPIT资源独立操作系统必须与硬件紧耦合资源抽像成共享资源池上层操作系统与硬件解耦，操作系统从资源池中分配资源APPWinLinuxAPPAPPWinLinuxAPPAPPWinLinuxAPPAPPWinLinuxAPPAPPWinLinuxAPPAPPWinLinuxAPP资源池化虚拟化层虚拟化层虚拟化层云计算特点与价值——虚拟化（软件定义）存储资源虚拟化网络资源虚拟化高性能：比SAN更高的读写性能低成本：大数据助推海量存储异构：异构虚拟化，统一资源池高带宽：为高密度虚拟机环境消除网络I/O瓶颈，降低CPU消耗高安全：安全虚拟化在系统层面提升虚拟机的安全等级云平台OSAPP1000并发用户负载均衡器2000并发用户OSAPPOSAPP业务负载增加，弹性扩容业务系统虚拟化平台虚拟资源池业务系统APP根据业务系统负荷变化，弹性分配资源，解决系统扩展难题，提升资源利用率60%↑云计算特点与价值——快速弹性虚拟化平台App虚拟化平台App虚拟化平台App虚拟化平台AppAppAppApp虚拟化平台App虚拟化平台AppApp虚拟化平台App虚拟化平台App资源智能调度技术，均衡负荷，保障业务系统运行性能动态能量管理技术，实现绿色节能云计算特点与价值——智能调度AppAppPMVM图形化拖拽模式完成业务系统拓扑模板设计，提供常用模板模板化基于业务模板自动化完成资源申请与业务部署/卸载自动化基于用户自定义策略的业务集群扩容/减容弹性化快速响应业务需求变化，缩短业务系统上线周期，系统部署分钟级云计算特点与价值——敏捷响应虚拟机热迁移、HA、FT等故障自恢复技术服务器AOSAPPOSAPPX服务器BOSAPPOSAPP服务器CHA预留资源OSAPPOSAPPOSAPPOSAPPOSAPP数据备份提供管理节点配置数据和业务数据定期本地和异地备份业务连续性容灾技术本地高可用、同城双活、异地容灾的业务连续性容灾解决方案虚拟化平台虚拟化平台管理节点(主)实时同步FTP每日备份管理节点(备)DC1High-endstorageDC2High-endstorage数据保护和容灾切换阵列同步复制大二层VMVMVMVMVMVM系统具备故障自动恢复功能多级业务连续性保护与数据备份/容灾方案云计算特点与价值——稳定可靠综合监控管理云业务服务门户/运维管理门户业务影响分析服务中心运维中心编排服务提供全局资源管理虚拟化资源池管理计算虚拟化存储虚拟化网络虚拟化物理资源管理ICT设备管理服务器存储网络机房DC健康诊断DC拓扑导航数据库中间件小型机异构设备管理服务自助管理视讯统一监控，主动运维运维效率提升10倍↑，成本降低50%↓灵活定义产品，快速发放业务按需自助服务，精细计量按需服务统一运维云计算特点与价值——统一运维，按需服务目录成功实践分享数据中心挑战和趋势云数据中心解决方案124数据中心改造方案3公安云数据中心整体架构决策人员公安云门户科研用户公安人员开发人员公共媒体办公政务基础承载产品终端接入产品网络安全产品SDN/NFV产品服务器产品存储产品融合产品移动办公智能终端vFWvIPSvLBvSRvSwitchvACSDN控制器无线产品AP无线控制器交换机路由器安全VMware资源池计算资源池网络资源池存储资源池FusionSphere资源池计算资源池网络资源池存储资源池KVM/XEN/第三方

资源池计算资源池网络资源池存储资源池云基础设施虚拟资源池机房布局\电力系统\制冷系统\综合布线\消防\监控门禁\机柜云管理平台资源统一管理服务运营管理应用交付管理服务流程管理运营支撑管理计费营账管理公共服务门户网站办事预约系统交通违章查询系统…….内部业务系统警综系统人口系统情报系统…….综合分析观测人像对比系统公安大数据系统大情报分析系统…….电子政务电子政务内网综合管理信息系统综合服务网站…….业务应用其他应用GPRS数据连动系统数据交互银行、社保信息交互平台…….机房云运维管理运维管理门户业务分类管理服务级别管理服务知识管理服务权限管理服务台管理服务配置管理运维流程管理服务流程报表应用安全物理安全网络安全主机安全数据安全云安全社保云数据中心整体架构决策人员社保云门户分析用户社保人员公众外单位办公政务基础承载产品终端接入产品网络安全产品SDN/NFV产品服务器产品存储产品融合产品移动办公智能终端vFWvIPSvLBvSRvSwitchvACSDN控制器无线产品AP无线控制器交换机路由器安全VMware资源池计算资源池网络资源池存储资源池FusionSphere资源池计算资源池网络资源池存储资源池KVM/XEN/第三方

资源池计算资源池网络资源池存储资源池云基础设施虚拟资源池机房布局\电力系统\制冷系统\综合布线\消防\监控门禁\机柜云管理平台资源统一管理服务运营管理应用交付管理服务流程管理运营支撑管理计费营账管理公共服务自助服务系统社保网络查询移动业务…….内部业务系统网点系统社会保障卡管理系统…….综合观测分析实时监控服务系统动态征缴与数据对碰系统社保基金分析系统…….内部管理客户关系管理办公系统ERP…….业务应用其他应用外联银行医保连接系统税务连接系统…….机房云运维管理运维管理门户业务分类管理服务级别管理服务知识管理服务权限管理服务台管理服务配置管理运维流程管理服务流程报表应用安全物理安全网络安全主机安全数据安全云安全地税云数据中心整体架构决策人员食药监云门户分析用户地税人员公众外单位办公政务基础承载产品终端接入产品网络安全产品SDN/NFV产品服务器产品存储产品融合产品移动办公智能终端vFWvIPSvLBvSRvSwitchvACSDN控制器无线产品AP无线控制器交换机路由器安全VMware资源池计算资源池网络资源池存储资源池FusionSphere资源池计算资源池网络资源池存储资源池KVM/XEN/第三方

资源池计算资源池网络资源池存储资源池云基础设施虚拟资源池机房布局\电力系统\制冷系统\综合布线\消防\监控门禁\机柜云管理平台资源统一管理服务运营管理应用交付管理服务流程管理运营支撑管理计费营账管理公共服务报税查询网站门户网站移动业务…….内部业务系统中心网报系统对内应用系统数据中心系统…….综合观测分析税务对比分析系统交易分析系统…….内部管理办公系统ERP…….业务应用其他应用外联银行医保连接系统税务连接系统…….机房云运维管理运维管理门户业务分类管理服务级别管理服务知识管理服务权限管理服务台管理服务配置管理运维流程管理服务流程报表应用安全物理安全网络安全主机安全数据安全云安全食药监云数据中心整体架构决策人员食药监云门户分析用户食药监人员公众外单位办公政务基础承载产品终端接入产品网络安全产品SDN/NFV产品服务器产品存储产品融合产品移动办公智能终端vFWvIPSvLBvSRvSwitchvACSDN控制器无线产品AP无线控制器交换机路由器安全VMware资源池计算资源池网络资源池存储资源池FusionSphere资源池计算资源池网络资源池存储资源池KVM/XEN/第三方

资源池计算资源池网络资源池存储资源池云基础设施虚拟资源池机房布局\电力系统\制冷系统\综合布线\消防\监控门禁\机柜云管理平台资源统一管理服务运营管理应用交付管理服务流程管理运营支撑管理计费营账管理公共服务对外门户网站移动业务药品（器械）流通网上监管系统…….内部业务系统日常监管系统移动监管系统行政执法系统…….综合观测分析食药品安全分析系统交易分析系统…….内部管理办公系统ERP…….业务应用其他应用外联银行外联上级部门…….机房云运维管理运维管理门户业务分类管理服务级别管理服务知识管理服务权限管理服务台管理服务配置管理运维流程管理服务流程报表应用安全物理安全网络安全主机安全数据安全云安全银行云数据中心整体架构决策人员农商银行云门户证券、分析用户银行人员公众外单位办公政务基础承载产品终端接入产品网络安全产品SDN/NFV产品服务器产品存储产品融合产品移动办公智能终端vFWvIPSvLBvSRvSwitchvACSDN控制器无线产品AP无线控制器交换机路由器安全VMware资源池计算资源池网络资源池存储资源池FusionSphere资源池计算资源池网络资源池存储资源池KVM/XEN/第三方

资源池计算资源池网络资源池存储资源池云基础设施虚拟资源池机房布局\电力系统\制冷系统\综合布线\消防\监控门禁\机柜云管理平台资源统一管理服务运营管理应用交付管理服务流程管理运营支撑管理计费营账管理公共服务网银系统ATM/POS无人银行…….内部业务系统网点系统代理服务金融投资…….综合观测分析信用卡分析系统交易分析系统投资分析系统…….内部管理客户关系管理办公系统ERP…….业务应用其他应用外联人民银行社保、医保连接系统税务连接系统…….机房云运维管理运维管理门户业务分类管理服务级别管理服务知识管理服务权限管理服务台管理服务配置管理运维流程管理服务流程报表应用安全物理安全网络安全主机安全数据安全云安全气象局云数据中心整体架构决策人员气象云门户科研用户预报人员开发人员公共媒体办公政务基础承载产品终端接入产品网络安全产品SDN/NFV产品服务器产品存储产品融合产品移动办公智能终端vFWvIPSvLBvSRvSwitchvACSDN控制器无线产品AP无线控制器交换机路由器安全VMware资源池计算资源池网络资源池存储资源池FusionSphere资源池计算资源池网络资源池存储资源池KVM/XEN/第三方

资源池计算资源池网络资源池存储资源池云基础设施虚拟资源池机房布局\电力系统\制冷系统\综合布线\消防\监控门禁\机柜云管理平台资源统一管理服务运营管理应用交付管理服务流程管理运营支撑管理计费营账管理减灾与公共服务中国天气网中国气象数据网预警发布系统…….预报预测MICAPSMESISCIPAS…….综合观测地面观测系统高空观测系统雷达卫星观测系统…….电子政务电子政务内网综合管理信息系统综合服务网站…….业务应用其他应用GPRS数据采集系统雷达站视频监控系统探测设备监控平台…….机房云运维管理运维管理门户业务分类管理服务级别管理服务知识管理服务权限管理服务台管理服务配置管理运维流程管理服务流程报表应用安全物理安全网络安全主机安全数据安全云安全传统框架小型机商用关系型数据库固态阵列（数据库加速）传统阵列1.小规模结构化数据2.海量结构化数据3.海量非结构化数据4.复杂数据结构MPP-DB框架X86服务器商用MPP-DB（列存）Scale-out

NAS或云存储企业级hadoop框架X86服务器Hadoop平台（ETL、MR、NoSQL、流处理）优化的分布式文件系统Scale-out

NAS或云存储企业级Hadoop+MPPDB框架X86服务器MPPDB+Hadoop优化的分布式文件系统Scale-out

NAS或云存储大数据方案技术路线选择关系型数据库、MPP-DB、NoSQL不是互相取代，而是互相补充取长补短总体架构云计算思维图A云数据中心基础设施计算/存储融合网络融合GE/10GE/FCoE/IB/FC分布式存储高性能大容量云数据中心网络拓扑服务器基础设施

当网络内需要较多服务器时，建议考虑采用机架式服务器/刀片服务器。4路或8路机架式服务器适合部署数据库或大型应用，刀片适合普通应用，都可统一安装在标准机柜内，既减少对空间的占用。CPU：CPU类型个数、核心数、主频、Cache、内存：高性能、高带宽、大容量、低功耗存储：硬盘类型、硬盘容量、硬盘数量、扩展能力、RAID技术I/O：I/O插槽类型USB3.0、PCI-e3.0、扩展能力安全：冗余电源、冗余网口、冗余风扇；可性：ECC错误、热备磁盘保护、内存镜像功耗：应遵循功耗低服务器选型技术指标：云计算平台技术保障：云计算资源中心部署时，可按比实际需要资源外多加采购1-2台服务器，建立计算群集，通过部署商用虚拟化管理套件，通过对处理器、内存以及I/O的虚拟化，将物理资源转换为虚拟资源，并形成虚拟资源池，通过DRS和vMotion技术，实现资源的调度和迁移、设备故障自动切换使用。典型服务器虚拟化解决方案项目软件硬件解决方案Vmwarevsphere华为Fusionsphere机架式服务器刀片服务器优势技术最先进，知名度高；容灾、第三方解决方案丰富国内最好的服务器虚拟化产品，研发实力强，国家政策趋向适合轻型数据库或较大型应用适合普通应用，管理方便劣势成本高成本较低如果采用4路/8路，成本较高对大型应用CPU性能可能不足典型桌面虚拟化解决方案项目软件硬件解决方案VmwareHorizonViewCitrixXenDesktop华为FusionCloudX86+统一存储/闪存+瘦客户机X86+分布式存储路坦力融合解决方案优势服务器虚拟化产品支持好技术最先进，知名度高；国内桌面产品，政策支持典型架构扩展方便劣势成本较高成本较低成本低扩展需要分别考虑技术与存储应用个案少存储层点

现有存储情况：1、存储设备众多；2、品牌各异；3、数据存储分散；4、众多存储管理麻烦针对以上情况建议可采用分布式存储来解决。分布式存储系统架构超大集群内数据多副本复制P1P1`多副本保存P1``服务器1服务器2服务器3高可靠性数据多份拷贝灵活的分区分配算法:跨节点冗余NVDIMMCache技术:读写速度快，掉电数据不丢失数据快速重建高可扩展性支持多达2000节点全线性扩展（容量几乎不受限制）高性能多盘并发分布式Cache技术低时延:Cache/SSD直达存储高速Infiniband网络互联：无损瘦分配低时延—支持全SSD存储；典型存储虚拟化解决方案项目软件定义硬件解决方案VmwarevSAN华为Fusionstorage路坦力融合解决方案（万兆网络+X86SSDHDD）虚拟化网关（Vplex/SVC/VIS)存储集群（IBMV7000/华为V3系列/NetappCmode/HDSVSP)优势技术最先进，知名度高；适合虚拟化场景国内最好的服务器虚拟化产品，研发实力强，国家政策趋向，适合虚拟化场景结构简单，同时提供计算与存储虚拟化解决方案。类似google的解决方案，适合桌面云或虚拟化场景管理异构存储，利旧存储，统一分配管理存储资源结构简单，扩容升级方便劣势成本高成本较低成本较传统X86+统一存储解决方案低，维护实力弱成本高需要采用统一品牌存储网络层简化配置、统一管理、感知虚拟机迁移、自动迁移网络配置、改善安全；提供集中管理物理和虚拟交换机；自动发现虚拟机，并可为每个虚拟机配置唯一的网络配置参数(物理交换机端口)借助虚拟机管理程序的虚拟交换机同步配置，以确保无论虚拟机处于何位置，都强制该一致的网络策略；高效转发有效环路避免快速收敛部署方便容易支持多租户平滑演进虚拟网络架构技术大二扁平化网络技术典型网络虚拟化解决方案1项目设备虚拟化大二层DCI解决方案华为：VS思科：VDC堆叠华为：CSS思科：VSS华为：SVF思科：FEX华为：M-LAG思科:VPCTRILL思科：FabricPathVxLAN华为：EVN思科：OTV优势一虚多；能根据具体需求配置网络资源；网络隔离；故障隔离适用于星形网络；可靠性高。高可用性；支持不同系列设备纵向虚拟高可用性；支持扩设备链路捆绑支持大规模二层网络，支持多路径等价负载OverlayIP网络，支持大规模二层网络，支持多路径等价负载支持多个数据中心二层网络互通劣势只有高端设备支持和相应的License需相同型号设备，CSS/VSS只支持两台设备厂家私有协议；受限于设备实现厂家私有协议；受限于设备实现思科：FabricPath厂家私有协议；设备需支持TRILL协议成本高EVN需要运营商支持BGP反射器；OTV需要运营商支持组播；典型网络虚拟化解决方案2项目SDNNFV解决方案OpenflowOverlay/NVo3IETF纯软件开发，网络功能虚拟化优势网络革新路线，控制层与转发层分离，集中控制提高资源利用率IT解耦路线，物理网络与逻辑网络分离，解决二层扩展问题网络优化路线，开放和标准的API，提高运维管理能力网络设备软化路线，提高数据中心增值业务扩展性劣势是网络发展的趋势，很多功能还处于概念化，没有具体的实施经验，需进一步完善其功能。纯软件开发目录成功实践分享数据中心挑战和趋势云数据中心解决方案124数据中心改造方案3传统数据中心改造步骤资源池化改造统一共享的硬件资源池IT基础设施标准化、通用化计算虚拟化存储虚拟化云数据中心以池的方式组织资源多租户、自运营、自运维业务整合，迁移网络升级改造数据中心互通统一集中管理数据中心进行集中整合数据中心物理分散，逻辑集中多数据中心统一集中管理业务迁移服务规划、设计、实施业务迁移

通过专业工具将业务迁到云端满足业务整合与迁移需求资源管理资源计量资源监控操作维护资源池管理平台计算资源虚拟化资源池1网络资源存储资源虚拟化资源池2计算资源存储资源物理服务器资源池网络资源专用Adapter其他Adapter物理资源Adpter资源池化改造关键工作现有服务器：还在生命周期内的设备，如果可以云化就进行云化，如果不能，则构成物理服务器资源池加以利用；已经在生命周期外的设备，建议进行替换；小型机：进行X86化改造，不能改造统一构成小型机资源池进行统一管理存储资源池：文件存储、对象存储等外部存储进行统一管理资源池化改造-----虚拟化资源池关键工作使用服务器本地磁盘，通过分布式控制器及分布式Cache功能提供高性能、高扩展性的分布式存储。部署虚拟化，提供高可靠、大规模、异构的虚拟化平台。通过云管理软件，分布式存储+高密服务器提供高扩展、高性能、高可靠的虚拟化资源池。……分布式存储（vSAN/FusionStorage）云平台（pute）VM1VM2VMN……高密服务器高密服务器高密服务器资源池化改造-----小型机X86化关键工作X86服务器在性能上已经可以满足替换小型机的能力一体机通过计算网络存储融合设计，通过Scale-Out架构，消除性能瓶颈。通过SSD作为主存，提升随机读写IO能力，优化数据读写模型。可以作为高性能一体机来替换小型机高性能机架服务器是一款高性能的机架式服务器，具有高性能、大容量存储、高能效、易扩展、高可靠以及易管理等多种特性。小机存储网络iNIC卡SSD卡GPU计算存储网络

虚拟化软件云管理软件

分布式存储引擎一体机高性能服务器（4路/8路）数据中心互通关键工作通过运营商的ＩＴ承载网实现云数据中心和原有数据中心的互通根据实际需求确定是否需要实现两个数据中心的二层网络互通，二层互通方式依据云数据中心组网方式进行设计原有数据中心AccessSWLBFWServerFWAgg/coreSW…LBServer云数据中心DCGWRouterPE1PE2IT承载网AccessSWAccessSWvSwitchVMVMServer统一管理平台统一集中管理第三方数据中心……分布式存储分布式计算VM1VM2VMN……高密服务器高密服务器高密服务器云平台/OpenStack关键工作部署统一管理平台统一数据中心管理软件，对多个数据中心进行统一管理如果是已经云化的第三方数据中心，通过统一管理平台实现对异构虚拟化平台的管理并提供资源统一发放能力；运维部分通过定制和第三方运维平台集成，原有的运维系统作为数据中心本地的运维系统保留。如果是传统数据中心，通过引入虚拟化软件进行云化，然后接入统一管理平台进行数据中心的统一管理。……分布式存储分布式计算VM1VM2VMN……高密服务器高密服务器高密服务器云平台/OpenStackDC1DC2DC3专业迁移服务实现业务平滑迁移实施后续管理规划信息收集关联分析迁移评估风险分析设计制定策略开