云计算-超融合改造建设方案教学内容.ppt

XXX集团(jtun)-超融合改造建设方案第一页，共36页。项目项目(xingm)(xingm)概述概述 随着XXX集团不断增长的业务对IT数据中心的要求越来越高，所以数据中心需要更为快速的提供所需要的计算，网络，存储资源。当前，数据中心服务器工作负载一般(ybn)不超过10%，导致了大量的硬件、机柜空间以及电力的浪费。与此同时，部分服务器老化，对业务系统稳定性和安全性有较大的影响。如果不断购买新的服务器，又会增加采购成本和运作成本，而且还会带来更多业务供电和机房冷却的开销。为满足客户内部对于业务系统高可靠、高可用和安全性的需求，建议通过超融合技术构建计算、存储、网络资源池，以提高服务器资源的使用率、降低设备采购成本，同时保障业务的连续性以及为将来新应用系统建设提供一个灵活的资源使用平台。第二页，共36页。系统(xtng)现状分析深信服(xnf)超融合平台方案设计方案(fng n)介绍 深信服超融合方案优势总结 深信服超融合方案价值 超融合网络架构设计 超融合售后服务体系第三页，共36页。n系统系统(xtng)现状分析现状分析第四页，共36页。现状现状(xinzhung)(xinzhung)分析分析目前在集团数据中心以X86服务器为主，运行金碟OA、BI、物流等业务系统和应用程序。通过对XXX集团客户业务系统现状的分析，目前IT基础架构有以下几个问题(wnt)待解决：第五页，共36页。1、服务器资源利用率低：现在机房内运行的大部分机器的利用率都非常低，由于一台服务器只能有一个操作系统，受系统和软件开发平台的限制，CPU、内存、硬盘空间的资源利用率都很低，大量的系统资源被闲置。2、业务上线慢：新业务上线前要硬件选型、采购、上架安装、操作系统和应用程序安装、网络配置等工作，业务部署慢。3、资源获取周期长：从开发测试部门提交硬件资源申请到资源变更调整交付之间存在较长延迟，主要原因在于：现有硬件资源分配需要涉及操作系统/业务系统安装、数据迁移、网络策略调整以及研发(yn f)测试环境搭建等工作，资源调整涉及面广、安装配置复杂程度高、需求响应时间长。第六页，共36页。4、应急事件处理能力差：应对突发事件处理时间长、处理效率低。例如：前段时间机房断电，UPS供电不足，需要快速评估业务系统重要性，有选择性地对一些服务器进行停机处理。5、可管理性差：首先是可用性低，几乎每个应用服务器都是单机，如果某台服务器出现故障，相对应的业务也将中断。其次是当硬件(yn jin)需要维护、升级或出现硬件(yn jin)故障时，上层业务系统均会出现较长时间的中断，影响业务的连续性，其中包括一些重要业务系统，一旦中断服务影响很大，未来数据中心搬迁时会更加麻烦。第七页，共36页。项目项目(xingm)(xingm)建建设目标设目标为了支撑XXX集团信息化建设，建议采用深信服超融合技术整合内部业务系统，实现内部私有云架构、简化IT基础架构、提高服务器利用率、降低能源消耗，并提高系统的可用性和减少系统故障导致的意外停机时间等，从而有效的降低硬件投资成本和运维成本。如，通过超融合基础架构整合现有IT基础架构，形成一个统一的计算、网络、存储资源(zyun)池，实现资源(zyun)的统一管理、运行维护、按需分配和弹性扩容。1、长期建设目标：通过超融合基础架构搭建我司私有云数据中心，建设我司统一的基础架构支撑平台，集中承载各种不同的应用系统；实现统一管理、统一运维、统一支撑、统一标准，建立健全一套信息化协调发展的运行机制，创新息化建设应用模式和管理机制，推动信息化基础设施统建共用。2、初期建设目标：通过超融合基础架构整合现有业务系统，使其具备对数据中心的基础资源(zyun)（包括服务器、存储、网络等）的云管理能力。在IAAS（基础架构）层面构建较为完整的云计算平台，能够初步满足现有承载系统及近期新上业务应用系统对硬件资源(zyun)的需求。第八页，共36页。n深信服超融合深信服超融合(rngh)平台方平台方案设计案设计第九页，共36页。超融合超融合(rngh)(rngh)方案方案设计思路设计思路通过虚拟化技术组建超融合集群，实现统一运维管理，随着虚拟化的不断应用(yngyng)，可以不断动态地增加虚拟化集群的规模，搭建更健康的IT体系架构。客户端方面，延续了原先的访问模式，对于虚拟服务器的数据交互等操作，等同于原先传统物理服务器的的访问模式，不会对业务系统造成任何不利影响。本次项目建议前期采用5台IBM x3650 M5服务器组建超融合集群，作为XXX集团私有云初期平台，后续在此平台基础上根据业务发展进行不断扩容。以下章节将从计算，存储，网络，可用性，管理与监控五个方面对XXX集团的数据中心进行全面高效的规划设计。第十页，共36页。超融合超融合(rngh)(rngh)资源资源规划规划在XXX集团规划构建的私有(syu)云数据中心中，本方案将利用深信服超融合技术将服务器组成集群，构建高可用动态资源池环境，作为各业务系统的整体运行资源。本次超融合项目设计，采用5台IBM 3650 M5服务器，采用服务器虚拟化、存储虚拟化技术，集成为一个计算、存储的超融合资源池。第十一页，共36页。CPUCPU计算资源评估计算资源评估(pn)(pn)超融合(rngh)集群CPU处理能力进行评估：CPUCPU类型类型服务器数服务器数量量CPUCPU颗数颗数CPUCPU核心核心总计总计vCPUvCPU备注备注E5-2630 v3528160超线程统计11270%第十二页，共36页。内存内存(ni cn)(ni cn)设计设计考虑(kol)到HA冗余与内存30%预留(为故障迁移预留)，建议每台主机配置32G内存，同时考虑(kol)到CPU高共享性能，内存共享性能稍低些，以及未来业务增长。超融合集群有效内存计算：硬件 描述每台服务器物理内存GB 32GB（一台64 GB）服务器数量 5台每台服务器最大内存使用率 70%超融合集群有效内存GB 134.4GB 第十三页，共36页。磁盘磁盘(c pn)(c pn)设计设计考虑到虚拟存储为双副本(fbn)设计，同时预留15%保障一定冗余。因此：可用空间=（单个HDD硬盘容量*（HDD总个数-副本(fbn)数个热备盘）/副本(fbn)数）*85%超融合集群磁盘可用空间计算：硬件 描述单个磁盘容量TB 1 TB每台服务器磁盘个数 3块服务器数量 5台副本(fbn)数 2每台服务器最大磁盘率 85%超融合集群可用磁盘空间 12.75 TB 第十四页，共36页。超融合超融合(rngh)(rngh)网络网络架构设计架构设计根据以往超融合最佳实践经验，推荐超融合系统中的虚拟机使用全新的VLAN或网段，跟现有网络是三层隔离的，VM的数据经过虚拟路由器再出物理(wl)口。HCI中的虚拟机跨主机或不同网段之间通信都是通过vxlan，东西向流量大，南北向流量小。第十五页，共36页。XXXXXX集团超融合网络集团超融合网络(wnglu)(wnglu)设计参考设计参考第十六页，共36页。超融合超融合(rngh)(rngh)架构网口规架构网口规划说明划说明网络类型网络类型网口规划网口规划集群管理网络每台主机用1个网口，连接一个独立交换机，交换机再连接到管理网络存储通信网络每台主机用2个网口，单交换机做链路聚合 或 双交换机做链路聚合数据通信（vxlan）网络每台主机用2个网口，做端口聚合，连接一个独立交换机业务通信网络2台主机各用1个网口，连接物理出口（核心交换或接入层交换机）。其他主机无需连接物理出口。用2台主机是为了物理出口HA，一台主机坏了，另一台接管物理出口。业务通信一共用的网口数：2个（1主1备）。第十七页，共36页。资源资源(zyun)(zyun)池构建池构建计算资源池计算资源池深信服超融合架构计算资源池由深信服服务器虚拟化软件深信服超融合架构计算资源池由深信服服务器虚拟化软件aSVaSV提供，提供，aSVaSV采用裸金属架构的采用裸金属架构的X86X86虚拟化技术，实现对服务器物理资源的抽象，将虚拟化技术，实现对服务器物理资源的抽象，将CPUCPU、内存、内存、I/OI/O等服务器物理资源转化等服务器物理资源转化(zhunhu)(zhunhu)为一组可统一管理、调度和分配的逻辑资源，并基于这些逻辑资源在单个物理服为一组可统一管理、调度和分配的逻辑资源，并基于这些逻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、应用更加灵活的资源动态分配需求，譬如提供热迁移、HAHA等高可用特性，实现更低的运营成等高可用特性，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。本、更高的灵活性和更快速的业务响应速度。第十八页，共36页。存储资源池构建存储资源池构建(u(u jin)jin)存储资源池存储资源池深信服存储虚拟化深信服存储虚拟化aSANaSAN，基于集群设计，将服务器上的硬盘存储空间组织起来形成一个，基于集群设计，将服务器上的硬盘存储空间组织起来形成一个统一的虚拟共享存储资源池，即统一的虚拟共享存储资源池，即ServerSANServerSAN分布式存储系统，进行数据的高可靠、高性分布式存储系统，进行数据的高可靠、高性能存储。分布式存储系统在功能上与独立共享存储完全一致；一份数据会同时存储在多能存储。分布式存储系统在功能上与独立共享存储完全一致；一份数据会同时存储在多个不同的物理服务器硬盘上，提升数据可靠性；此外，再通过个不同的物理服务器硬盘上，提升数据可靠性；此外，再通过SSDSSD缓存，可以大幅提升缓存，可以大幅提升服务器硬盘的服务器硬盘的IOIO性能，实现高性能存储。同时，由于存储与计算完全融合在一个硬件平性能，实现高性能存储。同时，由于存储与计算完全融合在一个硬件平台上，用户无需像以往那样购买连接台上，用户无需像以往那样购买连接(linji)(linji)计算服务器和存储设备的计算服务器和存储设备的SANSAN网络设备网络设备（FC SANFC SAN或者或者iSCSI SANiSCSI SAN）。）。第十九页，共36页。存储资源池构建存储资源池构建(u(u jin)jin)图图第二十页，共36页。网络资源池构建网络资源池构建(u(u jin)jin)网络资源池网络资源池深信服网络虚拟化深信服网络虚拟化aNetaNet，通过提供全新的网络运营方式，解决了传统硬件网络的众多管理和，通过提供全新的网络运营方式，解决了传统硬件网络的众多管理和运维难题，并且帮助数据中心操作员将敏捷性和经济性提高若干数量级。运维难题，并且帮助数据中心操作员将敏捷性和经济性提高若干数量级。深信服网络虚拟化深信服网络虚拟化aNetaNet方案通过和服务器虚拟化方案通过和服务器虚拟化aSVaSV相结合，在虚拟机和物理网络之间，提供相结合，在虚拟机和物理网络之间，提供了一整套完整的逻辑网络设备、连接和服务，包括分布式虚拟交换机了一整套完整的逻辑网络设备、连接和服务，包括分布式虚拟交换机aSwitchaSwitch、虚拟路由器、虚拟路由器aRouteraRouter、虚拟下一代防火墙、虚拟下一代防火墙vNGAFvNGAF、虚拟应用交付、虚拟应用交付vADvAD、虚拟、虚拟vSSL VPNvSSL VPN、虚拟广域网优化、虚拟广域网优化vWOCvWOC等虚拟网络、安全设备；然后，还可以支持等虚拟网络、安全设备；然后，还可以支持VXLANVXLAN等增强网络协议，实现和物理网络的无缝对等增强网络协议，实现和物理网络的无缝对接，简化网络的配置管理；此外，还可以通过虚拟化管理平台，实现网络拓扑部署、网络故接，简化网络的配置管理；此外，还可以通过虚拟化管理平台，实现网络拓扑部署、网络故障探测障探测(tnc)(tnc)等网络管理功能。等网络管理功能。从而，从而，aNetaNet虚拟网络可以快速完成不同应用系统的网络部署，网络配置的自动化调整，网络虚拟网络可以快速完成不同应用系统的网络部署，网络配置的自动化调整，网络故障排查等工作，提升网络的管理运维效率，提升网络就绪、扩展速度，降低数据中心物理故障排查等工作，提升网络的管理运维效率，提升网络就绪、扩展速度，降低数据中心物理网络的建设成本。网络的建设成本。第二十一页，共36页。网络资源池构建网络资源池构建(u(u jin)jin)图图第二十二页，共36页。n深信服超融合方案深信服超融合方案(fng n)价价值值第二十三页，共36页。通过本方案的设计，将给通过本方案的设计，将给XXXXXX集团集团(jtun)(jtun)直接和间接产生的效益：直接和间接产生的效益：项目项目改造前改造前改造后改造后对比说明对比说明架构防火墙+负载均衡+应用服务器+数据库服务器+存储交换机+独立存储利旧服务器+NFV组件超融合架构：超融合架构：将计算、存储、网络及虚拟化技术融合到一台X86服务器，并形成分布式资源池，特点简单传统架构：传统架构：硬件堆叠，管理复杂，多厂商采购及服务，特点复杂成本投入新购：服务器+存储+网络现有资源利旧改造超融合架构：超融合架构：无需购买独立外置存储，减少专用昂贵网络硬件设备采购。投入成本降低40%第二十四页，共36页。项目项目改造前改造前改造后改造后对比说明对比说明空间，耗能资源利用率10%左右，空间能耗成本高智能超融合架构：超融合架构：大幅度节省占用机柜和物理空间功耗降低超过60%（电力开销降低），后续大规模部署，其空间和耗能节省优势更明显。性能/扩展集群计算节点数依赖于集群软件；存储容量受限于存储机柜，有IO瓶颈，扩容在多个维度同时增加节点，需要借助集群或者虚化技术实现资源复用分布式处理，单集群最大64个节点，存储容量超过2.5PB，IOPS超过450w以上，扩展简单，仅需增加标准X86服务器节点超融合架构：超融合架构：通过分布式数据存储，同时利用SSD读写缓存技术，实现IO性能提升传统存储：随着节点的增加，存储控制机节点数也在增加，单节点IO性能受限于控制，无法实现线性提升，扩容复杂第二十五页，共36页。项目项目改造前改造前改造后改造后对比说明对比说明管理运维独立的管理界面，业务上线需要在不同节点上做连线和调配统一、简洁的WEB管理界面所画即所得的业务拓扑构建超融合架构：超融合架构：所有功能模块通过统一的WEB界面进行管理，所画即所得功能可快速搭建网络拓扑，通过一键连通性测试，实现故障快速订，运维管理工作量大幅度下降数据可靠性 RAID保护机制支持最多副本技术，支持数据跨集群节点备份超融合：超融合：数据分布式存储，支持最多三副本，具备磁盘坏道修复功能传统存储：传统存储：RAID实现，只容忍一块磁盘故障，构建成本高。第二十六页，共36页。提高运营效率：加快新服务器和应用的部署，提高运营效率：加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建大大降低服务器重建(zhn jin)(zhn jin)和应用加载和应用加载时间时间项目项目改造前改造前改造后改造后效率分析效率分析CPU利用率10%-30%40%-60%提高4倍维护效率计算、存储、网络独立运维集中监控、运维，无人值守运维运维更高效资源获取周期数天5分钟创建30个虚机大约缩短60%业务上线周期数周几个小时大约缩短70%重要业务系统特定服务器部署通过虚机灵活分配使用，提高资源利用率系统可靠性单节点故障99%HA，99.9%年度宕机减少82小时应急事件响应数小时10分钟大约缩短70%统一管理低高第二十七页，共36页。扩展扩展(kuzhn)(kuzhn)能力能力扩展完成后，扩展完成后，aSANaSAN具备数据自动平衡的功能，即系统自定义某个业务量相对较具备数据自动平衡的功能，即系统自定义某个业务量相对较轻的时间段进行数据平衡，轻的时间段进行数据平衡，aSANaSAN自动对集群内新旧主机做一次数据平衡，让新自动对集群内新旧主机做一次数据平衡，让新旧主机的负载达到旧主机的负载达到(d do)(d do)均衡。均衡。深信服超融合架构具有极好的横向扩展能力，扩展起来非常简单，只要往集群里面添加新的物理主机就可以(ky)实现横向扩展了。第二十八页，共36页。业务业务(yw)(yw)连续性连续性 为了提升服务器虚拟化系统的高可用性，深信服从如下多维度提供了高可用技术，保障业务的稳定性。故障迁移（HA）深信服aSV虚拟化平台提供虚拟机热迁移和虚拟机热备份技术，降低宕机带来的风险、减少业务中断的时间。深信服aSV虚拟化平台提供Guest OS故障检测功能，当客户机发生严重故障时（例如Windows系统蓝屏），虚拟机管理程序会监控到客户机故障。虚拟机管理程序可以(ky)重启或关闭客户机，从而避免有故障的客户机持续占用计算资源。热迁移（Motion）通过热迁移可以(ky)实现虚拟机的在线动态迁移,保证业务连续性；零宕机时间:进行计划内硬件维护和升级迁移工作负载，业务不中断；实现整体数据中心业务高可用，无需使用昂贵、复杂的传统集群解决方案；最大限度地减少硬件、软件故障造成的业务中断时间；提高整个基础架构范围内的保护力度。第二十九页，共36页。数据数据(shj)(shj)可靠性可靠性 在数据可靠性方面，深信服超融合架构没有采用传统FC存储的Raid方式，而是把每份数据复制成多份副本进行多副本存储，服务器只需要以常规手段挂载硬盘，虚拟化存储平台会把数据、在不同的物理服务器硬盘里创建2个到3个一样的副本。而且，每一次数据的变化，都会通过网络(wnglu)，同时在aSAN中的所有副本里进行同步，从而确保数据的一致性。这样做的好处非常明显，多副本的同步存储方式，能够在最大程度上确保数据的互备效果，从而低成本的实现存储的高可靠。第三十页，共36页。快速快速(kui s)(kui s)迁移迁移 如果出现物理主机(zhj)或者是网络故障，整个虚拟化平台可以完成分钟级的切换，业务系统或者网络设备的虚机可以快速切换到另一台服务器拉起，几分钟就能恢复正常运作，而存储的指向仍然保持了同步，这样就比传统方式的业务恢复速度快了很多。第三十一页，共36页。n深信服超融合方案优势深信服超融合方案优势(yush)总结总结第三十二页，共36页。深信服深信服(xnf)(xnf)超融合方案主要体现以下几超融合方案主要体现以下几点优势：点优势：1 1、提供更加完整的、提供更加完整的ITIT基础架构虚拟化方案，涵盖网络、安全、存储、计算基础架构虚拟化方案，涵盖网络、安全、存储、计算2 2、管理运维更加便捷、简单，零学习成本，让、管理运维更加便捷、简单，零学习成本，让ITIT架构所画即所得架构所画即所得3 3、整体拥有成本更低，无需特殊、专用的网络、服务器设备即可实现、整体拥有成本更低，无需特殊、专用的网络、服务器设备即可实现4 4、国产化，提供多样、丰富的、国产化，提供多样、丰富的L2-L7L2-L7安全和优化功能安全和优化功能(gngnng)(gngnng)，更好的满足合规要求，更好的满足合规要求第三十三页，共36页。n深信服深信服(xnf)超融合售后服超融合售后服务体系务体系第三十四页，共36页。超融合超融合(rngh)(rngh)售后服务售后服务体系：体系：(一一)硬件、软件安装、调试及培训服务；硬件、软件安装、调试及培训服务；技术人员现场安装服务器上架并融合软件服务，实施前根据用户的要求技术人员现场安装服务器上架并融合软件服务，实施前根据用户的要求(yoqi)(yoqi)规划实施环境，规划实施环境，IPIP地址规划、地址规划、VLANVLAN划分等，针对服务器并制定相应的策略划分等，针对服务器并制定相应的策略规划虚拟化资源池，实施完毕统一培训计划（内容为：服务器虚拟化操作使用，存规划虚拟化资源池，实施完毕统一培训计划（内容为：服务器虚拟化操作使用，存储虚拟化操作使用，日常常见故障排除等）储虚拟化操作使用，日常常见故障排除等）(二二)售后服务体系；售后服务体系；含含1 1年年4*244*24小时原厂电话远程支持服务，电话远程无法解决的情况下，小时原厂电话远程支持服务，电话远程无法解决的情况下，4 4个小时个小时内提供上门服务（无限次数）。服务期内提供每个季度一次巡检服务，并输出巡检内提供上门服务（无限次数）。服务期内提供每个季度一次巡检服务，并输出巡检报告（服务器检查运行状况、服务器及存储虚拟化运行状况、资源池利用率、系统报告（服务器检查运行状况、服务器及存储虚拟化运行状况、资源池利用率、系统优化、并结合用户管理制度提供系统优化建议）优化、并结合用户管理制度提供系统优化建议）(三三)服务器硬件质保服务及软件升级服务；服务器硬件质保服务及软件升级服务；硬件质保期内（硬件质保期内（3 3年）的硬件故障维修，含年）的硬件故障维修，含1 1年超融合软件升级支持服务。对年超融合软件升级支持服务。对应软件升级后并响应培训机制应软件升级后并响应培训机制第三十五页，共36页。THANK YOU第三十六页，共36页。