云计算平台设计方案.docx

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1、云计算平台方案建议书七月 16, 2023xxxxxx云计算平台方案建议书目录1XXXXX现状及需求分析31.1XXXXX简介31.2XXXXX数字化校园网需求31.3目前数据中心普遍存在问题及应对方法42XXXXX云计算平台设计方案概述62.1云计算平台的设计目标62.2VCE联盟在数据中心的意义62.3XXXXX云计算平台设计概述72.3.1网络系统设计概述82.3.2计算系统设计概述92.3.3存储系统设计概述112.3.4虚拟化系统设计概述123计算系统设计（XXUCS）143.1服务器发展趋势143.2刀片服务器的特点153.3XXUCS的优势概述153.3.1虚拟化的目标163.3

2、.2服务器整合163.3.3简化系统管理173.3.4统一交换平台183.3.5无状态计算203.3.6加速应有部署213.4XXXXX云计算平台计算部分具体设计213.5XXUCS统一计算系统与传统服务器的功能对比243.6计算系统设计总结254存储系统设计(EMC)264.1存储系统需求分析264.1.1扩展性要求264.1.2安全性要求274.1.3高性能要求274.1.4投资保护要求274.2方案架构284.3方案拓扑图294.4存储方案说明294.5存储方案优势304.5.1高性能存储平台304.5.2数据的安全性和系统的高可靠性304.5.3系统的高效性304.5.4高可用性和支持

3、业务连续性304.5.5多平台连接性和系统的可扩展性以及对用户的投资保护314.5.6灵活性和系统管理的简单性315服务器虚拟化设计(VMware vSphere)325.1VMware vSphere 套件中的组件345.1.1VMware ESXI345.1.2VMware VMotion395.1.3VMware Distributed Resource Scheduler405.1.4VMware High Availability425.1.5VMware Consolidated Backup445.2VMware 虚拟化软件的优势456云计算平台具体产品介绍526.1XX统一计算

4、平台相关产品介绍526.1.1XX刀片服务器机箱526.1.2XXUCS B200刀片服务器546.1.3XXUCS 6200XP互联矩阵566.1.4XXUCS管理器606.2EMC存储相关产品介绍636.2.1以较少成本提供更多价值的中端创新636.2.2重要特性636.2.3EMC VNX技术进步646.2.4节省能源、保护数据并实现虚拟化以较低的拥有成本656.2.5完整的高级存储软件套件676.2.6在线升级706.2.7依靠 EMC 全球服务最大限度地提高 VNX系列的好处706.2.8EMC 针对 VNX的支持选项706.2.9EMC 针对 VNX的服务选项71xxxxx云计算平

5、台设计方案1 XXXXX现状及需求分析1.1 XXXXX简介1.2 XXXXX网需求建成后的XXXXX云计算平台，需要为XXXX网内各项应用提供一站式的IT服务。主要包含如下需要重点考虑的内容：1、低成本高性能的虚拟机或空间租赁服务。2、为xxxxx网提供量身定制的身份认证平台、数据库平台、信息门户平台、学生综合服务系统、人事管理系统、教务管理系统核心模块。3、方案架构设计应具有弹性的扩展能力，充分考虑用户未来的发展需求，直至云数据中心的建设，最大程度地体现保护投资。4、利用云架构平台可快速拆分各自应用和管理平台，并可随意、快速、便捷的调用各种应用模块，满足各系统间的灵活调用和相互联动，同时使

6、新应用的开发更加简单快速。1.3 目前数据中心普遍存在问题及应对方法结合以往的经验，大部分数据中心正面临如下问题：（一） 运维成本及投入逐年增多1） 大部分数据中心的业务系统使用Windows平台；2） 新业务系统的部署周期过长；3） 数据中心未做虚拟化部署，这将导致服务器的数量随着业务的增多（目前每台物理的服务器大多做单一的应用部署）而逐年增长；服务器数量的增多将导致一系列的问题：a) 投资成本逐年提高：所有的IT投资当中将有70%的成本用于运维，而仅有30%的成本用于新业务的开展和新技术的应用；b) 服务器增多意味着管理成本的上升，在遇到突发问题的时候不能快速的恢复业务应用；c) 电力成本

7、逐年上升：UPS供电、机房制冷等成本随着服务器的增多其负载成本必然逐年增高；d) 机房空间占用越来越大；e) 一台物理服务仅负责一个单一的应用，无高可用性（HA）设计，CPU资源和内存资源利用率底下，这是一种极大的浪费。（二） 数据的管理风险1） 数据分散，没有统一管理；2） 对重要数据无统一备份管理机制；3） 无法保证重要数据的高可靠；4） 现有存储无法满足未来信息化建设的需要。（三） 数据中心的设备管理风险1） 服务器硬件老化，增加系统宕机风险 2） 缺少对所有服务器的状态及性能监控 3） 每个系统都运行在一台物理服务器上，且无高可靠性（HA）保障 （四） 应用交付不完善1） 虽然出口有多

8、条链路但是未做负载均衡处理，致使链路压力不均得不到充分的利用；2） 多台服务器（物理服务器、或者虚拟服务器）之间不能实现负载均衡；3） 无广域网加速设计等。以上为目前各数据中心大多存在的问题。针对上面提到的种种问题，目前数据中心理想的设计方式是做云计算平台的部署。利用云计算操作系统及统一的计算、存储等硬件资源可以为用户提供虚拟桌面、虚拟服务器等诸多“按需提取”资源的应用方式。通过虚拟化系统的部署，整合所有IT资源，最终形成私有云架构。在形成私有云机构的同时我们还需借助相应的产品及技术实现应用交付层面的优化，最终实现高可用、高效率、高优化比的云计算平台，基于此平台可流畅的部署目前98%以上的IT

9、应用，且部署时间由原本的几个月缩短至几天。在后面的章节中我们将详细的阐述XXXXX云计算平台的具体设计方案。2 XXXXX云计算平台设计方案概述2.1 云计算平台的设计目标云计算平台采用了具有动态架构的云计算操作系统（VMware vsphere产品），保证信息化的先进性、安全性、开放性、兼容性、共享性、可升级及扩充性，可确保系统实施和日后服务的效率和弹性。除以上提到的基本特色之外云计算平台还具备如下优点：1) 简化管理云计算平台物理设施的复杂度降低，能够最低限度的减少物理资源的直接调度，使维护管理的难度和成本大大降低。2) 高效复用使得物理资源可以按需调度，物理资源得以最大限度的重用，减少建

10、设成本，提高使用效率。即能够实现总硬件资源占用量降低了，而每个业务得到的服务反而更有充分的资源保证了。3) 绿色环保节能降耗，最大限度节省电力消耗。4) 数据保护实现高级别的数据备份及恢复机制，针对高级应用则采用更高级别的数据保护机制。2.2 VCE联盟在数据中心的意义XX、EMC携手VMware结成虚拟计算环境(Virtual Computing Environment)联盟，这是三大IT业界领袖企业的首次共同协作。该联盟的成立，旨在通过普适数据中心虚拟化和向私有云架构的转型，不断提高IT基础架构的灵活性，降低IT、能源和空间成本，从而让客户能够快速地提高业务敏捷性。XX、EMC和VMwar

11、e一直开展着密切的合作，三方有着共同的愿景，即企业IT基础架构的未来是私有云计算。私有云是一种虚拟的IT基础架构，专为一个机构安全地控制和独立的运行。它可以由该机构或第三方管理，它可以在该机构所在地点之内或者之外，或者兼而有之。私有云计算既提供了当前数据中心的可控性和安全性，又提供了业务创新所要求的敏捷性，而且大幅降低成本。“虚拟计算环境联盟”为各种规模的组织机构提供了数据中心转型的加速之路，从而帮助他们极大地提高数据中心效率，同时大幅降低资本开支和运营费用。这样，组织机构就不用再为究竟是选择最好的技术，还是选择端到端的供应商可靠性而劳神。伴随着Vblock TM基础架构包的发布，“虚拟计算环

12、境联盟”将为客户将提供更好的方法，去从根本上简化和优化私有云相关的IT战略。Vblock基础架构包是一个完全集成、经过测试和验证的、整装待发和蓄势成长的基础架构包，它融合了XX、EMC和VMware提供的业内最强的虚拟化、网络、计算、存储、安全和管理技术，并且具备端到端的供应商可靠性。在XXXXX云计算平台项目中我们则综合运用了VMware、Cisco、EMC这三大IT巨头公司的产品，经过科学的部署周密的规划必能将XXXXX云计算平台建设成一个高可靠、高扩展性、易于管理且具备良好兼容性的优质云计算平台。2.3 XXXXX云计算平台设计概述XXXXX云计算平台选择的皆为行业内领军企业的产品，这些

13、产品一同组成的云计算平台不是简单的产品堆砌，而是经大量的案例证实为切实可靠的解决方案。具体设计如下：2.3.1 网络系统设计概述作为云计算平台的前提，全网必须有清晰的层次化结构，核心和汇聚层设计要点如下：l 层次化设计：应实现核心层和接入层的层次化设计；l 虚拟交换机池：可利用交换机的虚拟化特性不同业务的虚拟机箱，减少设备数量，提供设备资源利用率；l 智能服务开放接入：数据中心的智能服务应可以开放性的接入，包括支持多厂商，跨汇聚交换机端口捆绑以IEEE 802.3ad为标准，支持智能服务旁路接入等等；在本项目中，建议部署2台Nexus7000数据中心交换机作为核心交换机，以此为基础的核心层提供

14、了构建一个可扩展、高性能的数据中心提供了理想平台，既支持通过万兆以太网相连的服务器，也支持通过千兆以太网相连的服务器。在高性能及高扩展性方面提供了有力的支持。2.3.2 计算系统设计概述针对XXXXX数据中心的虚拟化应用，采用基于XX统一计算系统的硬件平台，此硬件平台提供了独特的技术，结合XX在网路科技上的独特优势，支持跨数据中心的虚拟化。软件平台采用VMware的虚拟化软件。同时实现应用虚拟化和生产中心与备灾中心的整体虚拟化。每个物理服务器上运行多个虚拟机，每个虚拟机对应与目前的各个应用。采用该架构的优势如下：l 单一管理入口：所有服务器的配置，更改，以及VLAN和VSAN的配置和更改都在一

15、个界面内完成，无需登陆多个管理模块或管理服务器。同时，也是在同一个管理界面，可以监视所有服务器和统一交换平台的健康状况。l 便于扩展：添加新服务器时，只需简单地将服务器插入机箱，UCSM会自己发现新设备，并根据策略自动或手动地将服务器的网卡，HBA或虚拟网卡配置好，并联如相应的VLAN和VSAN。l 加强故障隔离能力：所有的链接都是冗余的，整个系统不存在单点故障，在保证系统的简洁性的同时，也保证了系统的安全性。l 统一交换阵列：由2台XX6200XP组成统一交换平台，是数据交换网络的骨干，并且由它实现对所有刀片服务器的设置。UCS 6200XP有为全线速，无阻塞无丢包交换阵列。l 刀片服务器及

16、机箱：XX5108刀片服务器机箱可以安装4台刀片服务器，由2208XP通过光纤连至6200XP，每个2208XP有4个10G上行端口，支持40G带宽，每刀片机箱安装2个，共80G带宽。2个2208XP可以组成冗余链路。l 统一交换阵列扩展模块：UCS 6200XP可以多种扩展模块，接入目前的传统IT架构里已有的设备如FC SAN交换机等，保护用户以前的投资。在本次项目中，XXUCS系统配置说明如下： 2台UCS 6248XP互联阵列交换机,为双机冗余高可靠冗余部署架构l 注：6200XP可看做是Nexus5000交换机的增强版，硬件体系结构一致，只是使用不同的NX-OS软件，而且内置了XX统一

17、计算系统UCS的管理软件芯片。l 注：后续扩展刀片机箱时，在6200XP的端口容量满足的情况下，未来升级则只需可单独购买刀片机箱。l 注：UCS管理系统通过芯片的方式内置在6200XP交换机中，实现对刀片服务器的集中远程管理，可以在一个管理点上集中管理所有的刀片服务器。不需外置的硬件服务器，在系统扩容后不增加管理系统的复杂性和添加任何额外的管理软硬件，提供图形化管理界面。 1个UCS5108刀片机箱（每个机箱配有2个2208阵列扩展模块，4个B200 刀片服务器每台配2路E5-2650 2.00G八核CPU，64G内存，1块VIC 1280虚拟接口卡，2块300GB硬盘）l 注：每个刀片机箱最

18、大可插双路CPU的刀片8个。l 注：机箱内的2208阵列扩展模块是6200XP交换机的远端板卡，每模块有8个支持FCOE技术的万兆以太网光端口，用于提供机箱与6200XP交换机之间的连接。l 注：目前每个刀片配有两路英特尔Xeon E5系列E5-2650型号主频2.00GHz 八核CPU，可根据具体应用需求调整。l 注：VIC 1280虚拟接口卡提供2个万兆以太网接口，支持FCOE，支持虚拟网卡技术，最大可虚拟出128个虚拟网卡，虚拟网卡可以是以太网卡或HBA卡 为UCS中的每台刀片配置VMWare虚拟化软件 Ent Plus 版本。配置1个vCenter管理中心2.3.3 存储系统设计概述服

19、务器接入存储网有两种接入方式：l FiberChannel：服务器采用传统的HBA卡通过FiberChannel（FC）接入SAN网络l FCoE：新一代数据中心的统一交换架构下，服务器采用以太网和FC整合的I/O卡CNA（Converged Network Adapter）接入FCoE交换机。采用FCoE接入方式是新一代数据中心整合化所必须的技术，已逐渐成为代表正确发展方向的主流存储接入技术，后面章节有与传统接入方式的详细案例对比，其优势不再赘述。更重要的是，FCoE交换机兼容传统FiberChannel的接入方式，也即传统的服务器可以把FCoE交换机作为普通SAN交换机、用传统的FC接口实

20、现接入，与传统SAN接入没有区别。为达到这种新旧技术并存的存储网接入模式，FCoE交换机除提供完整的FCoE功能以外，还必须能够达到如下要求：l 支持FC接口：FCoE交换机提供连接网络的（E Port）、连接终端的（F Port）的Fiber Channel接口，并支持NPV/NPIV；l 支持SAN交换功能：FCoE交换机提供完整的SAN交换机功能，并兼容主流的主机和存储厂商产品，至少加入官方的EMC、IBM、HDS、NetApp对SAN交换机的产品兼容性列表；l 支持端口灵活分配：FCoE交换机提供灵活的端口设置，能够将任意一个物理接口设置为普通10GE、FCoE 10GE、FC 1/2

21、/4/8G来使用。XXUCS 6200XP系列互联矩阵支持FCoE兼容，并且与原先的FC协议相兼容，本次项目中，建议部署XXUCS 6200XP互联矩阵交换机连接UCS刀片服务器以及EMC存储，后期可以通过增加XXMDS交换机进行FC端口的相应扩展。2.3.4 虚拟化系统设计概述在本次项目中，为了实现数据的集中存储、集中备份以及充分利用VMware虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上的特性等，建议配置一套光纤通道存储阵列产品，同时配置冗余的光纤交换机，组成标准的SAN集中存储架构。此SAN架构可沿用数据中心的原有存储设备来，或新购买支持FCoE的存储设备为新数据中

22、心的基础设备。由VMware虚拟架构套件生产出来的虚拟机的封装文件都存放在存储阵列上。通过共享的存储架构， 可以最大化的发挥虚拟架构的优势，进行在线地迁移正在运行的虚拟机（VMware VMotion），进行动态的资源管理（VMware DRS）， 和集中的基于虚拟机快照技术的Lan Free的整合备份 （VMware VCB）等，而且为以后的容灾提供扩展性和打下基础。为了集中管理和监控虚拟机、实现自动化以及简化资源调配，建议单独配置或使用原有一套物理服务器安装Window系统，用于安装虚拟软件套件中的Virtual Center软件，对所有物理服务器及其上的虚拟服务器进行统一的管理。该部分可

23、以实现将原有传统机架或刀片式服务器通过虚拟化软件平台实现系统级的资源虚拟化和统一管理。在本次项目中，部署VMware vSphere 5 Enterprise Plus作为服务器虚拟化软件，VMware vCenter作为虚拟服务器管理软件。3 计算系统设计（XXUCS）3.1 服务器发展趋势在数据大集中的趋势下，数据中心的服务器规模越来越庞大。随着服务器规模的成倍增加，硬件成本也水涨船高，同时管理众多的服务器的维护成本也随着增加。为了降低数据中心的硬件成本和管理难度，对大量的服务器进行整合成了必然的趋势。通过整合，可以将多种业务集成在同一台服务器上，直接减少服务器的数量，有效的降低服务器硬件

24、成本和管理难度。服务器整合带来了巨大的经济效益，同时也带来了一个难题：多种业务集成在一台服务器上，安全如何保证？而且不同的业务对服务器资源也有不同的需求，如何保证各个业务资源的正常运作？为了解决这些问题，虚拟化应运而生。虚拟化指用多个物理实体创建一个逻辑实体，或者用一个物理实体创建多个逻辑实体。实体可以是计算、存储、网络或应用资源。虚拟化的实质就是“隔离”将不同的业务隔离开来，彼此不能互访，从而保证业务的安全需求；将不同的业务的资源隔离开来，从而保证业务对于服务器资源的要求。数据中心资源的整合和虚拟化正在不断发展，这需要高度可扩展的永续安全数据中心网络基础。网络不但能让用户安全访问各种数据中心

25、服务，还能根据需要实现共享数据中心组件的部署、互联和汇聚，包括各种应用、服务器、设备和存储。适当规划的数据中心网络不仅能保护应用和数据完整性，提高应用可用性和性能，还能增强对不断变化的市场状况、业务重要程度和技术先进性的反应能力。服务器虚拟化为世界各地的数据中心带来了众多优势，但同时它也向数据中心提出了挑战。如果有统一的I/O配置和足够的带宽，在每台物理服务器上支持大量VM，则资源池的管理会较为容易。资源池将能更快速地应对迅速变化的业务情况和工作负载，新服务器资源的添加能在几分钟内完成，然后设置并投入使用。而无需通过数小时甚或数天繁琐、耗时且易于出错的人工配置，来准备服务器及其接口、固件和设置

26、。通过平衡CPU处理能力和经济高效的内存配置使虚拟机密度提高时，就能够更轻松地实现服务器虚拟化的经济优势。最后，在统一了网络接入层，并以相同方式对待虚拟机链路与物理服务器链路时，能够更高效、更安全地管理虚拟环境，并获得更出色的QoS。XX统一计算系统通过下一代数据中心平台解决了上述挑战。此平台将计算、网络、存储访问和虚拟化统一到一个综合系统中，进行集中管理，并使用VMwareESX服务器等虚拟化软件进行协调。该系统在一个万兆以太网统一阵列中集成了企业级服务器，提供了虚拟机和虚拟化软件所需的I/O带宽和功能。XX扩展内存技术为高度虚拟化所需要的大内存提供了一种极为经济的配置方法。最后，XX统一计

27、算系统将网络访问层集成为一个能轻松管理的实体，在此实体中，能像物理链路一样配置、管理和移动虚拟机链路。XX统一计算系统继承了XX长期以来的优秀创新传统，在架构、技术、合作关系和服务方面都进行了出色创新。3.2 刀片服务器的特点刀片服务器是一种HAHD(HighAvailabilityHighDensity，高可用高密度)的低成本服务器平台，是专门为特殊应用行业和高密度计算机环境设计的，其主要结构为一大型主体机箱，内部可插上许多“刀片”，其中每一块刀片实际上就是一块系统母板，类似于一个个独立的服务器，它们可以通过本地硬盘启动自己的操作系统。刀片式服务器具有三大特点，首先是部署简单、易于维护，所有

28、的线都连在机柜上，布线只有原来的1/10或者1/20。其次是维护成本低，服务器出现问题的时候，刀片可以立即更换并马上启用，而塔式和机架式则不可能做到这一点。第三是节省占用空间成本和能源消耗成本，机架式服务器本身要带电源、光驱、软驱等一系列基础设施，不但占用了宝贵的空间更增添了能源的消耗成本。而一个机柜中的所有刀片都能共用一套基础设施，除了空间利用率更高之外，集中供电效率也远比单机要高很多。3.3 XXUCS的优势概述在此方案中我们建议选择XX统一计算系统(UCS)。UCS是一个理想的虚拟化平台，因为它减少了I/O、CPU和内存等的虚拟化“痛点”(painpoint)问题。采用XXUCS具有如下

29、优势：l 单一管理入口：所有服务器的配置，更改，以及VLAN和VSAN的配置和更改都在一个界面内完成，无需登陆多个管理模块或管理服务器。同时，也是在同一个管理界面，可以监视所有服务器和统一交换平台的健康状况。l 便于扩展：添加新服务器时，只需简单地将服务器插入机箱，UCSM会自己发现新设备，并根据策略自动或手动地将服务器的网卡，HBA或虚拟网卡配置好，并联如相应的VLAN和VSAN。l 加强故障隔离能力：所有的链接都是冗余的，整个系统不存在单点故障，在保证系统的简洁性的同时，也保证了系统的安全性。XXUCS是为虚拟化“度身定做”的。虽然UCS从本质上来说，可以认为它就是一组刀片系统。但是UCS

30、的出众之处就是它为虚拟化做了很多优化，所以很明显UCS会比普通刀片系统的更好地为虚拟机的目标服务。那么首先，谈一下虚拟化技术有那些目标呢？3.3.1 虚拟化的目标主要能从三方面体现虚拟化的目标：1） 服务器的整合（Server Consolidation），因为之前普通X86服务器的利用率基本在10%以内，所以通过虚拟化技术，能平均实现1：8的整合比率，也就是说，现在一台虚拟主机能承受之前8台物理服务器工作量，这不仅能降低在服务器方面的开支，而且还能降低在能源和管理方面所需投入的成本。 2） 简化系统管理（Simplify System Management），首先，通过减少物理机的数量，能成

31、倍地减少管理节点的数量。其次，由于虚拟机的移动性，使得通过vMotion和DRS等技术能自动优化系统资源。 3） 加速应用部署（Accelerate Application Deployment），由于虚拟机镜像的移动性，使得通过使用虚拟器件（Virtual Appliance）等手段能加速部署。3.3.2 服务器整合提高服务器整合最好的方式就是增加服务器的各方面的资源，而UCS在这方面，做的不仅不逊色，而且在CPU，内存和网络架构都有创新：1） 在CPU方面：UCS的第一款刀片服务器B系列就支持Nahalem架构的Intel CPU，由于其不仅在速度远胜上代，而且因为其HyperThread

32、（HT）技术，使得CPU的逻辑核心数量增加了一倍，虽然这种提升对普通应用而言应该提升不大，但是对虚拟化而言，它却是一个强心剂，因为vCPU的数量倍增了，也就能够支撑更多的虚拟机，特别是最近，XX还推出基于最新32nm的Westmare技术的C系列服务器。2） 在内存方面：对虚拟化而言，内存比CPU更缺，因为每个虚拟机其实在运行的时候，不一定损耗很多的CPU周期，但是它会固定消耗很多内存资源，而且内存和其他资源相比很难overcommit（超标预订）。既然内存对虚拟化是如此的重要，所以UCS为此推出它的Extended Memory（内存扩展）技术，通过这种技术能让一台薄薄的刀片服务器内装载高达

33、1.5TB甚至更高容量的内存，从而加载更多的虚拟机，同时内存也能跑在1600MHz的高速下。3） UCS整套网络架构：其包括能支持256个虚拟接口的Palo网卡和能提供多达1.96Tbps网络带宽的UCS 6200 Fabric Interconnect（互联阵列），通过这些设施在网络方面能够非常好地应对大量虚拟机的情况。综合上述这些方面，UCS所提供的整合率将远超业界最普通的1：8的比率，如果按照一台虚拟机消耗2GB的内存，CPU平均利用率在10%左右的情况，估计一台UCS的刀片机能支持多达160台以上的虚拟机。3.3.3 简化系统管理在简化系统管理方面，UCS除了之前已经提到的通过服务器整

34、合带来的好处之外，还有其他方面优点。1） 通过引入VN-Link技术改良了之前很难管理的Virtual Networking，比如使用Cisco Nexus 1000v 或者 Network Interface Virtulization技术来替换之前常用但比较麻烦的Virtual Switch来管理网络。2） 使用Fabric Extender替换传统的刀片交换机，这意味在网络架构中将减少在Blade 机箱这层，从而使整个网络架构得到简化。3） 通过引入Unified Fabric技术来整合数据通信和存储通信，通过这种做法能极大地减少网卡和网线的使用。4） 使用统一的UCS Manager来

35、管理所有硬件，而且能非常简便和快速地配置和部署新的服务器。UCSManager全方位配置服务器以及它在系统中的连接。它能设置或配置唯一用户ID(UUID)、BIOS和固件版本；包括MAC地址、VLAN和服务质量（QoS）设置在内的NIC配置；包括全球名称（WWN）、VSAN、带宽限制和固件版本在内的HBA配置；以及包括VLAN、VSAN、QoS和以太通道设置在内的上行链路端口配置。3.3.4 统一交换平台XX统一计算系统的重要目标是实现传统数据中心最大程度的资源整合。一般在传统数据中心中存在两种网络：传统的数据局域网和使用光纤存储交换机的存储交换网络。统一交换平台将这两种网络实现在统一的传输平

36、台上，即使用一种交换技术同时实现传统数据网络功能和远程存储。这样才能最大化的实现资源的整合，降低系统复杂程度，从而便于实现跨平台的资源调度和虚拟化服务，提高投资的有效性，同时还降低了管理成本。要实现存储网络和传统数据网络的双网合一，使用XX统一交换平台实现二者的一体化交换。当前在以太网上融合传统局域网和存储网络唯一成熟技术标准是Fiber Channel Over Ethernet技术（FCoE），它已在标准上给出了如何把存储网(SAN)的数据帧封装在以太网帧内进行转发的相关技术协议。由于该项技术的简单性、高效率、经济性，目前已经形成相对成熟的包括存储厂商、网络设备厂商、主机厂商、网卡厂商的生

37、态链。具体的协议发布可参见FCoE的相关WebSites。(http:/www.t11.org/fcoe)Cisco UCS 6200系列互联阵列是XX统一计算系统的核心组成部分，为系统提供了网络连接与管理能力。Cisco UCS 6200系列提供线速、低延时、无丢包万兆以太网和以太网光纤通道（FCoE）功能。Cisco UCS 6200系列可为Cisco UCS B系列刀片服务器和UCS 5100系列刀片服务器机箱提供管理和通信骨干。所有连接到Cisco UCS 6200系列互联阵列的机箱和刀片服务器，均成为单一高可用管理域的组成部分。此外，通过支持统一阵列，Cisco UCS 6200系列

38、还为其域内的所有刀片服务器提供了局域网（LAN）和存储域网络（SAN）连接。 计算网络设备选型：l 统一交换阵列：由XX6248XP组成统一交换平台，是数据交换网络的骨干，并且由它实现对所有刀片服务器的设置。6248XP有48个全万兆端口，全线速，无阻塞无丢包交换阵列。XXXXX网络的业务应用特点决定了目前的数据中心必须有很强的扩展能力，而同时又不能增加系统管理的难度和复杂性。采用XX统一计算平台可以很好的解决这个问题。当需要扩展时，只要将新的刀片机箱接入6248XP，6248XP上内置的管理软件会自动的发现新的硬件，可以根据事先定义好的服务配置脚本对服务器进行设置，如新服务器应该接入那个VL

39、AN，服务器上的HBA卡或应该接入那个VSAN都可以在几分钟内设置完成。在最大规模的系统时，其管理难度和复杂度都没有增加，下图显示了XX统一计算系统较大规模时的架构示意图，可以看到，虽然服务器数量和刀片机箱数量大大增加，但是，从整体架构上看，没有任何改变-所有服务器和刀片机箱都接入统一交换平台，所有管理都从统一交换平台内置的管理软件实现，同时，完全融合已有的网络和存储环境：3.3.5 无状态计算XX统一计算（Cisco UCS）平台灵活实现了当前数据中心最为热门的FCoE技术，并且成功的实现了无状态计算的功能。这两种功能的实现使得XXUCS在数据中心部署时即可简化物理的安装、布线又可大大的节省

40、日后的维护成本，提高数据中心的高可靠、快速响应的能力。XXUCS的无状态计算可以达到这样的效果：在XX的刀片机箱中如果有一台刀片服务器宕机，数据中心的管理员在收到报警信息后仅需要将宕机的服务器从刀片机箱中拔出然后插入新的刀片服务器启动即可。在XX6248XP的作用下，新插入的刀片服务器将能自动发现并完成原先刀片服务器与EMC存储上的lun的关联状态；新的刀片服务器将继承原刀片服务器的UUID、MAC地址信息、WWNN信息、WWPN信息、BIOS信息、引导顺序等所有服务器的个性化信息。利用SAN BOOT功能新插入的刀片服务器与LUN管理完毕后将从存储上启动ESX操作系统，系统引导完毕后整个维护

41、工作也宣告结束。无需配置传统的服务器硬盘RAID配置、安装操作系统、从存储上调整LUN和新服务器的关联、配置新装系统的网络、存储、管理权限 等诸多工作。在数据中心中利用XX的UCS部署VMware使数据中心的管理彻底轻松下来的同时也极大的提高了数据中心在中的服务能力。3.3.6 加速应有部署在这方面，UCS并没有做过多的优化，因为这方面主要通过其上的vSphere来控制。但是UCS还是有其相关的优势：1） 通过UCS Manager的Template机制能非常方便地部署应用所需的资源。2） UCS可搭载多种利于应用部署的管理工具，比如BMC的管理套件和EMC IONIX等。3.4 XXXXX云

42、计算平台计算部分具体设计在了解了XX物理刀片服务器的优点和竞争优势之后，在XXXXX云计算平台的计算部分我们将采用下列的具体设计：1） 根据项目的实际情况选配的XX服务器型号如下：实际配置4台B200刀片服务器（半宽），每台服务器配置2颗E5650的CPU和64G内存，这四台服务器的CPU和内存的配置都比较适中，适合各种网络应用的部署。2） I/0性能：每台XX刀片服务器含有两块万兆的FCOE的CNA卡，可同时支持网络及数据信息的传输；此CNA卡可同时虚拟出多块网卡及多块HBA卡。3） 刀片服务器必配置本地硬盘，也可以支持SAN BOOT，根据实际应用需求选择。如果使用SAN BOOT功能，我

43、们仅需要从EMC的存储上划分出一部分空间(15G即可)关联给XX的XX刀片服务器，安装完操作系统（ESX4.1或者ESXi）后即可实现XX刀片服务器基于EMC空间的启动(SAN BOOT功能)。*SAN BOOT具备如下的优点：a) 启动速度快：因为用的“本地硬盘”其实是位于EMC的存储上，EMC的存储采用高性能的SAS盘（新接口的SAS盘的速度要远高于FC盘的速度），在如此高性能的SAS盘上启动VMware的ESX或者ESXi仅需要极短的时间；b) 运行稳定：EMC的存储可达到5个9的（99.999%）的高可用性，除了硬盘本身品质极佳之外还分别作了RAID和“热备盘”等诸多安全措施，可保证X

44、XUCS的“本地硬盘”永远不坏；c) 减少投资和维护量：XXUCS不配置本地硬盘可一定程度的减少从硬件上的投入并且减少日常本地硬盘的维护工作量；d) 可完美的配合XXUCS“无状态计算”的特点：XXUCS本地无硬盘后，XXUCS本身则只负责计算。万一XXUCS(刀片服务器)坏掉那么我们仅需要重新插入一台新的备机就可以了，在XX6200XP的控制下XX刀片服务器可与存储上的“本地硬盘”自动的关联，从而自动的启动系统，而不需要传统的服务器更换备机后做的诸如：安装操作系统、配置网络、配置存储、划分VLAN等诸多繁杂的工作。4） 为保证服务器的可控性建议配备两台XX6200XP作为对XX刀片服务器的管

45、理之用（作成集群模式，实现冗余）。*XX刀片服务器必须配合XX6200XP一起使用，XX6200XP不但提供对刀片服务器的管理，更重要的是为XX刀片服务器分配诸如：UUID、MAC地址、WWNN、WWPN、实现SANboot功能，甚至还负责每台物理XX刀片BIOS的分配，从而实现XX刀片服务器无状态计算的能力。3.5 XXUCS统一计算系统与传统服务器的功能对比编号项目传统服务器特点XXUCS特点1本地硬盘本地硬盘启动速度慢、不可靠、资源浪费SAN BOOT启动速度快、可靠、按需分配资源2网络I/O千兆网卡网卡数量少、捆绑I/O性能低双万兆CAN卡可任意虚拟网卡和HBA卡数量、I/O有保证3无

46、状态计算能力不具备不具备具备物理服务器只负责计算4备件更换响应响应慢重装Vmware的ESX系统、重新配置网络、重新配置存储、重新登陆ESX配置相关的网络环境和存储环境。快速响应直接更换物理备件，开机即可。5内存扩展能力内存扩展有限1CPU对应12个插槽具备内存扩展技术由一个CPU管理12个内存槽，提高到48个。6管理功能需要专门的KVM操作、安装系统需要现场网络“KVM”所有的一切操作皆通过网络完成7扩展能力不具备全局扩展能力无统一管理设备，无法全局扩展利用XX6200管理扩展一台6200最多可管理40个刀箱（合计320台服务器）8批量配置不具备不具备具备可利用模板批量配置9相关布线布线复杂

47、两条电源线、两条（甚至更多）网线、两条FC线缆。即使传统的刀片也需要更多的布线。布线简单两个电源线、一根FCOE线缆。3.6 计算系统设计总结XX统一计算平台是专为VMware的虚拟化系统设计、研发、生产进而在市场上推广的。XXUCS系统针对VMware虚拟化产品做了诸多的优化和个性化的开发，使其在做VMware服务器虚拟化部署时更流畅、管理更加简单。XXUCS系统部署VMware虚拟化产品的这些天然的优点是其他计算厂商（例如：HP、XX、DELL、浪潮、联想）所不具备的，综合此项目采用XXUCS可以：1） 可更好的做虚拟化的部署；2） 具备优秀的可管理性；3） 具备良好的扩展能力，在本项目中物理服务器最多可扩展至320台半宽服务器及160台全宽的服务器；4） XXUCS解决方案成熟稳定，已经有大量的