集团公司云平台建设解决方案[81页]

集团公司云平台项目解决方案

1 概述

1.1 项目背景

全球云计算市场迅速增长，世界信息产业强国和地区对云计算给予了高度关注，已把云计算作为未来战略产业的重点，纷纷研究制定并出台云计算发展战略规划，加快部署国家级云计算基础设施，并加快推动云计算的应用，抢占云计算产业制高点。美国政府正在大力推行的云计算计划，内容涉及生产性产业结构调整、发展云端产业、商务业务整合、政府网站改革、社交媒体等诸多方面。

我国政府高度重视云计算产业发展，国务院《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（国发〔2010〕32号），把促进云计算研发和示范应用作为发展新一代信息技术的重要任务。2010年10月，国家发改委和工信部印发了《关于做好云计算服务创新发展试点示范工作的通知》，确定首先在北京、上海、深圳、杭州、无锡等五个城市先行开展云计算服务创新发展试点示范工作。中国电信、移动、联通三大电信运营商和IT龙头企业大举向云计算转型。国内专业机构认为，我国云计算产业已走过市场准备期，即将大规模突破发展，2012年市场规模有望达到600多亿元。预计未来几年，中国云计算市场规模年均复合增长率将超过80%，到“十二五”末，产值规模将突破1万亿元，主要以政府、电信、教育、医疗、金融、石油石化、电力等行业为应用重点。

云计算产业正处于发展迅速的新阶段，未来几个发展趋势应引起我们关注：

1) 云计算概念将“去泡沫化”，其相关技术、标准及应用将更加务实，一些企业会制订务实的规划，试探性地开展云计算应用；

2) 云计算服务商竞争将更加激烈，安全可靠、环保节能、易于升级、业务连续性强的云计算将获得最后的成功；

3) 云计算服务的深入将牵引通信产业提供更高速、更稳定、更安全的网络服务。 四是基于各类云计算的终端软件将蓬勃兴起，具有易用接口的开源云计算平台将成为人们追逐的热点； 4) 云计算数据中心逐渐集约化、小型化、高速化、高容量化，同时虚拟化技术将助推云计算走向成熟；

5) 有关云计算的监管将会提上日程。

2 需求分析

2.1 传统IT建设模式存在的弊端

各业务平台独立建设，均由相应的服务器资源、存储资源、网络资源等构成，各业务平台重复建设以上设备，导致CAPEX较高。

新业务部署成本高、周期长。由于新的业务部署在新的硬件平台，各业务硬件设备共享不足，导致部署新业务时经历采购、运输、安装、调测等一个完整建设周期，致使新业务部署时间比较长。

由于技术选型的需要，存在不同的设备需求（IBM/ SUN/ HP，UNIX/ LINUX/

WINDOWS/AIX，Oracle/ SYBASE/SQL等）和运维手段（B/S, C/S）统一，导致OPEX较高。

据统计数据分析表明，服务器日常运行中负荷不均，平均硬件利用率大概在15%左右。大量的计算、存储、网络设备的空闲是一种资源的浪费，维持所需要的机房、供电、制冷等OPEX较高。

一方面为部署新业务不断的增加新的服务器计算资源、存储资源、网络资源，另一方面各种设备资源能力的过剩、利用率过低导致资源的浪费，两种矛盾的现象并存。需要一种模式来平衡业务建设需求与资源利用率的提升。

2.2 客户现状

xxxx公司在近年来的虚拟化的建设实践中取得了良好的效果，目前已采用了X86虚拟化、存储虚拟化等技术，并成功部署了一部分业务系统的应用。但随着建设逐步深入和领域的拓展，分散建设和管理的弊端逐步显现，导致了以下几类问题：

1) 各类系统之间共享资源的程度极其有限，在减少投资方面的收效甚微，云计算建设的效益无法得到体现；

2) 分专业建设并没有提升对业务的整体支撑能力，在建设过程中采用的技术、使用的设备、实施的厂商各不相同，长此以往未来将无法实现整合；

3) 各类业务系统的实施、管理和运维都是分散的，流程也不相同，无法大幅降低公司IT系统建设中管理和运维的成本。

在此背景下，为逐步实现IT的整合发展，xxxx公司提出了统一资源池的建设思路。

统一资源池对xxxx公司的IT基础设施建设统一提供IT资源，可根据需要动态改变资源分配的规模，快速适应不同应用的扩容需求，实现“弹性”资源分配能力。基于统一资源池能够获得以下好处：

 在更大的范围内实现资源的共享，提高系统整体的使用效率，降低对物理设备的需求，进一步降低IT设备的投入与能耗，使云计算建设的经济效益得以体现；

 由统一资源池对各类业务系统提供支撑能力，按照统一的原则和策略，采用通用和标准化的技术、设备及上线流程，有利于重庆移动IT整体支撑能力的整合；

 通过统一的资源池管理平台，实现对各类IT资源的集中统一管理、调度和维护，提升IT运营维护质量，缩短用户应用系统上线时间，并能大大减少管理和运维的成本；

 在基础设施层面提高系统可靠性，为业务应用系统提供高可用、连续服务的基础设施平台。 2.3 客户需求

1. 资源申请管理

资源使用者能够通过自服务的方式向资源管理者提交资源使用申请，经过资源管理者审批，如果资源池中有足够的可用资源，则为资源使用者分配所需的信息资源（如X86虚拟资源、存储资源等）。

2. 资源监控管理

云计算平台需对纳管物理资源和虚拟资源的进行统一的监视与控制，监控对象包括物理机、虚拟机和存储，监控指标包括具体对象的CPU、内存和存储空间的使用情况，以及资源池的CPU、内存、存储空间等。

3. 资源运行管理

资源使用者或资源管理者能够通过云计算服务平台对相关的X86虚拟机和X86物理机进行运行控制操作；对于小型机资源仅提供运行监视，不提供运行控制操作。

4. 资源调度管理

通过云计算服务平台能够为资源池中不同的X86资源组指定不同的调度策略，实际的调度功能由底层资源控制调度系统实现。提供资源调度管理的功能，支持对调度策略的创建、修改、删除。

5. 资源配置管理

管理员能够创建/删除资源池，并能够授权其他用户为资源池管理员；资源池管理员负责对资源池进行具体管理，包括为资源池挂载存储资源，添加、删除资源池中的物理机资源，并能自动将物理机资源挂载到资源池中。

6. 安全接入管理 云计算平台针对不同类型的终端，包括瘦客户机、平板电脑、台式机等，需提供安全可信的接入方式，并进行统一管理。

7. 服务门户管理

云计算服务平台需对外提供统一服务门户。支持运营全景展现、统一身份认证、云终端安全接入管理、服务台等功能。自服务门户需要向使用者提供资源申请和资源变更的功能，资源申请需提供模板化定制和个性化定制两种方式。

3 整体解决方案

3.1 建设目标

通过云资源管理系统的建设，达到如下建设目标：

 虚拟服务器可以运行的稳定，健壮且可靠，根据应用的重要性，应能保证服务器的运行可用性在99%以上

 虚拟服务器应保证开放系统的兼容性，可以安装不同的操作系统：如Windows各种服务器版本，Linux、Unix等操作系统

 应支持管理异构的基础设施架构

 支持PB级数据存储，保障访问高速、安全

 完善的容灾备份机制

 提供完整的故障预警和处理机制

 提供弹性计算、自动扩充存储空间功能

 提供数据挖掘、数据分析和数据展现工具

 部署CDN

3.2 建设原则

帮助用户建立一套既能最大限度地满足用户实际需要且技术又处于领先地位的云计算服务平台是为云计算用户设计方案的基本出发点。云服务平台应具有处理大规模的复杂运算，具有分布式的特点，尤其是计算和存储的能力 。

方案设计以用户现场测试结果为基础，根据用户对未来应用模式及业务量需求预测为前提，强调高性能以及可行、合理和低风险。架构设计和系统选型遵循以下原则：

3.2.1 标准化

当前云服务在整个信息产业中还不够成熟，相关的标准还没有完善。为保障方案的前瞻性，在设备选型上力求充分考虑对云服务相关标准的扩展支持能力，保证良好的先进性，以适应未来的信息产业化发展。

3.2.2 高可用

为保证数据业务网的核心业务的不中断运行，在网络整体设计和设备配置上都是按照双备份要求设计的。在网络连接上消除单点故障，提供关键设备的故障切换。关键设备之间的物理链路采用双路冗余连接，按照负载均衡方式或active-active方式工作。关键主机可采用双路网卡来增加可靠性。全冗余的方式使系统达到电信级可靠性。要求网络具有设备/链中故障毫秒的保护倒换能力。

3.2.3 良好的扩展性

网络建设完毕并网后应可以进行大规模改造、服务器集群、软件功能模块应可以不断扩展。

3.2.4 良好的易用性

简化系统结构，降低维护量。对突发数据的吸附，缓解端口拥塞压力，能保证业务的流畅性等。 3.2.5 增强的二级网络

云平台下，虚拟机迁移与集群式两种典型的应用模型，这两种模型均需要二层网络支持。随着云计算资源池的不断扩大，二层网络的范围正在逐步扩大，甚至扩展到多个数据中心内，大规模部署二层网络则带来一个必然的问题就是二层环路问题。采用传统的STP+VRRP技术部署二层网络时会带来部署复杂、链路利用率低、网络收敛时间慢等诸多问题，因此网络方案的设计需要重点考虑增强二级网络技术（如IRF/VSS、TRILL等）的应用，以解决传统技术带来的问题。

3.2.6 虚拟化

虚拟资源池化是网络发展的重要趋势，将可以大大提高资源利用率，降低运营成本。应有效开展服务器、存储的虚拟资源池技术建设，网络设备的虚拟化也应进行设计实现。服务器、存储器、网络及安全设备应具备虚拟化功能。

3.2.7 高性能

由于云服务网络中的流量模型发生了变化，随着整个云平台相关业务的开展，业务都分布在各个服务器上，流量模型从纵向流量转换成复杂的多维度混合的方式，整个系统具有较高的吞吐能力和处理能力，满足PB级别的数据处理请求，具备对突发流量的承受能力。

3.2.8 开放接口

为保证服务器、存储、网络等资源能够被云平台良好的调度与管理，要求系统提供开放的API接口，云计算运行管理平台能够通过API接口、命令行脚本实现对设备的配置与策略下发。 3.2.9 绿色节能

节能减排是目前网络建设的重要系统工程之一，从网络机房的整体能耗来看，IT设备运占到30%，空调等制冷系统约占45%，UPS、照明等辅助系统约占25%。所以作为IT设备的节能，不仅要考虑本身能耗比较低，而且要考虑其热量对空调散热系统的影响。应采用低功耗的绿色网络设备，采用多种方式降低系统功耗。

3.3 总体架构及组成

本次方案设计采用易讯通拥有完全自有知识产权的云产品——ECloud云管理平台。ECloud云管理平台以高性价比实现云计算的完整解决方案（即IaaS、PaaS服务），对虚拟机、主机集群、存储、网络等资源及上层应用系统进行统一的自动部署、监控和资源调度、统一分配管理。不仅降低系统复杂度与成本，实现资源的最大化利用与服务的最快交付，也改善了IT资源的使用效率和管理能力以及最终用户获取IT资源的能力。

ECloud云管理平台从服务的角度出发，关注如何满足上层业务应用的需要以及如何将资源封装为可度量的服务，内置丰富的资源管理与交付功能，为用户提供简单、统一的集中管理平台。使用ECloud云管理平台将原本静态分配的IT基础设施抽象为可管理、易调度、按需分配的资源；把资源的能力封装对外提供按需灵活使用各类IT资源的服务，并提供运营管理等功能，帮助运营者完成日常运营工作，面向最终用户提供自助服务流程，使最终用户以最便捷灵活的形式按需使用这些服务，满足安徽移动统一业务生产环境管理平台的运营。