企业私有云建设解决方案2016版

企业私有云建设 2016年 11月

目录

第一章 企业私有云设计方案 ........................... 3 1. 计算资源池设计 ............................ 5 1.1 虚拟机的定义 .......................... 7 1.2 虚拟化技术选择 .......................... 8 1.3 计算资源池分类 ........................ 10 1.4 服务器容量规划 ........................ 13 1.5 虚拟机资源分配 ........................ 14 1.6 虚拟机的物理分布 ........................ 14 1.7 虚拟机模板设计 ........................ 15 1.8 高可用性设计 .......................... 16 1.9 动态资源扩展（ DRX） ..................... 17 2. 存储资源池 ............................. 19 2.1 本地存储设计 .......................... 22 2.2 iSCSI 远端共享存储设计 ...................... 24 2.3 共享文件系统 .......................... 28 3. 网络资源池设计 ............................ 30 3.1 网络总体设计 .......................... 30 3.2 管理平面网络设计 ........................ 31 3.3 业务平面网络设计 ........................ 31 3.4 存储平面网络设计 ........................ 32 3.5 虚拟机迁移网络设计 ........................ 32 3.6 网络安全设计 .......................... 32 4. 云管理中心 .............................. 35 4.1 云业务管理 ........................... 36 4.2 虚拟化管理 ........................... 37 4.3 虚拟连接管理 .......................... 44 第二章 解决方案的特点 ............................ 45 1. 柔性网络 .............................. 45 1.1 无状态网络 ........................... 45 1.2 用户策略随行 .......................... 45 1.3 网随人动 ............................. 46 1.4 无差别网络 ........................... 47 1.5 有线无线深度统一 ........................ 47 1.6 网络虚拟通道隔离 ........................ 49 2 软件定义 ............................... 50 2.1 业务按需交付 ........................... 50 2.2 设备自动部署 .......................... 50 2.3 园区一键启动 .......................... 51 2.4 开放网络 ............................. 51 第一章企业私有云设计方案

相对于传统数据中心，私有云的特点在于高效、自动化和虚拟化以及共享的 多租户环境。私有云建设的关键要素包括为服务提供的标准化应用平台， 以及允 许业务团队请求和管理其应用容量的自助式服务门户。正如 DELL云解决方案高 级经理徐海认为，云基础架构可为企业解决两个关键问题， 一个是计算力资源的 整合，一个是建立能让用户感知服务的入口，提高管理能力。 企业私有云的预期优势可以包括： 提高灵活性，包括显著缩短供应时间。通 过提高资源利用率来实现更高的效率，包括大幅节约能源。充分利用增强的工业 标准硬件和软件，在提升可用性的同时，最大程度地控制成本增加。利用全新的 业务智能工具来改进容量管理。 为此，构建私有云应该从数据中心整合， 操作系统合理化，硬件和软件平台 以及虚拟化软件在服务器，存储和网络上的应用开始着手。 具体的，企业可以从 以下几个方面来考虑： 私有云数据中心拓扑如下：

服劳器区

逻辑拓扑如下: 存储阱可」 目前IT基础架构架构的发展处在虚拟化整合和云架构阶段。针对本项目的 业务需求，采用虚拟化技术可以无缝的部署在信息中心的 IT系统中，且满足平 滑迁移、提高应用系统的可用性等业务要求，并通过云平台技术实现自动化特性。 从技术上来看，虚拟化技术已经经过 6-7年的快速发展，并被包括电力、金融、 政府信息中心等大量国内外领域使用验证，有很高的成熟度、可靠性。

如果说虚拟化层解决的是资源整合管理的技术问题，那么云层解决的就是资 云层 组咲営理 自肪服芻门户 云业势工作泯 脈务营理与唳忑

破件基础设施层 计耳 存储 网缰 源按需申请分配的管理问题，系统管理员能够通过云层资源编排的功能把后台的 资源通过模板的方式行程服务发布出来，而使用者能够通过云层自主 Portal的 方式按需申请资源，真正实现使用者---资源---管理者间的流程自动化。

需要强调的是，转变现有的建设模式而引入云计算架构并不是彻底的推翻现 有IT系统进行重建，建设中需要充分考虑对现有业务系统的兼容和平滑升级， 在方案部分重点从虚拟化层以及云层这两个方面详细描述。

云层

云层是云计算的最主要管理、运营界面! 1. 计算资源池设计 服务器是云计算平台的核心之一，其承担着云计算平台的“计算”功能。对 于云计算平台上的服务器，通常都是将相同或者相似类型的服务器组合在一起， 作为资源分配的母体，即所谓的服务器资源池。在这个服务器资源池上，再通过 安装虚拟化软件，使得其计算资源能以一种虚拟服务器的方式被不同的应用使 用。这里所提到的虚拟服务器，是一种逻辑概念。对不同处理器架构的服务器以 及不同的虚拟化平台软件，其实现的具体方式不同。在x86系列的芯片上，其主 要是以常规意义上的VMware虚拟机或者H3Cloud虚拟机的形式存在。后续的方 案描述中，都以 H3C 虚拟化软件进行描述。

CVK：Cloud Virtualization Kernel ，虚拟化内核平台

运行在基础设施层和上层操作系统之间的 “元”操作系统， 用于协调上层操 作系统对底层硬件资源的访问， 减轻软件对硬件设备以及驱动的依赖性， 同时对 虚拟化运行环境中的硬件兼容性、高可靠性、高可用性、可扩展性、性能优化等 问题进行加固处理。

CVM：Cloud Virtualization Manager ，虚拟化管理系统

主要实现对数据中心内的计算、 网络和存储等硬件资源的软件虚拟化， 形成 虚拟资源池，对上层应用提供自动化服务。其业务范围包括：虚拟计算、虚拟网 络、虚拟存储、高可靠性（HA、动态资源调度（DRS、虚拟机容灾与备份、 虚拟机模板管理、集群文件系统、虚拟交换机策略等。

采用购置的虚拟化软件对多台 PC服务器虚拟化后，连接到共享存储，构建 成虚拟化资源池， 通过网络按需为用户提供计算资源服务。 同一个资源池内的虚 拟机可以共享资源池内物理服务器的 CPU内存、存储、网络等资源，并可在资 源池内的物理服务器上动态漂移，实现资源动态调配。

计算资源池逻辑组网架构图如下所示： 建成后的虚拟化系统，虚拟机之间安全隔离；虚拟机可以实现物理机的全部 功能；兼容主要服务器厂商的主流 X86服务器、主流存储阵列产品、运行在 X86 服务器上的主流操作系统，并支持主流应用软件的运行。

1.1虚拟机的定义 虚拟机与物理服务器类似，它们主要的区别在于虚拟机并不是由电子元器件 件组成的，而是由一组文件构成的。每台虚拟机都是一个完整的系统，它具有 CPU内存、网络设备、存储设备和BIOS，因此操作系统和应用程序在虚拟机中 的运行方式与它们在物理服务器上的运行方式没有任

何区别。

与物理服务器相比，虚拟机具有如下优势： 1. 在标准的x86物理服务器上运行。

2. 可访问物理服务器的所有资源（如 CPU内存、磁盘、网络设备和外围 设备），任何应

用程序都可以在虚拟机中运行。 3•默认情况，虚拟机之间完全隔离，从而实现安全的数据处理、网络连接 和数据存储。

4. 可与其它虚拟机共存于同一台物理服务器，从而达到充分利用硬件资源 的目的 5. 虚拟机镜像文件与应用程序都封装于文件之中，通过简单的文件复制便 可实现虚拟机的

部署、备份以及还原。 6. 具有可移动的灵巧特点，可以便捷地将整个虚拟机系统（包括虚拟硬件、 操作系统和配

置好的应用程序）在不同的物理服务器之间进行迁移，甚至还可以 在虚拟机正在运行的情况下进行迁移。 7. 可将分布式资源管理与高可用性结合到一起，从而为应用程序提供比静 态物理基础架构

更高的服务优先级别。

可作为即插即用的虚拟工具（包含整套虚拟硬件、操作系统和配置好的应用 程序）进行构建和分发，从而实现快速部署。

1.2虚拟化技术选择

X86服务器虚拟化技术是在一个物理服务器上独立并行运行具有不同操作 系统的虚拟机，而

每个虚拟机都拥有一套独立的虚拟硬件（如CPU内存、网卡、 磁盘等）。其原理是把PC服务器资源转化成逻辑计算资源，通过对物理计算资 源的逻辑划分，使应用系统安全、高效、隔离的运行，提高资源利用率。

虚拟机管理器（VMM） 硬件（CPU、内存、硬盘等）

虚拟化对传统的物理服务器而言，在以下三个方面突破了传统的应用模式： 1）它是一个抽象层，它将物理硬件和操作系统分离，从而提供更高的 IT 资源利用率和灵活性。

\ 应用程序 1 ■ ......... （ APP） ... J :客户操作系统 : :（Guest OS） 熔虚拟硬件阴 : 应用程序 [ （App） ...j :客户操作系统 : : （Guest OS） P I : 虚拟硬件

应用程序 : （App） :

客户操作系统 : （Guest OS） : 、・・・・・・・・・・・・・ ・・・・