云计算-超融合改造建设方案

CPU计算资源评估
• 超融合集群CPU处理能力进行评估：
CPU类型 E5-2630 v3 服务器数 量 5 CPU颗数 2 CPU核心 8 总计vCPU 160 备注 超线程
统计
112
70%
内存设计
• 考虑到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 • 每台服务器物理内存GB • 服务器数量 • 每台服务器最大内存使用率 • 超融合集群有效内存GB 描述 32GB（一台64 GB） 5台 70% 134.4GB
磁盘设计
• 考虑到虚拟存储为双副本设计，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 - 副本数个热备盘） / 副本数） * 85% 超融合集群磁盘可用空间计算：
中心物理网络的建设成本。
网络资源池构建图
深信服超融合方案价值
通过本方案的设计，将给XXX集团直 接和间接产生的效益：
项目 架构 改造前 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 改造后 对比说明 利旧服务器+NFV组 超融合架构：将计算、 件 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：硬件堆叠， 管理复杂，多厂商采 购及服务，特点复杂
系统可靠性
单节点故障99%
应急事件响应
统一管理
数小时
低
10分钟
高
大约缩短70%
扩展能力
• 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实现横向扩展了。
• 扩展完成后，aSAN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，aSAN自动对集群内新旧主机做一次数据平衡，让新
超融合资源规划
• 在XXX集团规划构建的私有云数据中心中，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。
• 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
项目建设目标
• 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 池，实现资源的统一管理、运行维护、按需分配和弹性扩容。
存储资源池构建图
网络资源池构建
• 网络资源池 • 深信服网络虚拟化aNet，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。 • 深信服网络虚拟化aNet方案通过和服务器虚拟化aSV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aSwitch、虚拟 路由器aRouter、虚拟下一代防火墙vNGAF、虚拟应用交付vAD、虚拟vSSL VPN、虚拟广域 网优化vWOC等虚拟网络、安全设备；然后，还可以支持VXLAN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、网络故障探测等网络管理功能。 • 从而，aNet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
• 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。
•
系统现状分析
深信服超融合平台方案设计 方案介绍 超融合网络架构设计 深信服超融合方案价值 深信服超融合方案优势总结
超融合售后服务体系
系统现状分析
现状分析
• 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待解决：
资源（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的 需求。
深信服超融合平台方案设计
超融合方案设计思路
• 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，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。
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：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：RAID实现，只 容忍一块磁盘故障，构建 成本高。
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和应用加载时间
项目 CPU利用率 维护效率 资源获取周期 业务上线周期 重要业务系统 改造前 10%-30% 改造后 40%-60% 效率分析 提高4倍 运维更高效 大约缩短60% 大约缩短70% 计算、存储、网络独立运 集中监控、运维， 维 无人值守运维 数天 数周 特定服务器部署 5分钟创建30个虚机 几个小时 通过虚机灵活分配 使用，提高资源利 用率 HA，99.9% 年度宕机减 少82小时
向流量小。
XXX集团超融合网络设计参考
超融合架构网口规划说明
网络类型 集群管理网络 存储通信网络 数据通信 （vxlan）网络 业务通信网络 网口规划 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 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 每台主机用2个网口பைடு நூலகம்做端口聚合，连接一个独立交换机 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）。
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：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%
项目 改造前
空间， 耗能 资源利用率10% 左右，空间能耗 成本高
改造后
智能
对比说明
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。
•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。 其次是当硬件需要维护、升级或出现硬件故障时，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。
资源池构建
• 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aSV提供，aSV采用裸
金属架构的X86虚拟化技术，实现对服务器物理资源的抽象，将CPU、内存、 I/O等服务器物理资源转化为一组可统一管理、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
性能/扩 集群计算节点数 分布式处理，单集群最大64 超融合架构：通过分布式 展 依赖于集群软件； 个节点，存储容量超过2.5PB， 数据存储，同时利用SSD读 存储容量受限于 IOPS超过450w以上，扩展简 写缓存技术，实现IO性能 存储机柜，有IO 单，仅需增加标准X86服务器 提升 瓶颈，扩容在多 节点 传统存储：随着节点的增 个维度同时增加 加，存储控制机节点数也 节点，需要借助 在增加，单节点IO性能受 集群或者虚化技 限于控制，无法实现线性 术实现资源复用 提升，扩容复杂
项目 改造前
管理运 维
改造后
对比说明
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
独立的管理界面， 统一、简洁的WEB管理界面 业务上线需要在 所画即所得的业务拓扑构建 不同节点上做连 线和调配
硬件
单个磁盘容量TB 每台服务器磁盘个数 服务器数量 副本数 每台服务器最大磁盘率 超融合集群可用磁盘空间
描述
1 TB 3块 5台 2 85% 12.75 TB
超融合网络架构设计
• 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
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、HA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。
存储资源池构建
• 存储资源池 • 深信服存储虚拟化aSAN，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ServerSAN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个不同的物理服务器硬盘上，提升数据可靠性；此外， 再通过SSD缓存，可以大幅提升服务器硬盘的IO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计 算服务器和存储设备的SAN网络设备（FC SAN或者iSCSI SAN）。
XXX集团
------超融合改造建设方案
项目概述
• 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。