华为虚拟化技术方案设计

航天电子SAP系统华为虚拟化技术建议书

航天电子虚拟化整体设计架构

设计组网

方案概述

针对本次航天电子SAP系统建设需求，建议采用华为Fusion Sphere虚拟化整体解决方案。利用虚拟化技术，部署CAMS、ERP、MII等应用系统环境，实现节能环保，简化管理，业务快速上线及灵活扩容的建设要求。同时结合业务需求，利用现有存储设备对虚拟化环境进行备份。

解决方案设计

本次采用2台高性能物理服务器，通过部署华为Fusion Sphere虚拟化构建生产系统群集，互为热备。同时可利用虚拟化平台本身HA环境，确保业务的高可用。

存储通过FC组网，通过2台SAN光纤交换机与前端物理服务器链接，SAN交换机备份，服务器及存储各通过4条光纤组成冗余链路，确保链路冗余性。

架构逻辑图

服务器选型设计

根据航天电子SAP系统建设需求，推荐采用华为RH5885 v3高性能服务器。RH5885 V3是新一代4U 4路机架服务器。它支持Intel®Xeon®E7 v2系列处理器，可提供60个计算核心，通过处理器、内存、I/O、硬盘的灵活配置，以最优的性价比，满足数据库、ERP、商业智能分析、大数据、虚拟化等业务需求。

本次配置2台高性能RH5885 v3服务器，每台服务配置4颗E7-4820 v2 8核处理器,6根16G内存，共96G容量，最大可支持3T的内存容量扩容，本地配置4块300G 15K高速热插拔硬盘，板载提供6个千兆网口及2块双通道8G HBA卡，冗余插拔电源。

存储选型设计

本次建议采用华为OceanStor 5300 v3系列存储设备，其具备面向云架构的操作系统、新一代硬件平台和丰富的智能管理软件。可扩展到8控、1TB缓存、5PB存储容量，支持16Gbps

FC、56Gbps IB、PCI-E 3.0、12Gbps SAS、智能IO卡。满足大型数据库OLTP/OLAP、文件共享、云计算等数据存储需求，广泛用于政府、金融、电信、能源、媒资等行业。

OceanStor 5300 v3采用全冗余架构，配置32G缓存，提供8个8G FC及8个GE千兆前端主机接口，15块600G 15K SAS高速硬盘，及多路径软件。可为前端虚拟化环境提供高效稳定的存储环境。

虚拟化群集HA设计

当物理服务器宕机或者重启，系统可以将具有HA属性的虚拟机故障迁移到其他计算服务器，保证虚拟机能够快速恢复。

当计算服务器宕机后，由于单个集群内可以运行上千个虚拟机，为避免大量虚拟机迁移造成网络拥塞和目的服务器过载，系统会根据网络流量、目的服务器负荷选择将虚拟机迁移到不同的目的服务器。

当管理节点与物理服务器的心跳中断超过30秒则会触发虚拟机HA，当一个虚拟机有运行状态突然异常消失也会触发HA在其他正常的计算节点上快速恢复业务。

防止脑裂：通过存储层面的锁机制防止同一个虚拟机实例在多个CNA上同时启动。

CNA节点的掉电恢复：CNA节点掉电恢复后，业务进程开机自启动恢复，其上之前运行的虚拟机全部故障迁移至其他计算节点。

华为虚拟化架构设计

统一虚拟化管理

虚拟机资源管理

客户可以通过自定义方式或基于模板创建虚拟机，并对集群资源进行管理，包括资源自行动态调度（包含负载均衡和动态节能）、虚拟机管理（包含创建、删除、启动、关闭、重启、休眠、唤醒虚拟机）、存储资源管理（包含系统盘、用户盘和共享盘的管理）、虚拟机安全管理（包含自定义VLAN或使用安全组），此外，还可以根据业务负载灵活调整虚拟机的QoS（包括CPU QoS和内存QoS）。

虚拟机生命周期管理

虚拟机支持多种操作方式，用户可根据业务负载灵活调整虚拟机状态。虚拟机操作方式包括：

创建/删除/启动/关闭/重启/查询虚拟机

FusionCompute接受来自业务管理系统的创建和查询虚拟机请求，依据请求中定义的虚拟机规格（VCPU、内存大小、盘大小）、镜像要求、网络要求等，选择合适的物理资源创建虚拟机，并在虚拟机创建完成之后，查询虚拟机运行状态和属性。在使用虚拟机的过程中，用户可以随时停止、重启、甚至删除自己的虚拟机。该功能为用户提供了基本的虚拟机操作和管理功能，方便用户对虚拟机的使用。

休眠/唤醒虚拟机

当业务处于低负载量运行时，可以只保留部分虚拟机满足业务需求，将其他空闲虚拟机批量休眠，以降低物理服务器的能耗；当需要业务高负载运行时，再将虚拟机批量唤醒，以满足高负载业务量正常运行需求。该功能满足业务系统对资源需求的灵活性，提高系统的资源利用率。

虚拟机模板

通过使用虚拟机模板功能，用户可对虚拟机定义规格化模板，并使用模板方式完成虚拟机创建。

CPU QoS

虚拟机的CPU QoS用于保证虚拟机的计算资源分配，隔离虚拟机间由于业务不同而导致的计算能力相互影响，满足不同业务对虚拟机计算性能的要求，最大程度复用资源，降低成本。

创建虚拟机时，可根据虚拟机预期部署业务对CPU的性能要求而指定相应的CPU QoS。不同的CPU QoS代表了虚拟机不同的计算能力。指定CPU QoS的虚拟机，系统对其CPU的QoS保障，主要体现在计算能力的最低保障和资源分配的优先级。

内存QoS

提供虚拟机内存智能复用功能，依赖内存预留比。通过内存气泡占用等内存复用技术将物理内存虚拟出更多的虚拟内存供虚拟机使用，每个虚拟机都能完全使用分配的虚拟内存。该功能可最大程度的复用内存资源，提高资源利用率，且保证虚拟机运行时至少可以获取到预留大小的内存，保证业务的可靠运行。

系统管理员可根据用户实际需求设置虚拟机内存预留。内存复用的主要原则是：优先使用物理内存。

虚拟资源动态复用

虚拟机空闲时，可自动根据可设置的条件将其部分内存、CPU等资源释放并归还到虚拟资源池，以供系统分配给其他虚拟机使用。用户可在Web界面上对动态资源进行监控。

虚拟机统计

支持虚拟机、磁盘资源使用情况统计报表。系统可以输出不同规格虚拟机、磁盘资源每小时或者每日的使用峰值记录。