私有云平台方案V1.1

私有云平台方案
（）
目录
第一章背景和需求分析 (5)
1.1项目背景
5
1.2私有云平台需求
5
1.3云服务需求
7
1.4信息网络安全防护需求
7
第二章平台设计原则和建设目标 (9)
2.1私有云平台设计原则
9
2.2私有云平台建设目标
11
第三章私有云介绍 (12)
3.1什么是云计算
12
3.2云计算优势
14
3.3腾讯私有云概述
15
3.4腾讯私有云优势
16
第四章xXx私有云平台方案 (19)
4.1云平台总体架构
19
4.1.1平台逻辑和网络拓扑
20
4.1.2业务高可用性设计
25
4.1.3数据持久性设计
27
4.2云管理平台
29
4.2.1终端用户功能设计
29
4.2.2平台管理功能设计
34
4.2.3平台运维功能设计
44
4.3云服务
54
4.3.1云主机服务
54
4.3.2资源迁移
55
4.3.3冗余备份
55
4.3.4快照服务
56
4.3.5镜像服务
57
4.3.6灾备系统
58
4.3.7业务应用运维服务
59
4.4安全防护
60
4.4.1设计原则
60
4.4.2设计参考标准与规范
60
4.4.3私有云平台防护设计分析
61
4.4.4设计方案
61
第五章云平台应用服务 (80)
5.1负载均衡
80
5.1.1设计架构
82
5.1.2负载均衡策略
84
5.1.3健康检查
85
第一章背景和需求分析
1.1项目背景
xXx酒业服务平台（以下简称xXx）系面向线下餐饮行业实体商家提供基于移动销售解决方案的O2O运营服务商。

随着服务用户的增加、服务商家的增加、交易额的增加，xXx对于安全可靠的网络、稳定高可用的数据中心的要求越来越高，同时海量的交易数据需要专业的管理和维护，满足安全、易用、高效的要求，为将来进行大数据应用打下扎实的基础。

鉴于此，xXx目前计划提升平台的信息技术骨干基础设施水平，采用私有云技术打造xXx的IT基础平台，同时充分考虑未来的发展，为平台留有充分的可扩展空间。

1.2私有云平台需求
公司自建私有云平台需要更为便捷的管理界面，对于自动化的运营维护要求更高，为了便于应用服务器的虚拟化系统运维管理，满足日常维护、监控的要求，虚拟化管理需要提供以下功能：
1.基本功能
支持包括资源管理、动态调配、资源迁移、系统配置、用户管理、逻辑拓扑监控、系统监控、操作日志查询和License 信息管理等功能。

2.运维及运营管理
需要基于长期的云运维、运营管理经验，改善专业的服务器、业务服务的运维能力，从而保障业务健康运行降低运营成本。

云平台需要统一的运维及运营管理平台，具备计费系统、账单系统、邮件预警系统、兑换码系统、BI（商业智能）、在线商店系统，运维审计系统、流程工单、资源动态调配等功能。

支持应用自动化部署，用户可以通过已发布的模板进行应用的自动部署，系统支持一键式部署。

3.资源的高效供给能力
计算、存储、网络等资源能灵活、快速地提供，满足快速开展的系统建设或翻新进
度要求，提升企业市场竞争力。

4.云主机管理
支持云主机包括电源管理、重置、终止、启动控制台、制作快照、制作镜像、禁用、数据磁盘迁移、更改配置。

5.权限管理
云平台需要支持多租户，支持管理员分权分域的管理。

分权限组角色管理限制，管理员只能在允许的域内进行允许的操作。

6.拓扑管理
支持统一拓扑图，提供一个拓扑界面呈现全系统的所有资源信息。

可以了解计算、存储、网络以及虚拟资源的逻辑视图。

获取硬件资源、应用部署情况、虚拟机属性。

拓扑节点支持与告警关联，支持呈现对象当前的监控状态。

7.监控管理
监控管理支持对云资源使用情况以及当前状态进行集中全面监控，收集、分析、展示日志事件信息，自动发布设备日志报告。

SNMP监控告警，基于Hypervisor RRD监控管理；支持SMS、Email告警等多种告警通知形式。

8.开放接口
虚拟化软件须提供开放的 API 接口，包括短信接口、支付接口、微信接口等，封装底层云资源的统一操作，便于上层管理平台统一调度管理。

云平台能支持在微信客户端直接使用云平台服务。

9.兼容性
支持主流的 X86 架构的操作系统，包括Windows Server 2003/2008 R2及以上版本服务器操作系统，Windows XP、Windows 7操作系统， Redhat、SUSE、CentOS、Ubuntu、Fedora 等多个发行版本的 Linux 操作系统。

10.硬件自动发现
服务器与运维管理系统连通后，虚拟化软件支持自动发现服务器的配置信息，包括：名称，位置，管理 IP，BIOS，CPU 主频、个数，内存大小，硬盘容量，网卡个数，网口个数。

11.网络架构需求
严格实行管理、业务、存储三网分离的冗余链路设计。

其中，管理流量类型分为IPMI 服务器带外管理、交换机带宽管理、服务器管理流量；存储流量类型分为存储对外访问、存储内部集群网络流量；业务为Trunk mod，根据不同的业务类型，划分Vlan。

业务与存储内部集群、外部访问链路均为双冗余链路，无论是单一交换机、网卡、网线的异常，均不对运行中的存储服务产生根本影响。

硬件完全双冗余架构。

网络链路的三类基本原则：一个网口仅用于一个种类的流量；同一类流量均有两个以上网口、网线支持；同一设备同一类流量的冗余网线，需连接到不同交换机构建全三副本备份分布式存储。

12.网络连通性需求
云平台网络需要具有良好的扩容、开放能力。

能提供建立企业与云平台、云平台与异地机房、云平台与多网络接入运营商、云平台与腾讯微信平台之间的互联网BGP出口、直连专线等连接能力，提供多类型高效网络连通性，以降低网络延迟，提供高质量快速的业务服务。

1.3云服务需求
云服务作为企业私有云平台业务应用的基础承载服务，需要满足快照、镜像、冷热迁移、分布式防御系统、多节点全网覆盖安全稳定的网络加速服务、高性能可伸缩面向列的分布式存储系统、以PaaS和SaaS形式提供基础运维无人值守、对多台服务器进行流量分发的负载均衡服务、提供时间同步NTP等。

周全的云服务是优秀的企业自建私有云平台的基础需求，并且需具备强大的扩展能力，随时升级支持更多的云服务。

1.4信息网络安全防护需求
xXx涉足移动支付，拥有大量高度敏感机密的金融数据和隐私数据，对于企业私有云平台的核心需求就是数据和信息安全，所以，网络安全防护、系统冗余设计、数据灾备都是本方案设计重点。

本方案严格参照国家颁布的“等保三级”安全标准，要求网络安全防护系统，能够免受来自外部有组织的团体(如一个商业情报组织或犯罪组织等)，拥有较为丰富资源
(包括人员能力、计算能力等)的威胁源发起的恶意攻击、较为严重的自然灾难以及其他相当危害程度的威胁（内部人员的恶意威胁，设备较为严重的故障）所造成的主要资源损害。

1.安全管理需求
为了云平台系统网络在日常维护和处理事件时能做到全面、直观、及时，能够对网络进行统一的管理需满足：
1)威胁事件收集；
2)脆弱性漏洞统一管理；
3)基于大数据安全智能的关联分析；
4)全面、高效、可定制的综合风险报告；
5)安全风险可视化监控仪表盘；
2.网络管理需求
边界安全措施是任何一个信息系统的基本安全措施，所以也是保障云平台网络系统安全的第一步。

网络边界防护采用下一代防火墙实现。

1)支持多种检测方法；
2)支持多种检测方式；
3)支持多种反应、防御方式；
4)具备集中管理功能；
5)系统监视及警告功能；
3.应用安全需求
云计算服务在大部分时候都是通过Web方式交付的，因此恶意攻击也大量聚焦于Web应用，因此针对Web服务器的防御是云计算数据中心安全建设的重中之重。

WEB应用安全防护采用WEB应用防火墙实现。

1)可信赖WEB应用安全；
2)WEB应用加速；
3)细粒度应用层访问控制；
4)智能的HTTP协议验证；
5)WEB应用防护功能多样化；
6)超级的处理性能；
7)卓越的稳定性；
8)方便的管理系统；
9)SSL 加速；
4.数据安全需求
数据处理的安全是指如何有效的防止数据在录入、处理、统计或打印中由于硬件故障、断电、死机、人为的误操作、程序缺陷、病毒或黑客等造成的数据库损坏或数据丢失现象，某些敏感或保密的数据可能不具备资格的人员或操作员阅读，而造成数据泄密等后果。

1)漏洞检查；
2)适用对象；
3)未声明功能检测；
4)多网段扫描；
5)升级机制；
第二章平台设计原则和建设目标
2.1私有云平台设计原则
基于实际需求，本着科学、经济合理的完成本次项目任务，并满足长远规划的要求，在本方案总体设计中，必须充分考虑和遵循以下原则：
1.实用性
私有云平台建设满足项目实际需求，符合业界及公司 IT 战略规划。

通过该私有云平台建设，以期实现对 IT 资源的整合与云化，提升 IT 资源的管理能力与 IT 服务能力，更好地支撑公司业务运营与未来发展。

2.运营管理智能化
通过账单系统、计费系统、商业智能报表、兑换码实现私有云平台的运营管理。

3.先进及成熟性
云计算平台应采用成熟的、具有国内外先进水平的，并符合云计算发展趋势的技术、软件、设备及服务。

同时，积极吸纳业界先进成熟的科技成果，能够及时更新、升级，确保平台能力和应用能力与时俱进，以保证系统平台具有较长的生命力和扩展能力。

4.高可用及高可靠性
云计算平台应支持容错、自恢复、高可扩展，允许应用系统从不可避免的硬件、软件错误中恢复，确保应用系统的正常运行和数据存储的高可靠。

云计算平台应提供远程、跨节点的容灾机制，保证业务连续性。

5.用户体验及可维护性
应具有一个统一良好的运营流程及功能。

具有例如多租户管理、成本分摊、运营管理、分析统计等运营流程功能。

应具有良好的用户体验，系统在设计上要充分考虑到用户的直观感受，保证给用户带来良好的使用体验与观看体验。

云平台设计应做到流程合理，功能完善，操作简单直观，维护管理方便。

其工作流程和操作环节应直观、简洁，工作实际的需求高度结合，切实提高工作效率，提升用户体验，降低运营成本。

6.经济性
合理的性能价格比是系统设计中应当考虑的重要内容。

因此，系统产品在兼顾良好功能性能的基础上应要考虑经济性，既要考虑系统当前初建成本，也应考虑系统的未来长期运行成本，避免未来投入巨大，或者推到重来的更大成本。

7.兼容及扩展性
云计算平台应兼容业界通用的服务器，主流的操作系统，第三方存储，虚拟化软件，以及应用程序。

云计算平台的资源能够快速、弹性和自动化地供应，从而提供持续的云服务能力。

云计算平台应提供大规模、分布式集群的管控能力，通过增加物理设备，实现总体网络资源、计算/存储资源、内存资源和数据库资源的自动扩展。

云计算平台应考虑到业务未来发展的需要，提供良好地横向扩展能力，即根据业务、管理要求，跨机房、跨地区增加云计算节点，能够很好解决技术或者法律许可限制。

8.开放性
应用支撑平台和应用系统在设计时，考虑未来各个系统（已建，正建和将建的系统）能够在云平台上进行互联互通，能够灵活的迁移，保证系统能与其它系统进行快速、顺利的信息交换，便于系统扩展和升级。

系统应提供开放式和标准化的 API 接口，可便捷和第三方系统对接。

9.安全性
严格参照国家颁布的“等保三级”安全标准，包括安全管理、网络安全、应用安全、数据安全。

2.2私有云平台建设目标
综上所述，根据调研归纳，此次私有云平台建设的需求及目标概括如下：
统筹规划、整合现在技术系统资源，全面打造可持续提供基础设施、平台和应用三种服务形式的私有云计算平台。

实现资源的按需分配、按需扩展，智能运营，实现系统从粗放型分散建设向集约型云计算模式转变，最终形成统一的以“信息集成、资源共享”为特色的云计算管理平台、云计算服务平台、云计算服务运营平台。

1.建设开放性接入网络。

建设更好的设备接入网络，提高连接效率和网络开放性，
使平台在未来能更好的连通不同网络的设备。

2.建设云数据库平台。

基于底层云平台，建设云数据库服务平台，提供高可靠的
数据管理能力。

3.可以通过硬件F5、NetScaler系列负载均衡设备或基于开源HAProxy负载均衡
软件的方式，建设可以承载百万并发访问请求的负载均衡网络。

4.建设跨平台云计算连通方案。

提供通过微信、网页等多种方式，连接云平台，
进行产品购买、BI分析等操作。

5.建设稳定的、支持大数据分析的平台。

经过实际运营后，能通过运营数据，进
行广告智能投放、精准营销、产品定向开发等相关的大数据分析工作。

6.建设一个支持消息推送的平台。

能通过分析数据，将相关信息精准送达定向客
户，并与用户进行持续友好互动。

大幅提升用户活跃度、留存率等。

7.可以实现将xXx的IT硬件资源重新进行统一管理、统一分配、统一部署、统一
监控和统一运维。

实现业务系统硬件资源的一键式分配，缩短系统搭建周期。

8.完成云平台的分区分层分级设计和建设，实现不同区域资源规划和安全隔离，
实现云运营、云管理、云运维、云安全、云应用等模块的标准化、流程化、可
视化。

9.实现xXx分级管理机制的云计算运营平台，提供强大的资源管理、财务、统计
报表、云主机管理、用户分级管理、兑换码、邮件提醒系统等功能，通过这些
功能可轻松实现云主机管理，对云主机资源使用情况进行监控，同时完成xXx
分级管理和财务结算。

10.实现云平台所涉及的资源使用数据，经过抽取、转换和装载（ETL），合并到一
个企业级的数据仓库里，经过商业智能分析，将资源使用情况从决策者角度呈
现出来，决策者根据经过提炼的结果，做出正确的判断，采取正确的应对措施。

比如：总公司分配给子公司的资源，通过BI分析后，发现使用率非常低，总公
司可以考虑回收部分资源，给出合理的资源配置，从而达到资源使用最大化，
使用成本最小化。

第三章私有云介绍
3.1什么是云计算
“云计算”是建立在虚拟化技术之上的一种高级的IT基础架构平台实现，通过众多的工业标准服务器及其它组件作为其主要硬件计算平台，以软件虚拟化技术为基础形成虚拟化的计算资源池，实现一种新型的共享基础架构的方法。

云计算并不是传统的数据中心的复制，而是一种全新的IT服务提供模式，它颠覆了传统的用户使用计算资源的方式，通过简单的用户交互门户，实现IT资源的自主申请，系统自动化布署；同时可以提供足够的按需可扩展的计算容量资源和能力；通过虚拟化技术实现全新的应用服务。

同时云计算对普通使用者而言又是简单而方便的，通过B／S访问方式获取资源，
无需任何专门的技术培训，可用的服务又是多样的，不需要单独购买所需硬件及软件，不需要系统管理与维护，可以直接从云平台中获得服务（应用）。

从外部看，云计算只是将计算和存储资源从原有的服务器迁出，并迁入到云中。

用户定义资源（系统、网络、存储、应用等）需求，云计算从它的基础设施中虚拟地装配这些组件形成特定应用。

从狭义上看，云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，用户可以通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。

提供资源的网络环境被称为“云计算”。

“云计算”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。

这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。

它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。

最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。

从广义上看，云计算是指服务的交付和使用模式，用户可以通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。

这种服务可以是IT资源和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。

NIST（美国国家标准及技术研究所）已经给出了云计算的概念和主要特征及部署形式，按NIST的定义，云计算应该包括五个特征，三种服务模式，四种部署形式。

五个特征包括：
按需自服务特征
用户可以按需自己部署计算资源（服务器、网络、存储等），而不需要服务提供者干预。

足够的网络访问能力
具有足够的网络访问带宽能力，支持广泛的终端类型（如PC、无盘工作站、手持终端等）。

共享资源池
服务提供者把计算资源形成资源池服务于多个用户及多种服务模式，物理资源和虚拟资源可以动态分配和共享及再分配。

用户不用关心具体使用资源的物理位置。

弹性快速部署特征
不像传统应用的安装方式，云计算可以实现灵活快速的部署应用的特征，以硬件模板、系统模板、应用模板等方式任意组合为应用需求，并且在几分钟内完成资源的部署。

服务可计量的特征
云计算系统能够控制并测量用户使用服务的相关信息，如用户使用硬件大小，软件、应用类型、网络流量及使用时间等，从而可计算出用户使用资源的情况统计。

四种部署形式：
私有云（单一组织私有）
社区云（多个组织或社区共享）
公共云（单一组织创建，服务于公众）
混合云（上面三种云的组合）
3.2云计算优势
超大规模：“云”具有相当的规模，企业私有云一般拥有数百上千台服务器。

“云”
能赋予用户前所未有的计算能力。

扩展性：可以将复杂的工作负载分解成小块的工作，并将工作分配到可逐渐扩
展的云计算中心；而需要增加的管理费用几乎为零。

云的规模可以动态伸缩，
能够满足用户不断增长的应用和用户需求。

自动性：“云”计算平台具有自动化管理功能，用户可以通过用户门户，自主申
请计算资源和应用，按需要建立自己的资源环境，而整个过程是不需云平台管
理员的干预，云平台只需自动记录用户使用资源的相关信息（如硬件大小、软
件信息、应用信息等）和使用资源的时间等。

有效性：基于服务为导向的架构，可以动态地分配和部署共享的计算资源。

灵活性：可以支持各种计算机应用类型，在云的支撑下，可以支持并实现各种
应用。

高可靠性：“云”使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障服
务的高可靠性，使用云计算比使用本地计算机更可靠。

动态性：能够监控计算资源，并根据已定义的规则自动地平衡资源的分配。

虚拟性：用户从“云”中获取计算资源，申请的资源不是固定的、有形的实体，计算资源的物理位置及底层的基础架构对于用户来说是透明和不相关的，用户
通过简单的界面使用资源，并感觉自己独享资源。

云计算平台，对于提供信息服务、降低IT管理复杂性、促进创新，实现绿色IT，节省能源消耗，提供SLA、 QoS以及通过实时工作负载均衡来提高响应能力而言，是一种经济有效的模型。

它能迅速发布应用程序，也能随需扩展应用程序，使得瞬间在成千上万台服务器上扩展应用程序成为可能。

另外，云计算平台大量采用虚拟机技术，可以在几分钟内快速完成系统和应用的部署。

具有无比的优越性和先进性。

3.3腾讯私有云概述
随着云计算的技术热点的出现及其给数据中心带来的具大优势与资源灵活应用与整合的特点，越来越多的数据中心都在向云计算方向改造和发展，针对集团用户，我们建议使用腾讯私有云（单一组织私有）。

通过腾讯私有云，既可以实现整体平台硬件与应用整合，又能适应未来新的硬件扩展与应用的增加，达到一个无限的大统一硬件资源池（服务器、网络、存储等），在资源池中灵活的分配和调度应用资源的需求，满足应用SLA服务质量的保证。

同时还可以节省大量的软、硬件的投资成本，提高管理效率，增加应用的灵活性。

典型的私有云平台包括云计算服务器集群（核心应用系统）、云计算存储集群、云计算平台管理平台。

云计算服务器集群（核心应用系统）：是腾讯私有云平台中主要运行虚拟机及应用的核心计算资源的组成，它是由一组物理服务器组成，形成统一的资源池，包括cpu、内存、网络资源池，配合存储系统部分的存储池，构成一个统一的可配置的资源池，用户的核心应用及未来的应用都会从资源池中获得资源分配并运行在其上，通过其高级的功能资源平衡调度、虚拟机高可用性、虚拟机的在线迁移、电源节省等可以更有效地、灵活地分配和调整应用的资源，实现高效、可靠、稳定、灵活、快速、方便、易扩展等特点。

云计算存储集群：是腾讯私有云平台中主要应用数据和虚拟机存储池统称，是实现
服务器集群的核心数据支撑系统。

云计算平台管理平台（腾讯BOSS平台）：实现对整个云计算平台的管理，主要完成数据中心、网络、虚拟主机及集群管理、计算资源管理、虚拟机分配、资源调度、高可用性集群管理、虚拟机在线迁移、虚拟主机维护、存储池管理、电源管理等高级特性，主要完成云计算平台功能核心管理，完成不同用户的资源使用监控、统计、报表与云资源申请等功能。

腾讯私有云平台典型拓扑图
3.4腾讯私有云优势
私有云平台作为企业业务应用的基础承载系统，其可靠性和安全性变得尤为重要。

作为领先的云服务提供商我们一直非常重视和企业如何在保证业务正常运行的前提下降低IT支出成本，使客户更专注于业务本身。

国内外企业在过去的几年的时间里纷纷
选择高品质的腾讯云平台解决方案，这已经成为企业用户云平台建设的主流选型。

技术先进、成功案例、全面的解决方案、服务商的生命力、售后服务支持能力是用户选型需要考虑的主要因素，除了企业重要的核心业务应用需要运行在高品质的健壮的云平台上这个原因之外，腾讯还具有以下优势，为企业用户提供更好的服务：可定制的特性需求
云平台建设的咨询服务
全面的解决方案
与合作伙伴提供整体方案
腾讯是业界专注于云平台且具有很强生命力的服务商，可以为企业用户提供持
续不断的技术支持、技术升级和售后服务
腾讯拥有强大的研发能力
腾讯高效的服务体系
腾讯私有云在行业中的优势还体现在以下几个业内领先的系统和服务：
1、腾讯技术自主研发的运营支撑管理系统（BOSS系统）可实现对在线运行的云主机进行管理、维护及计费，对云主机的运行情况进行统计分析。

同时腾讯独创的收集器和控制器独立组网方案，对接云主机专用服务器的管理接口，可以将管理数据流和业务数据流分离，保障业务繁忙时依然可实时的对云主机进行管理、控制和运行情况分析。

用户可通过腾讯技术自主研发的用户自主管理系统管理自己云主机，对云主机进行启停操作、快照管理、日志管理、统计查询以及弹性扩容等。