云计算资源池建设方案_天云科技 (2)

云 安 全
Provisioning 监控
TCloud – 云操作平台
计算 存储 网络
虚拟化平台： 虚拟化平台：主机虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化，将服务器、存储、网络等资源全面形成一个巨大的资 源池，消除资源物理边界，提升资源利用率，统一资源池分配。 分布式文件系统： 分布式文件系统：将文件切片分布在磁盘上存储，通过副本方式备份,数据平均分布,负载均衡,支持标准化的 API调用接口 分布式数据库： 分布式数据库：大容量半结构化数据的分布式存储 分布式计算： 分布式计算：海量数据的并行处理,提高系统容量，具备弹性扩展业务的能力 PaaS:开放式编程接口，提供分布式应用开发和运行平台 PaaS: SaaS:按需定制和快速部署的应用软件 SaaS:
4
启动虚拟机
3 2
28
读取虚拟机镜像
分配到某一个 Hypervisor
Copyright 2010 TCloud Computing Inc. 28
虚拟机负载优化---启动时
1
启动 VM
Cluster Controller 负载优化引擎
2Leabharlann Baidu
检测hypervisor 负 载
3 分配 hypervisor
利用TCloud构建的云存储系统优点
扩展性 – PB 级别的分布式文件系统 – 在线缩放 可靠性 – 可配置备份级别 – 服务器自动恢复 – 无单点故障 负载均衡 – 文件分块存储于多台服务器之上 – 添加删除文件服务器后自动平衡 易用性 – 标准访问接口，多种协议支持 – 权限控制，容量控制
传统平台 vs. TCloud平台
传统计算中心／ 传统计算中心／数据中心的问题 TCLOUD平台的优点 TCLOUD平台的优点
资源利用率太低：据IDC统计，现有 服务器 资源利用率只有15%-20% 海量数据单位存储成本过高
弹性化计算: - 高资源利用率，节能减排 - 能够满足高峰期的资源请求 低成本: - 不需要特殊硬件设备 容易部署和管理 高可用性: - 适合运行关键应用 高伸缩性 -能够处理大规模业务
云计算资源池建设方案
北京天云融创科技有限公司
SkyCloud Technology Ltd.
目录
1. 传统平台的问题 2. 云计算资源池的概述 3. 4. 天云科技TCLOUD平台 天云科技TCLOUD平台 TCLOUD 云计算资源池建设方案
基于传统平台部署的IT资源配置模式-- “烟囱式”结构
20
TCloud平台主要特性
电信级级的云计算操作系统 可以提供IaaS、PaaS服务 基于通用x86平台 提供弹性计算资源和弹性存储资源 高可用性：防止single point of failure，快速灾难恢复 提供高弹性计算能力，满足高峰时段的需求 多语言应用程序运行环境 全面的安全防护，包括主机/网络/数据安全 提供自动部署工具批量安装系统 基于web的API，便于整合和后期开发
云计算资源池技术模型
建设云计算资源池的优势
节能高效 – 资源更高程度的整合 – 进一步提高资源的利用率 易于管理维护 – 客户端的管理需求降至最低 – 基于统一的管理平台进行管理 – 可支持远程维护和诊断 可扩展， 可扩展，系统的高可用性 – 后台资源池的资源动态调度保证系统的高可用性 – 资源池的资源可按需扩展
可以简单增加 X86服务器、存 储设备提高存储 资源池的大小
传统存储 vs. 云存储
传统存储 云存储
性能
随机读写性能较好 批量写入性能一般 批量读取性能较差 光纤或iSCSI接口
随机读写性能较差 批量写入性能一般 批量读取性能较好 Gb-E/10Gb-E/Infiniband 网络接口
接口
与计算能力的整合
云计算资源池功能详述
利用TCloud将硬件资源进行整合，可以提供如下功能： – 弹性计算 – 云存储 – 基于云的应用平台 – 易升级的弹性计算平台 – 中央控制台
弹性计算
虚拟化功能 虚拟机生命周期管理 虚拟机负载优化 虚拟机弹性化控制 高可用性 VLAN和虚拟机的网络分割
基本工作流程
1
启动虚拟机
Source: The IT Infrastructure of the Future: New Technologies in a Constrained Market, Matt Eastwood, March 2009
目录
1. 传统平台的问题 2. 云计算资源池的概述 3. 4. 天云科技TCLOUD平台 天云科技TCLOUD平台 TCLOUD 云计算资源池建设方案
VM
VM
32
高可用性
Cluster Controller
负载优化引擎
1
监控Hypervisor状态
3 2
一个h 一个hypervisor 不可用
分配新虚拟机用来运行 已崩溃的Hypervisor上的虚拟机
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第三方虚拟化软件的支持
TCloud 支持使用第三方虚拟化软件，包括： VMWare vSphere,Cirtix XenServer,Redhat KVM,Microsoft Hyper-v，Xen等。 第三方虚拟化方案以集群的方式集成到TCloud中，接受管理。 用户可以决定使用不同的集群来提供虚拟化服务。
很难部署和管理大规模，高可用性 的云计算中心 很难保证应用程序的伸缩性和高可用 性
封闭式系统，只能使用特定厂家的解决 开放式Web API，易于与现有系统整合和 方案 进行二次开发
目录
1. 传统平台的问题 2. 云计算资源池的概述 3. 4. 天云科技TCLOUD平台 天云科技TCLOUD平台 TCLOUD 云计算资源池建设方案
云计算资源池分类
对海量信息的处理 计算云 对海量信息及计算结果的存储 存储云
计算云
0101010101010 10101011010010 0101100101010 10101100101010 0101010010100
存储云
-- -- -- --- -- -- ---- - -- -- -- --- -- -- -- - -
本身没有计算能力，每次计算 都需要从远程读取数据 几TB至几十TB，并需要和原有 系统同品牌的专用硬件
大部分存储节点具备计算能力， 尽量保证计算在本地进行 几百TB至PB级，可以用任意x86服 务器进行扩展
扩展性和开放性
利用TCloud构建云存储系统 基于分布式文件系统，扩展灵活，稳定高效 为TCloud 提供基础数据存储服务 为现有的应用提供存储服务 为用户提供网络存储服务
IaaS
PaaS
SaaS
TCLOUD平台的功能
利用TCloud，可以提供如下功能： 软件即服务： 软件即服务： •海量数据处理 海量数据处理 分析系统 平台即服务： 平台即服务： •弹性化计算平台 弹性化计算平台 •云应用平台 云应用平台
基础设施即服务： 基础设施即服务： •云存储资源池 云存储资源池 •云计算资源池 云计算资源池
云存储
云操作系统对分布式存储（云存储）的需求
整合异构设备提供统一虚拟存储空间的能力； 满足网管系统可靠性的能力； 优化存储资源的能力；
满足以上能力必备的四大特性
统一存储
虚拟化存储
高性能
高扩展性
支持异构设备并 提供统一接口
提供的虚拟化存 储空间不受限于 单一服务器和存 储设备的容量
通过数据的分布 式存储避免集中 磁盘和网络读写 的瓶颈
利用TCloud搭建云计算资源池
管理与调度系统
部署 配置 优化
Hosting services 外包软件服务 邮件服务 虚拟桌面服务 面向用户的应用服务 ……
虚拟化平台 分布式文件系 统 分布式数据库 分布式计算
SaaS （基于独有的接口开发) 基于独有的接口开发)
PaaS（开放的软件开发平台） PaaS（开放的软件开发平台）
自动化
• 根据业务需要
计算方式
设施管理
制和主动式 安全防护
和优化，容 易共享
自动调整资源 分配
云存储 分布式文件系统 分布式数据库
天云专业电 源和冷却解 决方案
SkyCloud 云计算环境
（ Cloud Computing Environment）
目录
1. 传统平台的问题 2. 云计算资源池的概述 3. 4. 天云科技TCLOUD平台 天云科技TCLOUD平台 TCLOUD 云计算资源池建设方案
-
原始数据
计算结果
云计算资源池建设的基本需求
计算云
存储云
计算云
存储云
私有云
公有云: 公有云 • 不用对基础设施进行设置 • 更少的管理开销 • 更少的初期费用 • 只有运营费用 同样提供: 同样提供 • 高效 • 高可用性 • 弹性能力
公有云
私有云: 私有云 • 高可控 • 易整合 • 减低总开销 • 固定和运营费用
实现云计算资源池的五个技术保证
基础资源共享 服务器虚拟化 整合技术； 云计算资源池 技术； 云存储资源池 技术； 网络资源池技 术； 资源动态分配 资源动态容量 规划技术； 虚拟资源的动 态分配技术； 虚拟资源的动 态分配策略与 机制； 管理自动化 监控，运维管 理流程与操作 流程的标准化 和规范化； 监、管、控系 统的集成与自 动化； SLA管理与自 动化的集成， 实现面向服务 的自动化管理； 服务提供 统一的SLA规 划； 服务目录与服 务清单； 服务计费管理； 云计算安全管理 数据安全； 网络安全； 基础架构安全； 访问安全； 数据合法性审计 应用合法性审计
1
监控资源负载情况
2
迁移虚拟机到其他 Hypervisor
3
关闭虚拟化设备 退回资源池
虚拟机弹性化控制
4
Cluster Controller
发送提醒至用户 或管理员 监控虚拟机负载
负载优化引擎
1
2
触发弹性策略(avg. CPU 触发弹性策略(avg. > 80%)
3
启动新虚拟机 分担负载
VM
VM
VM
“冰山模式”-- 传统数据中心的成本支出结构
看的见的花费： 看的见的花费：
30% 预算用于新基础 设施建设和新应用开 发
看不见的花费： 看不见的花费：
70% 预算用于现有设 施维护和人员支出
问题： 问题：
如何节省运营性支出把预算更多地用 于IT基础设施创新？
6
主要成本在向电力冷却与维护转移
电力与管理 成本占有超 2/3的 过2/3的IT 预算
29
虚拟机负载优化---Scale out
Cluster Controller
负载优化引擎
1
监控虚拟机负载情况
2
负载过大，触发Scale out策略 负载过大，触发Scale out策略
4
迁移Vms 迁移Vms
3
从资源池内获取物理资源
30
实时负载分配
Cluster Controller
负载优化引擎
系统特点如下： – 内部存储设备异构，提供标准NAS相关接口 – 全局域名空间，不受单一服务器和存储设备容量限制 – 给每位用户动态分配需要的存储空间，充分利用存储资源 – 将虚拟机镜像文件切片分布在磁盘上存储，通过副本方式备份,数据平均分布 – 并行读写，高IOPS,负载均衡
分布式共享存储
天云TCloud云计算平台
实现云计算资源池的关键因素
传统数据中心 高成本 烟囱式IT 关键支持因素
系统平台和支持 服务
• 工业标准 • 高伸缩性 • IT支持服务
新一代云计算资源池 低成本 共享IT资 源池 7x24自动运行 7x24自动运行
电源和冷却
• 高能效比的
统一管理
• 统一的基础
安全
• 内置安全机
虚拟化
• 资源的池化
部门B 应用2 应用3 部门Z 应用n
部门A 应用1
服务器1
服务器2
服务器3 。。。。。。。。。。。
服务器n
数据网络和存储网络 机房设施
传统“烟囱式” 数据中心的缺陷
资源利用率低下的原因
• 为应付少量峰值负载而过度配置服务器
需要的 需要的CPU数量 时间 • 用户发展迅速，流量快速增加 • 用户自定义内容、大规模数据处理迅速增加 • 业务发展不平衡，资源利用不平衡
TCloud产品——标准的云平台三层架构
社交 网络 电子 书店 应用 商店 商业 应用 挖掘 和分析 游戏 广告, 广告 市场活动 数字 内容
云应用平台开放接口 开发 部署 动态负载配置及优化 自适应配比及 加速 云 安 云间互操作开放接口 供给
多客户共享
发布
全 监测 安全 网络
配置 优化 存储
计算
利用TCloud构建云存储系统（2）
整合异构的存储设备，例如服务器硬盘或NAS,SAN存储设备，以云存储的方式提供的虚 拟化共享存储的分布式存储环境，实现虚拟机的自动迁移，备份与负载均衡等功能。
其他虚拟化软件需部署FC SAN或 存储网络。 其他虚拟化软件需部署FC SAN或 iSCSI 存储网络。