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私有云建设方案 (2).docx
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私有云数据中心建设方案
1. 项目背景
当前云计算产业正在如火如荼的发展,大型互联网运营商如阿里、百度等都已经提供了
公有云业务,专门服务于中小型企业,为其提供基础 IT 建设与维护服务。而对部分大型企
业和安全性有较高要求的用户来说,私有云则成为其自身 IT 建设的首选。私有云数据中心
将逐步替代原有形态的企业数据中心,为企业日常 IT 等业务运营环境提供更加强有力的支
持。
在云计算的三个层面中,上层架构的 PaaS 与 SaaS 要求更加贴合企业自身的业务系统特
征,因此系统设计更加注重个性化和独立化部署。而底层的 IaaS 结构则具有更高的通用性
与普适性,可以在大多数云计算数据中心中部署,为企业提供灵活的业务部署环境。本文将
重点阐述 IaaS 私有云数据中心的基础系统设计。
2. 建设目标
为了满足业务发展的需要,有效地解决资源利用率以及业务快速上线需求、集中管控、
降低运维成本、快速部署、节能环保等问题。搭建私有云平台,通过虚拟化、自动化等互联
网相关技术来解决现有数据中心的各种挑战,随着虚拟化及云计算的日益成熟,将应用服务
器等部署在基于私有云的平台上,以达成如下建设目标:
➢ 使数据中心 IT 资源池化,统一以服务的方式提供给用户。
➢ 根据业务负载,云平台自动弹性的分配计算、存储、网络资源给用户,快速帮助搭
建业务应用。
➢ IT 资源可以快速部署,从月 / 天提升到分钟 / 秒级别,提高创新效率。
➢ 自动化运维管理企业数据中心 IT 资源,提高企业 IT 管理人员的运维效率。
3. 建设规划
3.1. 建设原则
项目建设遵循如下几个原则:
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➢ 自主可控原则
本次的建设建议采用自主可控技术搭建私有云,保障私有云信息安全。
➢ 循序渐进原则
本项目的建设不是一蹴而就,应循序渐进。在本次建设中,应该本着符合使用来控制规
模,如果后续仍然有业务系统需要迁移,可以利用私有云的可扩展性,逐步完成扩展。
➢ 统一规划和分布实施原则
本项目的建设需要通过建设统一的顶层框架,统一规划、统一实施和统一管理,保证项
目按照进度、按计划建设。
➢ 先进性原则
本项目的建设,要求技术具有先进性,并保证在未来一段时间内具有先进性和扩展性。
3.2. 项目建设内容、思路及技术规划
从架构上来看,私有云数据中心主要由 6 个部分组成:
计算虚拟化资源;
共享存储资源;
融合网络资源;
安全防护资源;
应用优化资源;
统一管理平台;
计算虚拟化资源与共享存储资源提供了云计算中最为基础的计算与存储系统,安全防护
资源与应用优化资源提供了安全优化的附加增值服务,统一管理平台和使用交付平台为外部
的用户与管理员提供了云计算资源管理使用的入口,融合网络资源通过连接整合将上述 6
个部分紧密结合在一起,使云计算资源能够作为一个真正的整体对外提供服务。
3.2.1. 计算虚拟化系统设计
为了使大量的服务器资源能够集成在一起,统一对外提供计算服务,必需部署软件的虚
拟化系统来整合成云。因此在私有云数据中心内,服务器虚拟化软件平台是该系统最为核心
的组成内容。
虚拟化软件平台通常分为虚拟化业务平台和管理平台两个部分,业务平台部署在大量的
物理服务器计算资源上,实现计算资源一虚多的虚拟化业务需求;而管理平台则通常会部署
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在统一管理平台组件内部,对业务平台所在物理服务器计算资源进行统一调度部署。
服务器虚拟化平台主要提供分区、隔离、封装和迁移 4 个关键特性。
分区:在单一物理服务器上同时运行多个虚拟机。
隔离:在同一服务器上的虚拟机之间相互隔离。
封装:整个虚拟机都保存在文件中,而且可以通过移动和复制这些文件的方式来移动和
复制该虚拟机。
迁移:运行中的 VM 可实现动态迁移到不同物理机的虚拟平台上。
3.2.2. 共享存储系统设计
在私有云数据中心内部,除了使用虚拟化平台对物理服务器计算资源进行整合以外,还
需要对存储资源进行集中处理,以达到数据级别的资源整合。存储系统实现上有很多技术分
类,根据服务规模要求,在私有云数据中心内主要使用IP SAN、FC SAN 或 NAS 作为共享存
储系统提供数据存储服务。存储系统整合后,可以通过专业的软件平台为服务器集群提供数
据共享服务。
3.2.3. 融合网络系统设计
在私有云内部,根据位置和连接资源的不同,网络系统通常可以分为五个部分。
接入网络:服务器到接入设备之间。
后端网络:服务器到存储设备之间。
前端网络:接入设备到核心设备之间。
互连网络:数据中心之间互连部分。
边缘网络:数据中心与外部网络互连部分。
➢ 接入网络
接入网络主要用于连接物理服务器与接入层设备,在私有云中,由于大量虚拟化技术的
应用,对接入网络的挑战从传统的物理服务器间流量传输变化为如何更好的承载虚拟机之间
的流量。从技术思路上来说,目前主要是由虚拟化软件厂商主导的将流量处理工作都交由物
理服务器的虚拟交换机 vSwitch 完成,同一物理服务器内部虚拟机交互流量由 vSwitch 本地
转发,不同物理服务器的虚拟机通信时通过在 vSwitch 之间建立隧道技术完成,无需关心中
间物理网络的连接方式,此类方案代表技术如 VXLAN、NVP 等。
➢ 后端网络
后端网络主要用于连接服务器资源与存储资源,可选方式以 FC/IP/NAS 几种为主,设计
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