1私有云数据中心解决方案
1.1.1应用场景分析
✓应用场景:各院系机房私有云、基于校级数据中心机房私有云
✓提供服务对象:面向各院系机房,包括计算机学院、信息技术学院、建筑技术学院等核心应用、全校师生和科研团体提供IT资源自助服务
1.1.2解决的核心问题
1)数据中心机房资源整合,池化:
⏹解决服务器资源分散,管理维护困难问题;
⏹解决服务器不断老化无法支撑新型业务需求问题;
⏹解决数据中心资源使用率不均衡问题;
⏹解决由于硬件故障,导致业务中断问题;
⏹解决单服务器单应用,资源浪费问题;
⏹解决高峰期业务负载均衡问题;
⏹解决远程操作和维护,不用去机房排查的问题;
⏹解决新业务上线,部署周期长的问题
⏹解决核心数据存储安全和容灾备份问题
⏹…..
2)建立校园私有云,统一平台管理全校资源:
⏹解决一个平台,管理所有资源问题,计算、存储、网络等;
⏹解决接管异构资源池问题;
⏹解决未部署虚拟化物理服务器管理和交付问题;
⏹解决资源按租户、使用对象按需调度问题;
⏹解决集中监管资源使用率的问题;
⏹解决合理调整不同租户资源申请审批、日常维护的问题
⏹解决资源调整,计量统计,分析评估每年投入的问题;
⏹解决基于校园专网进行运营的问题;
⏹…..
3)面向全校提供IT资源服务,可自助申请:
⏹解决全校师生都需要使用IT资源问题
⏹解决不同租户团体,自助申请资源的问题
⏹解决懂技术、不懂技术人都能使用资源问题
⏹解决IT资源交付和回收的问题
⏹….
4)建设高稳定、高集中、高弹性扩展的服务交付平台:
⏹解决大规模上万师生使用IT资源,架构支撑性能问题
⏹解决复杂化的各类网络问题
⏹解决不同租户之间安全隔离的问题
⏹解决不同租户数据备份问题
⏹解决由于服务器硬件、存储硬件、网络硬件故障,自动迁移问题
⏹解决资源池扩容、服务器扩容硬件、使用老师和学生越来越多的问题
⏹…..
5)采用新型、开放技术架构,满足5-10年信息化发展变化
⏹解决虚拟化和云计算技术不断更新,产品同时更新问题
⏹解决各院系自己建设小云,后期逐步对接到数据中心大云问题
⏹解决各类新技术如Docker容器、超融合、分布式存储、对象存储运用到不同场景需求的问题;
⏹解决各类硬件兼容性、业务调优和灵活部署的问题
⏹解决版本升级更新问题
⏹解决信息化建设不断提出的新需求问题
⏹解决针对性定制化开发问题
⏹…..
1.1.3方案拓扑图
数据中心承载了一个校园最核心的应用和服务运行,具有高性能计算和大量数据集中或分布式存储的需求,通过虚拟化和云计算的技术建设云数据中心,主要包括两个部分:
服务器虚拟化平台(OS-Easy vServer):采用服务器虚拟化技术,将基础架构资源进行整合,实现了计算资源、存储资源、网络资源的虚拟化,并通过统一的WEB视图接口,对这些虚拟资源进行集中管理和调度,构建高弹性、高集中、高稳定的IT基础架构。
统一的云管理平台(OS-Easy Cloud):为校园级用户提供资源自助申请、统一管理资源池、集中运营的平台,将数据中心资源(虚拟主机、虚拟硬盘、虚拟网络、虚拟防火墙、IP地址、虚拟交换机、虚拟路由器等)以服务的方式按需交付给老师、学生、科研人员使用,并按使用量和使用时间进行计费,按院系、科研团队、个人模块化机房解决方案多种方式核算运营效率,是互联网+时代超融合云计算IT服务交付平台
图- 私有云数据中心方案架构拓扑图
1.1.4部署拓扑图
1)控制节点:负责管理运维整个平台,需要部署基础的认证服务、镜像服务、存储服务、计费服务、监控服务,管理平台后台数据库,图形化控制台组件。
2)网络节点:负责部署所有的网络模块,对外提供网路服务,每个租户的网络都是独立。网络节点服务器要求最少3块网卡。
3)计算节点:负责部署虚拟化模块,主要提供资源池,创建虚拟机。虚拟层基于KVM架构。
图- 私有云数据中心部署拓扑图
1.1.5方案设计
1.1.5.1数据中心服务器虚拟化改造
1)IT架构虚拟化改造,资源整合:将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台相互隔离的虚拟服务器(虚拟机),让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件资源变成可动态管理,每个虚拟机可安装不同的操作系统(windows、 Linux、UNIX)和应用,不再受限于物理设备限制。
2)基于B/S架构资源管理门户:通过办公PC、移动终端、手机等访问管理平台,在信息中心远程就可以完成所有服务器、虚拟机的生命周期管理,资源动态调配均衡,业务部署和日常维护工作。
3)高峰期自动处理负载均衡
⏹应用负载均衡:针对核心应用高并发负载问题,通过创建相同应用的虚拟机实现高并发访问的分流,确保高并发应用的负载均衡。
⏹集负载均衡:针对单台服务器资源负载过高时,可通过均衡策略分流虚拟机至其他冗余资源充足的服务器,保障核心应用的稳定运行。
4)提供业务迁移、容错机制
⏹动态迁移,不中断业务:在线实时将虚拟机迁移到另一台物理服务器上,不中断虚拟机业务的运行和外部访问。
⏹虚拟机HA:物理服务器故障,虚拟机在另外一台计算节点上重新启动,保证业务连续性。
⏹主控HA :控制节点是基于双活的控制技术,两台控制节点通过心跳连接互为主备,当心跳连接中断备用节点自动切换为主控节点,保证虚拟化平台的正常运行。
5)数据级容灾备份
⏹备份一体化:可以通过管理平台,作为统一的入口集中备份管理数据中心大规模虚拟机:
⏹支持完整备份虚拟机数据,以及备份指定的文件;
⏹可批量备份windows和Linux操作系统的虚拟机;
⏹可配置定时任务,定时备份虚拟机数据,支持每天、每周、每月等方式进行备份;
⏹可以恢复虚拟机和单个文件,恢复虚拟机到指定的工作状态;
⏹备份的虚拟机数据支持通过各种方式进行存储,可以保存在本地物理服务器硬盘、第三方备份服务器、或者共享存储设备上,以及异地的灾备中心;实现数据的容灾备份。
⏹管理后台数据库备份:针对主控节点虚拟化配置文件的数据库进行定时备份。
6)资源监控和统计分析
⏹全局资源统计汇总:针对全局资源中CPU、内存、存储信息的汇总统计。
⏹主机和虚拟机、应用监控和统计:提供三个级别的资源监控和资源使用统计,提供图表、报表多种视图方便分析业务资源使用瓶颈;
⏹导出详细报表数据:可以导出周期内虚拟机和物理主机的资源使用详细,可对不同业务所
使用的资源情况进行对比,包括CPU、内存、磁盘、上传和下载速度,帮助运维管理员统计分析,合理调配资源比例,以及后期容量规划。
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