XXX集團(jítuán)

------超融合改造建設方案第一頁，共36頁。項目(xiàngmù)概述隨著XXX集團不斷增長的業務對IT數據中心的要求越來越高，所以數據中心需要更為快速的提供所需要的計算，網絡，存儲資源。當前，數據中心服務器工作負載一般(yībān)不超過10%，導致了大量的硬件、機柜空間以及電力的浪費。與此同時，部分服務器老化，對業務系統穩定性和安全性有較大的影響。如果不斷購買新的服務器，又會增加采購成本和運作成本，而且還會帶來更多業務供電和機房冷卻的開銷。為滿足客戶內部對于業務系統高可靠、高可用和安全性的需求，建議通過超融合技術構建計算、存儲、網絡資源池，以提高服務器資源的使用率、降低設備采購成本，同時保障業務的連續性以及為將來新應用系統建設提供一個靈活的資源使用平臺。第二頁，共36頁。系統(xìtǒng)現狀分析深信服(xìnfú)超融合平臺方案設計方案(fāngàn)介紹

深信服超融合方案優勢總結

深信服超融合方案價值

超融合網絡架構設計

超融合售后服務體系第三頁，共36頁。系統(xìtǒng)現狀分析第四頁，共36頁。現狀(xiànzhuàng)分析目前在集團數據中心以X86服務器為主，運行金碟OA、BI、物流等業務系統和應用程序。通過對XXX集團客戶業務系統現狀的分析，目前IT基礎架構有以下幾個問題(wèntí)待解決：第五頁，共36頁。1、服務器資源利用率低：現在機房內運行的大部分機器的利用率都非常低，由于一臺服務器只能有一個操作系統，受系統和軟件開發平臺的限制，CPU、內存、硬盤空間的資源利用率都很低，大量的系統資源被閑置。2、業務上線慢：新業務上線前要硬件選型、采購、上架安裝、操作系統和應用程序安裝、網絡配置等工作，業務部署慢。3、資源獲取周期長：從開發測試部門提交硬件資源申請到資源變更調整交付之間存在較長延遲，主要原因在于：現有硬件資源分配需要涉及操作系統/業務系統安裝、數據遷移、網絡策略調整以及研發(yánfā)測試環境搭建等工作，資源調整涉及面廣、安裝配置復雜程度高、需求響應時間長。第六頁，共36頁。 4、應急事件處理能力差：應對突發事件處理時間長、處理效率低。例如：前段時間機房斷電，UPS供電不足，需要快速評估業務系統重要性，有選擇性地對一些服務器進行停機處理。5、可管理性差：首先是可用性低，幾乎每個應用服務器都是單機，如果某臺服務器出現故障，相對應的業務也將中斷。其次是當硬件(yìnɡjiàn)需要維護、升級或出現硬件(yìnɡjiàn)故障時，上層業務系統均會出現較長時間的中斷，影響業務的連續性，其中包括一些重要業務系統，一旦中斷服務影響很大，未來數據中心搬遷時會更加麻煩。第七頁，共36頁。項目(xiàngmù)建設目標為了支撐XXX集團信息化建設，建議采用深信服超融合技術整合內部業務系統，實現內部私有云架構、簡化IT基礎架構、提高服務器利用率、降低能源消耗，并提高系統的可用性和減少系統故障導致的意外停機時間等，從而有效的降低硬件投資成本和運維成本。如，通過超融合基礎架構整合現有IT基礎架構，形成一個統一的計算、網絡、存儲資源(zīyuán)池，實現資源(zīyuán)的統一管理、運行維護、按需分配和彈性擴容。1、長期建設目標：通過超融合基礎架構搭建我司私有云數據中心，建設我司統一的基礎架構支撐平臺，集中承載各種不同的應用系統；實現統一管理、統一運維、統一支撐、統一標準，建立健全一套信息化協調發展的運行機制，創新息化建設應用模式和管理機制，推動信息化基礎設施統建共用。2、初期建設目標：通過超融合基礎架構整合現有業務系統，使其具備對數據中心的基礎資源(zīyuán)（包括服務器、存儲、網絡等）的云管理能力。在IAAS（基礎架構）層面構建較為完整的云計算平臺，能夠初步滿足現有承載系統及近期新上業務應用系統對硬件資源(zīyuán)的需求。第八頁，共36頁。深信服超融合(rónghé)平臺方案設計第九頁，共36頁。超融合(rónghé)方案設計思路通過虛擬化技術組建超融合集群，實現統一運維管理，隨著虛擬化的不斷應用(yìngyòng)，可以不斷動態地增加虛擬化集群的規模，搭建更健康的IT體系架構?？蛻舳朔矫?，延續了原先的訪問模式，對于虛擬服務器的數據交互等操作，等同于原先傳統物理服務器的的訪問模式，不會對業務系統造成任何不利影響。本次項目建議前期采用5臺IBMx3650M5服務器組建超融合集群，作為XXX集團私有云初期平臺，后續在此平臺基礎上根據業務發展進行不斷擴容。以下章節將從計算，存儲，網絡，可用性，管理與監控五個方面對XXX集團的數據中心進行全面高效的規劃設計。第十頁，共36頁。超融合(rónghé)資源規劃在XXX集團規劃構建的私有(sīyǒu)云數據中心中，本方案將利用深信服超融合技術將服務器組成集群，構建高可用動態資源池環境，作為各業務系統的整體運行資源。本次超融合項目設計，采用5臺IBM3650M5服務器，采用服務器虛擬化、存儲虛擬化技術，集成為一個計算、存儲的超融合資源池。第十一頁，共36頁。CPU計算資源評估(pínɡɡū)超融合(rónghé)集群CPU處理能力進行評估：CPU類型服務器數量CPU顆數CPU核心總計vCPU備注E5-2630v3528160超線程統計11270%第十二頁，共36頁。內存(nèicún)設計考慮(kǎolǜ)到HA冗余與內存30%預留(為故障遷移預留)，建議每臺主機配置32G內存，同時考慮(kǎolǜ)到CPU高共享性能，內存共享性能稍低些，以及未來業務增長。超融合集群有效內存計算：硬件 描述每臺服務器物理內存GB 32GB（一臺64GB）服務器數量 5臺每臺服務器最大內存使用率 70%超融合集群有效內存GB 134.4GB第十三頁，共36頁。磁盤(cípán)設計考慮到虛擬存儲為雙副本(fùběn)設計，同時預留15%保障一定冗余。因此：可用空間=（單個HDD硬盤容量*（HDD總個數-副本(fùběn)數個熱備盤）/副本(fùběn)數）*85%超融合集群磁盤可用空間計算：硬件 描述單個磁盤容量TB 1TB每臺服務器磁盤個數 3塊服務器數量 5臺副本(fùběn)數2每臺服務器最大磁盤率 85%超融合集群可用磁盤空間 12.75TB第十四頁，共36頁。超融合(rónghé)網絡架構設計根據以往超融合最佳實踐經驗，推薦超融合系統中的虛擬機使用全新的VLAN或網段，跟現有網絡是三層隔離的，VM的數據經過虛擬路由器再出物理(wùlǐ)口。HCI中的虛擬機跨主機或不同網段之間通信都是通過vxlan，東西向流量大，南北向流量小。第十五頁，共36頁。XXX集團超融合網絡(wǎngluò)設計參考第十六頁，共36頁。超融合(rónghé)架構網口規劃說明網絡類型網口規劃集群管理網絡每臺主機用1個網口，連接一個獨立交換機，交換機再連接到管理網絡存儲通信網絡每臺主機用2個網口，單交換機做鏈路聚合或雙交換機做鏈路聚合數據通信（vxlan）網絡每臺主機用2個網口，做端口聚合，連接一個獨立交換機業務通信網絡2臺主機各用1個網口，連接物理出口（核心交換或接入層交換機）。其他主機無需連接物理出口。用2臺主機是為了物理出口HA，一臺主機壞了，另一臺接管物理出口。業務通信一共用的網口數：2個（1主1備）。第十七頁，共36頁。資源(zīyuán)池構建計算資源池深信服超融合架構計算資源池由深信服服務器虛擬化軟件aSV提供，aSV采用裸金屬架構的X86虛擬化技術，實現對服務器物理資源的抽象，將CPU、內存、I/O等服務器物理資源轉化(zhuǎnhuà)為一組可統一管理、調度和分配的邏輯資源，并基于這些邏輯資源在單個物理服務器上構建多個同時運行、相互隔離的虛擬機執行環境，實現更高的資源利用率，同時滿足應用更加靈活的資源動態分配需求，譬如提供熱遷移、HA等高可用特性，實現更低的運營成本、更高的靈活性和更快速的業務響應速度。第十八頁，共36頁。存儲資源池構建(ɡòujiàn)存儲資源池深信服存儲虛擬化aSAN，基于集群設計，將服務器上的硬盤存儲空間組織起來形成一個統一的虛擬共享存儲資源池，即ServerSAN分布式存儲系統，進行數據的高可靠、高性能存儲。分布式存儲系統在功能上與獨立共享存儲完全一致；一份數據會同時存儲在多個不同的物理服務器硬盤上，提升數據可靠性；此外，再通過SSD緩存，可以大幅提升服務器硬盤的IO性能，實現高性能存儲。同時，由于存儲與計算完全融合在一個硬件平臺上，用戶無需像以往那樣購買連接(liánjiē)計算服務器和存儲設備的SAN網絡設備（FCSAN或者iSCSISAN）。第十九頁，共36頁。存儲資源池構建(ɡòujiàn)圖第二十頁，共36頁。網絡資源池構建(ɡòujiàn)網絡資源池深信服網絡虛擬化aNet，通過提供全新的網絡運營方式，解決了傳統硬件網絡的眾多管理和運維難題，并且幫助數據中心操作員將敏捷性和經濟性提高若干數量級。深信服網絡虛擬化aNet方案通過和服務器虛擬化aSV相結合，在虛擬機和物理網絡之間，提供了一整套完整的邏輯網絡設備、連接和服務，包括分布式虛擬交換機aSwitch、虛擬路由器aRouter、虛擬下一代防火墻vNGAF、虛擬應用交付vAD、虛擬vSSLVPN、虛擬廣域網優化vWOC等虛擬網絡、安全設備；然后，還可以支持VXLAN等增強網絡協議，實現和物理網絡的無縫對接，簡化網絡的配置管理；此外，還可以通過虛擬化管理平臺，實現網絡拓撲部署、網絡故障探測(tàncè)等網絡管理功能。從而，aNet虛擬網絡可以快速完成不同應用系統的網絡部署，網絡配置的自動化調整，網絡故障排查等工作，提升網絡的管理運維效率，提升網絡就緒、擴展速度，降低數據中心物理網絡的建設成本。第二十一頁，共36頁。網絡資源池構建(ɡòujiàn)圖第二十二頁，共36頁。深信服超融合方案(fāngàn)價值第二十三頁，共36頁。通過本方案的設計，將給XXX集團(jítuán)直接和間接產生的效益：項目改造前改造后對比說明架構防火墻+負載均衡+應用服務器+數據庫服務器+存儲交換機+獨立存儲利舊服務器+NFV組件超融合架構：將計算、存儲、網絡及虛擬化技術融合到一臺X86服務器，并形成分布式資源池，特點簡單傳統架構：硬件堆疊，管理復雜，多廠商采購及服務，特點復雜成本投入新購：服務器+存儲+網絡現有資源利舊改造超融合架構：無需購買獨立外置存儲，減少專用昂貴網絡硬件設備采購。投入成本降低40%第二十四頁，共36頁。項目改造前改造后對比說明空間，耗能資源利用率10%左右，空間能耗成本高智能超融合架構：大幅度節省占用機柜和物理空間功耗降低超過60%（電力開銷降低），后續大規模部署，其空間和耗能節省優勢更明顯。性能/擴展集群計算節點數依賴于集群軟件；存儲容量受限于存儲機柜，有IO瓶頸，擴容在多個維度同時增加節點，需要借助集群或者虛化技術實現資源復用分布式處理，單集群最大64個節點，存儲容量超過2.5PB，IOPS超過450w以上，擴展簡單，僅需增加標準X86服務器節點超融合架構：通過分布式數據存儲，同時利用SSD讀寫緩存技術，實現IO性能提升傳統存儲：隨著節點的增加，存儲控制機節點數也在增加，單節點IO性能受限于控制，無法實現線性提升，擴容復雜第二十五頁，共36頁。項目改造前改造后對比說明管理運維獨立的管理界面，業務上線需要在不同節點上做連線和調配統一、簡潔的WEB管理界面所畫即所得的業務拓撲構建超融合架構：所有功能模塊通過統一的WEB界面進行管理，所畫即所得功能可快速搭建網絡拓撲，通過一鍵連通性測試，實現故障快速訂，運維管理工作量大幅度下降數據可靠性RAID保護機制支持最多副本技術，支持數據跨集群節點備份超融合：數據分布式存儲，支持最多三副本，具備磁盤壞道修復功能傳統存儲：RAID實現，只容忍一塊磁盤故障，構建成本高。第二十六頁，共36頁。提高運營效率：加快新服務器和應用的部署，大大降低服務器重建(zhònɡjiàn)和應用加載時間項目改造前改造后效率分析CPU利用率10%-30%40%-60%提高4倍維護效率計算、存儲、網絡獨立運維集中監控、運維，無人值守運維運維更高效資源獲取周期數天5分鐘創建30個虛機大約縮短60%業務上線周期數周幾個小時大約縮短70%重要業務系統特定服務器部署通過虛機靈活分配使用，提高資源利用率系統可靠性單節點故障99%HA，99.9%年度宕機減少82小時應急事件響應數小時10分鐘大約縮短70%統一管理低高第二十七頁，共36頁。擴展(kuòzhǎn)能力擴展完成后，aSAN具備數據自動平衡的功能，即系統自定義某個業務量相對較輕的時間段進行數據平衡，aSAN自動對集群內新舊主機做一次數據平衡，讓新舊主機的負載達到(dádào)均衡。深信服超融合架構具有極好的橫向擴展能力，擴展起來非常簡單，只要往集群里面添加新的物理主機就可以(kěyǐ)實現橫向擴展了。第二十八頁，共36頁。業務(yèwù)連續性為了提升服務器虛擬化系統的高可用性，深信服從如下多維度提供了高可用技術，保障業務的穩定性。 故障遷移（HA）深信服aSV虛擬化平臺提供虛擬機熱遷移和虛擬機熱備份技術，降低宕機帶來的風險、減少業務中斷的時間。深信服aSV虛擬化平臺提供GuestOS故障檢測功能，當客戶機發生嚴重故障時（例如Windows系統藍屏），虛擬機管理程序會監控到客戶機故障。虛擬機管理程序可以(kěyǐ)重啟或關閉客戶機，從而避免有故障的客戶機持續占用計算資源。 熱遷移（Motion）通過熱遷移可以(kěyǐ)實現虛擬機的在線動態遷移,保證業務連續性；零宕機時間:進行計劃內硬件維護和升級遷移工作負載，業務不中斷；實現整體數據中心業務高可用，無需使用昂貴、復雜的傳統集群解決方案；最大限度地減少硬件、軟件故障造成的業務中斷時間；提高整個基礎架構范圍內的保護力度。第二十九頁，共36頁。數據(shùjù)可靠性在數據可靠性方面，深信服超融合架構沒有采用傳統FC存儲的Raid方式，而是把每份數據復制成多份副本進行多副本存儲，服務器只需要以常規手段掛載硬盤，虛擬化存儲平臺會把數據、在不同的物理服務器硬盤里創建2個到3個一樣的副本。而且，每一次數據的變化，都會通過網絡(wǎngluò)，同時在aSAN中的所有副本里進行同步，從而確保數據的一致性。這樣做的好處非常明顯，多副本的同步存儲方式，能夠在最大程度上確保數據的互備效果，從而低成本的實現存儲的高可靠。第三十頁，共36頁。快速(kuàisù)遷移如果出現物理主機(zhǔjī)或者是網絡故障，整個虛擬化平臺可以完成分鐘級的切換，業務系統或者網絡設備的虛機可以快速切換到另一臺服務器拉起，幾分鐘就能恢復正常運作，而存儲的指