最新智慧校园云数据中心方案

智慧校园云数据中心方案目录第 1 章项目概况 (3)1.1 建设背景 (3)1.2 建设目标 (3)1.3 建设需求 (4)1.3.1 设计原则 (4)1.3.2 建设思路 (5)第 2 章云数据中心解决方案 (5)2.1 云数据中心框架设计. (5)2.1.1 云数据中心总体设计 (5)2.1.2 云平台总体架构 (6)2.2 计算资源池设计. (9)2.2.1 虚拟机的定义 (10)2.2.2 虚拟化技术选择 (11)2.2.3 计算资源池分类 (12)2.2.4 服务器容量规划 (14)2.2.5 虚拟机资源分配 (15)2.2.6 虚拟机的物理分布 (15)2.2.7 虚拟机模板设计 (16)2.2.8 高可用性设计 (16)2.2.9 动态资源扩展（DRX） (18)2.3 存储系统建设 (25)2.3.1 存储需求分析 (25)2.3.2 解决方案 (29)2.3.3 方案基本优势 (30)2.4 备份系统建设 (41)2.4.1 方案架构 (41)2.4.2 方案说明 (41)第1章项目概况1.1 建设背景根据《教育信息化十年发展规划（2011-2020 年）》, 到2020 年，全面完成《纲要》所提出的教育信息化目标任务，形成与国家教育现代化发展目标相适应的教育信息化体系，基本实现所有地区和各级各类学校宽带网络的全面覆盖，基本建成人人可享有优质教育资源的信息化学习环境，教育管理信息化水平显著提高，教育信息化整体上接近国际先进水平，其次对教育改革和发展的支撑与引领作用充分显现。

“数字化校园”的建设，已经为学校师生的学习、生活、科研提供了比较丰富的信息，而“智慧校园”应当在“数字校园”的基础上，进一步挖掘信息资源的价值，实现智能化的推送，促进知识的智慧传播与分享。

智慧校园发展的定位，要让信息化真正成为提升学校核心竞争力的手段。

通过“智慧校园”项目的建设，可以提高学校的信息服务和应用的质量与水平，建立一个开放的、创新的、协作的和智能的综合信息服务平台。

并且可以通过综合信息服务平台，实现各个系统的共享、整合，提高学校的信息化水平和工作效率。

1.2 建设目标“智慧校园”是指通过利用云计算、虚拟化和物联网等新技术来改变学生、教师和校园资源相互交互的方式，将学校的教学、科研、管理与校园资源和应用系统进行整合，以提高应用交互的明确性、灵活性和响应速度，从而实现智慧化服务和管理的校园模式。

它的应用基础是要建立统一的数据服务平台，需要充分整合利用现有的应用系统和数据。

对于学校数据中心整合信息化建设资源，充分利用现有基础设施，对业务数据中心业务平台进行调整、升级和改造，满足教务应用系统和教务管理服务需要。

具体包括：采用云计算相关技术，结合创新建设模式，搭建标准统一、功能完善、系统稳定、安全可靠、纵横互通、集中统一的云计算平台，为各部门信息资源共享、数据交换和系统办公提供良好的支撑。

通过建设云计算平台，方便未来将新增应用快速部署到云计算平台上，大大缩短新IT 系统的上线时间，预期将节省设备30%，节约能耗50%。

解决“信息孤岛”，实现信息共享，提高信息安全水平，提高工作效率和公共服务水平，提供面向社会的专业性服务和为社会公众提供信息服务。

通过降低成本、提升效率、节能减排，满足电子政务要贯彻落实科学发展观，转变发展模式的需要。

满足在云计算平台上搭建应用系统的需要，包括以三层架构为主的应用系统，以及大访问量的应用系统、大数据处理量的应用系统以及大计算量的应用系统。

1.3 建设需求1.3.1 设计原则标准开放为保证多厂商的良好兼容性，避免厂商技术锁定，方案的设计充分保证与第三方厂商设备保持良好的对接。

此外，为保证方案的前瞻性，设备的选型应充分考虑对已有的云计算相关标准（如EVB/802.1Qbg等）的扩展支持能力，保证良好的先进性，以适应未来的技术发展。

业务高可用云计算平台作为承载未来数据中心应用的重要IT 基础设施，承担着稳定运行和业务创新的重任。

伴随着数据与业务的集中，云计算平台的建设及运维给信息部门带来了巨大的压力，因此平台的建设从基础资源池（计算、存储、网络）、虚拟化平台、云平台等多个层面充分考虑业务的高可用，基础单元出现故障后业务应用能够迅速进行切换与迁移，用户无感知，保证业务的连续性。

统一管理与自动化云计算的最终目标是要实现系统的按需运营，多种服务的开通，而这依赖于对计算、存储、网络资源的调度和分配，同时提供用户管理、组织管理、工作流管理、自助Portal 界面等。

从用户资源的申请、审批到分配部署的智能化。

管理系统不仅要实现对传统的物理资源和新的虚拟资源进行管理，还要从全局而非割裂地管理资源，因此统一管理与自动化将成为必然趋势。

1.3.2 建设思路规模建设陆续扩容对于云平台中的服务器、存储资源池构建，本次方案采用在现有硬件基础上建设的思路，重点倾向于虚拟化平台、云平台的建设。

逐步通过现有服务器上业务应用的P2V 迁移，对整合设备到资源池中，保证最佳的TCO（总体拥有成本）。

以基础设施即服务（IaaS）为基础，逐步完善PaaS和SaaS 建设云计算IaaS，通常是基于虚拟化技术（特别是硬件级虚拟化技术）实现了物理资源和应用系统的松耦合，从而体现物理资源池的理念。

然而基于虚拟化技术仅仅是形成一个资源池，为了给上层应用系统提供弹性的按需分配的物理资源，对于这个资源池我们仍需要进行统一的调度与管理，从而为这个资源池赋予更多的智能以满足业务的需求。

近两年来，IaaS 一直国内云计算服务发展的基础，该服务模式与上层应用耦合度最低，部署相对自由、灵活，相应的解决方案产品比较成熟，无需针对业务进行复杂的二次定制开发，部署和运维成本都较低，而且IaaS 的部署对最终用户来说是透明的，不改变最终用户的使用习惯。

本次方案的建设中，考虑到云计算数据中心建设的实际情况，我们建议初期以提供IaaS 服务为基础，包括虚拟主机、虚拟存储、等服务，保证对现有应用系统和用户影响最低的前提下，逐步完成向应用向云中的迁移。

对于PaaS和SaaS的建设，待IaaS 平台日益完善，数据格式、中间件、数据库形成标准、统一之后再逐步进行建设。

第2章云数据中心解决方案2.1 云数据中心框架设计2.1.1 云数据中心总体设计云平台建设是校园云数据中心核心的建设内容，目前IT 基础架构架构的发展处在虚拟化整合和云架构阶段。

针对本项目的业务需求，采用虚拟化技术可以无缝的部署在信息中心的IT 系统中，且满足平滑迁移、提高应用系统的可用性等业务要求，并通过云平台技术实现自动化特性。

从技术上来看，虚拟化技术已经经过5-6 年的快速发展，并被包括学校、电力、金融、政府信息中心等大量国内外领域使用验证，有很高的成熟度、可靠性。

2.1.2 云平台总体架构本次项目主要从基础架构整合、应用整合等方面，对甘肃中医院大学IT 系统规划，从业务逻辑方面分析，可以分为云计算运维中心、虚拟网络资源池、计算资源池、存储资源池等几大部分，其逻辑关系用下表表示：整体规划如下：基础平台整合基础平台的整合通常包括服务器资源整合。

服务器整合的通常表现就是采用虚拟化技术，将一套性能较强的系统，逻辑的分割为多个相对独立的系统，这样可以将较多的应用整合到较少的物理服务器里面。

应用系统整合应用系统的整合主要包括应用部署进行重新规划和数据库整合二个方面。

应用系统部署重新规划，主要是结合服务器虚拟化技术，将多个业务系统进行集中，同时根据业务系统类型，进行合理的资源分配。

物理拓扑架构规划：建设内容：1、数据中心基础网络建设:数据中心建设面临的大量的服务器接入、通常在数据中心前端部署数据中心交换机、满足高密服务器接入需求，本次网络数据中心前端部署二台万兆数据中心交换机，满足服务器的高密接入。

2、服务器池化建设：采用刀片服务器融合架构，提供统一的机框、电源、风扇、交换单元，较好的扩容性能满足了数据中心资源池的需求。

3、存储池化建设：部署数据中心统一存储，通过FC SAN方式实现高性能数据存储中心。

4、虚拟化软件：本次方案建设采用虚拟化云数据中心建设模式、云计算核心的建设内容即为虚拟化、推荐采用*** CAS虚拟化软件，对服务器进行虚拟化，通过虚拟化，一台物理服务器虚拟出多个虚拟服务器，不同的服务器满足不同的业务建设需求，实现数据中心高可靠性，高可用性特性。

本方案在多个层面考虑系统冗余，保证系统高可用。

具体包括：–系统层高可用虚拟机高可用–借助虚拟化，应用系统可以不进行任何改变即实现HA中间件层高可用–应用服务器采用集群方式构建；–数据库服务器建立双机HA；应用高可用–针对高可用进行设计，确保集群可以正常运作；针对此次项目，管理软件将运行在虚拟机之上，采用虚机HA及应用集群方式保证双重的高可用性。

针对用户虚机，管理软件将自动监测所有虚机的状态，当物理机发生故障时，管理软件将自动切换该虚机至其他物理机，确保用户虚机的可用性。

2.2 计算资源池设计服务器是云计算平台的核心之一，其承担着云计算平台的“计算”功能。

对于云计算平台上的服务器，通常都是将相同或者相似类型的服务器组合在一起，作为资源分配的母体，即所谓的服务器资源池。

在这个服务器资源池上，再通过安装虚拟化软件，使得其计算资源能以一种虚拟服务器的方式被不同的应用使用。

这里所提到的虚拟服务器，是一种逻辑概念。

对不同处理器架构的服务器以及不同的虚拟化平台软件，其实现的具体方式不同。

在x86 系列的芯片上，其主要是以常规意义上的VMware虚拟机或者***loud 虚拟机的形式存在。

后续的方案描述中，都以*** 虚拟化软件进行描述。

CVK ：Cloud Virtualization Kernel ，虚拟化内核平台运行在基础设施层和上层操作系统之间的“元” 操作系统，用于协调上层操作系统对底层硬件资源的访问，减轻软件对硬件设备以及驱动的依赖性，同时对虚拟化运行环境中的硬件兼容性、高可靠性、高可用性、可扩展性、性能优化等问题进行加固处理。

CVM ：Cloud Virtualization Manager ，虚拟化管理系统主要实现对数据中心内的计算、网络和存储等硬件资源的软件虚拟化，形成虚拟资源池，对上层应用提供自动化服务。

其业务范围包括：虚拟计算、虚拟网络、虚拟存储、高可靠性（HA）、动态资源调度（DRS）、虚拟机容灾与备份、虚拟机模板管理、集群文件系统、虚拟交换机策略等。

采用购置的虚拟化软件对多台PC服务器虚拟化后，连接到共享存储，构建成虚拟化资源池，通过网络按需为用户提供计算资源服务。

同一个资源池内的虚拟机可以共享资源池内物理服务器的CPU、内存、存储、网络等资源，并可在资源池内的物理服务器上动态漂移，实现资源动态调配。