超融合云计算方案

超融合云计算方案 Document number：PBGCG-0857-BTDO-0089-PTT1998XXXX超融合云数据中心方案建议书2016-11-15目录一. 总则1.1 项目描述XX公司IT基础服务承载着集团多个业务系统，随着集团业务系统的增多、数据量的增大、数据安全性、对整体IT服务要求越来越高。

目前传统数据孤岛模式IT架构难以满足业务高效运转，随时有业务中断风险，数据是企业核心财富需要建立长期安全保护，数据中心异构环境期望合并统一管理。

现有数据中心传统的IT架构面临以下几个方面的问题：1.业务应用部署建设缓慢。

业务应用上线部署流程长，审批复杂，效率低，难以适应业务快速部署的要求，建设及扩容周期过长。

2.资源利用率低。

各业务系统或部门都各自占用服务器和存储资源，服务器独享，存储资源分割，无法弹性调度和灵活配置，硬件资源只有5%到15%被利用，一方面造成了成本居高不下，另一方面也造成了大量的资源浪费。

3.异构环境难以整合。

IT信息化建设是一个长期、持续的工程，在整个建设过程中，由于各种原因采购、获取到不同技术、不同厂商、不同型号的硬件资源难以避免，在传统模式下，这些资源之间缺乏良好的互通机制，缺乏信息共享与集成，对进一步提升信息化服务水平和资源利用效率都造成了阻碍。

4.运维难度大。

由于资源难以弹性调度，使得各业务系统的维护难度越来越大，无论是部署新业务系统，还是进行现有业务系统的升级和迁移，或者进行机房扩容，都存在着运维难度大的问题，稍有不慎便可能造成业务服务中断。

因此，希望通过利用最新的超融合云计算方式来建设新的IT架构，以满足业务的发展需求。

解决传统IT架构诸多弊端，方面的挑战，ZETTAKIT经过对您的业务分析，特出具此建议书，为您的有限投资构建高超融合-云数据中心，实现按需分配、按量计费，从而提高了系统灵活性，提升了资源使用率，减轻了运维复杂度，降低了总体拥有成本。

1.2 需求概述1.2.1 业务需求XXXX需建设私有云数据中心，搭建私有云IT基础架构，支撑公司包含OA、数据库等业务系统，根据对客户IT系统需求分析，主要存在以下需求：1.满足现有OA、web、数据库等业务系统及未来3-5年的业务增长需求，能够随着业务增长实现系统横向扩展能力。

2.存储资源需求为100TB，主要是以图片为主的非结构化数据，部分数据库结构化数据。

3.计算资源需求内存为1TB，满足大概70-80个虚拟机运行。

4.建设私有云平台，全面实现计算、网络、存储资源池，统一进行资源的管理和运维，针对应用系统划分不同资源池，满足不同业务的资源需求。

5.基于云计算架构，保障业务高可用。

6.后期可基于云平台升级实现异地容灾备份、双活容灾解决方案。

1.2.2 现有架构挑战1.业务连续性压力：基于物理架构数据中心，无论是服务器还是存储，都存在单点故障风险，更没有自动恢复容错机制保护，不能保障客户业务运行的可持续性、高效性，尤其是在集团各种新业务需求更迭的背景下，要确保企业业务的安全可持续运营，数据中心也面临着重大挑战。

2.高可用性压力：的服务器虽然很多，但是利用率非常低，传统数据中心服务器的平均使用率还不足30%。

另外，传统数据中心来说，都无法根据业务部门需要做到快速、灵活、动态调配，因此，来自业务部门的压力以及数据中心本身的可用性压力与日俱增。

3.数据量急速膨胀：随着信息化应用不断扩大、应用系统的逐步集中，数据量逐步增多，很多业务数据保存周期要长达数年，庞大的数据量和未来增长需求使传统数据中心不能快速灵活提供扩展、动态不中断业务的调配。

很多集团的数据中心场地中已经塞满新增服务器，不断扩大着数据中心规模，但远远不能满足未来需求。

4.管理压力：集团数据中心臃肿，多种业务、多种设备，不断建立设备差异，业务业务信息孤岛，异构环境，给IT管理成本增加。

数据中心规模增大，也带来了能耗，UPS配备、灭火器、精密空调设备、7x24小时运行、监控服务等，这种数据中心的运行成本非常高。

1.3 建设目标结合用户的需求，建设一个利用最新软硬件技术的云数据中心，希望达到以下建设目标：➢建设云计算平台。

根据业务需要自动部署计算、存储、网络资源，以服务的方式提供给最终用户使用，初步实现依托云计算特点的实时基础设施（RTI）的运营模式。

➢资源全面池化。

将计算、存储、网络资源整合成为可以统一管理、弹性调度、灵活分配的资源池，每个业务系统不再占用独立的物理服务器、存储和网络资源，而是与其他业务系统一起，共享云中的资源，以虚拟机的形式独占其中的一部分逻辑资源。

➢提供标准化的资源服务。

合理划分计算存储资源，针对各类业务需求提供标准化且可按需调整的环境配置套餐，进行环境的自动化部署和维护，快速提供标准、安全和稳定的资源服务。

统一管理各种存储，并根据存储资源的类别，制定不同级别的存储资源池，从而提供不同服务级别的存储服务。

➢随需分配和回收资源。

未来新建业务系统或扩容、迁移业务系统，只需要根据需求从资源池中直接获取资源即可快速完成，而不必额外申请购买。

在业务系统生命周期完结后，也可释放资源回到资源池。

这样既提升了业务部署效率，又提升了资源利用率，降低了总体拥有成本。

➢弹性扩展资源。

云计算平台满足各种应用系统对计算存储资源的需求请求，实现硬件能力对应用的按需分配与快速部署上线，在资源不足时，可在线弹性扩展资源，以满足业务需要，确保服务级别 .➢满足业务部门快捷访问。

将业务系统及其信息和数据整合到云中，使用者无论属于哪个部门，或身在何处，都可以快速、迅捷地访问自己所需要的信息资源和业务系统，享受云带来的便利。

1.4 建设原则超融合云数据中心建设应用为先导、统一规划，集中管理结合云计算技术，最大化的提高资源的灵活性和利用率，满足应用业务需求扩充与资源部署变更的发展需要。

系统建设须遵循以下设计原则：➢统筹兼顾，统一平台。

按照信息化建设的要求，对云平台进行统一规划，结合现有业务需求，在新的统一云平台上重新构筑新的科学有序的信息化管理系统。

➢充分前瞻，利于拓展。

充分考虑需求的潜在变化，尽可能在系统实现方式上做前瞻处理，同时要预留各种扩展接口，为进一步发展和完善留有余地。

➢高度可用，稳定可靠。

云平台是一个服务平台，系统出现任何宕机、停机或者响应速度下降都会影响到整体的服务品质。

计算、存储、网络、管理上充分利用冗余、镜像、集群等技术，实现高可靠、高可用、高持续服务能力。

➢高度开放，资源共享。

云平台建设应充分考虑开放性和兼容性，建立资源共享和监控体系，最大限度实现资源共享，为综合调度和智能化服务创造条件。

➢操作简便，运维高效。

简化操作流程，降低操作难度，用便捷的流程，实现预期的目标。

➢经济投入，绿色节能。

充分考虑提高资源综合利用率的方案，减少因为系统瓶颈造成的无效投入，让计算、存储、网络资源协调工作，匹配一致，充分发挥效率。

基于已有硬件环境，实现对现有硬件资源服务器、网络设备进行整合。

二. 超融合云计算方案2.1 系统架构设计2.1.1 物理架构说明1.考虑到生产环境中网络可靠的重要性，这里网络设备采用双路冗余的方案。

2.ZETTAKIT超融合节点与接入交换机之间可以为10Gb或1Gb 线路，这取决于这个云环境所需的外部流量到底有多大。

推荐使用 10Gb 线路。

3.ZETTAKIT超融合节点之间通信是2*10Gb 连接，保障节点之间东西流量畅通。

交换机进行堆叠，即虚拟成一个逻辑的交换机，为 active-active。

4.若节点间的互联网络，和上层业务的接入网络都采用万兆，可共用一个物理网络。

2.1.2 逻辑架构1) 计算资源模块（zKVM）：在采购方的物理服务器基础上，部署ZETTAKIT超融合的云平台操作系统，这些物理服务器都是基于x86架构的系统，可以出自于不同的生产厂家，例如，国内保有量比较高的IBM、惠普、联想或浪潮的服务器。

2) 存储资源模块（zSDS）：在ZETTAKIT超融合系统中，会将全局的硬盘设备通过我们的技术构建成一个Global Block System，用户的数据和备份都存放在其中，根据I/O性能与硬盘容量的不同，又可以划分出性能型硬盘与容量型硬盘提供给用户选择使用。

3) 网络资源模块（zSDN）：在ZETTAKIT超融合系统中，为保证整个平台的性能，我们强烈建议后端的支撑网络应该规划为万兆（10Gb/s）网络，不仅支持虚拟机之间高速的通信，还要支撑完成多份实时副本的工作。

4) 云平台管理系统（zDirector）：通过部署云平台管理系统，将云平台的资源进行统一的管理和调度，以虚机服务的方式呈现给用户，并对所有的资源状态监控和统计。

2.1.3 基础网络规划✓互联交换机：三层交换机，万兆，支持双活堆叠，建议2台，根据集群规模配置。

✓接入交换机：二层交换机即可，当然三层也行，千兆或万兆，支持双活堆叠，建议2台，根据集群规模配置。

2.1.4 服务器规划✓配置独立RAID 卡✓双万兆网卡(多模 SFP+)✓硬盘型号、数量可以根据数据量，性能配置✓网线为 OM3 标准的 LC-LC SFP+ 多模光纤✓建议3个节点硬件配置一致✓至少3个服务器节点，具体节点的数量由需求来决定。

三. 详细设计说明3.1 计算（zKVM）采用ZETTAKIT zKVM虚拟化技术对物理服务器实现资源池化，应用系统运行在ZETTAKIT 平台虚拟机上，此方案相比于传统物理服务器方案，将大大提高服务器利用率，提高了应用系统的可用性，减少应用系统宕机时间，同时减少应用系统部署时间，简化服务器的管理。

实现资源的高度共享、集中管理以及动态扩展，从而可以提高资源的利用率，满足上层业务对资源的需求，从而有效的节省成本，提高资源管理的整体水平。

对现有的资源进行整合，通过虚拟化技术和自动化技术，实现资源的统一管理和运维。

基于ZETTAKIT超融合云计算数据中心由多个ZETTAKIT节点组成。

下图为标准的一个节点设备，占用2U（4U）高度。

每个ZETTAKIT节点均是1台标准的x86服务器。

提供2路Intel CPU计算能力和12/24个磁盘存储资源。

计算资源池是通过x86服务器ZETTAKIT虚拟化来实现的，基于ZETTAKIT zKVM 虚拟化Hypervisor，如下图。

在虚拟化Hypervisor层形成计算资源池，为业务系统的虚拟机提供不同的服务质量和能力，包括了高可用、在线迁移、资源动态负载均衡等虚拟化的特性。

同时，ZETTAKIT可以支持业务虚拟机P2V/V2V迁移能力，例如从物理机迁移到zKVM，vSphere迁移到zKVM等。

3.2 存储（zSDS）ZETTAKIT提供分布式存储系统，将多个节点上本地磁盘组成一个统一的存储资源池，为ZETTAKIT虚拟化平台提供存储资源，实现软件定义存储。