云计算实验室 超融合一体机产品白皮书 _V3

领先的企业级OpenStack云服务提供商超融合一体机产品白皮书智网未来（北京）科技有限公司版权所有侵权必究目录1智网未来 (1)1.1公司简介 (1)1.2业务模式 (1)2超融合一体机解决方案 (3)2.1产品概述 (3)2.2系统架构 (4)2.2.1深度融合 (5)2.2.2预集成 (5)2.2.3自动化运维管理 (6)2.2.4弹性扩容 (7)2.2.5智能资源调度 (7)2.2.6高性能分布式存储系统 (8)2.3云平台基础功能模块 (9)2.3.1云主机 (9)2.3.2镜像 (11)2.3.3云硬盘 (12)2.3.4网络 (13)2.3.5安全 (14)2.4云平台高级功能模块 (15)2.4.1监控告警 (15)2.4.2子账号 (16)2.4.3数据库 (16)2.4.4应用栈 (16)2.4.5计费系统 (16)2.4.6工单 (17)2.4.7企业专享云 (17)2.4.8回收站 (17)3超融合一体机典型应用场景 (19)4超融合一体机产品规格 (20)1 智网未来1.1 公司简介智网未来（北京）科技有限公司，国内领先的企业级OpenStack云服务提供商。

总部位于北京中关村高新技术园区，拥有行业内最专业的研发、运营和服务团队，对云计算、虚拟化、IaaS有着深入理解和多年研发运营经验。

智网未来以OpenStack为契机，与包括Oracle、Canonical、宝德、世纪互联、东软等公司在内的国内外各大软硬件厂商及IT服务提供商建立了紧密的战略合作关系，构建了一套完整的OpenStack服务生态体系，为企业提供基于OpenStack的公有云、私有云、混合云、融合计算等解决方案，为IDC企业提供联合运营服务。

此外，还为客户提供OpenStack的架构咨询、设计、实施、培训、运维等一条龙服务。

截至目前，智网未来已经部署物理服务器超过2000台，运行云主机的规模超过10000台，客户遍及高校、科研院所、新媒体、医疗、IDC、电力、公众服务等领域，在同行业中居于领先地位。

1.2 业务模式智网未来作为以OpenStack技术为核心平台的企业级云服务提供商，主营业务包括：（一）私有云解决方案（Private Cloud Solution)：基于智网未来OpenStack发行版，支持KVM、Hyper-V、VMware等异构虚拟化平台，为企业客户构建和管理私有云平台。

（二）私有云托管（Private Cloud Hosting)：智网未来为企业客户提供私有云托管服务，帮助客户一站式解决数据中心、硬件、存储、云平台、运维等所有问题。

客户按需租赁整体云平台，按需付费。

（三）OpenStack咨询与培训：为企业客户提供OpenStack运维、开发的咨询和培训。

智网未来的技术团队，先后设计过数十个大中型私有云、公有云平台，具备万台虚拟机规模的一线运营经验，可以为企业客户提供成熟的OpenStack运营和运维服务。

2 超融合一体机解决方案2.1 产品概述基于智网未来私有云平台的超融合一体机，实现了软硬件集成交付，通过计算存储融合、软件定义、运维自动化等技术的综合应用，使得企业能够以最小的初始成本快速实现IT基础设施的“云化”；同时，产品可以随着企业规模的扩大、自身业务的增长，实现“积木堆叠式”的弹性扩容，按需升级。

图2-1积木式建设，线性高效扩容超融合一体机是一套基于融合架构的IT基础设施平台。

其遵循开放架构标准，于2U 机框中融合x86服务器、分布式存储及网络交换模块为一体，并预集成了分布式存储引擎、虚拟化平台及云管理软件，资源可按需调配、线性扩展。

基于超融合一体机，企业新业务上线周期可从数月缩减到数小时，使得运营效率大幅提升、远超预期。

图2-2超融合一体机对于传统机房的改革超融合一体机针对不同的企业应用场景进行了深入的性能优化，利用其计算、存储、网络融合的硬件架构优势，分布式存储高吞吐、高IOPS的特点，并整合了智能网卡、SSD 存储卡等硬件的优异性能，整体应用性能相比业界同类平台大幅提升。

图2-3超融合一体机是对IT基础设施的重新设计与智能组合2.2 系统架构基于智网未来私有云平台的超融合一体机设计架构如下图所示：图2-4 基于智网未来私有云平台的超融合一体机设计架构图2.2.1 深度融合智网未来超融合一体机采用业界一流的模块化设计的组件，提供多种产品规模的组合，并提供单一厂家服务，满足各种业务范围的需求。

超融合一体机所使用的计算、存储、网络等硬件均由IT业界主流x86服务器厂商提供，具体配置则由智网未来针对不同用户使用场景所定制化设计，提供计算，存储，网络垂直整合的融合架构硬件平台，高带宽低时延多协议交换能力，以提升应用性能。

基于智网未来私有云平台的超融合一体机真正实现了软硬件深度的整合：●统一用户界面：不管是计算、存储，还是网络，都在统一的界面中进行配置、告警、性能统计等，保证用户一致的感受。

●一站式服务：从硬件到软件，联合应用，提供一站式支持，保证客户对产品的整体感知。

2.2.2 预集成超融合一体机依托智网未来高效的端到端交付能力，能从用户报价开始，根据用户业务需求，直接交付给用户开箱即用的产品，极大地简化了用户的安装、调测时间，从几周甚至数月的调测时间缩减到几个小时之内。

预集成包括的内容：●硬件预安装：采用服务器4 in 1 方式，网络模块内部互联●软件预安装：BIOS定制、服务器操作系统CentOS、虚拟化软件KVM、基于openstack的智网未来私有云平台●整机集成调测：配件齐套性检查、网络连通性检查●带柜运输：2U机架式完整包装运输用户现场实施：上电硬件检测、齐套性检查、连通性检查、简单业务配置和调测。

2.2.3 自动化运维管理智网未来超融合一体机解决方案的自动化运维管理通过智网未来私有云平台来实现。

智网未来私有云平台可提供硬件管理、虚拟化平台管理、资源池管理，以及在统一资源池之上的虚拟机数据管理，应用管理等功能。

同时，作为一体机的统一Portal，完成全系统各种资源的生命周期维护。

智网未来私有云平台即可以部署在一台CentOS 6.5+ 64位的服务器上，也可以部署在多台物理服务器组成的集群上以实现高可用。

智网未来私有云平台基于开源openstack技术开发而成，针对超融合一体机，主要提供了如下功能的支持：●统一资源管理：通过将不同系统的资源对象采集到一起，建立统一的资源管理模型对使用者提供统一的、一体化的资源管理体验，包括各种资源的监控和告警；●基于角色的访问控制：基于角色的访问控制（RBAC）是实施面向企业安全策略的一种有效的访问控制方式。

其基本思想是，对系统操作的各种权限不是直接授予具体的用户，而是在用户集合与权限集合之间建立一个角色集合。

每一种角色对应一组相应的权限。

一旦用户被分配了适当的角色后，该用户就拥有此角色的所有操作权限。

这样做的好处是，不必在每次创建用户时都进行分配权限的操作，只要分配用户相应的角色即可，而且角色的权限变更比用户的权限变更要少得多，这样将简化用户的权限管理，减少系统的开销；●硬件自动发现、扩容和恢复：系统会自动发现一体机内部的所有硬件并扫描硬件的规格信息，用户可以在创建资源池的时候直接选择系统发现的硬件，系统自动完成这些硬件的软件安装、网络配置并将硬件加入资源池；系统扩容的时候也可以自动发现新加入的硬件，并且用户将硬件加入资源池的时候自动化完成所有的配置工作；当服务器硬件如硬盘、阵列卡等故障并完成备件替换后，重新插入至一体机并加电启动，系统会自动识别此节点并恢复数据；●应用自动部署：通过镜像模板自动部署应用，包括自动完成创建虚拟机，安装OS、创建网络、安装应用等一系列的过程。

2.2.4 弹性扩容超融合一体机组件集群承载用户业务系统并正式上线后，未来根据业务需要实现弹性扩容、按需扩容，不会影响已有业务的连续性。

●当集群资源不足时，可对集群增加计算或存储资源；●当计算资源不足时，可增加集群内计算服务器节点；●当存储资源不足时，可以增加计算服务器节点或单独增加服务器硬盘；●超融合一体机基于分布式扩展架构设计，以集群为单位，实现计算资源池的相对独立。

集群主机资源不足时，可直接新增计算节点或一体机机框，并将设备接入网络。

通过云平台的硬件自动发现功能，可及时地将设备纳入系统的管理。

2.2.5 智能资源调度超融合一体机可使计算、存储、网络资源池实现按需分配，达到弹性伸缩、节能减排的目标。

其智能调度对象包括CPU、内存、虚拟机、服务器、资源集群等。

针对各种不同的资源有不同的调度动作：●CPU：动态调频、动态增减、限制上限、物理CPU直通●内存：内存复用/超分配、动态增减、限制上限●虚拟机：自动休眠/唤醒、定时开机、关闭/强制关闭/重启、迁移●服务器：下电、定时下电、定时上电、负载均衡●资源集群：基于负载均衡调度的智能服务器电源管理、资源优先级控制2.2.6 高性能分布式存储系统近几年，已有越来越多的用户逐渐意识到，传统的以FC SAN、IP SAN、NAS为代表的集中式存储架构在面对用户数据不断增长的需求时，已很难提供良好的扩展性能。

此外，高端的集中式存储尽管能满足用户未来几年内的使用需求，但其作为独立单元，不但需要专门管理和维护，而且价格昂贵，也让一般的企业望而却步。

超融合一体机的后端存储采用Server-SAN架构，通过挂载开源的Ceph分布式存储系统，可将所有服务器的本机磁盘组织成一个虚拟存储资源池，实现计算和存储的高度融合，进而完全替换外置SAN，满足用户对高性能、高可靠和高性价比的需求。

●优秀的架构设计和数据可靠性。

超融合一体机基于分布式存储的创新设计使其能够实现传统架构通常无法达到的非凡性能优化。

这种优化将允许用户自定义数据存储的副本数量，通过多副本机制为用户数据提供更高的可靠性保障。

此外，系统还支持一系列高级功能，如快照、磁盘精简配置等；●高性能和可扩展性。

基于智网未来私有云平台的超融合一体机具有在所有磁盘之间优化分配所有工作负载的能力，其强大的分布式缓存架构允许用户通过添加服务器节点来平滑、线性扩展高性能；●高弹性和自愈能力。

分布式存储系统可在硬件故障期间保持高弹性，继续正常运行，几乎不会对性能产生任何影响。

此外，这个解决方案的高级自愈功能保证硬件故障节点能够在加电后自动恢复系统和功能，无需管理员的手动干预。

2.3 云平台基础功能模块智网未来私有云平台的基础功能模块（也即云平台固定组件）包括云主机、镜像、云硬盘、网络、安全等，通过以上模块的相互协作，为客户提供了从创建一台虚拟服务器到正常对外提供服务所必需的资源和环境，是整个平台最为核心的部分，也是可为客户直接创造价值的功能模块。