华为计算虚拟化产品FusionCompute产品介绍[优质ppt]
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华为FusionCube_融合一体机 ppt课件
FusionCube@IT Hosting FusionCube@数据仓库加速
V系列 • 提升业务敏捷性，提高资源利用率
• 水平扩容，快速上线
FusionCube • 降低虚拟化建设复杂性
• 简化基础设施运维管理
• 强调低成本，低TCO • 维护简单，快速处理
D系列
•F解u决BsI报i表o系n统C性能u问b题 e
• 打破数据仓库性能瓶颈 • 降低性能提升的采购成本
FusionCube@虚拟桌面
FusionCube@HPC平台
E9000刀片
• 一体化降低交付复杂度 • 分布式存储解决随机读写性能 • 软硬结合解决体验难题
9
• 超大数据吞吐加速计算过程 • 超低时延提高并行计算效率 • 节点动态伸缩高可扩展性
FusionCube V系列规格
外置6个IB交换机 6400K
320GB/s
每框2块IB交换板 2400K
120GB/s
DX1（1框）
3*2P 48
每节点256G 6
48 每节点64G
28.8
每框2块IB交换板
600K
30GB/s
上述为每个系列内的最大配置，节点数可根据客户需要灵活配置，DX4满配为4框，如果配置为3框就刚好是一柜
领域 性能
技术说明
IOPS 计算/存储/网络
架构
计算
功耗对比 网络 预安装 自动化
存储
功耗对比 单槽位带宽 单框接口数量 现场部署工时 应用自动部署
FusionCube
Vblock(UCS)
Flexpod
FlexSystem
Dell
200K 全融合
E5， E7, 2P/4P
FusionCompute产品介绍
Server n
···
3% 10% 5%
虚拟化后
VM 1
3%
60%
VM 2
10%
Server
VM 3
5%
分时共享
虚拟化前 Server 1 60% Server 1 10%
Server 2 10% Server 2 60%
白天
晚上
虚拟化后
VM 1 VM 2
60% VM 1 10% VM 2
10% 60%
VM
VM
FS
.QCOW2 .raw
虚拟化层
.QCOW2 .raw
虚拟化层
volume
volume
非虚拟化存储
本地硬盘
存储网络 SAN LUN
FusionStorage 存储池
FusionCompute产品功能 - 虚拟化网络
FusionCompute具备支持分布式虚拟交换，可以向虚拟机提供独立的网络平面。像物理交换机一样， 不同的网络平面间通过VLAN进行隔离。
服务器
虚拟资源调度 安全性
虚拟网络
存储
网络
可扩展性 虚拟存储
安全
FusionStorage Block FusionManager eBackup UltraVR
云机房 机柜
供电
布线
监控
制冷
消防
装修
防雷接地
FusionCompute产品架构
FusionCompute
WebUI Portal
CNA
CNA部署在各需要虚拟化的X86构架服务器上
应用智能管理
FusionSphere应用场景
单虚拟化场景
只采用FusionCompute作为统一的操作维护管理平台对整个系统进行操作与维护的应用场景
···
3% 10% 5%
虚拟化后
VM 1
3%
60%
VM 2
10%
Server
VM 3
5%
分时共享
虚拟化前 Server 1 60% Server 1 10%
Server 2 10% Server 2 60%
白天
晚上
虚拟化后
VM 1 VM 2
60% VM 1 10% VM 2
10% 60%
VM
VM
FS
.QCOW2 .raw
虚拟化层
.QCOW2 .raw
虚拟化层
volume
volume
非虚拟化存储
本地硬盘
存储网络 SAN LUN
FusionStorage 存储池
FusionCompute产品功能 - 虚拟化网络
FusionCompute具备支持分布式虚拟交换，可以向虚拟机提供独立的网络平面。像物理交换机一样， 不同的网络平面间通过VLAN进行隔离。
服务器
虚拟资源调度 安全性
虚拟网络
存储
网络
可扩展性 虚拟存储
安全
FusionStorage Block FusionManager eBackup UltraVR
云机房 机柜
供电
布线
监控
制冷
消防
装修
防雷接地
FusionCompute产品架构
FusionCompute
WebUI Portal
CNA
CNA部署在各需要虚拟化的X86构架服务器上
应用智能管理
FusionSphere应用场景
单虚拟化场景
只采用FusionCompute作为统一的操作维护管理平台对整个系统进行操作与维护的应用场景
FusionCompute网络虚拟化产品介绍
Host1
Host2
VM1 VM2
VM3 VM4
DVS1
DVS2
Hardware Switch
第7页
EVS概述
VM1
Neutron
SDN controller
vSwitch Controlle
r
User space Kernel
APP API ivshm
Host
User space
vPort3
vxlan port
备被绑定到Bridge上时，就相当于真实网络中的交换机端口插入了一个连接有终端的网线。
Linux
VM0 tap0
br0 eth0
VM1 tap1
Hardware Switch
第5页
OVS概述
VM
VM
VM
Controller
OpenFlow
Open vSwitch
VM VM VM Open vSwitch
上行链路
分布式虚拟交换机
端口组
端口组
vlan100
vlan200
上行链路
物理网卡
物理网卡
端口组 vlan300
第10页
虚拟交换模型
Mgnt
ISCSI
System Interface
System Interface
Uplink Port Aggr
Uplink Port Aggr
eth0 eth1
eth2 eth3
⚫ 基于vhost-user技术，vhost在用 户态直接和EVS交互，通过地址偏 移获取DPDK大页地址，性能提升 30%-40%。
⚫ 利用批处理和轮询机制提升报文处 理能力。
FusionCompute_V100R003C10_计算虚拟化_V1.1
Guest Virtual Memory
VM1 VM2 VM3 VM4
1 2 3 4 5 Virtual Machine Monitor (VMM) 5 1 2 4
3 Machine Physical Memory
Copyright © 2010 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
原理：
基于Intel Flex Migration技术，Hypervisor截获CPUID指令并修改指令返回内容，
让虚拟机在一个集群范围内感知到的都是同一特性集的CPU，从而可以迁移到这
个集群内的任一主机。
应用建议：
主机列表信息中，可以看到每个主机最大支持的异构迁移模式，用户可以在集群
设臵中是指异构迁移模式，可通过由高到低逐步尝试设臵，当校验通过时，设臵
操作系统虚拟化
应用
系统模板库 虚拟容器
混合虚拟化
应用 应用 应用
应用
系统模板库 虚拟容器
应用
操作系统 虚拟化层
宿主操作系统
虚拟化层
操作 系统
操作 系统
操作 系统
宿主操作系统
宿主操作系统 虚拟硬件管理
寄居虚拟化
裸金属虚拟化
• 虚拟机不依赖于操作系统 •支持多种操作系统，多种应用
操作系统虚拟化
• 简单、易于实现 • 管理开销非常低 • 隔离性差，多容器 共享同一操作系统
• 需底层硬件支持虚拟 化扩展功能
Virtuozzo
Redhat KVM
裸金属虚拟化架构与混合虚拟化架构将是未来虚拟化架构发展的趋势
Copyright © 2010 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved. Page 7
VM1 VM2 VM3 VM4
1 2 3 4 5 Virtual Machine Monitor (VMM) 5 1 2 4
3 Machine Physical Memory
Copyright © 2010 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.
原理：
基于Intel Flex Migration技术，Hypervisor截获CPUID指令并修改指令返回内容，
让虚拟机在一个集群范围内感知到的都是同一特性集的CPU，从而可以迁移到这
个集群内的任一主机。
应用建议：
主机列表信息中，可以看到每个主机最大支持的异构迁移模式，用户可以在集群
设臵中是指异构迁移模式，可通过由高到低逐步尝试设臵，当校验通过时，设臵
操作系统虚拟化
应用
系统模板库 虚拟容器
混合虚拟化
应用 应用 应用
应用
系统模板库 虚拟容器
应用
操作系统 虚拟化层
宿主操作系统
虚拟化层
操作 系统
操作 系统
操作 系统
宿主操作系统
宿主操作系统 虚拟硬件管理
寄居虚拟化
裸金属虚拟化
• 虚拟机不依赖于操作系统 •支持多种操作系统，多种应用
操作系统虚拟化
• 简单、易于实现 • 管理开销非常低 • 隔离性差，多容器 共享同一操作系统
• 需底层硬件支持虚拟 化扩展功能
Virtuozzo
Redhat KVM
裸金属虚拟化架构与混合虚拟化架构将是未来虚拟化架构发展的趋势
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精典-华为云-FusionCompute计算虚拟化
FusionCompute是云操作系统软件，主要负责硬件资源的虚拟化，以及对虚拟资 源、业务资源、用户资源的集中管理。它采用虚拟计算、虚拟存储、虚拟网络等技 术，完成计算资源、存储资源、网络资源的虚拟化。同时通过统一的接口，对这些 虚拟资源进行集中调度和管理，从而降低业务的运行成本，保证系统的安全性和可 靠性，协助运营商和企业构筑安全、绿色、节能的云数据中心能力。
用户应用程序
Ring 3 Ring 2 Ring 1
用户应用程序 用户指令
捕获 翻译
Guest OS 模拟
用户指令
Ring 3 用户应用程序
非 root 模式
Ring 2 Ring 1
Ring 0 Guest OS
Ring 0
OS (kernel)
Ring 0
VMM
root模式
VMM
X86硬件结构
没有虚拟化
分类
步骤详解
虚拟化对象 虚拟化过程
CPU虚拟化 内存虚拟化 I/O虚拟化 全虚拟化
半虚拟化
硬件辅助虚拟化
目标是使虚拟机上的指令能被正常执行，且效率接近物理机
目标是能做好虚拟机内存空间之间的隔离，使每个虚拟机都认为自己 拥有了整个内存地址，且效率也能接近物理机。
目标是不仅让虚拟机访问到他们所需要的 I/O 资源，而且要做好它们 之间的隔离工作，更重要的是减轻由于虚拟化所带来的开销。
Userspace Process
…
Guest OS
Linux Kernel
KVM Module
TX Physical Hardware Platfrorm (VT-d or IOMMU supported)
RX Physical NIC
用户应用程序
Ring 3 Ring 2 Ring 1
用户应用程序 用户指令
捕获 翻译
Guest OS 模拟
用户指令
Ring 3 用户应用程序
非 root 模式
Ring 2 Ring 1
Ring 0 Guest OS
Ring 0
OS (kernel)
Ring 0
VMM
root模式
VMM
X86硬件结构
没有虚拟化
分类
步骤详解
虚拟化对象 虚拟化过程
CPU虚拟化 内存虚拟化 I/O虚拟化 全虚拟化
半虚拟化
硬件辅助虚拟化
目标是使虚拟机上的指令能被正常执行，且效率接近物理机
目标是能做好虚拟机内存空间之间的隔离，使每个虚拟机都认为自己 拥有了整个内存地址，且效率也能接近物理机。
目标是不仅让虚拟机访问到他们所需要的 I/O 资源，而且要做好它们 之间的隔离工作，更重要的是减轻由于虚拟化所带来的开销。
Userspace Process
…
Guest OS
Linux Kernel
KVM Module
TX Physical Hardware Platfrorm (VT-d or IOMMU supported)
RX Physical NIC
01 FusionCompute_产品介绍(PDF)
Page 11
虚拟机热迁移技术(VM Motion)
App App App
技术特点
基于内存压缩传输技术，虚
拟机热迁移效率提升1倍
同时支持共享存储与本地存
储热迁移
FusionCompute FusionCompute
适用场景
服务器A 服务器B
可容忍短时间中断，但必须
要快速恢复业务。比如轻量 级数据库业务，桌面云业务
负责网络资源的管理
负责对虚拟化节点的管理，比如上下电 性能管理，负责收集性能数据，进行性能的实时分析和后分析 故障管理，负责收集告警和故障信息 补丁管理模块，负责计算节点的补丁管理
VNA
DVS WebUI API
Virtual Node Agent
Distributed Virtual Switch Web User Interface Application Programming Interface
熟悉FusionCompute的组织架构 熟悉FusionCompute的主要功能特性
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Page 1
目录
1. FusionCompute在FusionSphere 中的作用 2. FusionCompute客户价值 3. FusionCompute系统架构 4. FusionCompute功能特性 5. FusionCompute规格指标
注：vCPU、vRAM在线添加功能不是所 有OS都支持。对于不支持热添加的OS， FusionCompute支持重启虚拟机生效。
FusionCompute
FusionCompute_V100R005C10_网络虚拟化(PDF)
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Page 1
目录
1. 网络虚拟化介绍
1）虚拟网络发展背景 2）虚拟交换现状 3）华为虚拟交换实现
2. 分布式虚拟交换机 3. 网卡直通 4. R5C00新增特性
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分布式虚拟交换构建网络虚拟化的基础
VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM
EVS / iNIC
EVS / iNIC
EVS / iNIC
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Page 7
目录
1. 网络虚拟化介绍 2. 分布式虚拟交换机
1）分布式虚拟交换机技术原理 2）虚拟交换安全控制（ARP广播抑制、IP广播抑制）原理及配置 3）静态IP和MAC绑定原理及配置 4）虚拟交换流量整形原理及配置 5）虚拟交换基于镜像的故障定位SPAN原理及配置 6）虚拟交换虚拟网卡支持Trunk端口类型原理及配置
Page 15
ARP、IP广播抑制实现
虚拟机1 虚拟机2 虚拟机3
vswitch
Portgroup 提供抑制开 关功能
对于云计算系统外部广播报文攻击，可以通过防火墙解决攻击问题。对于云计算系 统内部广播报文攻击，可以仅实现虚拟机虚拟网卡发送方向的广播报文抑制。 虚拟交换机提供虚拟机虚端口发送方向ARP广播报文和IP广播报文的抑制开关，以 及抑制阈值设置功能。可以通过开启虚拟机网卡所在端口组的广播包抑制开关设置 阈值，减少过量广播报文对二层网络带宽的消耗。
FusionCompute_V100R005C00_产品介绍(PDF)
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Page 3
目录
1. FusionCompute在FusionSphere 中的作用 2. FusionCompute带给客户的客户价值 3. FusionCompute系统架构 4. FusionCompute功能特性 5. FusionCompute规格指标
储迁移等高级特性的技术基础
兼容FusionComputeSAN、
IPSAN、NAS、本地磁盘
支持固定空间磁盘、动态空间磁
VIMS
盘、差分磁盘等
适用场景
需要存储迁移、快照、链接克隆 SAN
本地磁盘
NAS
等高级存储特性虚拟机。
限制约束
基于VIMS存储系统，一个主机
更好支撑集群软件部署到虚拟化平台中
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FusionCompute 系统架构
VRM ：虚拟资源管理，FusionCompute的管理中枢，负责资源的分配、调度， 并提供统一的操作维护、资源监控、资源管理功能。 VNA ：虚拟节点代理，部署在CNA上，实施计算、存储、网络的虚拟化。
虚拟机到新上电物理机，保证业务质量。
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目录
1. FusionCompute在FusionSphere 中的作用 2. FusionCompute客户价值 3. FusionCompute系统架构 4. FusionCompute功能特性 5. FusionCompute规格指标
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可用性 虚拟机热迁移 虚拟机故障迁移(HA)
虚拟机热备份（FT） 虚拟机内存快照 安全功能 虚拟网络访问控制 业务安全隔离 虚拟机安全隔离
支持跨集群内自由迁移虚拟机。 用户创建虚拟机时，可以是否支持HA功能。系统周期检测虚拟机状态，当物理服务器故障引起虚拟机故障时，系统会将虚拟 机迁移到其他物理服务器重新启动。能够检测的故障包括物理硬件故障、系统软件故障。 可支持多次硬件故障实时切换，当故障发生主备虚拟机倒换后，自动再次形成主备状态，并可支持多核虚拟机。 虚拟机内存快照必须配合存储快照一起使用，共同保证数据一致性
2014.9
2014
2009
2011
• UVP1.0 - 配合桌面云解决
方案在华为内部项 目、电信市场小规 模商用
• GalaX v2.0 - v2.0虚拟化软件
单独销售，在全球 电信、行业客户开 始商用
2013
• FusionShpere3.0 - GalaX更名为
FusionShere
• FusionShpere3.10 - V3.10版本发布
• 可靠性
- 秒级故障检测和恢复 - 主动事件检测 - 主备管理节点，无中断升级 - 多层级灾备计划
FusionCompute逻辑结构及部署方式
开放协议接口 CNA：计算节点代理；管理计算节点上的资源。 VRM：虚拟资源管理，管理集群资源；对外提供弹性计算、存储、IP等服务；提供统一的操作维护管理接口等。
（January）
• FusionShpere5.0 - V5.0版本发布
（September）
2015.9
• FusionShpere6.0 - V6.0版本发布
软件定义的云操作系统FusionSphere
云管理
OpenStack
Customers 客户数量
软件定义计算
FusionCompute
Tile2 Tile3
VM
VM
Tile N
DB
Idle与硬件
单集群的节点数
128
FusionSphere 5.0
Gartner 魔力四象限成员
3年来首家进入 Gartner x86 虚拟 化魔力四象限厂商
• 性能
- <5% 低CPU损耗 - 支持数据库，Email, ERP,CRM 等业务
虚拟存储精简置备 虚拟机快照 存储热迁移
只要使用虚拟镜像管理系统，就能提供虚拟存储精简配置功能；容量监控，空间回收当前支持NTFS格式的虚拟机磁盘回收。
虚拟机快照保存的内容包括虚拟机所有磁盘的信息。
虚拟机正常运行时，管理员可通过手动操作，将虚拟机的磁盘迁移至其他存储单元。可在存储虚拟化管理下的同一个或不同存储设备之间进 行迁移。同一时刻，单个主机上最多允许1个存储（磁盘）进行迁入和迁出。
• FusionCube，一站式云基础设施交付平台 • FusionAccess，华为桌面虚拟化平台
FusionShpere6.0---2015年9月18日，华为在云计算大会（HCC）大
会上推出了面向企业和运营商客户的企业级开放的云操作系统，在组件 、架构、生态，三个维度全面拥抱开源，实现了深度的软件开放。
软件定义存储
FusionStorage
软件定义网络
FusionNetwork
Cloud Data Centers 云数据中心
2014年中国云计算新增市场
华为FusionSphere 5.0 云操作系统架构
2
Part Two
服务器虚拟化产品FusionCompute
• FusionCompute简介 • 功能介绍 • 关键技术
裸金属架构;CPU虚拟化；内存虚拟化，支持智能内存复用策略；GPU、iNIC网卡、USB设备直通 虚拟机生命周期管理（包括休眠和唤醒）；虚拟机模板；CPU QoS；内存QoS；虚拟资源动态复用；虚拟机统计； 离线/在线调整VCPU数目和内存大小、添加/删除虚拟网卡、挂载虚拟磁盘；虚拟机管理程序会监控虚拟机上的资 源压力情况，当出现计算资源CPU压力达到上限阈值时，通过调用VCPU热插拔来增加一个VCPU个数，从而缓解 系统计算资源的压力。 集群内服务器的负载均衡；动态节能调度 可支持并发8台虚拟机同时迁移。被用于双机容错、负载均衡和节能降耗等应用场景。
2
Part Two
服务器虚拟化产品FusionCompute
• FusionCompute简介 • 功能介绍 • 关键技术
FusionCompute的功能（1）
计算虚拟化功能
服务器虚拟化 虚拟机资源管理 虚拟机资源动态调整
分布式资源调度和电源管理 虚拟机热迁移
网络虚拟化功能
虚拟网卡 虚拟交换机 网络I/0控制 分布式虚拟交换机
FusionCompute定位及功能
• FusionCompute，主要负责硬件资源的虚拟化，以 及对虚拟资源、业务资源、用户资源的集中管理。
• 采用虚拟计算、虚拟存储、虚拟网络等技术，完成计 算资源、存储资源、网络资源的虚拟化。同时通过统 一的接口，对这些虚拟资源进行集中调度和管理。
FusionCompute服务器虚拟化性能
华为FusionCompute介绍
华为FUSIONCOMPUTE产品简介
Part One
1
华为云计算产品简介
华为云计算整体战略视图
• FusionSphere，云操作系统，华为公司级战略产品， 实现现有异构计算、存储、网络乃至虚拟化软件资源的 池化，降低企业IT基础设施TCO，提升企业核心业务应 用部署与生命周期管理的敏捷性。
SPECvirt 性能测试
虚拟化 软件
FusionSphere 5.0
测试得分
632
排名
1
Linux 6.4 (KVM)
625
2
ESXi 5.1
472
3
2014年：SPECvirt_sc2013官方测试
Tile1
VM
Infra
O S
VM
VM
VM
Web
IMAP
APP
O
O
O
S
S
S
Blue = Disk IO Green = Network IO
虚拟网卡有自己的IP地址、MAC地址；支持智能网卡，实现多队列、虚拟交换、QoS、上行链路聚合功能 具备VLAN、DHCP隔离、带宽限速等基本功能，同时具备良好的功能扩展性。 发送方基于网络平面的带宽控制；基于端口组成员接口的带宽控制；不支持同一主机上虚拟机之间的流量限制 集中的网络配置、跨主机迁移时网络配置
FusionCompute的功能（2）
存储虚拟化功能 虚拟镜像管理系统
虚拟存储管理
集群文件系统，可让多个虚拟机共同访问一个整合的集群式存储池；可部署在任何基于SCSI的本地或联网存储设备上 将存储设备抽象为数据存储并进行管理，支持两种文件系统格式：虚拟镜像管理系统、网络文件系统（NAS设备上的文件系统）