联想ThinkCloud OpenStack方案建议书.docx

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联想ThinkCloudOpenStack

方案建议书

1方案白皮书：

联想云教室解决方案

目录

109

一.项目概述 3

1.1项目背景 3

1.2建设目标 4

1.3建设原则 5

1.4建设任务和愿景分析 6

二.系统总体架构设计 9

2.1IaaS（基础设施服务层） 10

2.2PaaS（支撑软件服务层） 1.1

2.3SaaS（应用功能服务层） 1.2

2.4整体拓扑规划 1.3

2.5云平台建设思路 15

三.系统总体方案设计 1.9

3.1计算平台方案 2.1

3.2存储方案 2.2

3.3虚拟化和云计算平台方案 22

3.4网络方案 2.3

3.5数据中心管理软件方案 2.3

四.详细方案设计 24

4.1IaaS平台架构设计 24

4.2IaaS云平台拓扑和扩展性设计 26

4.3网络设计方案 2.7

4.4服务器、存储和资源池设计方案 41

4.5基础设施虚拟化规划 4.5

4.6云平台物理架构设计方案 53

4.7云管理平台设计方案 5.5

4.8云平台高可靠性设计方案 87

4.9数据库资源池设计方案 8.9

4.10云平台安全设计方案 9.0

4.11云基础平台解决方案特点 94

4.12云基础平台核心价值 9.6

五.ThinkCloudOpenStack咨询实施服务 100

5.1.1 咨询实施服务介绍：

100

六．成功案例参考 102

七．云平台配置清单 103

八．运行维护系统建设 104

8.1.1保障体系建设 104

8.1.2项目技术维护 106

8.1.3年度推进计划 119

一.项目概述

1.1项目背景

随着信息化的深入，传统的IT架构面临以下几个方面的问题：

1.应用部署慢。

应用的上线部署流程长，审批复杂，效率低，难以适应业务快速部署的要求，建设及扩容周期冗长。

2.资源利用率低。

由于各业务系统或部门都各自占用服务器和存储资源，造成了硬件资源的条块分割，无法弹性调度和灵活配置，硬件资源的利用率不高，往往只有5%到15%，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。

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云计算方式来建设新的IT架构，以满足业务的发展需求。

“云计算”是一种计算模式，在这种模式下，应用、数据以及计算存储资源以服务的方式通过网络提供给用户使用。

“云计算”也是一种基础架构管理的方法论，大量同构或者异构的

计算、存储、网络资源组成IT资源池，用于动态创建高度虚拟化的资源提供用户使用。

使

用“云计算”的服务按需分配、按量计费，IT业将这种方式比喻为“像使用水电一样使用

IT基础设施”，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：

Ø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。

Ø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。

Ø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。

Ø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。

Ø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.

Ø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。

1.3建设原则

云计算平台建设需做到合理化、规范化和科学化，以应用为先导、统一规划，集中管理，在满足应用系统架构设计需求和业务数据对计算存储资源功能和性能需求的前提下，通过资源的统一分配和部署，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：

Ø统筹兼顾，统一平台。

按照信息化建设的要求，对云计算平台进行统一规划，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。

Ø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。

Ø高度可用，稳定可靠。

云计算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。

因此，必须在在计算、存储、网络、管理上充分利用冗余、镜像、集群等技术，建立整个云平台的高可靠、高可用、高持续服务能力。

Ø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。

Ø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。

Ø经济投入，绿色节能。

在整体设计上，建设成本应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。

1.4建设任务和愿景分析

云平台项目的建设任务是基于云计算技术构建IaaS服务模式的云服务平台，主要向客户服务平台应用系统提供计算资源、存储资源、网络资源、信息资源和信息安全资源，建立一个公共的、安全的、灵活的、供各系统广泛接入和使用的平台系统架构。

云平台能极大的提高信息部门各个服务器的使用率，解决自有的计算力在高峰时期不足而在低谷时期又过剩的矛盾，提升信息系统的容错性，并最终在规模化的基础上产生的更好

的成本效应。

可以预见，建成后的云基础架构平台将具有以下特性：

（1）有效整合资源，提升IT资源的使用率

通过云计算技术，即使在不添加新的计算资源的前提下，也能有效地提高物理服务器的利用率。

内部应用的计算资源分布通常都不十分均衡，不同应用在不同时段对计算力的需求也会经常波动。

在传统的IT架构下，各部分计算资源被固定地分配给了固定的应用。

计算资源的灵活调度实现起来非常困难，也经常会出现某个应用计算力不足，而某些应用的计算能力经常过剩的情况。

如果每个应用都按照最大的计算力配臵，又会造成极大的投资浪费。

结合虚拟化技术，通过云管理平台的统一管理和调度，可有效的提省现有IT基础设施的利用率，从而降低对物理主机数量的需求，进而降低了对机房容量和电力制冷的需求。

（2）统一管理、简化运维

通过云计算的统一整合，转变了原来IT管理一对多的手工管理模式，实现了把物理资源池化的机制，通过云平台的统一引擎调度，从而实现了统一的管理入口，实现了简单统一的管理模式，大大较少工作运维量。

（3）更廉价的容错性和高可靠性

同样，在传统的IT架构的模式下，对业务系统的高可用保障，通常都是通过基于本业务系统的高可用机制（双机HA、备份等）来实现容错，没有从全局的角度考虑，从造成了大量的物理计算力的冗余。

而现在的基础设施云技术已经具备了各种高可用性方案，使得容错可以被放在虚拟机级别。

在相同的容错级别下，后者实现容错的代价要小很多。

或花相同的代价，基础设施云所能够实现的容错级别可大大提高。

（4）弹性及智能化

根据业务负荷，动态分配计算、存储等相关资源，并发挥分布式网络的优势，满足客户公共服务平台应用、数据挖掘、智能分析、信息搜索等关键业务要求。

（5）更高的灵活性和扩展性

云计算的核心模式是“按需”。

采用云计算的数据中心通常会比传统IT架构的数据中心更能够适应业务的变化和扩展。

虽然在理论上，采用基础设施私有云的客户通常都要储备一些剩余的计算力，但是在业务对客户的IT系统计算力提出增长需求的时候，客户用户可以通过自助服务，可以很迅速地从这部分计算力中找到资源，投入实际的业务中。

这肯定会比传统模式下走硬件采购等繁琐流程简便、迅速得多。

同理，在业务模式出现变化的时候，对基础设施云上资源的回收和再利用也必然比对传统物理机资源的相应操作要容易得多对。

某些需要走开发-测试-生产流程的应用来说，采用基础设施云的架构，还能更迅速、方便地完成应用在不同阶段之间的切换，为客户提供更大的灵活性。

而且云平台技术的特性能够根据业务不断深入发展的需要，扩大设备容量和提高用户的数量和质量。

具备支持多种网络传输、多种物理接口的能力，提供技术升级、设备更新的灵活性。

并且能够在保证初期业务的前提下，预留充分的扩展空间，保证将来各种新业务的开展。

系统还可以实现可预见的平滑升级，能够确保在系统不做大的变更前提下，平滑升级到

更高的层次。

（6）以服务为中心

充分调动计算机的资源，可以为用户提供远远超过单台服务器处理能力的运算能力，完

成用户的各种业务要求；同时，用户可以方便地与合作者共同规划并执行各项任务，并随时随地进行有效的交流和沟通。

（7）绿色数据中心，实现节能减排

建设满足公共服务平台需求的数据中心，电力能源消耗是必须考虑的因素，在国家节能减排的大背景下，云计算数据中心借助云管理平台实现了服务器能耗的智能调节，有效降低数据中心的整体功耗。

最终可实现以最优的性能价格比构建机房，使资金的产出投入比达到

最大值。

以较低的成本、较少的人员投入来维持系统运转，提供高效能与高效益。

（8）增值的社会效应

云计算使多用户共享共同资源成为现实，有效避免现有数据中心初期投入过大而造成的计算资源浪费。

现有基础设施云上还有成熟的技术，能根据系统总体负荷，灵活地实现对系统资源的启停，在不影响业务应用的前提条件下，有效地实现数据中心的节能环保，在为客户省下电费的同时又实现了客户对社会的环保责任。

二.系统总体架构设计

云平台总体架构设计遵循面向业务需求的设计思路，基于模块化的设计方法，实现客户数据中心IT基础架构模块与业务模块松耦合，保证数据中心业务动态扩展和新业务快速上线。

中心云基础平台的核心是建设