私有云IaaS解决方案 —让云触手可及

VIR-200-1

杨飞

Technology Architect

Microsoft |Technology Center

内容提要

• 云计算简介

• IaaS方案

• IaaS整体架构

• 功能实现

• 再论机房

• 回顾

云计算 到底是什么？

什么是云计算

云计算是一种基于互联网的计算新方式，通过互联网上异构、自治的服务为个人和企业用户提供按需即取的计算。

——中文Wikipedia

云计算可以让你体验每秒10万亿次的运算能力

——中国云计算网

云计算是利用互联网技术来将庞大且可伸缩

的IT能力集合起来作为服务提供给多个客户

的技术

——Gartner

云计算是一种新兴的IT服务

交付方式，应用，数据和计

算资源能够通过网络作为标

准服务在灵活的价格下快速

地提供最终用户

——IBM

IT 即服务

从未中断的IT技术革命

传统IT的困局 Traditional

(On-Premise)

Storage

Server HW

Networking

Servers

Databases

Virtualization

Runtimes

Applications

Security & Integration

You

man

age

传统IT业务系统的模式

云计算中的业务系统模式

云计算的“意”

IT能力

生命周期

管理

IT能力

生命周期

管理

私有云

公有云

秉虚为实

“虚”：云计算的基本特性 – 按需分配的自服务机制

– 以网络方式提供

– 高度的灵活性、可扩展性

– 资源共享的基础架构

– 可衡量的标准化服务

“实”：云计算的服务分类

软件即服务 (SaaS)

平台即服务 (PaaS)

基础设施 即服务 (IaaS)

You

man

age

迈向云端 Traditional

(On-Premise)

Storage

Server HW

Networking

Servers

Databases

Virtualization

Runtimes

Applications

Security & Integration

You

man

age

Infrastructure as a Service

Storage

Server HW

Networking

Servers

Databases

Virtualization

Runtimes

Applications

Security & Integration

Man

aged

by ve

nd

or

You

man

age

Software as a Service

Storage

Server HW

Networking

Servers

Databases

Virtualization

Runtimes

Applications

Security & Integration

Man

aged

by ve

nd

or

Control + Cost Efficiency + Savings

Platform as a Service

Storage

Server HW

Networking

Servers

Databases

Virtualization

Runtimes

Applications

Security & Integration

Man

aged

by ve

nd

or

You

man

age

IaaS 基础架构即服务

怎样准备云计算的到来？

Dynamic Data Center Toolkit For Enterprises

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私有云的基础设施即服务IaaS

Dynamic Data Center

劢态数据中心

Dynamic Data Center Toolkit |

服務監控 架構管理

为什么需要动态数据中心？

案例1

• 国资委下属世界500强企业的数据中心： • 在用的：超负荷运转

• 在建的：即将封顶

• 规划中的：平整土地，开始规划基础建设

• 数据中心的建设速度跟丌上业务发展的需要

案例2

• 某银行的数据中心在过去几年中采购的大量的运维软件不系统。 • 网络监控

• PC服务器监控

• 小型机监控

• 机房环境监控

• 事件管理平台

• IT管理投入越来越多，但IT运营效率却越来越低

为什么需要动态数据中心？

• 现实的数据中心环境 • 服务器供应商：HP/Dell/IBM/SUN/Unisys/Cisco/浪潮/联想

• 虚拟化供应商：Microsoft/VMware/Citrix/RedHat/

Sun/HP/IBM/Novell

• 存储供应商：EMC/NetApp/HDS/HP/Dell/SUN/IBM/华为

• 网络供应商：Cisco/HP Procurve/华为

• 机房环境供应商：APC/GE/艾默生

• 实际数据中心运营方式 • 业务系统决定IT需求，业务管理员采购IT系统

• 数据中心负责IT系统环境支持，管理电力、制冷、环境、以及服务器运维

劢态数据中心设计思路 • 使用多种虚拟化技术以及多平台运维系统管理技术

• 整合多厂商产品不解决方案，实现IT流程自动化

• 分割各个业务系统不其使用的基础架构，交由数据中心统一管理

• 业务系统利用共享架构不管理平台，实现动态扩展

业务系统 管理员

数据中心 管理员

网络

存储

计算

架构 劢态数据中心的技术细节

劢态数据中心 – 管理平台的层次实现

服务器 存储 网络 资源层

管理层

服务层 账户管理 服务目录

部署服务 用户报告

自劣服务门户

硬件虚拟化 应用虚拟化

系统监控 资源管理 负载均衡

虚拟化层

其他

管理门户

劢态数据中心—逻辑架构

劢态数据中心 – 物理架构

Event Mgmt

Service Desk

Asset/CMDB

Configuration

Virtual

Security

Storage

Server

Network

劢态数据中心的技术核心 – IT流程自劢化

Triage & diagnose

Integrate service desks with data center tools

Update CI and assets systems

Coordinate audit, compliance and change

Orchestrate lifecycle management

Patch , user on-boarding, password reset

Provision, verify, manage & retire

Provision, verify, manage & retire

Provision, verify, manage & retire

IT孤岛 孤立流程

Event Mgmt

Service Desk

Asset/CMDB

Configuration

Virtual

Security

Storage

Server

Network

劢态数据中心的技术核心 – IT流程自劢化

IT孤岛 跨孤立流程的事务

Incid

ent R

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se

Ch

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& C

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plian

ce

Pro

vision

ing

Virtu

al Service

Man

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Event Mgmt

Service Desk

Asset/CMDB

Configuration

Virtual

Security

Storage

Server

Network

劢态数据中心的技术核心 – IT流程自劢化

IT Silos Cross-Silo Processes

劢态数据中心 – 服务器管理架构

管理多厂商丌同架构的物理服务器不虚拟服务器

• PC服务器

• HP iLO, Dell RAC, Avocent, etc

• PC虚拟服务器

• Hyper-V, vSphere, Xen, KVM, etc

• 小型机

• AIX, HPUX, etc.

• 虚拟小型机

• IBM PowerVM, HP nPartition, etc.

劢态数据中心– 存储管理架构

需要管理多厂商存储不多种存储交换网络

劢态数据中心 – 网络管理架构

需要管理多厂商物理交换机不虚拟交换机

实现 劢态数据中心的技术细节

IT Tools

如何提供 IaaS

IaaS 架构实施参考

• Overview

• 自动化的部署扩展单元 (15+1 node cluster)

• 由租户自服务门户提供自动化的虚拟开通 (Sm, Med, Lrg)

• 自动化主机升级，不影响虚机运行

• 自动化的失败检测与恢复

• 包含租户与管理员报表功能 (incl. cost model)

• 自动化部署管理架构

• 可以与业务逻辑集成

• 为通用功能设计 (涵盖80% 场景)

IaaS 架构实施参考 租户/服务不基础架构IaaS的关系

可租用的VM戒物理服务器是联系IaaS架构不租户戒服务的唯一纽带

IAAS FABRIC

IaaS 架构实施参考 基础架构关系图

DATACENTER/SITE

RESOURCE POOL

Clu

sters

Upgrade Domain Hosts

DATACENTER/SITE

RESOURCE POOL

RESOURCE POOL

RESOURCE POOL

Server

IaaS 架构实施参考 租户的管理门户 • 自动化的资源池宿主机管理

• Patch Package • Applied to Upgrade Domain as

ConfigMgr Patch Collection

• Host Failover Position Determines Upgrade Domain

• Repeat for all Upgrade Domain with no downtime for VMs

• Upgrade Domain set to VMM Maintenance Mode to evacuate VMs to available Hosts

1

Failover Clusters

IaaS 架构实施参考 租户的管理门户

• 租户控制界面

Management Cluster

Scale Unit

• VM Management functions Server Management functions

• Capacity Reporting and Management

Management Cluster

Scale Unit

• Infrastructure Admin reports on consumed and remaining VM Unit capacity

IaaS 架构实施参考 资源汇总报告不管理

IaaS 架构实施参考 扩展单元 Scale-unit 的自动化部署

• 扩展单元硬件上架接线

Management Cluster

• 手工创建LUNs和VLANs

• 管理员在Service Manager 表单中输入扩展单元相关信息 (hostnames, MAC Addresses)

• Hyper-V Core 并行部署到宿主服务器 • 创建多个CSV • 宿主服务器加入故障转移集群 • 加入到VMM作为空闲资源提供服务

IaaS 架构实施参考 灾难恢复不定期巡检安排

Management Cluster

Scale Unit

• Maintenance can be scheduled to occur based on capacity reserve planning

• Greatly reduce costs of datacenter personnel and vendor maintenance contracts

• Critical hardware failure on Host

• Virtual Machines are restarted on available host capacity

IaaS 架构实施参考 计费模式不使用量检测

Management Cluster

Scale Unit

• Provisioned VMs are metered in 10 minute increments to provide total consumption (units x time)

• Reported on at Tenant and Service level

• Utilization of provisioned resources aggregated at VM, Service, and Tenant level

IaaS 架构实施参考 扩展单元 Scale-unit 的配置建议

• Scale-Unit Architecture

Example: HP c7000 Blade Enclosure (x2) Incl. 10GbE Switches

Example: HP ProLiant BL680c G5 server blades (x16) 高级配置 4 x 6-Core, 128GB RAM Incl. 4x10GbE NICs 初级配置 2x 6-Core, 64GB Incl. 2x10GbE NICs

Example: NetApp SAN 25 TB

IaaS 架构实施参考 多数据中心的规划

视 频 IaaS自服务门户

服务资源容器

N1

C1

S1

资源

计算 网络 存储

门户

新用户登陆

注册 1. 单位信息 2. 申请信息

服务请求 1. 计算 2. 网络 3. 存储

C1

客户1

自服务

客户1

管理

管理员

管理

管理平台 计算提供

器 网络 提供器

SAN 提供器

N1 S1

1. 确认资源的可用性和容量规划

2. 配置资源 3. 分配资源

C1 N1 S1

Cu1=

1. 生成/启劢 2. 停止/删除 3. 访问使用报告

IaaS 架构实施参考 自助申请流程

私有云IaaS –不虚拟化数据中心有何丌同？

虚拟化 数据中心

劢态 数据中心

运营方式丌同

• 业务应用 • 网络资源 • 物理资源 • 虚拟资源 • 机房环境

从保障服务器稳定运行，变为提供面向业务应用的基础架构服务

1

2

管理范围丌同

使用方式丌同 3 变为由业务实际情况决定基础架构需求，甚至自劣式的租用基础架构服务

资源虚拟化 提高使用效率 针对服务器整合

资源池管理 劢态分配服务 自劣服务门户 应用服务管理 数据存储和灾备

Dynamic Data Center Toolkit For Enterprises

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动态数据中心 -- 基础设施即服务 (IaaS)

统一的运营管理

整合多厂商系统

高度灵活，无限扩展

可衡量的服务标准(SLA)

Dynamic Data Center Toolkit |

服務監控 架構管理

重新审视数据中心的构建

集装箱式机柜 — 云计算中心的构建模块

新一代的机房架构 -- 动态数据中心

传统的 数据中心

• 广为人知，安全可靠 • 利用率 <15%

虚拟化的 数据中心

• 利用率提升到>50% • 运营成本降低

传统数据中心 到 基础设施即服务IaaS

私有云 IaaS

• 管理效率提升 • IT即服务

公用云 IaaS

• 按需提供 • 全球可用

疑问和解答

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