华为计算虚拟化产品FusionCompute产品介绍

1、 华为FUSIONCOMPUTE产品简介张婷婷华为FusionCompute介绍1Part One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。FusionCube，一站式云基础设施交付平台FusionAccess，华为桌面虚拟化平台 2011 2013 2014FusionShpere6.0-2015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

2、态，三个维度全面拥抱开源，实现了深度的软件开放。2014.92015.9 2009 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 FusionShpere3.0 - GalaX更名为FusionShere FusionShpere3.10 - V3.10版本发布（January） FusionShpere5.0 - V5.0版本发布（September） FusionShpere6.0 - V6.0版本发布Customers客户数量Cloud Data Centers云数据中心2014

3、年中国云计算新增市场软件定义计算FusionCompute云管理 OpenStack软件定义存储FusionStorage软件定义网络FusionNetwork软件定义的云操作系统FusionSphere 华为FusionSphere 5.0 云操作系统架构2Part Two服务器虚拟化产品FusionComputeFusionCompute简介简介功能介绍功能介绍关键技术关键技术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

4、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SPECvirt 性能测试3年来首家进入 Gartner x86 虚拟化魔力四象限厂商虚拟化软件测试得分排名FusionSphere 5.06321Linux 6.4 (KVM)6252ESXi 5.1472 3FusionSphere 5.0 128单集群的节点数 性能- 链接克隆卷 场景：对个性化操作系统的需求较 弱，如学校机房、网吧； 软件经常需要统一更新； VM重启后还原为初始状态 精简配置将大于物理存储空间的容量呈现给用户 场景：规划的存储比实际的多，业务对存储的需求不明确，如Ema

5、il，网络磁盘等。 性能：SAN精简卷性能有少量下降，主要用于用户容量大但IOPS要求不高的磁盘。Dsware精简卷无性能下降。 FusionCompute的网络虚拟化1VMDQ硬件辅助虚拟化技术VMDQ利用VMDq（虚拟机设备队列）技术，针对对虚拟机网络性能有极高要求的场景，在支持VMDq的网卡上，用硬件实现了一个Layer 2分类/排序器，根据MAC地址和VLAN信息将数据包发送到指定的网卡队列中去，这样虚拟机收发包时就不需要Dom0的参与。为虚拟机提供接近物理机的网络通信性能。兼容部分虚拟化高级特性，比如在线迁移，虚拟机快照等。 FusionCompute的网络虚拟化2SR-IOVSR-

6、IOV（Single Root I/O Virtualization）在物理网卡上对上层软件系统虚拟出多个物理通道，每个通道具备独立的I/O功能。这样一个PCIe设备便虚拟成多个PCIe设备，每个虚拟PCIe设备如同物理PCIe设备一样向上层软件提供服务。物理服务器上的虚拟机可绕过VMM对虚拟机I/O请求的代理中转过程，直接访问PCIe网卡上的寄存器和I/O队列, 减少CPU开销，降低虚拟机访问外部网络的时延，实现了接近本机的性能。SR-IOV与下列特性互斥： 虚拟机休眠及唤醒 、虚拟机内存复用 、虚拟机热备 、热添加、删除虚拟网卡；内存需要将SR-IOV网卡用于存储或系统接口，则须关闭该网卡

7、的SR-IOV模式。FusionCompute中的虚拟交换华为支持基于开源Open vSwitch的纯软件的虚拟交换的功能，同时提供支持完整虚拟交换卸载的智能网卡的虚拟交换。Open vSwitch与智能网卡提供的虚拟交换功能完全一致，二者通过不同的插件受管理Agent管理。DVSMCompute NodeVirtual Switch AgentVXLANVLANBonding/LACPSwitchSHAPINGOVSSecurityVXLANVLANBonding/LACPSwitchSHAPINGiNICSecurityiNIC Plug-inEVS Plug-in 华为分布式虚拟交换机通

8、过分布式虚拟交换机实现分布式虚拟交换管理，即实现系统管理员对一至多台CNA服务器上的虚拟交换机的物理端口和虚拟端口进行配置/维护。 例：分布式虚拟交换机实现管理平面和业务平面的流量分离1、网口绑定。将CNA节点的eth0/eht1进行网口绑定，例如绑定名为Mgnt_port，将eth4/eht5进行网口绑定，例如绑定名为Srv_port；2、创建2个分布式交换机，其中管理分布式交换机选择CNA节点Mgnt_port作为上行链路，业务分布式交换机选择CNA节点Srv_port作为上行链路；3、分别对管理分布式交换机和业务分布式交换机添加VLAN池和创建端口组；4、虚拟机创建时管理网卡指定为管理分

9、布式交换机的端口组，业务网卡指定为业务分布式交换机端口组。 VxLAN技术产生背景：VLAN规模的限制；虚拟机迁移的需求；TOR交换机Mac地址耗尽 VxLAN的组播学习过程-多播 组网准备：虚拟机加入到同一个VXLAN，VXLAN主机加入到多播组。ARP请求 VM1发出ARP请求。包含自身MAC地址。目标MAC地址全部置1. VTEP1封装报文，填写目标IP为多播IP,源IP为VTEP1的IP。 报文在VxLAN中被多播。到达VTEP2所在本地虚拟网络。 VTEP2对报文解封装学习VM1 MAC-VTEP的映射关系，并在本地局域网中广播报文。 报文到达目标虚拟机VM2。 VxLAN的的APR

10、应答过程应答过程-单播单播ARP应答 目标VM3准备ARP响应报文后向源VM1发送响应报文; VTEP2接收到VM2的响应报文后把它封装在IP单播报文中，并根据学习到的映射表，封装成VTEP1的外层地址，单播发送给VTEP1; VTEP1接收到单播报文后，学习VM3-VTEP2之间的地址映射，并去掉隧道转发报文给VM1； VM1接收到ARP应答报文，ARP交互结束. FusionCompute的CPU QoS、存储QoS、网络QoS调度虚拟CPU分时复用CPU Qos功能包括三个方面的特性：上限、份额和预留。CPU份额和预留只在各VM竞争计算资源时才发挥作用，如果没有竞争，有需求的VM可以独占

11、物理CPU资源。用户场景：1. 对于类似亚马逊的租户场景，管理员可以通过控制虚拟机CPU上限实现不同等级的付费用户的SLA等级。 2. 对于桌面虚拟机与编译虚拟机混合部署的场景，管理员可以对不同类型的虚拟机设定不同的CPU份额。 客户价值：虚拟机资源隔离；提供SLA服务；在资源竞争情况下根据虚拟机优先级分配计算资源。 对远程存储设备（IPSAN、FCSAN和VBS）挂载到Dom0上的卷进行IO上限控制客户价值：控制虚拟机获得存储IO的能力，使得IO密集型虚拟机或存储IO异常的虚拟机不会影响其他虚拟机的用户体验。网络QoS：支持设置网卡上限CPU QoS1存储存储 QoS2网络网络QoS3Fus

12、ionCompute的可用性技术虚拟机热迁移 主要被用于双机容错、负载均衡和节能降耗等应用场景。提供内存压缩技术，使热迁移效率提升一倍，可支持并发8台虚拟机同时迁移。虚拟机热备份资源热插拔 支持VCPU、虚拟内存、虚拟网卡和虚拟磁盘的热插虚拟机内存快照 必须配合存储快照一起使用，保证数据一致性 COW & ROW FusionCompute虚拟机热备份技术FT原理：在虚拟环境下设置主备虚拟机，在备节点上创建主虚拟机的完整拷贝，包括CPU状态、内存、磁盘操作、QEMU等都进行低延迟的定时同步。备节点虚拟机处于P状态定时检测主节点虚拟机心跳，在指定时间内收不到心跳即认为异常发生,备虚拟机切

13、换到正常运行状态。FUSIONCOMPUTE虚拟化平台支持虚拟机热备份（FT）技术，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。 FusionCompute安全性、可维护性、节能性技术安全性VLAN隔离、划分安全组、安全加固（选取CIS-CAT对Linux系统的安全建议，从文件权限、账户控制、密码保护等方面提升安全性）、防火墙（集成SuSEfirewall组件）可管理性 Kbox黑匣子：位于Dom0的内核，在Dom0或Xen发生异常时候能捕获异常信息，并把异常信息通过网络输出、本地存储，或直接输出到系统日志中，为系统异常定位提供支撑。一键式

14、收集工具：在平台出现问题时利用log命令收集系统的日志信息，发给开发人员协助问题定位。搜集的信息包括：系统运行环境信息、系统日志、虚拟化相关信息GuestOS故障检测：当客户机发生严重故障时（例如Windows系统蓝屏），虚拟机管理程序会监控到客户机故障。虚拟机管理程序可以重启或关闭客户机，从而避免有故障的客户机持续占用计算资源。系统故障告警：提供基本的系统故障告警能力，能定期扫描预设的告警项。调用外部接口进行主动上报并且记录日志，同时对告警项进行跟踪，对已经恢复的告警项进行清理。预设的告警项分为三类：虚拟机运行异常类、虚拟机管理异常类、资源异常类。节能性CPU节能管理：F提供了休眠唤醒的功能来进行节能降耗。当判断虚拟机无人使用时，主动休眠虚拟机。由于休眠是将当前的业