华为虚拟化技术方案

1、航天电子SAP系统华为虚拟化技术建议书航天电子虚拟化整体设计架构 设计组网办公区域业务网络CAMSlER?MHiniffcCAMSIE ftpFusion Sphere處扌Cl化資磔池存储:UP:' *1备份存储方案概述针对本次航天电子SAR系统建设需求，建议采用华为FusionSphere虚拟化整体解决方案。利用虚拟化技术，部署CAMSERR Mil等应用系统环境，实现节能环保，简化管理，业务快速上线及灵活扩 容的建设要求。同时结合业务需求，利用现有存储设备对虚拟化环境 进行备份。解决方案设计本次采用2台高性能物理服务器，通过部署华为Fusion Sphere虚拟化构建生产系统群集，

2、互为热备。同时可利用虚拟化平台本身HA环境，确保业务的高可用。存储通过FC组网，通过2台SAN光纤交换机与前端物理服务器链接，SAN交换机备份，服务器及存储各通过4条光纤组成冗余链路, 确保链路冗余性。Web ClientFusic nCamputeVM VM VMVW¥M VHVMWeb ClientGNA J CNA CNASA hl架构逻辑图 服务器选型设计根据航天电子SAP系统建设需求，推荐采用华为 RH5885 v3高性能服务器。RH5885 V3是新一代 4U 4路机架服务器。它支持Intel?Xeon?E7 v2系列处理器，可提供60个计算核心，通过处理器、内存、I/O

3、、硬盘的灵活配置，以最优的性价比，满足数据库、ERP商业智能分析、大数据、虚拟化等业务需求。本次配置 2 台高性能 RH5885 v3 服务器，每台服务配置 4 颗E7-4820 v2 8核处理器,6根16G内存，共96G容量，最大可支持3T的内存容量扩容，本地配置 4块300G 15K高速热插拔硬盘，板载提供6个千兆网口及2块双通道8G HBA卡，冗余插拔电源。存储选型设计本次建议采用华为OceanStor 5300 v3 系列存储设备，其具备面向云架构的操作系统、新一代硬件平台和丰富的智能管理软件。 可扩展到8控、仃B缓存、PCI-E 、 12Gbps SAS、5PB存储容量，支持 16G

4、bps FC 56Gbps IB、智能 IO 卡。满足大型数据库 OLTP/OLAP 文件共享、云计算等数据存储需求， 广泛用于政府、 金融、电信、能源、媒资等行业。OceanStor 5300 v3采用全冗余架构，配置32G缓存，提供8个8G FC及8个GE千兆前端主机接口，15块600G 15K SAS高速硬盘,及多路径软件。可为前端虚拟化环境提供高效稳定的存储环境。虚拟化群集HA设计当物理服务器宕机或者重启，系统可以将具有HA属性的虚拟机故障迁移到其他计算服务器，保证虚拟机能够快速恢复。当计算服务器宕机后，由于单个集群内可以运行上千个虚拟机，为避免大量虚拟机迁移造成网络拥塞和目的服务器过

5、载， 系统会根据网络流量、目的服务器负荷选择将虚拟机迁移到不同的目的服务器。VRMRackRaVIfT.厂Radc卜I'检测到tkP-肯亢故隔或功盘拟育后. 衾丰动t晒吐IL冷在正常的an廿点上巫新启动故障运拟机.当管理节点与物理服务器的心跳中断超过30秒则会触发虚拟机HA当一个虚拟机有运行状态突然异常消失也会触发HA在其他正常的计算节点上快速恢复业务。防止脑裂：通过存储层面的锁机制防止同一个虚拟机实例在多个CNAt同时启动。CNA节点的掉电恢复：CNA节点掉电恢复后，业务进程开机自启动恢复，其上之前运行的虚拟机全部故障迁移至其他计算节点。华为虚拟化架构设计 统一虚拟化管理虚拟机资源管

6、理客户可以通过自定义方式或基于模板创建虚拟机， 并对集群资源 进行管理，包括资源自行动态调度（包含负载均衡和动态节能）、虚 拟机管理（包含创建、删除、启动、关闭、重启、休眠、唤醒虚拟机）、 存储资源管理（包含系统盘、用户盘和共享盘的管理）、虚拟机安全 管理（包含自定义 VLAN或使用安全组），此外，还可以根据业务负载灵活调整虚拟机的QoS（包括CPU Qo刖内存QoS。虚拟机生命周期管理虚拟机支持多种操作方式， 用户可根据业务负载灵活调整虚拟机 状态。虚拟机操作方式包括：创建/删除/启动/ 关闭/重启/查询虚拟机FusionCompute 接受来自业务管理系统的创建和查询虚拟机请求， 依据请求

7、中定义的虚拟机规格（VCPU内存大小、盘大小）、镜像要 求、网络要求等， 选择合适的物理资源创建虚拟机，并在虚拟机创建 完成之后，查询虚拟机运行状态和属性。在使用虚拟机的过程中，用 户可以随时停止、重启、甚至删除自己的虚拟机。该功能为用户提供 了基本的虚拟机操作和管理功能，方便用户对虚拟机的使用。休眠/ 唤醒虚拟机当业务处于低负载量运行时， 可以只保留部分虚拟机满足业务需 求，将其他空闲虚拟机批量休眠，以降低物理服务器的能耗；当需要 业务高负载运行时， 再将虚拟机批量唤醒， 以满足高负载业务量正常 运行需求。 该功能满足业务系统对资源需求的灵活性， 提高系统的资 源利用率。虚拟机模板通过使用虚

8、拟机模板功能， 用户可对虚拟机定义规格化模板， 并 使用模板方式完成虚拟机创建。CPU QoS虚拟机的CPLQoS用于保证虚拟机的计算资源分配，隔离虚拟机 间由于业务不同而导致的计算能力相互影响， 满足不同业务对虚拟机 计算性能的要求，最大程度复用资源，降低成本。创建虚拟机时，可根据虚拟机预期部署业务对CPU勺性能要求而 指定相应的CPUQoS不同的CPLQoS弋表了虚拟机不同的计算能力。指定CPUQoS的虚拟机，系统对其CPU勺QoS保障，主要体现在计算 能力的最低保障和资源分配的优先级。内存 QoS提供虚拟机内存智能复用功能， 依赖内存预留比。 通过内存气泡 占用等内存复用技术将物理内存虚

9、拟出更多的虚拟内存供虚拟机使 用，每个虚拟机都能完全使用分配的虚拟内存。 该功能可最大程度的复用内存资源， 提高资源利用率， 且保证虚拟机运行时至少可以获取 到预留大小的内存，保证业务的可靠运行。系统管理员可根据用户实际需求设置虚拟机内存预留。 内存复用 的主要原则是：优先使用物理内存。虚拟资源动态复用虚拟机空闲时，可自动根据可设置的条件将其部分内存、CPL等资源释放并归还到虚拟资源池， 以供系统分配给其他虚拟机使用。 用 户可在Web界面上对动态资源进行监控。虚拟机统计支持虚拟机、 磁盘资源使用情况统计报表。 系统可以输出不同规 格虚拟机、磁盘资源每小时或者每日的使用峰值记录。资源扩容虚拟化

10、群集扩容当物理资源成为瓶颈时， 可增加物理服务器的数量， 只需将物理 服务器添加到原有的虚拟化资源池中，即可对虚拟化进行扩容。虚拟机资源动态调整FusionCompute 支持虚拟机资源动态调整，用户可以根据业务负 载动态调整资源的使用情况。虚拟机资源调整包括：离线/在线调整VCPI数目无论虚拟机处于离线（关机）或在线状态，用户都可以根据需要 增加或者减少虚拟机的 VCPL数目。通过离线/在线调整虚拟机 VCPU数目，可以满足虚拟机上业务负载发生变化时对计算能力灵活调整的 需求。在线调整虚拟机 VCPU数目后，用户必须通过重启虚拟机使调整生效。离线/在线调整内存大小无论虚拟机处于离线或在线状态

11、， 用户都可以根据需要增加或者 减少虚拟机的内存容量。通过离线 /在线调整内存大小，可以满足虚拟机上业务负载发生变化时对内存灵活调整的需求。 在线调整虚拟机 内存大小后，用户必须通过重启虚拟机使调整生效。离线添加 /删除网卡虚拟机离线状态下， 用户可以挂载或卸载虚拟网卡， 以满足业务 对网卡数量的需求。离线/在线挂载虚拟磁盘无论虚拟机处于离线或在线状态， 用户都可以挂载虚拟磁盘， 在 不中断用户业务的情况下， 增加虚拟机的存储容量， 实现存储资源的 灵活使用。Fusio nSDtiee-.-I-“"_资源调度节能环保Fusi on Com pute提供各种虚拟化资源池，包括计算资源池

12、、存储资源池、虚拟网络、虚拟防火墙。资源调度是指这些虚拟化资源根据 不同的负载进行智能调度，达到系统各种资源的负载均衡，在保证整 个系统高可靠性、高可用性和良好的用户体验的同时， 有效提高了数 据中心资源的利用率。Fusio nCom pute支持如下两种调度:负载均衡在一个集群内，对计算服务器和虚拟机运行状态进行监控的过程 中，如果发现集群内各计算服务器的业务负载高低不同并超过设置的阈值时，根据管理员预先制定的负载均衡策略进行虚拟机迁移，使各 计算服务器CPU内存等资源利用率相对均衡。动态节能调度动态节能调度和负载均衡配合使用，仅在负载均衡调度打开之后才能使用动态节能调度功能。在一个集群内，

13、对计算服务器和虚拟机运行状态进行监控的过程中,如果发现集群内业务量减少，系统将业务集中到少数计算服务器上,并自动将剩余的计算服务器关机；如果发现集群内业务量增加，系统将自动唤醒计算服务器并分担业务。虚拟机热迁移Fusio nCom pute支持在同一共享存储的主机之间自由迁移虚拟机。在虚拟机迁移期间，用户业务不会有任何中断。该功能可避免因服务器维护造成的业务中断，降低数据中心的电能消耗。r:I5jFusion oKpre Iu>技术设计方案优势 服务器虚拟化的价值降低系统有形成本，提升硬件使用率使用服务器虚拟化的同时，减少了服务器、软件许可、服务器空 间，降低能耗，从而降低 IT 总成本

14、；同时使硬件资源的利用率得到 大幅度提升，CPU的利用率从原来的不足10%|升到60%- 80%硬件采购成本大幅降低，同时节省了设备能耗；提升资源利用率，减少硬 件投资成本和运营支出改善系统可管理性，提高可靠性IT 的标准化有助于更好地管理服务器环境，确保高可用性和高 安全性；减少为保障业务连续性和提供系统故障容灾所需的成本。 同 时提供虚拟化热迁移、 资源资源热插拔等特性， 减少系统计划内宕机 时间，同时实现零宕机硬件维护和升级，确保业务连续性。通过云平台HA热迁移功能，能够有效减少设备故障时间，确 保核心业务的连续性，避免传统 IT ，单点故障导致的业务不可用。提高服务水平和运维效率提高产

15、品的可靠性和性能，使维护人员专注于更高价值的任务。同时提供一键式部署，简化业务部署，实现快速业务上线，提升业务 敏捷度。利用云计算技术可自动化并简化资源调配， 实现分布式动态资源 优化，智能地根据应用负载进行资源的弹性伸缩， 从而大大提升系统的运作效率，使IT资源与业务优先事务能够更好地协调， 便于业务 的快速发放，缩短业务上线周期，高度灵活性与可扩充性、提高管理 维护效率。服务器虚拟化的特点快速业务部署通用硬件平台,方便IT系统统一进行规划，集中采购和建设。设备资源池化,共享资源，提高资源利用率。资源自动分配,缩短系统部署周期，加快业务上线速度统一资源管理统一管理服务器、存储、网络设备和虚拟

16、化资源。跨域资源管理开放的系统具有良好的开放性，兼容众多厂商的产品，与各厂商传统平台可 自由互联互通，并大力参与和推动数据中心计算平台的标准化。软件组成Fusio nComp ute逻辑结构如下:Fusio nIVIanag 司Fusionstack SOApJiSQApj 3CAPrTVRMSOAPCNA匹usjmCoTj)u1e_ _CKA:计算节点代理VRK:虛拟资源管理IFusio nComp ute各模块功能如下:功能模块CNACNA主要提供以下功能:提供虚拟计算功能。管理计算节点上的虚拟机。管理计算节点上的计算、存储、网络资源。VRMVRM主要提供以下功能:管理集群内的块存储资源。

17、通过 DHC P ( Dyn amic Host Con figurationProtocol ）为该虚拟机分配私有IP地址。管理集群内的计算节点，将物理的计算资源映射成虚拟的计算资源。管理集群内的网络资源（IP/VLAN/安全组/DHCP）,为非VPC虚拟机分配私有IP地址。管理集群内虚拟机的生命周期以及虚拟机在计算接口接口作用名称对接实体协议名称VRM系统对外提供Fusi onMan ager从FusionCompute获取虚拟化资源配置、告警等信息；Fusi onMana gerSOAPFusionStachFusionManager模块功能节点上的分布和迁移。管理集群内资源的动态调整。

18、通过对虚拟资源、用户数据的统一管理，对外提供弹性计算、存储、IP等服务。通过提供统一的操作维护管理接口，操作维护人员通过 WebUI远程访问FusionCompute对整个系统进行操作维护，包含资源管理、资源监控、资源报表等。接口与协议Fusio nCom pute提供开放、标准的协议接口，可与多种设备实现对接或互通，与对接实体之间的接口与协议如下图所示:FusiorComputeSOA PSOAP接口名称接口作用对接实体协议名称接口Fusi onCompute根据FusionManager的指令，对虚拟机 进行管理。软件部署方案FusionCompute的逻辑节点如下图所示:站点!管理节点!

19、 VRM Irmii计算节点主机匸机 匸机节点VRM备说明【匸心I i扑T至机）存储资源!集也!计算节点!+曲L卜机F机O 4I|:集雛n计算节点上机 _1枇 丄肌133 3节点说明VRMFusionCompute的管理节点，提供管理界面对虚拟化资源进行统一管理。主机即物理服务器，为FusionCompute提供相关产品介绍RH5885 V3高性能服务器:食 r-RH5B85-V3英玛尔SS产品概述FusionServer?RH5885 V3是新一代4U 4路机架服务器。它支持Intel?Xeon?E7 v2系列处理器，可提供60个计算核心，通过处理器、内存、I/O、硬盘的灵活配置，以最优的性

20、价比，满足数据库、ERP商业智能分析、大数据、虚拟化等业务需求。产品特点稳定可靠：支持53项RAS特性，包括内存镜像、内存备用、 链路自动恢复等特性，支持故障预告警等功能;性能卓越：E7 v2系列处理器最高支持15核，较上一代增加 50%,整体性能大幅提升;扩展灵活：最高支持23个英寸本地硬盘，适用于大数据分析 等应用场景;绿色节能：支持DEMT动态节能、功率封顶、高压直流供电等 节能技术。产品规格规格RH5885 V3形态4U?处理器数量2个或4个处理器型号In tel? Xeon? E7-4800 v2系列处理器，L3 缓存最大最大内存容48条DDRDMMS槽，最大容量3TB（单条64GB

21、量最大本地支持8个或者23个英寸SATASASSS硬盘板载网络可选配2个GE接口、4个GE接口或者2个10GE接口PCIe扩展最大7个PCIe扩展插槽风扇5个热插拔对旋风扇，支持 N+1冗余电源冗余电源模块，支持热插拔管理集成BMCT理模块兼容 IPMI、SNMP v3 SNMP Trap v1 CIM 以及WS-MAN支持 SOL KVM over IP、Web Ul、CLI、IPMI 工 具以及虚拟媒体 支持黑匣子功能支持的操作Microsoft Windows Sever 、Red Hat Enterprise系统Linux、SUSE Linux Enterprise Server、Or

22、acle供电En ter prise Linux、Debia n、Cen tOS Kyli n Linux、Oracle Server VM、Citrix XenServer 、VmwareESXi 等支持110V/220V AC或者-48V DC输入工作温度5 o C-40 o C尺寸（宽x深447 mm x 790 mm x 175 mmx 高）OceanStor 5300 存储产品概述企业融合存储，具备面向云架构的操作系统、新一代硬件平台和丰富的智能管理软件。可扩展到 8控、1TB缓存、5PB存储容量，支持 16Gbps FC 56Gbps IB、PCI-E、12Gbps SAS 智能

23、IO 卡。满足 大型数据库OLTP/OLAP文件共享、云计算等数据存储需求，广泛用 于政府、金融、电信、能源、媒资等行业。产品特点SAN与NAS的融合、异构设备的融合、高中低端的融合、HDD与SSD的融合、主存与备份的融合;持续领先的规格，支持8个控制器，最大 仃B缓存，5PB存储 容量，支持 16Gbps FC 56Gbps IB、PCI-E、12Gbps SAS智能IO卡;最简单的管理平台，支持可视化管理，多型号产品管理，并兼 容 Windows/iOS/Andriod 的移动管理;适用于多业务承载、多设备型号、业务快速增长等场景，有效保护客户初始投资，降低整体TCO产品规格型号5300

24、V3控制框特性存储处理器多核多处理器组系统缓存（随控制器数量扩展）32GB256GB最大控制器数8支持的存储协议FC FCoE iSCSI、InfiniBand、NFS CIFS、HTTPFTP前端通道端口类型1Gbps Ethernet、10Gbps FCoE 10Gbps TOE16Gb ps FC 56Gb ps Infin iBa nd后端端口类型（单端口 4*12Gbps）最大I/O模块数（每控制器）2最大前端主机接口数（每控制器）12双控制器最大盘位数500硬盘类型SSD SAS NLSASRAID支持0,1,3,5,6,10,50支持快照数量（LUN256支持LUN数量2048支

25、持快照数量（单文件系统）2048单文件最大容量256TB关键软件特性数据保护软件HyperSnap （快照），HyperCopy （LUN拷贝），HyperClone （克隆），HyperMirror （卷镜像），HyperReplication（远程复制），HyperLock（WORM关键业务保障SmartQo（智能服务质量控制），SmartPartition（智能分区）SmartCache（SSD智能缓存）资源效率提升SmartTier （智能数据分级），SmartThin （智能精简配置），SmartMotion （智能数据迅移），SmartMulti-Te nant （多租户），Sma

26、rtMigration （LUN迁移），SmartCompression（在线压缩），SmartDedupe （在线重删），SmartQuota （配额管理），SmartErase （数据销毁）存储管理软件Ultra Path （多路径管理），Cloud Service（远程维护管理），Re plicatio nDirector（容灾管理软件）虚拟化特性支持异构虚拟化整合主流厂商设备存储资源，存储资源统管理灵活分配块级虚拟化数据均衡分布，故障快速恢复计算虚拟化支持虚拟机支持：VMware Citrix、Hyper-V虚拟化环境增值特性：支持 VMware VAAI支持VSphere VCent

27、er 集成物理特性电源AC:100V 127V 或 200V 240VDC:192V 288V 或-48V -60V尺寸（高X宽X深）2U控制框：X 447mrX 750mm2U 硬盘框：X 447mrX 490mm4U 硬盘框：175mrX 447mrX 490mm4U 高密硬盘框：175mrX 447mrX 790mm重量2U控制框w 37 Kg2U硬盘框w 20kg 4U硬盘框w 40kg4U高密硬盘框w 91Kg工作环境温度海拔低于1800m时，5C40C；海拔为1800m3000m 时，5C 30 C工作环境湿度5%R90% RHOcea nStor SNS2124产品概述OceanStor