(完整版)华为虚拟化技术方案

(完整版)华为虚拟化技术方案针对航天电子SAP系统的建设需求，我们建议采用华为FusionSphere虚拟化整体解决方案。通过虚拟化技术，我们可以部署CAMS、ERP、MII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等建设要求。同时结合业务需求，我们可以利用现有存储设备对虚拟化环境进行备份。为了保证业务的高可用性，我们采用2台高性能物理服务器，并通过部署华为FusionSphere虚拟化构建生产系统群集，互为热备。同时，我们可以利用虚拟化平台本身的HA环境，确保业务的高可用。存储方面，我们通过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。为了满足航天电子SAP系统的建设需求，我们推荐采用华为RH5885v3高性能服务器。该服务器支持Intel®Xeon®E7v2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RH5885v3服务器，每台服务配置4颗E7-4820v28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300G15K高速热插拔硬盘，板载提供6个千兆网口及2块双通道8GHBA卡，冗余插拔电源。在存储方面，我们建议采用华为OceanStor5300v3系列存储设备。该存储设备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16GbpsFC、56GbpsIB、PCI-E3.0、12GbpsSAS、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。OceanStor5300v3采用全冗余架构，配置32G缓存，提供8个8GFC及8个GE千兆前端主机接口，15块600G15KSAS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。最后，为了确保虚拟化群集的高可用性，我们建议采用虚拟化群集HA设计。：通过对虚拟机CPU资源进行管理，确保虚拟机能够获得足够的CPU资源，提高虚拟机的性能和稳定性。内存QoS：通过对虚拟机内存资源进行管理，确保虚拟机能够获得足够的内存资源，提高虚拟机的性能和稳定性。虚拟机高可用性在华为虚拟化架构中，具有HA属性的虚拟机可以快速迁移到其他计算服务器，保证虚拟机能够快速恢复。同时，系统还可以根据网络流量和目的服务器负荷选择合适的目的服务器，避免大量虚拟机迁移造成网络拥塞和目的服务器过载。此外，防止脑裂和CNA节点的掉电恢复等措施也可以保证虚拟机的高可用性。华为虚拟化架构设计统一虚拟化管理，提供了全面的虚拟机资源管理和虚拟机生命周期管理功能，包括自定义虚拟机创建、动态调度、虚拟机状态管理和虚拟机模板等。此外，QoS和高可用性等功能也为用户提供了更加稳定和高效的虚拟化环境。虚拟机的CPUQoS是用于保证虚拟机的计算资源分配的。这有助于隔离虚拟机间由于业务不同而导致的计算能力相互影响。CPUQoS还能够满足不同业务对虚拟机计算性能的要求，最大程度地复用资源并降低成本。在创建虚拟机时，可以根据虚拟机预期部署业务对CPU的性能要求而指定相应的CPUQoS。不同的CPUQoS代表了虚拟机不同的计算能力。指定CPUQoS的虚拟机，系统对其CPU的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。该功能可最大程度地复用内存资源，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。虚拟资源动态复用可以在虚拟机空闲时自动将其部分内存、CPU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。用户可以在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。资源扩容包括虚拟化群集扩容和虚拟机资源动态调整。当物理资源成为瓶颈时，可以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。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VCPU数目、离线/在线调整内存大小和离线添加/删除网卡。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VCPU数目和内存容量。通过离线/在线调整虚拟机VCPU数目和内存大小，可以满足虚拟机上业务负载发生变化时对计算能力和内存灵活调整的需求。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。在线调整虚拟机VCPU数目和内存大小后，用户必须通过重启虚拟机使调整生效。用户可以在离线或在线状态下挂载虚拟磁盘，以增加虚拟机的存储容量，同时不中断用户业务，实现存储资源的灵活使用。FusionCompute提供各种虚拟化资源池，包括计算资源池、存储资源池、虚拟网络和虚拟防火墙。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，以达到系统各种资源的负载均衡。这有效提高了数据中心资源的利用率，并保证了整个系统高可靠性、高可用性和良好的用户体验。FusionCompute支持负载均衡和动态节能调度两种调度方式。负载均衡是在一个集群内，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，以使各计算服务器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。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。FusionCompute支持在同一共享存储的主机之间自由迁移虚拟机，而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。使用服务器虚拟化可以降低系统有形成本，提升硬件使用率。同时，减少了服务器、软件许可和服务器空间，降低IT总成本，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%提升到60%～80%，硬件采购成本大幅降低，同时节省了设备能耗。虚拟化还可以改善系统可管理性，提高可靠性，确保高可用性和高安全性，并减少为保障业务连续性和提供系统故障容灾所需的成本。通过云平台HA和热迁移功能，可以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。这可以提高服务水平和运维效率。提高产品可靠性和性能，使维护人员能集中于更高价值的任务。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。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，便于业务快速发展，缩短业务上线周期，提高灵活性与可扩充性，提高管理维护效率。服务器虚拟化具有以下特点：通用硬件平台，方便IT系统统一规划、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；统一管理服务器、存储、网络设备和虚拟化资源；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。FusionCompute逻辑结构包括CNA和VRM两个模块。CNA主要提供虚拟计算功能，管理计算节点上的虚拟机和计算、存储、网络资源。VRM主要管理集群内的块存储资源，为虚拟机分配私有IP地址，管理集群内的计算节点和网络资源，管理虚拟机的生命周期以及虚拟机在计算节点上的分布和迁移。VRM还管理集群内资源的动态调整，提供统一的操作维护管理接口，包含资源管理、资源监控、资源报表等。FusionCompute提供开放、标准的协议接口，可与多种设备实现对接或互通，包括VRM系FusionManager从FusionCompute获取FusionManager统对外提供虚拟化资源配置、告警等信息。FusionCompute是一种虚拟机管理接口，可以根据FusionManager的指令对虚拟机进行管理。该接口可以与SOA和P等实体协议进行对接，以实现更加高效的管理。FusionCompute的逻辑节点包括VRM，即管理节点，提供管理界面对虚拟化资源进行统一管理。此外，物理服务器也是FusionCompute的节点之一，为其提供主机。FusionServerRH5885V3是一款高性能服务器，具有4U4路机架的设计。该服务器支持Intel®Xeon®E7v2系列处理器，最多可提供60个计算核心，能够通过处理器、内存、I/O、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。该服务器具有多项特点，包括稳定可靠，支持53项RAS特性，以及故障预告警等功能；性能卓越，E7v2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2.5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。该服务器的规格包括4U机架服务器形态，2个或4个处理器数量，Intel®Xeon®E7-4800v2系列处理器，L3缓存最大37.5MB处理器型号，48条DDR3DIMM插槽，最大容量3TB（单条64GB）最大内存容量，支持8个或者23个2.5英寸SATA\SAS\SSD硬盘最大本地存储，可选配2个GE接口、4个GE接口或者2个10GE接口板载网络，最大7个PCIe扩展插槽PCIe扩展，5个热插拔对旋风扇，支持N+1冗余风扇，冗余电源模块，支持热插拔电源，集成BMC管理模块，兼容IPMI2.0、SNMPv3、SNMPTrapv1、CIM以及WS-MAN管理，支持SOL、KVMoverIP、WebUI、CLI、IPMI工具以及虚拟媒体，以及支持黑匣子功能。此外，该服务器还支持多种操作系统，包括MicrosoftWindowsSever、RedHatEnterpriseLinux和SUSELinux。该融合存储产品适用于大型数据库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。该产品支持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，同时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。产品规格如下：型号：OceanStor5300存储控制框特性：存储处理器多核多处理器组系统缓存（随控制器数量扩展）：32GB~256GB最大控制器数：8支持的存储协议：FC、FCoE、iSCSI、InfiniBand、NFS、CIFS、HTTP、FTP前端通道端口类型：1GbpsEthernet、10GbpsFCoE、10GbpsTOE、16GbpsFC、56GbpsInfiniBand后端端口类型：SAS3.0（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（LUN）：256支持LUN数量：2048该产品特点如下：