信创虚拟化及云平台解决方案

信创虚拟化及云平台解决方案1信创建设面临的挑战及解决思路信创云整体解决方案信创虚拟化产品介绍信创成果介绍43122•将多种芯片架构服务器资源虚拟化后集中管理，根据芯片性能差异，针对性运行不同的系统；•搭建云平台，提供迁移资源、迁移工具，多厂商云上协同，积累、共享迁移经验；•云平台提供统一运维能力，快速完成系统更新上线。

信创项目难点分析信创国产化替代工作难点借助虚拟化云计算技术，屏蔽

底层硬件差异，对存量、新建

信创环境统一管理、运维。生态差芯片技术路线较多，软硬件生态不

成熟，产品不稳定，更迭频繁。迁移难应用迁移涉及重构与重编译，工

作量大，相关工具不成熟；性能弱相对于x86芯片，信创芯片

性能依然较弱；3多技术路线统一管理•

满

足

各

类

信

创

业务

技术

路

线选

型

需

求

，

适

配国

产芯

片

以及

操

作

系

统

、

中间

件、数

据

库等。•

简

化

管

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、

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护。利

旧

与

信

创

基

础

环

境统

一管

理，有利投资保护。各种国产芯片资源池信创虚拟化云平台业务高可用•因

硬

件

故

障

导

致的

计划

外停机

，

减

少

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障

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的

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；•因

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升

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、

扩容

导致

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停

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，

应

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感

知

的

集

群

升

级、扩容

能力；应用平滑迁移•

不

改

变

原

有

部

署方

式

利于应用改造。•

不

改

变

运

维

方

式，助力

信创

系统

由

“

可用

”

变

“

好用

”。虚拟化云计算技术是信创工程项目建设的关键业务系统（新增）业务系统（存量）信创中间件/数据库操作系统信创操作系统中间件/数据库X86资源池裸机资源池4030201桌面云软件云管理平台软件服务器虚拟化软件容器云平台软件虚拟化云平台软件

工x部云建设指南工x部云建设指南信创云计算目录产品品类分布式存储云安全

软件服务器虚拟化软件虚拟资源调度管理软件容器云平台软件云管理平台软件桌面云网络虚拟化超融合

软件云备份

软件计算设备网络设备安全设备存储设备核心与配套产品IaaS类产品场景稳态/敏态多云场景创新应用上云场景传统应用上云场景服务器虚拟化场景基础设施5软件定义基础架构1、采用国产服务器虚拟化软件,替代VMwarevSphere服务器虚拟化的场景;2、客户价值:•

X86环境,应用无需改造,平滑迁移;•

信创环境,应用重新编译,快速部署;•

存储、网络充分利旧,保护投资;1、采用轻量级云平台,快速构建软件定义的IaaS基础资源云底座的场景;2、客户价值:•

计算、存储、网络具备企业级能力,保障业务连续性;•

计算、存储、网络具备横行弹性能力,支撑业务扩展.1、基于现有异构IaaS底座的基础上,面向租户提供统一服务的多云、自动、智能、精细的云管理平台;2、客户价值:•IT由运维转向运营的业务模式,快速响应业务需求;

根据不同业务场景选择合适的云产品(分层解耦)多云融合架构云管理平台WinServer私有云云公有云兼容及调度策略及自动化管理及安全服务编排、流程与自动化智能分析、运维驾驶舱、健康巡检成本优化、容量分析、服务质量快速构建云平台场景替代VMware场景全融合云管场景WinFabricWinStore精细管控服务运营智能运维混合6•

应用平滑迁移•

云用户分类•

云平台分级分层•服务器虚拟化是基础•融合架构是最佳实践中小型规模用户>数量众多>单个用户服务器少于100台>支撑传统存量应用为主>面向内部服务

…

…大型规模用户>数量一般>100-500台服务器>支撑存量应用为主

>…

…超大型规模用户>数量较少>500-

1000台服务器>主要支撑存量应用>同时支撑新型微服务架构应用>…

…行业/区域集中型用户>数量很少>行业或者区域集中>1000台服务器以上>支撑原有存量应用>支撑新型微服务架构应用>支撑互联网线上应用>

信创云建设分级分阶段建设思路基础级信创云平台企业级信创云平台增强级信创云平台行业级信创云平台服务器虚拟化平台服务器虚拟化平台服务器虚拟化平台服务器虚拟化平台信创云分级分层云管理平台云管理平台容器云平台虚拟化云平台虚拟化云平台云管理平台公有云平台容器云平台用户分类虚拟化云平台7…

…型号`SPEC2006（单核）频率GHZ海光353.5鲲鹏92028.62.6兆芯KX-600022.63飞腾FT2000+19.12.4龙芯3A4000182兆芯KX-500015.42申威421/162112.42飞腾FT1500A112龙芯3A300010.61.5鲲鹏PC终端龙芯兆芯飞腾海光服务器信创芯片技术路线分析8验证功能完备性（对标VMwarevSphere常见功能），关注

HA

、DRS、迁移、CPU、内存、

IO等机制对比VMware同规格虚拟机性能，对比物理机环境及

虚拟化环境的性能选定应用场景，通过Loadrunner对应用进行压测，

记录TPS（每秒事务数）等指标物理资源均分为若干虚拟机，满负载运行FIO

、LTP等压测工具，至少持续一周集群HA、虚拟机HA、虚拟化管理平台高可用等

信创虚拟化选型要点分析虚拟化

软件选型存储操作系统鲲鹏/飞腾/龙芯/兆芯/海光/申威处理器行业应用数据库中间件虚拟化云服务可适配龙芯、飞腾、鲲鹏、海光、兆芯、申威等可用性兼容性虚拟化性能应用性能稳定性功能性服务器PC终端信创计算

产业9现有X86云平台新增信创云平台信创虚化云平台,

、•拥有自主研发的核心技术专利、知识产权、源代码；•不存在漏洞，

不受制于其他技术壁垒；平台具备安全管控策略、包括网络、数据等多层级的防护能力；•与信创名录内多家操作系统、中间件、数据库兼容良好，允许自主选择，完全替代国外品牌；•资源抽象服务化，可按需自助申请，弹性自动交付；•满足支撑业务系统高并发低时延的要求，当快速迭代或压力扩张能够弹性调度，保障性能、容量要求；•提供迁移工具、方法论，将原有X86业务快速改造或迁移至信创平台；同时满足云内在线迁移等场景。•

完整的虚拟化生命周期管理功能；•虚拟化内核稳定可靠，支持HA\DRS\DPM等企业级虚拟化特性，保障业务连续性，减少中断风险；•支持鲲鹏\飞腾\海光\兆芯\龙芯\申威等芯片，软硬件

解耦•原有X86资源可入云管理，兼顾成本利旧；•统一调度X86和信创资源，保障平台资源充足；

信创云建设选型分析X86裸机资源池国外、开源中间件信创数据库

达梦数据库国外、开源数据库信创中间件X86资源池信创操作系统

Uos国外、开源操作系统X86资源池ARM资源池弹性，按需、业务迁移集约调度、保护投资Alpha资源池MIPS资源池应用运营运维调度安全服务自主性

安全性

替代性 虚拟化、异构、可靠拟10信创建设面临的挑战及解决思路信创云整体解决方案云信创虚拟化产品介绍信创成果介绍431211融合多云管理平台WinCloud

适合多云及大规模上云业务，帮助客户实现多地数据中心、边缘计算、混合云端资源的统一调度及管理；企业级虚拟化平台

CNware

适合大中小规模资源池化场景，利旧现有存储、网络资源,为客户搭建

一个稳定、可靠的虚拟化环境；适合中等规模的云平台场景，涵盖计算、存储、网络组件，仅需三台服务器，即可快速为客户搭建软件定义的数据中心，实现云网联动、

弹性调度的云平台；虚拟化云服务存储鲲鹏/飞腾/龙芯/兆芯/海光/申威处理器操作系统行业应用数据库中间件WinStack产品定位PC终端服务器轻量级云平台信创计算

产业13成熟易用稳定自主X86集群

ARM集群

MIPS集群Alpha集群CNware

KV定位：替代VMware的企业级虚拟化产品“

从学习模仿，逐渐成熟，坚持创新到可全面替代

”VMwarevSphereCNware

KVvCenterServer信创服务器X86服务器vSphereESXi

WinServer兼容WinCenter开放X86集群WinServer安全WinStack管理平台...VPC私有网络

WinServer计算虚拟化编排调度信创基础软件达梦数据库信创应用开发商政务云盘WinFabric网络虚拟化

WinStore存储虚拟化WinStack定位：轻量，易部署，易用，轻运维的云平台③Non-OpenStack，仅2节点实现轻量管理架构。极致还原计算性能，提升虚拟

机密度和效率，无需投入大量维护成本。②混合异构芯片、虚拟化，统一视图①一站式秒级交付资源

，

云随网动统一资源视图弹性伸缩备份安全

信创行业应用

信创操作系统分布式存储集中式存储VLAN网络加速硬件负载均衡本地存储异构芯片虚拟机...............WinCloud云管理平台定位：兼容、连接、智能、开放一云多芯多云编排智能运维能力开放精准管控openstack主流公有云/新兴平台2腾讯云信创虚拟化/云平台Infrastructure·

Cloud·

Management

·

Policy·

Services

·

Security·

Data

·

Device

·

User云用户运营管理用户运维管理用户存量

虚拟化/云平台WinCloud信创建设面临的挑战及解决思路信创云整体解决方案信创虚拟化产品介绍信创成果介绍431217网络虚拟化存储计算基础资源整合，软硬件解耦管理效率及性能提升加速应用创新，保障连续性CNware

KV带来的三大价值弹性基础设施分钟级交付上线·

热迁移

·

HA高可用传统应用

互联网应用NodeNodeNode自动化调优监控全面拥抱信创开放生态，统一视图•

芯片：鲲鹏、飞腾、龙芯、兆芯、海光、申威•OS：统信、银河麒麟、中标麒麟、中科方德等；•

数据库：达梦、人大金仓、神舟通用等•中间件：东方通、金蝶天燕、宝兰德、中创等；•安全：奇安信等；•

应用：政盟、华迪、太极、南威、中电福富等内核级关键技术自主确保“本质安全”不依赖第三方HostOS携手国内顶尖团队联合攻关管理平台微服务化，

架构轻量•

管理资源占用极低，极致还原计算性能•全面实现高可用（包括管理组件、

SDN控制器），

管理服务持续在线，一旦故障秒级切换•因为轻量，所以简单；无需投入过多的维护成本，

释放人员完成更有价值的工作。CNware

KV技术架构优势以业务效率为核心，计算、存储、网络一站式管理视图全局资源统览集中式

调度交付vlan100流量镜像网卡聚合•

收发报文流量面板•

端口流量镜像•

出入方向突发缓冲•

出入方向平均带宽

•

优先级•

IP广播包限速VMVMl

虚拟机网络调优•

MTU配置，巨型帧•

网卡多队列•

SR-IOV•

PCIPassthrough提供多维度策略，正如预期地全面洞察及管控网络l

虚拟机网络配置•

图形化配置IP界面•

网卡热插拔•

IPv4/IPv6支持l

网络可用性•

网卡聚合•

多虚拟交换机•

虚拟机多网卡路由交换vm业务l

网络安全•ARP广播包限速•

DHCP报文抑制•

IP/MAC防欺骗OVSbridgel

网络流量监控l

网络QosVMVM

Rx2Tx2Tx2

Rx3

Rx3

Rx1vlan

200

QosRx1

Rx1Tx1MgtTx3

Tx3

Tx3l

完全与网络设备解耦，可编程

秒级开通网络，配置简单l

工作负载可在任意位置

，端到端安全隔离WinFabric：进化到未来数据中心网络形态•

网络开通>1天，依赖大量人工配置设备•

工作负载无法全网迁移，移动性受限•

网络黑盒，无法知悉转发过程发生了什么•

延展性差，隔离依赖大量ACL网络转发黑盒

WinFabric网络虚拟化WinServer计算虚拟化VM

VMVPC-1VM

VMVPC-1 WinServer计算虚拟化br-int解封包Bridge二层转发计算解耦网络解耦VMVM物理视图逻辑视图VM

VMVlan200Vlan100公网IP公网IP负载均衡器子网-2路由器“敏捷”交付网络

匹配快速弹性诉求子网-1云主机云主机云主机生产环境VPC开发环境VPC减少设备投入成本l

基于控制与转发分离的SDN理念l

集中式管控，分布式实例下发

专注于网络“设计”，而不是开通l

充分洞悉感知业务网络流量l

多租户安全隔离，符合监管要求子网-2负载均衡器路由器轻量级SDN：理想化的网络设计、交付、管控云主机安全策略部署到vm随业务迁移经典网络（外部网络）DIY网络拓扑，

而不是IP管理云主机云主机云主机安全组安全组隔离子网-1云主机安全组安全组,负载均衡实例x15负载均衡实例x20企业级软负载均衡：高并发流量网站必选，

全局可达健康检查：超时、重试策略负载策略：轮询、最小连接、源IP负载均衡集群可线性扩展，支撑超大规模需求后端成员实例实时健康监控，可靠切换多种负载策略+权重，覆盖90%的场景每个集群可支撑数十个负载均衡实例4

-

7

层负载均衡，满足多类应用负载均衡集群L2

Network线性扩展weight

=

128weight

=

128weight

=

128HTTPSHTTPTCP厚置备·

厚置备延迟

·

精简置备共享卷

·

快照·

Qos

·

直通·

擦除覆盖90%的虚拟磁盘特性无缝集成标准协议存储，虚拟磁盘卷特性全面l

轻松迅速集成现有基础设施，保护投资CNware

KV存储池-1存储池-2Ceph分布式存储本地目录/LVMFC/iSCSISANNFS…CNware

KV&WinStore融合管理平台存储与硬件充分解耦，混合存储池上线时间缩至分钟级大量测试、案例全闪存储池实践验证稳定性•架构简单：全分布式无共享架构，SDS&Hypervisor融合•

部署简单：5分钟全界面配置，开

始安装•管理简单：计算与存储管理视图融合，资源按需调配•

节点批量热扩容•

OSD磁盘热扩容•定制全闪、混合型存储池；•

个性配置高容错物理池；•

智能冷热数据分层：•虚拟化高安全防护、高可用保护•

无单点故障或瓶颈•

多副本全冗余，数据强一致性•

多故障域划分：•坏盘自动隔离，数据快速重建•

数据自动均衡WinStore：软件定义存储，充分解耦，容量弹性扩展简明的监控仪表，

易用管理体验l

安全无忧l

使用简单l

调度灵活

计算资源弹性l

灵活的策略支撑业务弹性l

强大的底层浇筑持续算力vCPU、vMem、vNic、vStor动态扩缩容2C4G业内唯一同时支持：4C8GX86架构ARM架构一键部署、弹性扩容、升级业务集群VMVMVMVMCPU、内存超分技术提升单机算力30%↑虚拟机密度16C40G16C40G16C40G16C40G48C128G基于负载策略部署一键滚动还原Imag

eVMVM/StoragevMotion本地存储共享存储异构虚拟化迁移OVFfromVMwareQcow2fromOpenStack解析规划验证

工具

实施

维护l

跨集群迁移，支持鲲鹏与飞腾

，海光与Intel/AMD之间互迁l

异构虚拟化迁移，如VMware至CNwareKVl

虚拟机在线热迁移 虚拟磁盘跨存储冷迁或热迁移动性<<<

可靠传输

>>>vMotion存储池VMDRS/DPM•

虚拟机聚集/互斥规则•

虚拟机与主机亲和/反亲和规则VM

HAIO悬挂

❗

LUN基于策略智能调度均衡负载与能耗多方位亲和性保护调度自动化

数据库备节点

计划外故障保护持续侦测关键进程业务连续性保护网络心跳存储心跳Cluster

HAAffinity资源利用率：

60%

资源利用率：

60%主机亲和性检查虚拟机亲和性检查管理平台Server

AServer

B

数据库主节点

资源利用率：

60%存储池BMC❗内存Qos内存大页4k-->

512M、1G内存调优NUMA/vNUMA共享预留分配策略SR-IOVIO调Multi-Queue多队列优CPU

Qos预留上限

优先级计算vCPU绑定调优PCIPassthroughMTU调整jumboframes巨型帧支持虚拟化高阶调优HypervisorNUMAtopologyLCPULCPULCPULCPU解决方案级细粒度实时保护CNwareKV虚拟化平台备份软件、

一体机平台实时保护

容灾演练

应急接管

灾备回切平台自带虚拟机数据保护全量备份增量备份备份策略备份容灾：数据安全最后的底线宿主机NAS存储三员管理l

密码策略：•

密码复杂性要求•

密码最小长度•

密码有效期l

访问策略：•

用户连续登录失败次数•

连续登录失败锁定时长•

单一账号防止重复登录密码及访问策略平台安全：有效管控用户行为角色与权限日志审计登录/登出操作日志操作权限

数据权限

VR

云安全管理平台

租户5agentagentagentagentagentagent

安全合规资源组件

搭载虚拟化安全等保解决方案：合规落地恶意网站

恶意代码

威胁情报DDoS清洗

仿冒网站网站防护

系统主防租户3租户4

租户2虚拟化管理平台云内、云端双重威胁情报系统实现态势感知云端安全服务安全资源池计算资源池东西向、南北向多维防护引流交换机vWAF、综合漏扫等vSwitch核心交换机满足等保要求vWAFvWAFvIPSvFWvFW租户1租户6核心agentagent••••SM专用服务器•

基于非SM的X86服务器，已有保密局相关虚拟化标

准，可满足分保测评规范要求X86服务器（非SM专用）SM硬件与服务器虚拟化标准现状•

基于SM专用服务器，目前已含几类国产芯片•

暂无相关的虚拟化标准涉密服务器虚拟化标准无涉密服务器虚拟化标准麒麟OS中科方德OS分保测评规范海光兆芯飞腾龙芯XX信息系统虚拟化技术应用安全保密规范CNware高安全版：面向有虚拟化标准的SM

X86体系CNware高安全版服务器虚拟化身份鉴别信息完整

性校验访问控制安全审计虚拟机安全管理虚拟机迁移虚拟化资源管理系统安全加固虚拟机监控客户操作系统安全物理安全虚拟化产品选型安全

域划

分虚拟机密级标识符合信创外网目录要求满足分保测评规范信息安全保密虚拟化安全保密管理基本要求运行维护管理备份与恢复计算机病毒与恶意代码防护服务器虚拟化安全合规要求运行安全

数据保护边界安全

防护OS中科方德SM专用机•

国产芯片适配全面，业界领先；

与12家国产操作系统厂商、多家国产应用厂商（数据库、

中间件、

OA）完成兼容互认证；•

内核级研发能力，研发路线可使用自有OS，或基于SM专用机之上的OS构建Hypervisor虚拟化资源调度层；•符合信创内网目录要求，不受政策影响。CNware

KV版：面向无虚拟化标准的SM专用机体系CNware

KV版服务器虚拟化信创操作系统……信创数据库/中间件……信创行业应用符合信创内网

目录要求知识管理政务云盘麒麟OS行业应用电子公文……•

理解并修改第三方OS内核源码，加入虚拟化缺失功能、高级特性支持代码；涉及到内核源码集成、代码改造、命令矩阵调整、java进程改造、

libvirt及虚拟化核心package（约20个）适配重做及后续的维护；•

遵循TCM可信模块安全通讯设计，仅少部分OS内核模块可复用；加入的虚拟化功能模块需与TCM完成授权、证书校验、完整性校验等步

骤。•

遵循软件打包规范，按特定的包格式重新制作封包。•

缺乏相关标准参考•

参考高安全版设计，上层的JAVA核心包、业务逻辑需围绕加密、安全、底层专用认证方式对所有通用模块进行SM改造，工作量和难度

均比较高；•SM专用OS有一套命令输入和输出机制，

上层与Hypervisor底层的交互、字符处理、信息同步随之要修改获取方式、表字段等。第三方HostOS安全通讯第三方HostOS安全通讯CNware

KV虚拟化管理平台CNware

KV版适配SM专用机重难点认证授权数据安全网络安全运行安全内核源码

修改适配信创建设面临的挑战及解决思路信创云整体解决方案信创虚拟化产品介绍信创成果介绍412338随着国产虚拟化、云计算技术的发展和成熟，国产虚拟化软件的性能、可靠性和稳定性也得运营商、金融行业等大型企业的考验。随着“棱镜”项目的曝光，政府机构、金融机构、大型企业越发重视信息安全的重要性。某大行迫切希望通过使用国产化软硬件，实现整体信息化的自主可控。本次项目以电子公文系统国产化改造为试点，验证国产虚拟化及国产芯片服务器的安全可靠运行情况。为后续的全面国产化替代做评估、验证。47.满足国产化改造需求；.满足电子公文系统日均1000万以上交易量的性能要求；.

实现了业务安全、可靠性、连续性运行；.通过智能监控组件实现资源有效监控，减少业务故障率，提升满意度；.简化运维，提升IT信息系统运行效率。.

CNware®信创版虚拟化平台.

9台华为泰山2280V2、3台曙光H620-G30国产芯片服务器、一套华为5300V5存储.操作系统：中标、统信UOS为主

金融

:

工商银行总行信创一期解决方案客户收益项目背景Coremail邮件后端应交用换机（项目范围外）CNwareKV长城DF723邮件归档集群（2台）交换机（项目范围外）5000AACS路由器（项目范围外）路由器(项目范围外)Coremail负载均衡（备1台）邮件后端服务器集群（4台）交换机（项目范围外）eKV达梦数据库（4台）Coremail归档模块CNwareKV长城DF723长城DF723同有ACS

5000A双活项目背景为落实人民银行等有关部门关于进一步推进信息创新技术在办公管理系统领域的应用要求，本项目遵照成熟可用、基本可用和空白领域的原则，以实现“功能和业务要求不变、系统架构不变、性能指标不降、最大程度实现信息创新”为目标，完成现有邮件系统应用迁移至信息创新基础环境，实现办公邮件系统信息创新创新应用集成。。•

26台长城飞腾服务器•

26套麒麟操作系统V10•

1套CNwareKV虚拟化软件•

邮件前端应用集群5节点•

邮件后端应用集群4节点•

归档集群2个节点•

达梦数据库4节点（1主3从）•

同有存储2套双活+远程一套1备2

金融

:

国开行总行邮件系统信创改造项目Coremail

负载均衡

（主1台）邮件前端服务器集群（5台）48建设情况即时归档达梦数据库集群V7.6

银河麒麟V4远程数据复制主

从1

从2Corem

CNwar

长城D同有NetStor®ail邮件前端应用数据备份NetStor®生产灾备区主生产区双活从3F723•

改造系统：集团公司、人保财险、人保健康和人保寿险4家单位OA系统。•

建设设施•

华为TaiShan2280V286台；•CNware

KV虚拟化；•FusionStorage分布式存储•

操作系统为麒麟v10，中间件东方通，数据库达梦项目背景为落实人民银行等有关部门关于进一步推进信息创新技术在办公管理系统领域的应用要求，本项目遵照成熟可用、基本可用和空白领域的原则，以实现“功能和业务要求不变、系统架构不变、性能指标不降、最大程度实现信息创新”为目标，完成现有OA系统应用迁移至信息创新基础环境，实现办公OA系统信息创新创新应用集成。。CNware虚拟化平台。。。FusionStorage分布式存储

金融

:

中国人保集团OA项目建设情况49建设情况•

南沙机房采用CNwareKV部署16台华为TaiShan2280v2计算节点；•3台TaiShan服务器构建的fusionstorage分布式存储；•提供总容量情况，

vCPU：3072核，内存：

8192GB，裸存储容量：288TB.•

CNwareKV向上接入第三方多云管理平台某运营商信创项目采用全面国产化、安全可靠服务器、虚拟化、分布式存储、云管理平台，搭建符合安全可靠要求的基础软硬件平台，为需要国产化环境的客户提供对外云服务。项目特点•

符合国产化安全可控替代要求•

一套虚拟化管理平台满足后续异构CPU扩容需求；•

接口标准开放，被第三方平台集成实现统一管理。

运营商

:

广东联通信创案例介绍项目背景50•

采用信创虚拟化软件（CNwareKV）统一支撑国产芯片-鲲鹏912、

916、

920-飞腾FT1500A、

FT2000+-安培Ampere、迈威Marvell•

项目客户评价-高兼容：新旧、异构设备均实现部署和统一管理；-功能全面：包括HA、

DRS等企业级特性，调度灵活；-易用：部署过程非常简单便携，界面体验友好项目背景本项目是工x部、贵州省支持和指导下，联合云上贵州大数据产业发展有限公司、中国电子技术标准化研究院共同推动的重点项目，面向ARM生态系统（项目含鲲鹏、飞腾、安培Ampere、迈威Marve