天成云机核心技术分析与典型案例

V1.3天成云机核心技术分析天成云机核心技术融合型基础架构利用分布式集群文件系统，提供虚拟化平台的底层存储资源，并与iVCS无缝整合为一套系统采用无元数据节点的集群文件系统作为底层存储，代替传统虚拟化方案的San共享存储，为各个物理节点上的hypervisor提供全局统一的命名空间，从而使任何一个节点上的hypervisor都能访问到所有的虚机镜像节点间的同步虚拟机镜像，从而达到支撑虚拟化平台实现节点间虚拟机迁移及高可用（专利号201310625622.9）在无共享存储模式下实现了虚拟化下的HA的要素虚拟机迁移能力存储全局命名技术的虚拟化支持多节点间数据同步镜像及任意节点数据访问可达多虚机同时访问同一个虚拟磁盘镜像国内独家融合架构，融合了计算、存储、虚拟化平台及云平台（云平台为选件）软件定义一切，采用标准的X86架构，标准存储介质及标准网络设备，不依赖任何硬件控制器模块及存储网络，以纯软件的方式实现将计算虚拟化与存储虚拟化融于一体云机系统（虚拟化和分布式文件系统）既可单节点部署，也可多节点部署，并且支持随需扩展，从而达到了单机成云，堆叠扩展的能力虚拟存储可同时对虚拟化和其他应用系统提供存储服务（专利号201310625947.7）虚拟化场景下的IO性能突破通过优化将硬件IO利用率由原来的30%提升至90%，近乎于物理机的IO性能采用本地优先的访问方式进行数据存储和访问，虚拟机永远运行在镜像所在的节点上（专利号201210501184.0），在虚拟机发生迁移后，镜像文件亦可随动（专利号201210501182.1）虚拟化采用VT-d技术访问存储介质分布式文件系统单独为hypervisor开发访问接口，绕过nfs协议和fuse直接访问本地文件系统基于以上几点为虚拟机的IO打通了到最终存储介质的通道，从而达到最优的IO路径实现vDisk可被多台虚拟机共享，从而实现数据库集群可用利用集群文件系统将各节点上的存储单元聚合成虚拟存储后再提供给各节点上的hypervisor使用，从而使不同节点上的虚机访问同一个镜像文件,两个节点上的hypervisor使用互斥锁保护对同一个镜像的IO访问，实现软件定义的数据库集群。注：华为、中兴、天云等曾尝试过与我们类似的产品架构，因无法打通虚拟化平台与集群文件系统之间的性能瓶颈、无法定义数据库集群模型等类问题，而未推出产品。天成云机核心技术案例技术分析——山东教育应用场景山东省威海市的石岛教育局构建校园录播平台，利用天成云机的高度融合特性，在一台云机上分别搭建了采、编、播、管等4个应用模块，同时还提供影像存储空间，每个学校只需要部署一台天成云机即可实现校园录播系统的全部应用。竞争对手与集成商合作项目，无竞争对手。集成商以前使用4台服务器加1台存储的方式进行项目交付。技术竞争优势云机提供通过一台设备即可提供全部的功能模块以和数据存储需求天成云机采用的融合架构使其在提供虚拟化服务的同时又能提供NAS共享服务。使用quota技术来保障虚拟化对存储的需求和客户数据存储的需求相互隔离，从而保障虚机运行不受存储业务干扰传统方案架构复杂，学校IT运维人员维护困难，云机简化配置和运维传统的方案需要单独配置前端服务器和后端IPSan或FCSan作为共享存储，单个存储节点无法扩展，且配置工作复杂；而应用多样化需要用多套配置方案进行，同一网域内的命名空间管理使San存储的配置和服务器配置更加复杂，甚至需要独立的授权服务器，使用天成云机无需独立部署及管理各个单元，随着需求的增加只需增加云机节点即可。云机采用了融合架构，降低了集成商的部署难度，集成商利用虚拟机模版构建方式，实现了项目的快速交付技术性能参数对比技术性能及功能天成云机传统集成方案（HP服务器+HP存储）方案配置天成云机TR-20066台HPDL380G824台+HPP20006台方案架构虚拟化架构传统架构资源占用情况↑Hypervisor共需要720MB的系统资源占用↓OS占用资源5GB使用驱动↑标准Linux驱动↓Windows驱动资源动态调整↑支持（离线）↓不支持存储资源池类型分布式集群文件系统NTFS存储支持↓ISCSI、NAS↑ISCSI、NAS、SANIO4KIOPS（R/W）↓3700↑5000IO64KIOPS（R/W）18502100IO512KIOPS（R/W）↑820↓500整个系统实施时间要求↑2天↓12天升级与扩展↑根据资源池资源剩余情况，直接堆叠相应型号和配置的云机节点↓计算、存储、软件需要分别升级，扩展时也需要分别进行管理与维护↑基于WEB的全中文管理界面↓分散管理方案成本预算↑30万↓150万↑=优势↓=劣势案例技术分析——威海政府应用场景威海市是智慧城市建设“智慧山东”建设试点，同时入选了住建部首批“智慧城市”试点名单。本次项目主要用于”政府网站和威海市电子政务平台。根据威海市经信委信息中心的项目需求，我们使用4台天成云机构建虚拟化集群系统。根据业务负载其中一台用于应用所需的虚拟机池，此外通过分布式文件系统整合了所有节点的存储资源，构建所需的存储资源池。最终与用户原有平台整合，形成存储资源可共享。竞争对手集成方案——IBM服务器+Vmware+EMC存储技术竞争优势融合型架构实现了用户快速部署（三天完成应用系统和数据的迁移）、易于管理的需求竞争对手的集成方案无法将新建的存储资源池与原有系统进行整合云机同时提供虚拟化和存储两种类型服务，单一架构满足客户复杂应用我们通过对天成云机的IO优化，不仅实现了NoSan模式下的虚拟机HA，也使整体虚拟化环境的IO达到了近乎于SAN的性能，实现竞争替代。技术性能参数对比技术性能及功能天成云机传统集成方案（IBM+EMC+VMware）方案配置天成云机TR-20244台IBMX36504台+EMCFC存储+VMware授权虚拟化方案架构裸金属架构裸金属架构虚拟化系统本身资源占用情况↑共需要720MB的系统资源占用↓ESXserver按照VMware最佳实践需要1.1G的/boot，10G的/，1.6Gswap，5G的/Var,3G的/var/log，3G的/tmp，3G的/opt和3G的/home，需20多G的空间占用使用标准的Linux驱动↑是↓全部重写的驱动，在版本升级过程中可能会产生不稳定因素，对新设备的支持周期较长虚拟机资源动态调整↓不支持↑支持虚拟化存储资源池类型分布式集群文件系统VMFS文件系统存储支持↓ISCSI、NAS↑ISCSI、NAS、SAN虚拟机IO4KIOPS（R/W）↓3700↑4100虚拟机IO64KIOPS（R/W）18501900虚拟机IO512KIOPS（R/W）↑820↓400整个系统实施时间要求↑3天↓6天升级与扩展↑根据资源池资源剩余情况，直接堆叠相应型号和配置的云机节点↓计算、存储、软件需要分别升级，扩展时也需要分别进行管理与维护↑基于WEB的全中文管理界面↓C/S架构管理，需要VCENTER对平台进行管理方案成本预算↑40万↓74万↑=优势↓=劣势案例技术分析——福建医疗应用场景福建邵武医院云化改造，预计将HIS、LIS、PACS的应用系统和数据存储（不含HIS数据库）部署在云环境下，需要提供一套完整的解决方案，并且实现各个业务的快速切换以及低成本运维。我们采用云机构建虚拟化资源池，承载邵武医院所需的各个应用模块，同时为PACS提供大容量影像资料存储的空间，最终通过IaaS平台进行统一管理。竞争对手集成方案——IBM服务器+VMware虚拟化软件+FC存储技术竞争优势医院IT技术关注应用，不愿维护复杂的虚拟化系统架构，竞争对手方案涉及服务器、存储、虚拟化软件等多个组成部分，不满足用户的易用需求PACS应用对存储空间要求较大，竞争对手无法实现精简配置，扩展复杂，不符合用户的投资保护需求，我们的产品可以快速的弹性扩展存储空间，并且可与原有资源无缝整合。医院业务连续性要求较高，不允许交付时间过长。竞争对手方案需要较长时间的交付过程，云机可满足用户快速上线的需求云机系统在出厂前已经预装配置完成，用户只需考虑何时将应用迁移至虚拟机即可，无需考虑太多设备本身的配置。技术性能参数对比技术性能及功能天成云机传统集成方案（IBM+EMC+VMware）方案配置四个医院分别配置：天成云机TR-20241台天成云机TR-20241台天成云机TR-2024p2台天成云机TR-2024p2台四个医院分别配置：IBMX36501台+Vmware软件IBMX36501台+Vmware软件IBMX38502台+EMCFC存储一套+Vmware软件IBMX38502台+EMCFC存储一套+Vmware软件虚拟化方案架构裸金属架构裸金属架构虚拟化系统本身资源占用情况↑共需要720MB的系统资源占用↓ESXserver按照VMware最佳实践需要1.1G的/boot，10G的/，1.6Gswap，5G的/Var,3G的/var/log，3G的/tmp，3G的/opt和3G的/home，需20多G的空间占用使用标准的Linux驱动↑是↓全部重写的驱动，在版本升级过程中可能会产生不稳定因素，对新设备的支持周期较长虚拟机资源动态调整↓不支持↑支持虚拟化存储资源池类型分布式集群文件系统VMFS文件系统存储支持↓ISCSI、NAS↑ISCSI、NAS、SAN虚拟机IO4KIOPS（R/W）↑10000↓4100虚拟机IO64KIOPS（