云计算资源池建设方案.ppt

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1、,云计算资源池建设方案,传统平台的问题,基于传统平台部署的IT资源配置模式-“烟囱式”结构,机房设施,数据网络和存储网络,服务器1,服务器2,服务器3,服务器n,。,应用1,应用2,应用3,应用n,部门A,部门B,部门Z,传统“烟囱式”数据中心的缺陷,资源利用率低下的原因,为应付少量峰值负载而过度配置服务器,用户发展迅速，流量快速增加用户自定义内容、大规模数据处理迅速增加业务发展不平衡，资源利用不平衡,6,“冰山模式”-传统数据中心的成本支出结构,看的见的花费：30%预算用于新基础设施建设和新应用开发,看不见的花费：70%预算用于现有设施维护和人员支出,问题：如何节省运营性支出把预算更多地用于

2、IT基础设施创新？,主要成本在向电力冷却与维护转移,Source:The IT Infrastructure of the Future:New Technologies in a Constrained Market,Matt Eastwood,March 2009,电力与管理成本占有超过2/3的IT预算,自动化,虚拟化,安全,系统平台和支持服务,实现新一代数据中心的关键因素,传统数据中心,新一代数据中心,关键支持因素,高成本烟囱式IT,低成本共享IT资源池,7x24自动运行,电源和冷却,统一管理,工业标准高伸缩性IT支持服务,高能效比的计算方式,内置安全机制和主动式安全防护,资源的池化和优

3、化，容易共享,根据业务需要自动调整资源分配,统一的基础设施管理,超云服务器云存储分布式文件系统分布式数据库,天云专业电源和冷却解决方案,SkyCloud 云计算环境（Cloud Computing Environment）,TCoud云平台介绍,TCloud产品Roadmap,低总体拥有成本(TCO),集中物理服务器，进行资源整合可以利旧现有设备资源充分利用，资源使用的优化节省机房电力、空间和制冷方面的投入更少的硬件和维护费用提升系统的运作效率提升IT支撑系统性能和响应能力加快新业务创新、孵化和部署速度，降低投入,高性能,提供高弹性计算能力，满足高峰时段的需求高效，可靠的数据传输交换和事件(e

4、vent)处理随系统规模扩大，总吞吐量近线性增加采用MapReduce并行计算框架,海量数据处理能力服务等级设定，基于业务策略实现自动化供应根据节点资源状态对任务进行分发，并动态调整负载均衡,开放式架构，无厂商绑定,基于通用x86平台基于web的API，便于整合和后期开发开放式编程接口，提供分布式应用开发和运行平台,传统平台 vs.TCloud平台,运营商级的云计算平台可以提供IaaS、PaaS服务基于通用x86平台提供弹性计算资源和弹性存储资源高可用性：防止single point of failure，快速灾难恢复提供高弹性计算能力，满足高峰时段的需求多语言应用程序运行环境全面的安全防护，

5、包括主机/网络/数据安全提供自动部署工具批量安装系统基于web的API，便于整合和后期开发,TCloud平台主要特性,开放式TCloud云平台架构,物理层,虚拟化及管理层（Xen）,系统监控和故障报警平台,分布式资源管理层,服务管理层,业务流程分析和集成,基础设施即服务,平台即服务,资产管理层,开放式应用,计费系统,安全防护系统,2023/2/28,17,TCloud 基础设施即服务（IaaS）,物理层主机 普通主机到高性能服务器均可采用存储 既可用现有主机的存储也可兼容各种SAN/NAS存储设备网络 单数据中心组网，跨数据中心组网资产管理层提供现有设备的登记，清点及注销,2023/2/28,

6、18,TCloud 基础设施即服务（IaaS）,虚拟化Hypervisor基于Xen进行增强开发，重点提高高可用性和虚拟机迁移功能虚拟化层和资产管理层独立虚拟化层和物理层松散耦合，支持绝大多数现有主机,2023/2/28,19,TCloud 基础设施即服务（IaaS）,自主开发的分布式资源管理层跨虚拟机和物理机分布式文件系统CephFS 通用分布式文件系统(开源+功能修补)资源的管理，分配和高可用性分布式资源管理层和虚拟化层松散耦合，既可以管理分配物理资源也可以管理分配虚拟资源,2023/2/28,20,TCloud 平台即服务（PaaS）,服务管理层自主开发服务开通，运维保障，服务管理完全兼

7、容Amazon EC2/S3 标准,TCloud 平台即服务（PaaS）,业务流程分析和集成提供API供计费系统和业务系统整合,管理与调度系统,TCloud的功能架构,TCloud 云操作平台,Hosting services外包软件服务邮件服务虚拟桌面服务面向用户的应用服务,PaaS（开放的软件开发平台）,分布式计算,分布式文件系统,计算,存储,网络,SaaS（基于独有的接口开发),虚拟化平台,部署,配置,优化,Provisioning,监控,虚拟化平台：主机虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化，将服务器、存储、网络等资源全面形成一个巨大的资源池，消除资源物理边界，提升资源利用率，统一资源池分配。

8、分布式文件系统：将文件切片分布在磁盘上存储，通过副本方式备份,数据平均分布,负载均衡,支持标准化的API调用接口分布式数据库：大容量半结构化数据的分布式存储分布式计算：海量数据的并行处理,提高系统容量，具备弹性扩展业务的能力PaaS:开放式编程接口，提供分布式应用开发和运行平台SaaS:按需定制和快速部署的应用软件,分布式数据库,云安全,TCloud 功能详述,TCloud是一个运行在基础硬件之上的云操作系统，可以提供如下功能：弹性计算云存储基于云的应用平台易升级的弹性计算平台中央控制台,弹性计算,TCloud 虚拟化功能,虚拟机生命周期管理虚拟机负载优化虚拟机弹性化控制高可用性VLAN和虚拟

9、机的网络分割,26,Copyright 2010 TCloud Computing Inc.,基本工作流程,26,27,1,启动 VM,3,分配 hypervisor,Cluster Controller,负载优化引擎,2,检测hypervisor 负载,虚拟机负载优化-启动时,28,虚拟机负载优化-Scale out,Cluster Controller,负载优化引擎,1,监控虚拟机负载情况,2,负载过大，触发Scale out策略,3,从资源池内获取物理资源,4,迁移Vms,实时负载分配,Cluster Controller,负载优化引擎,2,迁移虚拟机到其他Hypervisor,3,关闭

10、虚拟化设备退回资源池,1,监控资源负载情况,30,虚拟机弹性化控制,Cluster Controller,负载优化引擎,1,监控虚拟机负载,2,触发弹性策略(avg.CPU 80%),3,启动新虚拟机分担负载,31,高可用性,Cluster Controller,负载优化引擎,1,监控Hypervisor状态,2,一个hypervisor 不可用,3,分配新虚拟机用来运行已崩溃的Hypervisor上的虚拟机,第三方虚拟化软件的支持,TCloud 支持使用第三方虚拟化软件，包括：VMWare vSphere,Cirtix XenServer,Redhat KVM,Microsoft Hyper

11、-v，Xen等。第三方虚拟化方案以集群的方式集成到TCloud中，接受管理。用户可以决定使用不同的集群来提供虚拟化服务。,云存储,TCloud 云存储系统,基于分布式文件系统，扩展灵活，稳定高效为TCloud 提供基础数据存储服务为现有的应用提供存储服务为用户提供网络存储服务,TCloud分布式文件系统优点,扩展性PB 级别的分布式文件系统在线缩放可靠性可配置备份级别服务器自动恢复无单点故障负载均衡文件分块存储于多台服务器之上添加删除文件服务器后自动平衡易用性标准访问接口，多种协议支持权限控制，容量控制,Classification 2/28/2023,35,传统存储 vs.云存储,TClou

12、d云存储系统架构,Storage Cluster,Meta ServerCluster,NFS,NFS,FTP,SMB,File Server Cluster,HTTP,HTTP,HTTP,S3 API Server Cluster,Clients(enduser or client app),S3 API via HTTP,SMBNFSFTP,AD/LDAP,DNS or L4 load balance,NAS,NAS,HIVE,磁盘阵列,JDBC,文件存储File Server Cluster提供文件存储服务支持POSIX/CIFS/NFS/FTP接口非结构化数据存储S3 Server C

13、luster提供对象存储服务，兼容Amazon S3结构化数据存储SQL Cluster提供数据库服务HIVE提供分布式数据库服务,TCloud 云存储系统功能,云存储应用-为平台自身提供存储,TCloud 分布式文件系统,VM Images,VM Images,Hypervisor,VMs,TCloud网络文件系统,TCloud 分布式文件系统,云存储应用-提供通用存储,Hypervisor,VMs,NFS,FTP,SMB,用户,云存储应用-提供对象存储（S3),TCloud对象存储系统,TCloud 分布式文件系统,Hypervisor,VMs,S3,S3,S3,用户,磁盘阵列,云存储应用

14、-提供弹性块存储,TCloud 分布式文件系统,Hypervisor,VMs,用户,TCloud运营管理平台,运营管理平台架构,集中管理、分布服务资源自治、高度共享,省公司资源,集团资源,省公司资源,资源调度引擎,资源调度引擎,资源调度引擎,资源管理平台,运营服务平台,系统监控平台,资源共享,运营管理平台功能需求,服务的交付,应用程序运行需求,虚拟机管理系统,物理机部署工具,服务器,资源分配引擎,资源整合,存储,网络,应用程序集成和运行管理,匹配资源的请求和供给,创建一个共享的“资源池”，将虚拟机资源和物理机资源整合，提供统一的分配、管理、使用接口,服务的创建、访问、交付和计费,根据系统当前负

15、载、系统资源的使用情况，有序的运行应用程序。,门户/命令行/开发接口,资源分配引擎,存储系统,服务管理器,资源池,Virtual Machine,Virtual Machine,用于虚拟机的存储,Virtual Machine,Virtual Machine,Virtual Machine,Virtual Machine,物理机,Physical ServerVirtual Appliance,节能,拓扑结构,Tcloud,WebLogic,SAS,外部的服务目录接口,外部的审批接口,资源的统一管理,XenCenter,BladeLogic,Network,Storage,VCenter,用户

16、管理,支持用户角色与权限支持与第三方管理工具的集成,用户管理门户,云系统管理员,部门经理开发经理应用程序所有者,应用程序用户,开发人员,应用经理,云的客户选择服务提供给最终用户负责合同签署资源使用的规划 定义优先级&资源的分配策略,将资源转变为服务成本管理管理和维护资源的清单发布可用的服务,请求并使用特定应用的虚拟机或物理机按照应用经理规定的优先级和资源分配策略使用计算机资源,安全及接口要求,安全要求用户认证与鉴权数据与信息加密与第三方安全管理系统集成接口要求提供与底层资源的接口提供与业务平台等其他平台的接口其他要求开放性：提供API接口、易于定制的开放框架兼容性：兼容主流的硬件、虚拟化系统、

17、管理软件性能：高扩展性、高效率,部署Tcloud平台,利用TCloud建设私有云,大数据存储(冗余,备份，存档.etc)常规文件存储服务虚拟机上运行可扩展的服务桌面虚拟化运行可扩展的Web应用处理、分析TB,PB数据面向内部使用，不用于商业运营,50,利用TCloud建设公有云,云存储服务个人云存储(Dropbox)文件共享服务(rapidshare,.)文件托管服务(Amazon S3)IaaS(Amazon EC2,Rackspace.etc)PaaS(Google AppEng,Microsoft Azure)运行Web应用及服务(SaaS)视频点播(Youtube,Hulu,土豆网.e

18、tc)音乐收藏面向公众，用于商业运营,51,52,Copyright 2010 TCloud Computing Inc.,系统建设架构,52,基本网络拓扑,典型网络Topology,典型应用，用VLAN来实现虚拟化数据中心,快速大规模部署,提供自动部署工具批量安装系统只需一张DVD安装盘就可以完成所有部署,Copyright 2010 TCloud Computing Inc.,部署服务器,天云帮助郑州高新区实现云平台建设,适应性架构,提升效率,保护已有投资,资源整合和优化,资源虚拟化和共享,资源弹性扩展,服务器虚拟化,现有的40台服务器,计算资源扩容,分布式存储,现有的网络设备,存储资源扩容,利旧已有设备IT基础架构基础管理 业务连续性和可用性,传统平台到云平台运营云平台提供云计算服务实现节能减排,迁移及优化服务,根据业务调整云平台规模在线扩容提供更丰富的服务,