云数据中心云计算/超融合建设方案2020.6目录1 需求分析 (4)1.1 背景介绍 (4)1.2 需求分析 (4)1.3 设计原则 (5)1.4 技术路线选择 (6)1.4.1 什么是云计算？ (6)1.4.2 什么是超融合？ (6)1.4.3 云计算和超融合有什么区别？ (6)2 总体方案设计 (8)2.1 云平台硬件架构设计 (8)2.2 云平台软件架构设计 (9)2.3 超融合硬件架构 (10)2.4 超融合软件架构 (11)3 软硬件成本分析 (12)3.1 云平台方案 (12)3.2 超融合方案 (12)1需求分析1.1背景介绍规划和设计私有云平台项目，旨在构建弹性、多活、稳定的基础架构，打造持续优化、融合、高效的应用架构，从而最终构建全周期、统一集中的信息技术管理体系。

通过私有云平台项目的建设，数据中心的IT架构将具备业务产品快速开发、持续迭代、灵活部署；其次面向未来互联网潮汐式应用时，IT架构将革新后满足基础资源、应用处理的弹性伸缩、横向并行扩展要求；再次是提升技术管理力度，实现资源管理利用和应用治理的新高度。

按照项目要求，拟通过项目建设，实现以下目标：●服务模式标准化方面，提供标准化的资源池，实现对计算（含物理机）、网络、存储等常见资源统一管控；●满足不同应用类型分配至对应资源池管理，根据管理流程和指令要求，实现相应的基础设施（含计算资源、网络、存储等）物理、虚拟化资源、资源的管理和资源按需提供；●使用虚拟化技术提高硬件资源利用率，减少浪费，降低设备成本。

1.2需求分析目标系统将围绕集团的建设需求，基于现有硬件，包括不同品牌和配置的x86服务器、网络交交换机、SAN存储设备、SAN交换机，搭建私有云平台。

具体建设内容如下：●整个服务器资源，按照CPU型号，内存大小，磁盘大小归类。

同一个集群的服务器计量保持配置一致。

比如管理集权，计算集群，存储集群，超融合集群等。

对于作为分布式存储集群或者超融合集群，万兆网卡是推荐配置。

●整合SAN存储资源。

SAN存储和SAN交换机归为传统存储，需要和配置HBA卡的服务器配合使用。

适合物理机场景或者备份场景。

●整合网络资源。

配置万兆网卡的服务器可以作为存储节点或者超融合节点。

为了提高网络冗余，交互机可以做堆叠或者级联，网口可以做聚合。

●利用虚拟化。

计算虚拟化可以在物理机上运行多个虚拟机，开源技术有KVM，商业软件有VMware。

超融合也支持KVM/VMware等不同的虚拟化技术。

存储虚拟化可以使存储服务器本地硬盘组合成虚拟存储池，充分利用了服务器资源。

超融合就是计算虚拟化和存储虚拟化的融合软件。

1.3设计原则私有云平台的建设需做到合理化、规范化和科学化，以用户需求和应用实践为先导、统一规划，集中管控，在满足用户系统架构设计需求和应用部署对计、存储、网络等资源功能和性能需求的前提下，通过资源的统一分配和部署，结合云计算或者超融合技术，最大程度的提高资源的灵活性和利用率并兼顾平台等可靠性，满足应用业务需求扩充与资源部署变更的发展需要。

系统建设可遵循以下设计原则：●充分考虑现有硬件的环境，从管控维度、部署要求、功能实现、软硬件最优配比等多方面着眼，优化整体架构设计方案，满足跨越速运业务当前及未来发展要求；●符合跨越速运对云计算平台的技术要求，同时云平台/超融合保持其功能和架构的相对独立性和完整性，在不破坏跨越速运原有IT基础架构和保护既有投资的前提下实现管控和业务层面的融合；●遵循“高度可用，稳定可靠，卓越性能”的设计原则，保证业务连续性并提供高处理能力，在管理、计算、存储、网络等关键组件设计上均采用冗余设计，全系统无单一故障点；●方案设计具有行业先进性和可复制性，同时确保落地实施的可交付性。

1.4技术路线选择1.4.1什么是云计算？云计算是一种新的模型，它提供可用的、方便的、随需应变的网络访问和对可配置的计算资源共享池（资源包括网络、服务器、存储、应用程序、服务）的访问。

这些资源可以快速地得到很少的管理工作或很少与服务提供者的交互。

云计算对硬件有广泛的兼容性，甚至异构计算、异构存储、异构虚拟化等。

比如x86和小机，SAN存储和分布式存储、KVM和VMware等。

1.4.2什么是超融合？超融合技术实现原理实际就是以软件定义存储（SDS）替代了传统融合系统中的SAN，主要成分是构筑于标准服务器硬件上的软件定义存储加（服务器）虚拟化。

超融合一般要求标准的高性能服务器硬件，带SSD和万兆网卡，无需专门的SAN/NAS存储，提供高性能的虚拟化和分布式存储功能。

1.4.3云计算和超融合有什么区别？目前云计算市场上，云平台和超融合两种技术有相同点和不同点：2总体方案设计2.1云平台硬件架构设计充分考虑现有资源利用，保护既有投资，建议云平台的总体架构设计如下：图：私有云平台架构图●私有云本期接入的设备主要为x86服务器，更具不同配置和数量，分为管理节点，计算节点和存储节点，通过虚拟化技术在底层形成分布式的管理集群、计算资源池、分布式的存储资源池池。

●管理节点要求6C32G600G硬盘以上，本地硬盘2块做RAID1，万兆网卡不是必须。

●计算节点要求10C64G600G硬盘以上。

2块硬盘系统盘做RAID1，强烈建议万兆网卡，否则虚拟机性能比较差（每台物理机不能超过3个虚拟机）。

●存储节点要求6C32G，4块600G硬盘以上。

2块硬盘系统盘做RAID1，其他硬盘RAID0或者直通，做分布式存储盘。

强烈建议万兆网卡，否则虚拟机性能比较差（每台物理机不能超过3个虚拟机）。

●集中存储可以作为备份系统或者大容量本地硬盘。

2.2云平台软件架构设计通用的云平台采用业界广泛使用的云平台三层架构模式设计，已经有大量成功案例和最佳实践，足以保证本项目的可行和成功。

图：私有云三层架构图三层架构分别包括物理资源层、资源虚拟化层和云服务管理层。

●物理资源层：物理资源层包括服务器、存储和网络的物理资源。

●资源虚拟化层：虚拟化是私有云的核心技术之一，本方案建议实现全面虚拟化，即包含服务器虚拟化技术、存储虚拟化技术和网络虚拟化技术，这样才能从底层更好的支持上层云服务。

计算虚拟化采用KVM技术，实现虚拟机；存储虚拟化采用Ceph技术，把每台服务器的存储能力整合起来，形成分布式的共享存储资源池；网络虚拟化采用万兆网络加VLAN的模式。

云服务管理层：三层架构里最核心、最重要的就是第三层，即云资源管理层。

私有云可以自动管理和动态分配、部署、配置、重新配置以及回收资源，也可以自动安装应用。

平台可以向用户提供虚拟基础架构，用户也可以自己定义虚拟基础架构的构成，如服务器配置、数量，存储类型和大小，网络配置等等。

私有云使用者可通过自服务界面提交请求，每个请求的生命周期由平台维护。

云资源管理层管理的对象是数据中心的基础资源，主要包括服务器，存储以及网络设备，IaaS实现资源的高度共享、集中管理以及动态扩展，从而可以提高资源的利用率，满足上层业务对资源的需求，从而有效的节省成本，提高资源管理的整体水平。

对现有的资源进行整合，通过虚拟化技术和自动化技术，实现硬件资源和软件资源的统一管理、统一分配、统一部署、统一监控和统一备份，打破传统上应用系统对资源的独占。

2.3超融合硬件架构充分考虑现有资源利用，保护既有投资，建议云平台的总体架构设计如下：●选择配置性能一致的服务器硬件，建议10C64G以上。

●服务器至少有两块SSD硬盘，作为缓存盘。

●服务器至少4块HDD硬盘。

系统盘可以安装在USB介质上。

●必须有万兆网卡，否则性能无法保证。

●虚拟化推荐是VMware, KVM支持效果不好。

2.4超融合软件架构超融合的软件核心主要是分布式文件系统，包括：●超融合软件。

包括分布式文件系统，磁盘管理监控系统，统一管理界面等。

●虚拟化软件。

一般单独采购，VMware或者是KVM。

●其他可选组件。

运维管理方便的云管平台是可选组件。

3云终端需求基于云计算的桌面云技术带来桌面转型：私有云的访问方式有4种，对终端的要求不同：下面主要对第4中虚拟机操作系统桌面的访问描述。

桌面云的概念很简单。

它不是给每个用户都配置一台运Windows或者Linux的桌面PC，而是通过在数据中心的服务器运行Windows/Linux，将你的桌面进行虚拟化。

用户通过来自客户端设备（瘦客户机或是PC）的远程桌面访问协议与虚拟桌面进行连接，用户访问他们的桌面就像是访问传统的本地安装桌面一样。

3.1访问Windows桌面的RDP协议远程桌面协议（RDP, Remote Desktop Protocol）是一个多通道（multi-channel）的协议，让用户（客户端或称“本地电脑”）连上提供微软终端机服务的电脑（服务器端或称“远程电脑”）。

大部分的Windows都有客户端所需软件。

其他操作系统也有这些客户端软件，例如Linux、FreeBSD、Mac OS X。

服务端电脑方面，则听取送到TCP3389端口的数据。

3.2访问Linux系统的VNC协议VNC (Virtual Network Computing)是虚拟网络计算机的缩写。

VNC 是一款优秀的远程控制工具软件，由著名的AT&T 的欧洲研究实验室开发的。

VNC 是在基于UNIX 和Linux 操作系统的免费的开源软件，远程控制能力强大，高效实用，其性能可以和Windows 和MAC 中的任何远程控制软件媲美。

在Linux 中，VNC 包括以下四个命令：vncserver，vncviewer，vncpasswd，和vncconnect。

大多数情况下我只需要其中的两个命令：vncserver 和vncviewer。

3.3访问虚拟机的spice协议SPICE（独立计算环境简单协议）是红帽的开源云桌面协议，具有自适应能力的远程提交协议，能够提供与物理桌面完全相同的最终用户体验。

4软硬件成本分析4.1云平台方案4.2超融合方案。