华为虚拟化核心技术专业方案.docx

航天电子SAP系统
华为虚拟化技术提议书

航天电子虚拟化整体设计架构
设计组网

方案概述
针对此次航天电子SAP系统建设需求，提议采取华为Fusion Sphere虚拟化整体处理方案。利用虚拟化技术，布署CAMS、ERP、MII等应用系统环境，实现节能环境保护，简化管理，业务快速上线及灵活扩容建设要求。同时结合业务需求，利用现有存放设备对虚拟化环境进行备份。
处理方案设计
此次采取2台高性能物理服务器，经过布署华为Fusion Sphere虚拟化构建生产系统群集，互为热备。同时可利用虚拟化平台本身HA环境，确保业务高可用。
存放经过FC组网，经过2台SAN光纤交换机和前端物理服务器链接，SAN交换机备份，服务器及存放各经过4条光纤组成冗余链路，确保链路冗余性。

架构逻辑图
服务器选型设计
依据航天电子SAP系统建设需求，推荐采取华为RH5885 v3高性能服务器。RH5885 V3是新一代4U 4路机架服务器。它支持Intel® Xeon® E7 v2系列处理器，可提供60个计算关键，经过处理器、内存、I/O、硬盘灵活配置，以最优性价比，满足数据库、ERP、商业智能分析、大数据、虚拟化等业务需求。
此次配置2台高性能RH5885 v3服务器，每台服务配置4颗E7-4820 v2 8核处理器,6根16G内存，共96G容量，最大可支持3T内存容量扩容，当地配置4块300G 15K高速热插拔硬盘，板载提供6个千兆网口及2块双通道8G HBA卡，冗余插拔电源。
存放选型设计
此次提议采取华为OceanStor 5300 v3系列存放设备，其含有面向云架构操作系统、新一代硬件平台和丰富智能管理软件。可扩展到8控、1TB缓存、5PB存放容量，支持16Gbps FC、56Gbps IB、PCI-E 3.0、12Gbps SAS、智能IO卡。满足大型数据库OLTP/OLAP、文件共享、云计算等数据存放需求，广泛用于政府、金融、电信、能源、媒资等行业。
OceanStor 5300 v3采取全冗余架构，配置32G缓存，提供8个8G FC及8个GE千兆前端主机接口，15块600G 15K SAS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存放环境。
虚拟化群集HA设计
当物理服务器宕机或重启，系统能够将含有HA属性虚拟机故障迁移到其它计算服务器，确保虚拟机能够快速恢复。
当计算服务器宕机后，因为单个集群内能够运行上千个虚拟机，为避免大量虚拟机迁移造成网络拥塞和目标服务器过载，系统会依据网络流量、目标服务器负荷选择将虚拟机迁移到不一样目标服务器。

当管理节点和物理服务器心跳中止超出30秒则会触发虚拟机HA，当一个虚拟机有运行状态忽然异常消失也会触发HA在其它正常计算节点上快速恢复业务。
预防脑裂：经过存放层面锁机制预防同一个虚拟机实例在多个CNA上同时开启。
CNA节点掉电恢复：CNA节点掉电恢复后，业务进程开机自开启恢复，其上之前运行虚拟机全部故障迁移至其它计算节点。
华为虚拟化架构设计
统一虚拟化管理
虚拟机资源管理
用户能够经过自定义方法或基于模板创建虚拟机，并对集群资源进行管理，包含资源自行动态调度（包含负载均衡和动态节能）、虚拟机管理（包含创建、删除、开启、关闭、重启、休眠、唤醒虚拟机）、存放资源管理（包含系统盘、用户盘和共享盘管理）、虚拟机安全管理（包含自定义VLAN或使用安全组），另外，还能够依据业务负载灵活调整虚拟机QoS（包含CPU QoS和内存QoS）。
虚拟机生命周期管理
虚拟机支持多个操作方法，用户可依据业务负载灵活调整虚拟机状态。虚拟机操作方法包含：
创建/删除/开启/关闭/重启/查询虚拟机
FusionCompute接收来自业务管理系统创建和查询虚拟机请求，依据请求中定义虚拟机规格（VCPU、内存大小、盘大小）、镜像要求、网络要求等，选择适宜物理资源创建虚拟机，并在虚拟机创建完成以后，查询虚拟机运行状态和属性。在使用虚拟机过程中，用户能够随时停止、重启、甚至删除自己虚拟机。该功效为用户提供了基础虚拟机操作和管理功效，方便用户对虚拟机使用。
休眠/唤醒虚拟机
当业务处于低负载量运行时，能够只保留部分虚拟机满足业务需求，将其它空闲虚拟机批量休眠，以降低物理服务器能耗；当需要业务高负载运行时，再将虚拟机批量唤醒，以满足高负载业务量正常运行需求。该功效满足业务系统对资源需求灵活性，提升系统资源利用率。
虚拟机模板
经过使用虚拟机模板功效，用户可对虚拟机定义规格化模板，并使用模板方法完成虚拟机创建。
CPU QoS
虚拟机CPU QoS用于确保虚拟机计算资源分配，隔离虚拟机间因为业务不一样而造成计算能力相互影响，满足不一样业务对虚拟机计算性能要求，最大程度复用资源，降低成本。
创建虚拟机时，可依据虚拟机预期布署业务对CPU性能要求而指定对应CPU QoS。不一样CPU QoS代表了虚拟机不一样计算能力。指定CPU QoS虚拟机，系统对其CPUQoS保障，关键表现在计算能力最低保障和资源分配优先级。
内存QoS
提供虚拟机内存智能复用功效，依靠内存预留比。经过内存气泡占用等内存复用技术将物理内存虚拟出更多虚拟内存供虚拟机使用，每个虚拟机全部能完全使用分配虚拟内存。该功效可最大程度复用内存资源，提升资源利用率，且确保虚拟机运行时最少能够获取到预留大小内存，确保业务可靠运行。
系统管理员可依据用户实际需求设置虚拟机内存预留。内存复用关键标准是：优先使用物理内存。
虚拟资源动态复用
虚拟机空闲时，可自动依据可设置条件将其部分内存、CPU等资源释放并归还到虚拟资源池，以供系统分配给其它虚拟机使用。用户可在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。系统能够输出不一样规格虚拟机、磁盘资源每小时或每日使用峰值统计。
资源扩容
虚拟化群集扩容
当物理资源成为瓶颈时，可增加物理服务器数量，只需将物理服务器添加到原有虚拟化资源池中，即可对虚拟化进行扩容。
虚拟机资源动态调整
FusionCompute支持虚拟机资源动态调整，用户能够依据业务负载动态调整资源使用情况。虚拟机资源调整包含：
离线/在线调整VCPU数目
不管虚拟机处于离线（关机）或在线状态，用户全部能够依据需要增加或降低虚拟机VCPU数目。经过离线/在线调整虚拟机VCPU数目，能够满足虚拟机上业务负载发生改变时对计算能力灵活调整需求。在线调整虚拟机VCPU数目后，用户必需经过重启虚拟机使调整生效。
离线/在线调整内存大小
不管虚拟机处于离线或在线状态，用户全部能够依据需要增加或降低虚拟机内存容量。经过离线/在线调整内存大小，能够满足虚拟机上业务负载发生改变时对内存灵活调整需求。在线调整虚拟机内存大小后，用户必需经过重启虚拟机使调整生效。
离线添加/删除网卡
虚拟机离线状态下，用户能够挂载或卸载虚拟网卡，以满足业务对网卡数量需求。
离线/在线挂载虚拟磁盘
不管虚拟机处于离线或在线状态，用户全部能够挂载虚拟磁盘，在不中止用户业务情况下，增加虚拟机存放容量，实现存放资源灵活使用。

资源调度节能环境保护
FusionCompute提供多种虚拟化资源池，包含计算资源池、存放资源池、虚拟网络、虚拟防火墙。资源调度是指这些虚拟化资源依据不一样负载进行智能调度，达成系统多种资源负载均衡，在确保整个系统高可靠性、高可用性和良好用户体验同时，有效提升了数据中心资源利用率。FusionCompute支持以下两种调度：
负载均衡
在一个集群内，对计算服务器和虚拟机运行状态进行监控过程中，假如发觉集群内各计算服务器业务负载高低不一样并超出设置阈值时，依据管理员预先制订负载均衡策略进行虚拟机迁移，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
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以后才能使用动态节能调度功效。在一个集群内，对计算服务器和虚拟机运行状态进行监控过程中，假如发觉集群内业务量降低，系统将业务集中到少数计算服务器上，并自动将剩下计算服务器关机；假如发觉集群内业务量增加，系统将自动唤醒计算服务器并分担业务。
虚拟机热迁移
FusionCompute支持在同一共享存放主机之间自由迁移虚拟机。在虚拟机迁移期间，用户业务不会有任何中止。该功效可避免因服务器维护造成业务中止，降低数据中心电能消耗。

技术设计方案优势
服务器虚拟化价值
降低系统有形成本，提升硬件使用率
使用服务器虚拟化同时，降低了服务器、软件许可、服务器空间，降低能耗，从而降低IT总成本；同时使硬件资源利用率得到大幅度提升，CPU利用率从原来不足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；提升资源利用率，降低硬件投资成本和运行支出 。
改善系统可管理性，提升可靠性
IT标准化有利于愈加好地管理服务器环境，确保高可用性和高安全性；降低为保障业务连续性和提供系统故障容灾所需成本。同时提供虚拟化热迁移、资源资源热插拔等特征，降低系统计划内宕机时间，同时实现零宕机硬件维护和升级，确保业务连续性。
经过云平台HA、热迁移功效，能够有效降低设备故障时间，确保关键业务连续性，避免传统IT，单点故障造成业务不可用。
提升服务水平和运维效率
提升产品可靠性和性能，使维护人员专注于更高价值任务。同时提供一键式布署，简化业务布署，实现快速业务上线，提升业务灵敏度。
利用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，智能地依据应用负载进行资源弹性伸缩，从而大大提升系统运作效率，使 IT 资源和业务优先事务能够愈加好地协调，便于业务快速发放, 缩短业务上线周期，高度灵活性和可扩充性、提升管理维护效率。
服务器虚拟化特点
快速业务布署
l 通用硬件平台，方便IT系统统一进行计划，集中采购和建设。
l 设备资源池化，共享资源，提升资源利用率。
l 资源自动分配，缩短系统布署周期，加紧业务上线速度
统一资源管理
l 统一管理服务器、存放、网络设备和虚拟化资源。
l 跨域资源管理
开放系统
含有良好开放性，兼容众多厂商产品，和各厂商传统平台可自由互联互通，并大力参与和推进数据中心计算平台标准化。
软件组成
FusionCompute逻辑结构以下：

FusionCompute各模块功效以下：
模块
功效
CNA
CNA关键提供以下功效：
提供虚拟计算功效。
管理计算节点上虚拟机。
管理计算节点上计算、存放、网络资源。
VRM
VRM关键提供以下功效：
管理集群内块存放资源。
经过DHCP（Dynamic Host Configuration Protocol）为该虚拟机分配私有IP地址。
管理集群内计算节点，将物理计算资源映射成虚拟计算资源。
管理集群内网络资源(IP/VLAN/安全组/DHCP)，为非VPC虚拟机分配私有IP地址。
管理集群内虚拟机生命周期和虚拟机在计算节点上分布和迁移。
管理集群内资源动态调整。
经过对虚拟资源、用户数据统一管理，对外提供弹性计算、存放、IP等服务。
经过提供统一操作维护管理接口，操作维护人员经过WebUI远程访问FusionCompute对整个系统进行操作维护，包含资源管理、资源监控、资源报表等。
接口和协议
FusionCompute提供开放、标准协议接口，可和多个设备实现对接或互通，和对接实体之间接口和协议以下图所表示：

接口名称
接口作用
对接实体
协议名称
VRM系统对外提供接口
FusionManager从FusionCompute获取虚拟化资源配置、告警等信息；FusionCompute依据FusionManager指令，对虚拟机进行管理。
FusionManager
SOAP
软件布署方案
FusionCompute逻辑节点以下图所表示：

节点
说明
VRM
FusionCompute管理节点，提供管理界面对虚拟化资源进行统一管理。
主机
即物理服务器，为FusionCompute提供
相关产品介绍
RH5885 V3高性能服务器

产品概述
FusionServer RH5885 V3是新一代4U 4路机架服务器。它支持Intel® Xeon® E7 v2系列处理器，可提供60个计算关键，经过处理器、内存、I/O、硬盘灵活配置，以最优性价比，满足数据库、ERP、商业智能分析、大数据、虚拟化等业务需求。
产品特点
l 稳定可靠：支持53项RAS特征，包含内存镜像、内存备用、链路自动恢复等特征，支持故障预告警等功效；
l 性能卓越：E7 v2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；
l 扩展灵活：最高支持23个2.5英寸当地硬盘，适适用于大数据分析等应用场景；
l 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。
产品规格
规格
RH5885 V3
形态
4U 机架服务器
处理器数量
2个或4个
处理器型号
Intel® Xeon® E7-4800 v2系列处理器，L3缓存最大37.5MB
最大内存容量
48条DDR3 DIMM插槽，最大容量3TB（单条64GB）
最大当地存放
支持8个或23个2.5英寸SATA\SAS\SSD硬盘
板载网络
可选配2个GE接口、4个GE接口或2个10GE接口
PCIe扩展
最大7个PCIe扩展插槽
风扇
5个热插拔对旋风扇，支持N+1冗余
电源
冗余电源模块，支持热插拔
管理
集成BMC管理模块
兼容IPMI 2.0、SNMP v3、SNMP Trap v1、CIM和WS-MAN
支持SOL、KVM over IP、Web UI、CLI、IPMI工具和虚拟媒体
支持黑匣子功效
支持操作系统
Microsoft Windows Sever、Red Hat Enterprise Linux、SUSE Linux Enterprise Server、Oracle Enterprise Linux、Debian、CentOS、Kylin Linux、Oracle Server VM、Citrix XenServer、Vmware ESXi等
供电
支持110V/220V AC或-48V DC 输入
工作温度
5 º C-40 º C
尺寸（宽x深x高）
447 mm x 790 mm x 175 mm

OceanStor 5300存放

产品概述
企业融合存放，含有面向云架构操作系统、新一代硬件平台和丰富智能管理软件。可扩展到8控、1TB缓存、5PB存放容量，支持16Gbps FC、56Gbps IB、PCI-E 3.0、12Gbps SAS、智能IO卡。满足大型数据库OLTP/OLAP、文件共享、云计算等数据存放需求，广泛用于政府、金融、电信、能源、媒资等行业。
产品特点
l SAN和NAS融合、异构设备融合、高中低端融合、HDD和SSD融合、主存和备份融合；
l 连续领先规格，支持8个控制器，最大1TB缓存，5PB存放容量，支持16Gbps FC、56Gbps IB、PCI-E 3.0、12Gbps SAS、智能IO卡；
l 最简单管理平台，支持可视化管理，多型号产品管理，并兼容Windows/iOS/Andriod移动管理；
l 适适用于多业务承载、多设备型号、业务快速增加等场景，有效保护用户初始投资，降低整体TCO。
产品规格
型号
5300 V3
控制框特征
存放处理器
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
支持存放协议
FC、FCoE、iSCSI、InfiniBand、NFS、CIFS、HTTP、FTP
前端通道端口类型
1Gbps Ethernet、10Gbps FCoE、10Gbps TOE、16Gbps FC、56Gbps InfiniBand
后端端口类型
SAS3.0（单端口4*12Gbps）
最大I/O模块数
2
（每控制器）
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、NL SAS
RAID 支持
0,1,3,5,6,10,50
支持快照数量（LUN）
256
支持LUN数量
2048
支持快照数量（单文件系统）
2048
单文件最大容量
256TB
关键软件特征
数据保护软件
HyperSnap（快照），HyperCopy（LUN拷贝），
HyperClone（克隆），HyperMirror（卷镜像），
HyperReplication（远程复制），HyperLock（WORM）
关键业务保障
SmartQoS（智能服务质量控制），SmartPartition（智能分区）
SmartCache(SSD智能缓存)
资源效率提升
SmartTier（智能数据分级）， SmartThin（智能精简配置），
SmartMotion（智能数据迅移），SmartMulti-Tenant（多租户），
SmartMigration（LUN迁移）， SmartCompression（在线压缩），
SmartDedupe（在线重删）， SmartQuota（配额管理），
SmartErase（数据销毁）
存放管理软件
UltraPath（多路径管理），Cloud Service( 远程维护管理) ，
ReplicationDirector（容灾管理软件）
虚拟化特征支持
异构虚拟化
整合主流厂商设备存放资源，存放资源统一管理灵活分配
块级虚拟化
数据均衡分布，故障快速恢复
计算虚拟化支持
虚拟机支持：VMware、Citrix、Hyper-V
虚拟化环境增值特征：支持VMware VAAI，支持VSphere、VCenter集成
物理特征
电源
AC:100V ～ 127V或200V ～240V
DC:192V ～ 288V或–48V ～ –60V
尺寸（高×宽×深）
2U控制框：
86.1mm×447mm×750mm
2U硬盘框：86.1mm×447mm×490mm
4U硬盘框：175mm×447mm×490mm
4U高密硬盘框：175mm×447mm×790mm
重量
2U控制框≤37 Kg
2U硬盘框≤20kg
4U硬盘框≤40kg
4U高密硬盘框≤91Kg
工作环境温度
海拔低于1800m 时，5℃～40℃；海拔为1800m ～ 3000m 时，5℃～ 30℃
工作环境湿度
5%RH～90％RH

OceanStor SNS2124

产品概述
OceanStor SNS2124是面向小型独立SAN和大型关键交换边缘拓扑全光纤交换机。 含有经济高效、简单易用、布署快捷、易于扩展等特点，意在降低企业SAN成本，提升易用性，提升扩展性，尤其在需要网络扩展环境下，是最经济选择。
产品特点
l ISL链路聚合：基于帧链路聚合，将多条ISL链路合并为一条逻辑链路，以实现高效带宽利用和负载均衡；
l 端口自适应：拥有自动适应功效，SNS2124实现速率8Gb到1Gb自适应；
l 按需扩展：含有按需端口扩展（Ports on Demand）等功效，所以，企业能够依据需要随时扩展自己存放网络而不会影响业务正常运行。
产品规格
型号
SNS2124
硬件特征
端口数
共24个端口，以8端口增量增加为8、16和24个通用端口
端口类型
FL_Port、F_Port、M_Port、E_Port、U_Port、N_Port
端口速率
1、2、4和8 Gbit/sec
最大延时
当地交换端口延时为700 ns
总带宽
192 Gbps：24端口×8Gbps 或384 Gbps：24端口×8Gbps×2（全双工）
介质类型
SFP、SFP+、LC接头、短波（SWL）、长波（LWL）、超长波（ELWL）
最大帧大小
2112 字节净负荷
缓冲帧
可动态分配700帧，每端口最多为484帧
可扩展性
功效全方面Fabric架构，最多可有239台交换机
服务等级
Class 2、Class 3、Class F（交换机间帧）
USB
1个USB口，用于系统日志文件下载或微码升级
软件特征
可视化用户界面
全部关键部件LED指示灯、基于Web管理界面和故障定位指示
管理性
Telnet、HTTP、SNMP v1/v3（FE MIB, FC Management MIB）；审核、系统日志、变更管理追踪；符合SMI-S标准，SMI-S脚本工具集，管理域；面向选定插件功效试用版许可证
物理特征
电源
AC 85 V to 264 V～1 A to 0.5 A
功耗
常规为48瓦；24个8 Gbit/sec最多可达57瓦
尺寸
1U，43mm（高）× 429mm（宽）×307mm（深）
重量
4.2kg（9.30磅），无SFP/SFP + 介质