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1、 XXXXXX 云计算数据中心 技术方案 V3.0 XXXXXX 云计算平台技术方案 目录 第 1 章 项目概述 ...........................................................................................................................................
2、 4 1.1. 建设背景 .................................................................................................................................................... 4 1.2. 面临的风险和挑战 ...............................................................................................................
3、 5 1.3. 建设目标 .................................................................................................................................................... 6 1.4. 建设原则 .......................................................................................................
4、 7 1.5. 云计算平台优势 ........................................................................................................................................ 8 第 2 章 需求分析 .....................................................................................
5、 10 2.1. 现状分析 .................................................................................................................................................. 10 2.2. 总体建设需求 .............................................................
6、 11 2.2.1. 网络系统............................................................................................................................. 12 2.2.2. 运维监控管理与安全防护 ..........................................................
7、 12 2.2.3. 应用主机及资源分配......................................................................................................... 13 2.2.4. 数据存储.......................................................................................................................
8、 13 2.2.5. 应用级容灾......................................................................................................................... 14 第 3 章 XXXXXX 云计算平台总体规划 .......................................................................................................... 15 3.1. 云计算平台整体建
9、设思想 ...................................................................................................................... 15 3.2. 云计算平台整体系统结构 ...................................................................................................................... 16 3.3. 云计算平台总体管理架构 ................
10、 19 3.4. 计算资源和存储资源配置估算 .............................................................................................................. 20 3.4.1. 计算资源需求估算..........................................
11、错误！未定义书签。 3.4.2. 存储资源需求估算.............................................................................错误！未定义书签。 第 4 章 云计算资源层设计 ................................................................................................................................ 21
12、 4.1. 云计算基础架构体系 .............................................................................................................................. 21 4.1.1. 设计原则............................................................................................................................. 21 4.1.2. 系统总
13、体架构..................................................................................................................... 22 4.1.3. 虚拟化拓扑的结构............................................................................................................. 24 4.2. 云计算中心虚拟化组件 ..............................
14、 24 4.3. 云计算中心的设计 .................................................................................................................................. 28 4.3.1. 存储网络架构.........................................
15、 30 4.3.2. 数据保护............................................................................................................................. 30 4.3.3. 网络规划...................................................................
16、 30 4.3.4. 高效防病毒.........................................................................................错误！未定义书签。 4.3.5. 云计算资源统一管理平台 ................................................................................................. 32
17、4.3.6. 业务子云系统系统架构 ..................................................................................................... 34 第 5 章 云计算中心网络层设计 ........................................................................................................................ 36 -第 1页 - 云计算平台技术方案
18、 5.1. 设计思路 .................................................................................................................................................. 36 5.1.1. XXX 云平台网络建设需求 ................................................................................................ 36 5.1.2. 云平台网络建
19、设原则 ......................................................................................................... 36 5.2. 云平台网络系统整体架构 ...................................................................................................................... 38 5.2.1. 整体架构设计思想...............................
20、 38 5.2.2. 云平台整体架构规划设计 ................................................................................................. 40 5.2.3. 云平台内网网络系统设计 .............................................................................
21、 42 5.2.4. 云平台外网网络系统设计 ................................................................................................. 52 5.2.5. 云平台图像专网网络系统设计 ......................................................................................... 55 5.2.6. 云计算数据中心示意图 ...................
22、错误！未定义书签。 5.2.7. XX 业务专网云平台网络系统设计 ................................................................................... 57 5.2.8. 云平台网络关键技术支撑 ................................................................................................. 58 第
23、6 章 云计算中心安全层设计 ........................................................................................................................ 63 6.1. 云平台安全建设需求 .............................................................................................................................. 63 6.2. 云平台安全建设
24、思路 .............................................................................................................................. 64 6.3. 云平台安全系统总体设计 ...................................................................................................................... 66 6.4. 云平台安全防护详细设计 .........
25、 67 6.4.1.平台层安全......................................................................................................................... 68 6.4.2.主机层安全..................................
26、 77 6.4.3.数据层安全......................................................................................................................... 80 第 7 章 业务系统应用迁移 ....................................................
27、 96 7.1. P2V 迁移的选择介绍 ...............................................................................................错误！未定义书签。 7.2. 系统迁移工具简介 ................................................................................
28、错误！未定义书签。 7.2.1. 为什么要迁移服务器 .........................................................................错误！未定义书签。 7.2.2. 虚拟迁移的性能指标 .........................................................................错误！未定义书签。 7.3. 迁移的步骤 ....................................................
29、错误！未定义书签。 7.4. 基于 VMWARE CONVERTER 的 P2V 迁移 ...............................................................错误！未定义书签。 7.5. 迁移前的准备工作 ..................................................................................................错误！未定义书签。
30、7.6. 迁移详细方法 ..........................................................................................................错误！未定义书签。 7.7. 业务迁移安排 ..........................................................................................................错误！未定义书签。 7.8. 迁移后的测试和验证 ...........................
31、错误！未定义书签。 7.9. 迁移后的优化 ..........................................................................................................错误！未定义书签。 7.10. 业务迁移应急处理方法 ............................................................................
32、错误！未定义书签。 7.11. 机房搬迁概述 ...................................................................................................................................... 106 7.12. 搬迁规划 .................................................................................................................
33、 106 7.13. 详细实施方案 ...................................................................................................................................... 107 -第 2页 - 云计算平台技术方案 7.14. 设备关机搬迁前准备工作 ..........................................................
34、 108 第 8 章 云计算中心的容灾设计 ...................................................................................................................... 109 8.1. 数据备份 ...................................................................................
35、 115 8.2. 备份设计保护 ........................................................................................................................................ 117 8.3. 数据容灾 .....................................................................
36、 119 第 9 章 云中心一期建设规划 ............................................................................................错误！未定义书签。 9.1. 一期建设内容 ....................................................................................
37、错误！未定义书签。 9.2. 计算资源与存储资源需求估算 ..............................................................................错误！未定义书签。 9.2.1. 计算资源需求估算.............................................................................错误！未定义书签。 9.2.2. 存储需求估算.......................................
38、错误！未定义书签。 9.3. 云平台一期部署架构 ..............................................................................................错误！未定义书签。 9.4. 一期系统配置清单 ..................................................................................................错误！未定义书签。
39、 -第 3页 - 云计算平台技术方案 第 1章 项目概述 1.1. 建设背景 过去几十年，信息化经历了大型机时代的终端-主机模式（T-S 模式），个人 PC 时代的客户机-服务器模式（C-S 模式），发展到互联网时代的浏览器-服务器 模式（B-S 模式）。在过去的二十年里，互联网将全世界的单位与个人连接了起 来，实现了资源共享，这也深刻地影响着各种业务形
40、态及每个人的日常生活。新 时代里，用户对互联网内容的贡献和互动空前增加，软件和资源更多地以服务的 形式通过互联网被发布和访问， “像用水用电一样使用 IT 资源”这种新时代的服 务模式对数据中心的建设有了更高的要求，决定了传统的数据中心建设模式和方 案不再能满足新时代创新应用的需求，导致了新老技术的整合、成熟和创新，这 就是“云计算”技术。云计算并不是突兀出现的，云计算是在现有 IT 技术和业务 应用基础上的升华，也是社会分工的必然。 中央关于推进信息化与工业化融合、加快信息化建设等重大战略决策的贯彻 落实，为云计算技术发展创造了良好的环境。同时
41、云计算技术正进入新的发展 时期，展示了云计算技术与应用发展的广阔前景。根据 XXX 部、省厅对 XXX 科技信息化发展部署要求，下一代的 XXX 数据中心要以云平台为核心技术，响 应国家节能减排号召，减少 XXX 科技信息化硬件重复投资，增强数据中心的运 维安全管理，建成高科技、高可用的新一代数据中心。 随着 XXXXXX 东迁以及新指挥大楼建设，和当前打防管控工作的需要，我 们越来越迫切的需要一个采用云计算架构的数据中心，以实现全局 IT 资源的大 整合，实现各 XX 数据中心的大集中，实现管理人才的合理利用。同时充分利用 云计算的高性能、高
42、可用、高扩展的优势，为打防管控核心应用数据仓库和一网 控图综平台提供强大的硬件基础设施，将为全市 XXX 业务工作的开展提供更加 有力的支持和保障。 -第 4页 - 云计算平台技术方案 1.2. 面临的风险和挑战 XXXXXX 现有数据中心机房，管理着全市综合查询、执法办案、移动警务 等各种全局性应用。由于近几年信息化要求不断提高以及信息化建设投入不断增 加，XXX 工作对各种信息化系统的依赖不断加强，各项工作的紧迫性和连续性 较高，因此任何情况下，XXX 系统数据中心的运行都必须保持畅通、不
43、间断。 但目前 XXXXXX 数据中心的状态离畅通和不间断运行还有一定差距。基于 原有的数据中心架构和运维模式，使得要实现以上两个基本要求需要投入大量的 建设和维护资金，主要表现在以下几个方面： （1）资源浪费严重 基于原有的建设和运维模式，各单位为了满足自身的信息化建设需求，各自 采购服务器、存储、安全等硬件设备，但是由于自身的应用和硬件提前量的储备 等原因，造成设备的处理能力留有很大余地，重复投资造成了极大的资源浪费。 同时，各应用系统的服务器工作负载不一，服务器资源不能被合理、有效利 用，多数服务器工作负载较轻，只有极少数服务器负载较
44、高，由于基于原有的硬 件部署方式无法对资源进行共享和调配，做到资源合理有效利用，造成了的设备 资源浪费，能耗高，占用机房面积大，管理繁杂并且故障率极高。 （2）面对需求部署响应缓慢 目前 XXX 信息化进度非常迅速，对应用系统的部署及对时间和灵活性要求 越来越高，系统越早日投入运行越能尽早发挥其效力，但原有的硬件资源部署方 式沿用按需采购，随用随买的方式，需要复杂的审批流程，面临各种不确定因素； 硬件到位后还需要进行安装、调试、系统部署等工作，整体过程复杂，重复劳动 大大降低了系统部署效率。 （3）应用和数据没有安全保障 XXX 系统
45、的应用多是基层民警、各业务部门进行 XXX 工作的基础信息化工 具，经过常年的建设和使用，积累了基于实战应用的规范化工作流程和大量丰富 -第 5页 - 云计算平台技术方案 完整的数据，XXX 工作逐渐形成依托信息化的模式，因此对应用系统稳定不间 断运行和数据安全保护有着极高的需求。 但目前的建设方式中由于资金和原有建设模式的限制，各种应用系统的服务 器等都缺乏基于应用的备份机制，所部属的服务器等硬件一旦发生故障需要维护 时，应用系统都要进行停机维护，无法保证关键业务的不间断运行，还要承担数 据丢失的风险。
46、4）数据中心迁移需要周密的解决方案 目前市局新办公大楼在建，数据中心即将面临东迁，大量的数据、应用、网 络需要重新部署。由于近几年所使用的软硬件产品多，涉及到的供应商也很多， 重新部署所有的应用技术难度很高，既要保证业务的连续性又要保证数据的安全 性，还有很多不可预见的因素，这些问题都需要提前做出评估并且提出解决方案。 随着 XXXXXX 东迁日期的临近，局里的所有信息系统的迁移也提上了日程。 另外 XXXXXX 面还没有灾备中心，如果中心机房发生长时间停电等意外事故， 那么上述应用系统就停止服务，进而影响济南市 XXX 系统业务的正常开展。
47、XXXXXX 的信息化平台必须实现应用与硬件的松耦合、资源动态配置和扩展、 自动化管理、高可用和数据安全，而云计算技术正是实现这一共享硬件平台的必 要的和可行的技术和工具。因此，云计算平台建设势在必行。 1.3. 建设目标 依托云计算技术，对 XXX 业务系统实行统一规划和建设。所有资源整合后 在逻辑上以单一整体的形式呈现，并可按需进行动态扩展和配置。按照分阶段可 升级的标准要求，为多级单位提供应用支撑基础平台服务和数据存储、容灾、交 换等服务，实现基础软硬件资源的统一管理、按需分配、综合利用，增强数据中 心的可管理性，提高应用的兼容性和
48、可用性，加速业务系统的部署，提升硬件资 源的利用率，降低各级单位系统建设成本和日常运行维护成本，降低能源消耗， 逐步形成以“XXX 内网、Internet 互联网、图像专网、XX 业务专网”四网为基础； 以“存储平台、网络平台、安全平台、应用平台、管理平台”五平台为依托；等 -第 6页 - 云计算平台技术方案 各部门业务应用为重点；以“满足数据中心基础设施 15 年规划和应用系统规模 增长 3 年需求”为目标的四维 XXX 云计算平台，为济南市 XXX 工作提供全面、 合理、快捷的服务。 1.4. 建设原则
49、 结合本项目的实际应用和发展要求，在进行云计算平台方案设计过程中，应 始终坚持以下原则： （1）可扩展性原则 为了保护已有的投资以及不断增长的业务需求，系统必须具有灵活的结构并 留有合理的扩充余地，以便根据需要进行适当的变动和扩充；主要业务平台系统 应采用开放的结构，符合国际标准、工业标准和行业标准，适应技术的发展和变 化。由于本次市局信息系统整体东迁，相当于系统重新规划和建设，所以我们把 主要精力放在满足现有业务需求和对未来的系统扩展的支持性上，也就是需要设 计成一个便于扩展的系统架构，系统应具备良好的扩展能力并能够便捷地进行扩 展。
50、 （2）合理性原则 在一定的资金条件下，以适当的投入，建立性能价格比高的、先进的、完善 的业务系统。所有软硬件的选型和配置要坚持性能价格比最优原则，同时兼顾与 市局已有设备和系统的互联互通能力，以及与目前操作系统和应用系统的兼容性。 在满足系统性能、功能以及考虑到在可预见的未来不失去先进性的条件下，尽量 取得整个系统的投入合理性，以构成一个性能价格比优化的应用系统。系统架构 的设计应尽可能地运用虚拟化、云计算等新技术，以符合未来的技术发展方向。 这种设计方法可以最大化地利用投资，并在利用率、管理、能源等各方面提高用 户投资的效率，降低总体拥
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