浪潮虚拟化系统解决方案
私有云数据中心建设中,云计算操作系统是实现基础设施即服务(IaaS,Infrastructure as a Service)的核心组件。
云计算操作系统主要包含虚拟化系统和云计算管理平台。私有云数据中心通过虚拟化系统将虚拟化资源池集群中的计算、存储、网络资源进行虚拟化,构建虚拟化资源池。通过云计算管理平台将虚拟化资源池集群统一管理、运维、监控、提供用户服务交互门户,交付给企业各部门组织和组织用户,提供云服务器、网络、存储、防火墙、负载均衡等各种形式的云服务。
浪潮虚拟化系统解决方案InCloud Sphere正是面向私有云和行业云设计开发的,管理数据中心硬件与软件资源的系统软件。作为沟通底层资源与上层应用的桥梁,浪潮服务器虚拟化系统整合计算、存储、网络三大物理资源,形成一个有机的整体,统一、智能、灵活地管理、分配和调度资源与业务。
InCloud Sphere实现物理资源池的动态共享,提高资源利用率,减少物理资源的数量,简化IT架构的物理分布,通过虚拟服务器高可用(HA)功能,在物理服务器发生故障的情况下,能够保证业务系统可持续的提供服务。
1. 系统架构
浪潮虚拟化系统解决方案InCloud Sphere系统功能架构如下图1所示:
图 1 InCloud Sphere功能架构
虚拟化层(计算虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化)为底层的服务器、存储和网络资源提供了统一融合的资源视图;在虚拟化层之上构建资源管理与调度层;UI/API层为用户和开发人员提供多种系统管理策略;安全、容灾备份、兼容性与稳定性等模块实现对系统整体
的控制和维护。
虚拟化系统直接构建在物理硬件之上,在功能上主要是完成物理资源的池化与重新组合:基于Hypervisor实现计算资源的池化,基于分布式存储/集中式存储实现存储资源的池化,基于虚拟交换机和虚拟路由器实现网络资源的池化,经由这几种技术形成了统一的计算池、存储池和网络池,在此基础之上通过按需组合构建虚拟主机和虚拟机群对外提供服务。虚拟化系统同时提供了资源调度(DRS/DPM/HA)、镜像管理和资源管理等功能,为上层实现高级功能提供支持。
2. 主要功能
根据业务和运维管理需求,InCloud Sphere虚拟化系统具有如下功能: 兼容异构软硬件平台
支持当前主流厂商的x86服务器产品。兼容现有市场上X86服务器上能够运行的主流操作系。
虚拟机
虚拟机是一个由Hypervisor控制的软件构造体。所有虚拟机配置信息、状态信息和数据都封装在存储在数据存储中的一组离散文件中。这使虚拟机具有可移动性,并且易于备份或克隆。
由于虚拟机于硬件,再加上它具备封装和兼容性这两个特性,因此可以在不同类型的 x86 计算机之间自由地移动它,而无需对设备驱动程序、操作系统或应用进行任何更改。事实上,您可以在一台物理计算机上混合运行不同类型的操作系统和应用。
NFS、CFS和vSAN存储类型支持
InCloud Sphere的数据存储,以文件或块的形式来存取虚拟机的相关资源,如磁盘镜像、快照和备份等数据。InCloud Sphere提供多种数据存储类型,包括NFS、CFS和vSAN。
快照(Snapshot)
Snapshot将现有的状态标记一个结束,只对虚拟机进行增量备份,因此速度快,并能根据需要快速恢复到每一个备份点,对业务中断后提供快速恢复功能保证,进行提高整体系统的连续性。
迁移(VMotion)
VMotion使运行中的虚拟机从一台物理服务器实时迁移到另一台物理服务器,同时保持
业务的连续运行。实现了零停机时间和连续可用的服务,并能全面保证事务的完整性。是用于创建动态、自动化、自我优化的数据中心的关键促成技术。
高可靠性(HA)
虚拟化HA 自动监控物理服务器的可用性。可检测物理服务器故障,如果检测到故障,可重新在资源池中其他物理服务器上启动虚拟机,整个过程无需人工干预。该功能组件比传统的双机冷备更具有自动启动的优势。
容错(FT)
为应用程序提供持续可用性,防止因服务器故障导致的停机和数据丢失。主用和备用虚拟机在不同的服务器上。为指定虚拟机制作一个副本,在主用虚拟机的所有操作都会被镜像到备虚拟机
运行主用虚拟机的主机发生故障,系统执行透明故障切换,备用虚拟机立刻被激活以替换主用虚拟机,所有关于虚拟机的状态信息都会被完整保留。用户不会遭遇服务中断和数据丢失的影响。
FT的功能相当于双机热备,但是比传统的双机热备更具有优势,它可以时刻在两个不同的物理服务器上保持两个相同的镜像,其中一台出现故障时,不影响业务的运行,同时自动在另一台物理服务器上建立以特相同的镜像。
动态资源分配(DRS)
跨资源池不间断地监控利用率,并在多台虚拟机之间智能地分配可用资源,使资源优先用于最重要的应用程序,以便让资源与业务目标相协调。
自动、不间断地优化硬件利用率,以响应不断变化的情况。为业务部门提供专用的虚拟基础结构,同时让 IT部门能够集中、全面地控制硬件。
执行零停机服务器维护。通过使用分布式电源管理来整合工作负载和关闭集群中的虚拟机暂时不需要的耗电服务器,从而减少数据中心的能耗。
存储迁移(Storage Vmotion)
全面保证事务的完整性。提供零停机迁移,并全面保证事务的完整性。不会对虚拟环境中运行的业务造成任何终端影响。
互操作性。操作系统和硬件的彻底性,允许 Storage VMotion 跨 虚拟化主机所支持的任何类型的硬件和存储设备迁移运行任何操作系统的任何虚拟机。
支持光纤通道 SAN。利用光纤通道 SAN 存储系统,实现虚拟机磁盘文件的实时迁移。 标准交换机和分布式交换机
标准交换机可使用物理以太网适配器(也称为上行链路适配器)将虚拟网络连接至物理网络,以将标准交换机连接到物理交换机。此类型的连接类似于将物理交换机连接在一起以创建较大型的网络。
分布式交换机可以从一个集中界面为整个数据中心设置虚拟机访问交换,从而简化了虚拟机网络连接。使之可以轻松地跨多个主机和集群调配、管理和监控虚拟网络连接。分布式交换机还提供了丰富的监控和故障排除功能,并为高级网络连接功能提供支持。
云数据中心网络一般需要结合标准交换机和分布式交换机使用。 虚拟机资源QoS
提供虚拟机网络、存储QoS控制,可以对虚拟机资源进行。 网络QoS可以对上下网络带宽进行设置。 存储QoS可以对存储读写速率和IOPS进行设置。 OVF支持
OVF(Open Virtualization Format)是一种开放的文件规范,定义了不同虚拟机之间的标准虚拟文件格式,包含了定义一个虚拟机所需要的配置信息,虚拟机镜像,对应文件的
SHA校验码等。支持OVF便于用户的虚拟机在不同的InCloud Sphere系统之间的导入导出,减少重新部署虚拟机和业务带来的额外开销,最大化减少对用户业务的影响。
P2V & V2V工具
P2V(Physical to Virtual)可以将用户运行在物理主机上的系统环境打包转换成可以在虚拟化环境中运行的系统。可以将运行在物理主机上的操作系统、应用程序或者数据等,制作成虚拟机镜像的形式。
V2V(Virtual to Virtual)将运行在不同虚拟化平台上的虚拟机转换到当前的虚拟化平台中运行。
可以将用户现有的物理平台迁移至虚拟平台,最大化保证用户环境的完整性,也可将现有的虚拟机进行迁移,实现虚拟机的跨平台切换特性。
图像界面管理
提供统一的图形界面管理软件,可以在一个地点完成所有虚拟机的日常管理工作,包括控制管理、CPU内存管理、用户管理、存储管理、网络管理、日志收集、性能分析、故障诊断、权限管理、在线维护等工作。同时支持Web Client和命令行管理功能。
提供拓扑管理,直观显示数据中心、集群、计算节点、虚拟机和存储系统之间的关系,方便运维和管理,并给予拓扑图可实现虚拟机生命周期的基本管理。
3. 客户价值
浪潮虚拟化系统为计算、存储和网络提供了完整的虚拟化解决方案,支持资源的灵活分配、动态组合、在线调整与智能调度,并以虚拟机或虚拟机集群的形式将最终资源呈现给用户。
浪潮虚拟化系既可以单独使用,也可以配合浪潮云海•云数据中心操作系统构建更大范围的云数据中心管理平台;同时还提供了开放接口,支持二次开发,方便与其他管理平台的集成整合。
浪潮致力于成为中国领先的云计算解决方案供应商,可提供涵盖IaaS、PaaS、SaaS三个层面的整体解决方案。凭借浪潮高端服务器、海量存储、服务器虚拟化系统、云操作系统和信息安全技术为客户打造领先的云基础架构,基于浪潮企业、行业、政务信息化软件、终端产品和解决方案,全面支撑企业云、行业云和政务云建设。