华为云数据中心解决方案技术白皮书.docx

《华为云数据中心解决方案技术白皮书.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《华为云数据中心解决方案技术白皮书.docx（64页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、1技术背景81.1 数据中心架构现状81.2 数据中心架构的挑战81.3 数据中心的发展趋势82分布式云数据中心解决方案架构102.1 分布式云数据中心解决方案架构目标102.2 分布式云数据中心总体架构122.3 分布式云数据中心逻辑部署图122.4 分布式云数据中心数据关系图143分布式云数据中心解决方案关键特性163.1 虚拟数据中心163.1.1 适用场景163.1.2 部署架构163.1.3 VDC 角色173.1.4 关键特性183.2 SDN 网络253.2.1 适用场景253.2.2 部署架构253.2.3 特性设计273.2.4 关键特性283.2.5 SDN控制器设备配套2

2、93.3 统一管理303.3.1 适用场景303.3.2 部署架构313.3.3 关键特性323.4 POD343.4.1 POD概念343.4.2 标准PoD 343.4.3 高扩展POD 363.4.4 高性能POD 373.5 备份业务383.5.1 适用场景383.5.2 部署架构393.5.3 关键特性413.6 容灾业务453.6.1 适用场景453.6.2 部署架构463.6.3 关键特性493.7 安全管理563.7.1 适用场景563.7.2 部署架构573.7.3 关键特性584典型部署场景634.1单DC部署634. 1. 1物理架构634. 1.2架构概述634. 1.

3、3组件部署规格建议644.2双活容灾部署654. 2. 1物理架构654.2.2架构概述654. 2.3组件部署建议664.3多DC分布式部署664. 3. 1物理架构665. 3.2架构概述676. 3.3组件部署规格建议67表目录表1单DC二层部署配置表错误！未定义书签。表2单DC三层部署配置错误！未定义书签。图目录图表1分布式云数据中心逻辑架构12图表2分布式云数据中心传统架构逻辑部署图13图表30PenStaCk架构下部件部署图13图表4服务式云数据中心概念关系14图表5FM+ SC方式部署16图表 6SC + OPenStaCk方式部署 17图表7VDC功能概述18图表8基于模板的业

4、务快速部署23图表9 DC2 SDN网络框架图(OPenStaCk) 25图表10DC2 SDN网络框架图(FM)26图表IIDC2网络子系统架构图26图表12SDN控制器实现VXLAN的部署框图29图表13物理、虚拟资源统一管理31图表14异构虚拟化管理31图表15DC2管理子系统总体架构32图表16DC2管理系统部件组合33图表17虚拟机备份架构错误！未定义书签。图表18应用备份架构 错误！未定义书签。图表19虚拟机快照错误！未定义书签。图表20备份过程示意图错误！未定义书签。图表21备份恢复示意图错误！未定义书签。图表22阵列容灾部署框架错误！未定义书签。图表23主机层复制容灾部署框架错

5、误！未定义书签。图表24FUSiOnSPhere云平台双活容灾方案网络拓扑错误！未定义书签。华为机密，未经许可不得扩散图表25基于阵列复制的云平台数据级容灾拓扑图错误！未定义书签。图表26同步复制I/O处理原理图错误！未定义书签。图表27异步复制I/O处理原理图错误！未定义书签。图表28复制一致性组示意图错误！未定义书签。图表29FUSiOnSPhere云平台双活容灾方案网络拓扑错误！未定义书签。图表30华为VIS6600T跨阵列镜像技术原理图错误！未定义书签。图表31VIS6600T故障切换原理图 错误！未定义书签。图表32GSLB结构图错误！未定义书签。图表33虚拟机HA特性示意图错误！未

6、定义书签。图表26安全子系统架构图57图表28虚拟防火墙示意图58图表29软件虚拟防火墙59图表30安全组示意图59图表31VDC安全防护框架 60图表31虚拟化防病毒架构图61图表32TPM可信计算架构图62图表45二层架构物理部署图错误！未定义书签。图表46三层架构的物理部署错误！未定义书签。图表47双活容灾的物理部署65图表48多DC物理部署图66Key words关键词：分布式云数据中心，VDC, VPC,虚拟化，SDN,容灾，备份，安全，云管理，资源弹性Abstract摘要：本文是分布式云数据中心解决方案V100R001C10技术白皮书。术语和缩略语清单:术语/缩略语描述DC2分布式

7、云数据中心VDC虚拟数据中心VPC虚拟私有云SDN软件定义网络IAAS基础设施即服务PAAS平台即服务SAAS软件即服务DRAAS容灾即服务RTO恢复时间目标RPO恢复点目标DC数据中心SLA服务等级协议VPN虚拟专用网络VFW虚拟防火墙EBS弹性块存储服务RD虚拟机容灾软件(Replication Director)EIP弹性IPSNAT源地址转换DNAT目的地址转换SC服务中心(Service Center)OC运维中心(Operation Center)FM云管理中心(FusionManager)eSighteSight是华为公司DC基础设施监控平台，包括网络、服务器、存储 设备的告警、

8、性能、拓扑等监控能力TCO拥有总成本ROI投资回报率OpenStack开源云管理平台，对虚拟计算、存储、网络等服务提供管理框架与开 放API,支持多种虚拟化平台1 技术背景1.1 数据中心架构现状传统的大型企业数据中心是一个物理分层的架构。随着公司规模的增长以及跨地域众多分支机 构的建立，企业全局应用集中部署来实现跨地域跨组织的共享，在每个地域中建立地域级数据中心 满足地域内各分支机构的应用集中部署和数据共享。而营业/办公网点则一般采用模块化或者集装 箱方式建设微数据中心，主要是解决网络安全接入的问题。以华为自身的数据中心建设为例，可以很容易理解大型企业的数据中心物理分层架构。华为企 业级的数

9、据中心部署在深圳和南京，主要负责全球业务的应用集中部署，同时通过深圳和南京的异 地容灾解决数据中心的安全可靠性问题。在俄罗斯、英国和南非等7个地方建立区域级别的数据中 心，建立全球应用的镜像同时集中共享区域应用和数据，每个区域级数据中心覆盖数个到数十个国 家的业务，通过部署区域级别数据中心，可以保证网络响应时间在IOOmS内。在每个区域，仍然存 在对于服务质量要求更高的应用，如研发仿真等，这样在100多个地区又建立了服务器机房。对于 遍布全球的分支机构，主要是建设网络机房解决纯网络接入问题。1.2 数据中心架构的挑战目前数据中心架构采用按应用烟囱式构建基础架构的方式，存在以下挑战： 建设与运营

10、成本高。数据中心建设成本高昂，按应用垂直构建运营系统，当需要支持新建 业务或扩展已有业务能力时，需要不断对现有数据中心扩容。大量构建的小规模DC或分支机构 DC的建设和维护成本更高。资源利用率低。目前的数据中心的资源使用理念为应用间隔离，资源容量按照应用的最大 预期负荷来设计。同时，资源为应用静态分配，大部分时间数据中心的计算、存储和网络资源 利用率低下。一般情况下，数据中心服务器资源利用率常年低于15虬 资源利用率低也带来能 效比低的问题，数据中心的能耗成为企业心头之痛。服务SLA保证困难。数据中心层次过多时，使用者访问应用时必然会造成较大时延，尤其 是对于处于分层架构顶端的应用，所需经过的

11、数据中心站点网络环节和层级过多，这就加大了 网络连接故障或流量拥塞发生的概率；同时由于数据中心基础设施设备均按照应用最大峰值流 量需求进行容量和部署规划，缺少对企业用户漫游及业务热点变化的感知能力，因此面向企业 最终客户接入的业务体验优化将更加困难。管理复杂。由于数据中心承载的业务多种多样，而不同业务对软硬件系统的要求以及容灾 备份策略各不相同，因此按应用纵向构建基础设施的方式造成了协同管理非常困难。如何全局 管理的效率，降低物理资源和应用的耦合度，使得业务能实现快速部署上线，实现对业务的扩 容、升级等全生命周期管理都对数据中心管理提出了极大的挑战。1.3 数据中心的发展趋势新一代数据中心的目

12、标应是建设高效节能与运营成本合理的数据中心，支持企业或机构业务的 持续发展，满足对业务的全生命周期管理需求。高利用率、自动化、低功耗、管理自动化等成为了 新一代数据中心建设的关注点。数据中心的分布化建设和集中化管理成为方向 数据中心向基础设施的分布式建设和管理的集中化方向发展数据的集中化管理和数据中心的整合是当前信息化发展的方向行业需求推动的技术发展趋势将支撑数据中心的分布式建设数据中心日益提供整合的网络、存储和计算能力，管理工具的重构和发展将成为核心的控制点 可编程的虚拟网络交换方式将带来更多挑战和机会 数据中心竞争将由单个设备竞争变化为提供整个网络架构的竞争 数据中心基础设施管理系统将成为

13、未来数据中心的核心控制点数据中心向全方位服务化方向发展IT成本分析、桌面帮助、IT服务管理和数据中心基础设施监控一只有极少数的系统管理软件工 具不能作为一个服务处理。通过IaaSPaaSSaaS等不同层级的服务，为企业用户提供方便灵活 的业务选择。数据中心成为服务中心，是多种服务的承载容器，这是数据中心发展的必然趋势。向基于云计算技术的软件定义数据中心发展的趋势 资源全面池化：计算虚拟化向存储虚拟化和网络虚拟化发展，基于SDN技术为实现基于业务需求的可编程、高度弹性和动态、大规模的虚拟化网络提供了技术支撑，数据中心存储 资源的统一虚拟化后构成统一的资源池，包括服务器内存储资源、直连存储阵列、异

14、构的 各类存储系统，如NAS、SAN和统一存储等。 资源按需分配：包括计算、存储、网络和安全等所需资源、基于SLA的虚拟数据中心（VDe） 服务，VDC部署时间下降到分钟级，资源按需快速发放。 混合云：多数企业将探索私人和公共的云技术的混合，我们称之为混合云。未来几年，以IT服务交付为服务重点中心的私有云服务企业将会出现。企业应该评估哪些是商品服务， 并将它们转移到公共云。 安全与可靠性成为未来数据中心的基础能力安全性并不单指防火墙、IPS/IDS,入侵检测以及防病毒等安全防范措施。实际上，火灾、飓 风和其他灾害能在任何时候袭击数据中心。在数据中心建设的初始阶段就应该构建可靠的容灾 方案，或建立异地的灾难备份中心。通过多种技术手段保障业务的连续性和数据的安全性。2 分布式云数据中心解决方案架构2.1 分布式云数据中心解决方案架构目标为了应对数据中心面对的挑战并顺应技术发展趋势，华为提出了分布式云数据中心(DC?)的理 念。分布式云数据中心是物理分散，逻辑统一，业务驱动，云管协同，业务感知的数据中心。分布式云数据中心以融合架构(计算、存储、 网络融合)作为资源池的基础单元，构建SDN业 务感知网络，通过自动化管理和虚拟化平台来支撑IT服务精细化运营。分布式云数据中心的核心理 念在于：物理分布、逻辑统一。它可以将企业分布于全球的数据中心整合起来，使其像一