1、,北京天云融创科技有限公司SkyCloud Technology Ltd.,云计算资源池建设方案,目录,3. 天云科技TCLOUD平台,2. 云计算资源池的概述,1. 传统平台的问题,4. 云计算资源池建设方案,基于传统平台部署的IT资源配置模式- “烟囱式”结构,机房设施,数据网络和存储网络,服务器1,服务器2,服务器3,服务器n,。,应用1,应用2,应用3,应用n,部门A,部门B,部门Z,传统“烟囱式” 数据中心的缺陷,资源利用率低下的原因,为应付少量峰值负载而过度配置服务器,用户发展迅速，流量快速增加用户自定义内容、大规模数据处理迅速增加业务发展不平衡，资源利用不平衡,6,“冰山模式”-
2、 传统数据中心的成本支出结构,看的见的花费：30% 预算用于新基础设施建设和新应用开发,看不见的花费：70% 预算用于现有设施维护和人员支出,问题：如何节省运营性支出把预算更多地用于IT基础设施创新？,主要成本在向电力冷却与维护转移,Source: The IT Infrastructure of the Future: New Technologies in a Constrained Market, Matt Eastwood, March 2009,电力与管理成本占有超过2/3的IT预算,目录,3. 天云科技TCLOUD平台,2. 云计算资源池的概述,1. 传统平台的问题,4. 云计算资
3、源池建设方案,云计算资源池分类,对海量信息的处理 计算云对海量信息及计算结果的存储 存储云,0101010101010101010110100100101100101010101011001010100101010010100,原始数据,- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -,计算结果,存储云,计算云,云计算资源池建设的基本需求,私有云,公有云,计算云,存储云,计算云,存储云,公有云:不用对基础设施进行设置更少的管理开销更少的初期费用只有运营费用,私有云:高可控易整合减低总开销固定和运营费用,同样提供:高效高可用性弹性能力,云计算资源池技术模型,
4、建设云计算资源池的优势,节能高效资源更高程度的整合进一步提高资源的利用率易于管理维护客户端的管理需求降至最低基于统一的管理平台进行管理可支持远程维护和诊断可扩展，系统的高可用性后台资源池的资源动态调度保证系统的高可用性资源池的资源可按需扩展,资源动态容量规划技术；虚拟资源的动态分配技术；虚拟资源的动态分配策略与机制；,实现云计算资源池的五个技术保证,服务器虚拟化整合技术；云计算资源池技术；云存储资源池技术；网络资源池技术；,基础资源共享,资源动态分配,统一的SLA规划；服务目录与服务清单；服务计费管理；,监控，运维管理流程与操作流程的标准化和规范化；监、管、控系统的集成与自动化；SLA管理与自
5、动化的集成，实现面向服务的自动化管理；,管理自动化,服务提供,数据安全；网络安全；基础架构安全；访问安全；数据合法性审计应用合法性审计,云计算安全管理,自动化,虚拟化,安全,系统平台和支持服务,实现云计算资源池的关键因素,传统数据中心,新一代云计算资源池,关键支持因素,高成本烟囱式IT,低成本共享IT资源池,7x24自动运行,电源和冷却,统一管理,工业标准高伸缩性IT支持服务,高能效比的计算方式,内置安全机制和主动式安全防护,资源的池化和优化，容易共享,根据业务需要自动调整资源分配,统一的基础设施管理,云存储分布式文件系统分布式数据库,天云专业电源和冷却解决方案,SkyCloud 云计算环境（
6、 Cloud Computing Environment）,目录,3. 天云科技TCLOUD平台,2. 云计算资源池的概述,1. 传统平台的问题,4. 云计算资源池建设方案,TCloud产品标准的云平台三层架构,IaaS,PaaS,SaaS,TCLOUD平台的功能,20,基础设施即服务：云存储资源池云计算资源池,平台即服务：弹性化计算平台云应用平台,软件即服务：海量数据处理分析系统,利用TCloud，可以提供如下功能：,电信级级的云计算操作系统可以提供IaaS、PaaS服务基于通用x86平台提供弹性计算资源和弹性存储资源高可用性：防止single point of failure，快速灾难恢复
7、提供高弹性计算能力，满足高峰时段的需求多语言应用程序运行环境全面的安全防护，包括主机/网络/数据安全提供自动部署工具批量安装系统基于web的API，便于整合和后期开发,TCloud平台主要特性,传统平台 vs. TCloud平台,目录,3. 天云科技TCLOUD平台,2. 云计算资源池的概述,1. 传统平台的问题,4. 云计算资源池建设方案,管理与调度系统,利用TCloud搭建云计算资源池,TCloud 云操作平台,Hosting services外包软件服务邮件服务虚拟桌面服务面向用户的应用服务,PaaS（开放的软件开发平台）,分布式计算,分布式文件系统,计算,存储,网络,SaaS （基于独
8、有的接口开发),虚拟化平台,部署,配置,优化,Provisioning,监控,虚拟化平台：主机虚拟化、存储虚拟化和网络虚拟化，将服务器、存储、网络等资源全面形成一个巨大的资源池，消除资源物理边界，提升资源利用率，统一资源池分配。分布式文件系统：将文件切片分布在磁盘上存储，通过副本方式备份,数据平均分布,负载均衡,支持标准化的API调用接口分布式数据库：大容量半结构化数据的分布式存储分布式计算：海量数据的并行处理,提高系统容量，具备弹性扩展业务的能力PaaS:开放式编程接口，提供分布式应用开发和运行平台SaaS:按需定制和快速部署的应用软件,分布式数据库,云安全,云计算资源池功能详述,利用TCl
9、oud将硬件资源进行整合，可以提供如下功能：弹性计算云存储基于云的应用平台易升级的弹性计算平台中央控制台,弹性计算,虚拟化功能,虚拟机生命周期管理虚拟机负载优化虚拟机弹性化控制高可用性VLAN和虚拟机的网络分割,28,Copyright 2010 TCloud Computing Inc.,基本工作流程,28,29,1,启动 VM,3,分配 hypervisor,Cluster Controller,负载优化引擎,2,检测hypervisor 负载,虚拟机负载优化-启动时,30,虚拟机负载优化-Scale out,Cluster Controller,负载优化引擎,1,监控虚拟机负载情况,2,
10、负载过大，触发Scale out策略,3,从资源池内获取物理资源,4,迁移Vms,实时负载分配,Cluster Controller,负载优化引擎,2,迁移虚拟机到其他Hypervisor,3,关闭虚拟化设备退回资源池,1,监控资源负载情况,32,虚拟机弹性化控制,Cluster Controller,负载优化引擎,1,监控虚拟机负载,2,触发弹性策略(avg. CPU 80%),3,启动新虚拟机分担负载,33,高可用性,Cluster Controller,负载优化引擎,1,监控Hypervisor状态,2,一个hypervisor 不可用,3,分配新虚拟机用来运行已崩溃的Hyperviso
11、r上的虚拟机,第三方虚拟化软件的支持,TCloud 支持使用第三方虚拟化软件，包括： VMWare vSphere,Cirtix XenServer,Redhat KVM,Microsoft Hyper-v，Xen等。 第三方虚拟化方案以集群的方式集成到TCloud中，接受管理。 用户可以决定使用不同的集群来提供虚拟化服务。,云存储,云操作系统对分布式存储（云存储）的需求,整合异构设备提供统一虚拟存储空间的能力；满足网管系统可靠性的能力；优化存储资源的能力；,满足以上能力必备的四大特性,支持异构设备并提供统一接口,提供的虚拟化存储空间不受限于单一服务器和存储设备的容量,通过数据的分布式存储避免
12、集中磁盘和网络读写的瓶颈,可以简单增加X86服务器、存储设备提高存储资源池的大小,传统存储 vs. 云存储,利用TCloud构建云存储系统,基于分布式文件系统，扩展灵活，稳定高效为TCloud 提供基础数据存储服务为现有的应用提供存储服务为用户提供网络存储服务,利用TCloud构建云存储系统（2）,整合异构的存储设备，例如服务器硬盘或NAS,SAN存储设备，以云存储的方式提供的虚拟化共享存储的分布式存储环境，实现虚拟机的自动迁移，备份与负载均衡等功能。 其他虚拟化软件需部署FC SAN或 iSCSI 存储网络。 系统特点如下：内部存储设备异构，提供标准NAS相关接口全局域名空间，不受单一服务器
13、和存储设备容量限制给每位用户动态分配需要的存储空间，充分利用存储资源将虚拟机镜像文件切片分布在磁盘上存储，通过副本方式备份,数据平均分布并行读写，高IOPS,负载均衡,天云TCloud云计算平台,分布式共享存储,利用TCloud构建的云存储系统优点,扩展性PB 级别的分布式文件系统在线缩放可靠性可配置备份级别服务器自动恢复无单点故障负载均衡文件分块存储于多台服务器之上添加删除文件服务器后自动平衡易用性标准访问接口，多种协议支持权限控制，容量控制,Classification 3/26/2018,40,TCloud云存储系统架构,Storage Cluster,Meta ServerCluste
14、r,NFS,NFS,FTP,SMB,File Server Cluster,HTTP,HTTP,HTTP,S3 API Server Cluster,Clients(enduser or client app),S3 API via HTTP,SMBNFSFTP,AD/LDAP,DNS or L4 load balance,NAS,NAS,HIVE,磁盘阵列,JDBC,文件存储File Server Cluster提供文件存储服务支持POSIX/CIFS/NFS/FTP接口非结构化数据存储S3 Server Cluster提供对象存储服务，兼容Amazon S3结构化数据存储SQL Clust
15、er提供数据库服务HIVE提供分布式数据库服务,TCloud 云存储系统功能,云存储应用-为平台自身提供存储,TCloud 分布式文件系统,VM Images,VM Images,Hypervisor,VMs,TCloud网络文件系统,TCloud 分布式文件系统,云存储应用-提供通用存储,Hypervisor,VMs,NFS,FTP,SMB,用户,云存储应用-提供对象存储（S3),TCloud对象存储系统,TCloud 分布式文件系统,Hypervisor,VMs,S3,S3,S3,用户,磁盘阵列,云存储应用-提供弹性块存储,TCloud 分布式文件系统,Hypervisor,VMs,用户,
16、云存储操作(1),按照下列步骤添加共享存储: Cloud Management Cluster Share Storage 点击“Add” 按钮打开对话框：Add share folder & Permission”填入用户，容量以及权限等信息点击“OK” 按钮，完成共享存储的创建,云存储操作(2),共享存储创建后用户通过CIFS，NFS或者FTP协议访问共享存储。,云存储操作(3),共享存储列表Cloud Management Cluster Share Storage管理员可以添加、删除共享存储、设置容量以及设置权限,云存储操作(4),云存储认证设置Cloud Management Clo
17、ud Management Authentication Authentication setup,目前支持 Windows AD 和 LDAP 认证,高性能,传统文件系统采用集中式存储，存储系统本身的吞吐量很容易成为系统的瓶颈。分布式存储要求每个文件被分成多个数据块，每个数据块分布在各个服务器和盘阵上，通过并发读写提高系统总体性能。,资源池管理与运营功能,资源池运营管理平台功能需求,服务的交付,应用程序运行需求,虚拟机管理系统,物理机部署工具,服务器,资源分配引擎,资源整合,存储,网络,应用程序集成和运行管理,匹配资源的请求和供给,创建一个共享的“资源池”，将虚拟机资源和物理机资源整合，提供
18、统一的分配、管理、使用接口,服务的创建、访问、交付和计费,根据系统当前负载、系统资源的使用情况，有序的运行应用程序。,TCLOUD运营管理平台架构,集中管理、分布服务资源自治、高度共享,省公司资源,集团资源,省公司资源,资源调度引擎,资源调度引擎,资源调度引擎,资源管理平台,运营服务平台,系统监控平台,资源共享,门户 / 命令行 / 开发接口,资源分配引擎,存储系统,服务管理器,资源池,Virtual Machine,Virtual Machine,用于虚拟机的存储,Virtual Machine,Virtual Machine,Virtual Machine,Virtual Machine,
19、物理机,Physical ServerVirtual Appliance,节能,拓扑结构,Tcloud,WebLogic,SAS,外部的服务目录接口,外部的审批接口,资源的统一管理,XenCenter,BladeLogic,Network,Storage,VCenter,资源池管理,资源池管理,资源集中管理：资源数量、关键属性可查询CPU、内存、存储、IP等资源的统一分配与回收自动识别与动态更新,虚拟机管理,虚拟机整个生命周期的管理图形化的虚拟机管理功能支持Xen和Vmware，支持X86服务器和刀片机的虚拟化,网络资源管理,IP资源池,提供IP资源池管理：添加地址段随机分配与虚拟机名一一对应
20、提供VPN管理,存储资源管理,支持挂载到虚拟机的存储容量的划分、管理。支持为多个基于Xen或基于KVM的Hypervisor创建NFS共享存储，用于存放在这些Hypervisor上创建的虚拟机文件和虚拟机模板。支持从外部存储资源，如SAN，NAS，创建存储区域并在创建虚拟机时，加载至虚拟机。,自动化管理,提供系统级资源调度，支持用户自定义资源调度策略，具通用调度引擎,资源调度,支持用户自定义资源调度策略，资源调度引擎和监控系统联动,动态资源调度,通过定制模板的方式，支持操作系统介质库创建，支持Xen和VMware,裸机操作系统安装,虚拟机创建、IP地址分配、用户名密码设定、系统镜像部署、软件安
21、装与配置,虚拟机自动化部署,通过门户对虚拟服务器进行开机与关机、停止与恢复、重启、删除等操作,虚拟机控制,实现存储层面的自动化功能,存储自动化,自动化的为虚拟机设置IP地址、机器名称、子网掩码、网关以及用户名、密码,网络自动化,软件自动化部署,通过部署工具和应用模板两种方式,监控管理,包括服务器启停状态、服务器名称、CPU利用率、内存利用率、负载、磁盘使用量,服务器监控,包括启停状态、名称、IP地址、CPU利用率、内存利用率、负载、所属物理服务器等,虚拟平台监控,可同时监控服务器、服务器上运行的虚拟机、与虚拟机相关的用户服务实例,多面板视图,发生告警事件时可发送邮件到指定邮箱地址,邮件告警功能
22、,提供管理员，企业用户和终端用户三种界面,管理界面,事件分为DEBUG、INFO、WARN、ERROR四种类型，记录了事件发生的时间和详细信息；性能展现包括服务器和虚拟机的CPU利用率、内存利用率、负载、磁盘使用量；报表包括虚拟机内存使用情况的统计,事件、性能和报表的展现,将运维平台所有事件集中到统一的平台中，与CMDB集成,集中事件平台,容量管理,系统提供容量管理界面，对当前容量以及未来已预约的容量进行统计和显示，容量的计算以内存容量为准。支持以“小时”和“天”为时间粒度统计容量情况；系统提供按资源池、按用户、按使用时间统计资源的使用情况（包括内存资源，CPU等的使用情况）。,配置管理,系统
23、提供配置云平台系统参数信息的界面系统提供多面板视图，可从门户上查看虚拟资源与物理资源之间的连接关系查找虚拟机时，系统提供定制和筛选查看内容系统按照不同的Hypervisor来设置资源分组，如VMware资源组、Xen资源组、KVM资源组。管理员可向资源组中添加资源，如添加vCenter、XenCenter、添加Xen/KVM主机等系统支持在创建虚拟机模板时指定资源分组、虚拟机前缀、需要安装的应用系统、调度策略、用户口令系统支持通过门户查看虚拟机和物理机的配置信息,安全管理,系统从用户的角色、权限和资源访问控制上保证各个用户的虚拟机之间的隔离和安全系统提供用户账户全身份周期管理，包括用户的创建、
24、修改、删除系统提供基于用户名/口令的认证提供用户角色管理功能、用户权限和基于角色的访问控制管理系统提供三种层次（系统层，账户层，服务实例层）的授权系统提供三种角色（管理员，账户负责人和普通用户）的管理，并支持基于用户角色的访问控制。可提供所有的操作事件的记录日志用于审计功能系统和应用安全Windows服务器防病毒软件对邮件的SaaS应用提供反垃圾邮件功能,运行支持,支持虚拟机的备份、快照、克隆支持单独的备份与容灾设备进行备份管理与灾难恢复,备份管理与灾难恢复,系统提供虚拟机内存、CPU使用情况报表提供监控硬件和软件故障事件的日志提供服务器内存资源的使用报表,运行支持报表,事件的全程监控事件识别
25、记录事件信息跟踪事件状态反馈事件进度,ITIL流程服务台,用户管理,支持用户角色与权限支持与第三方管理工具的集成,用户管理门户,云系统管理员,部门经理开发经理应用程序所有者,应用程序用户,开发人员,应用经理,云的客户选择服务提供给最终用户负责合同签署资源使用的规划 定义优先级 & 资源的分配策略,将资源转变为服务成本管理管理和维护资源的清单发布可用的服务,请求并使用特定应用的虚拟机或物理机按照应用经理规定的优先级和资源分配策略使用计算机资源,利用TCLOUD搭建云计算资源池的优势,低总体拥有成本(TCO),物理服务器虚拟化，进行资源整合可以利旧现有设备资源充分利用，资源使用的优化节省机房电力、
26、空间和制冷方面的投入更少的硬件和维护费用提升系统的运作效率提升IT支撑系统性能和响应能力加快新业务创新、孵化和部署速度，降低投入,高性能,提供高弹性计算能力，满足高峰时段的需求高效，可靠的数据传输交换和事件(event)处理随系统规模扩大，总吞吐量近线性增加采用MapReduce并行计算框架,海量数据处理能力服务等级设定，基于业务策略实现自动化供应根据节点资源状态对任务进行分发，并动态调整负载均衡,开放式架构，无厂商绑定,基于通用x86平台基于web的API，便于整合和后期开发开放式编程接口，提供分布式应用开发和运行平台,高可用性,Classification 3/26/2018,71,自动重
27、定向至新的服务器,天云TCloud云计算平台,共享存储与网络防止单点故障，虚拟机自动迁移，快速灾难恢复自动数据备份，完整性检查和错误恢复功能任务处理的高容错系统高容错,Classification 3/26/2018,72,企业内部系统管理员,虚拟化平台,可视化的对整个资源池，节点，或某个虚拟机的计算和存储、网络资源的进行管理与监控。资源池群组物理节点虚拟机资源不够预警,中央集群管理与监控,全面实时监控系统性能和节点运行状况，简化集中管理，自动化部署配置,快速大规模部署,提供自动部署工具批量安装系统，只需一张DVD安装盘就可以完成所有部署通过使用镜像创建虚拟机，复制虚拟机，快速部署生产、测试系
28、统,Copyright 2010 TCloud Computing Inc.,部署服务器,高扩展性,可以在完全不影响客户业务的情况下灵活进行热部署，随着负载增加可以通过简单增加服务器满足应用，无须对现有系统进行任何修改实现企业的数据从TB到PB甚至更高量级的平滑扩展，以及性能的线性增长。 动态管理，动态加载，弹性的实现计算资源和存储资源的动态自动供应,开放式架构，无厂商绑定,基于通用x86平台基于Web的API，便于整合其他虚拟化软件和后期开发同时开放式编程接口，提供分布式应用开发和运行平台,虚拟化软件的整合与管理,TCloud平台,TCloud Hypervisor,Vmware Esx ,
29、Citrix，KVM,服务器 存储 网络,虚拟化资源管理,可以使用TCloud独有的虚拟化Hypervisor,也可以使用TCloud的虚拟化资源管理功能整合主流的虚拟化软件所创建的虚拟化节点（Vmware Esx ,Citrix，KVM等),成本、支持与后期开发,TCloud是天云科技自主研发的，集虚拟化，云存储，并行处理，管理与调度，云安全等云计算关键核心技术为一体的云操作系统。 相比于国际上的虚拟化软件还拥有以下优势： 软件的本地化 本地公司的技术支持 后期的用户自定义功能扩展，定制开发 软件价格,可利用TCLOUD提供云服务,Classification 3/26/2018,78,管理
30、,负载平衡,资源分配,虚拟机,安全,扩展,高可用性,应用服务,监控,资源管理,门户,API,账单,帐户管理,IDC BSS / OSS,云计算服务,云存储服务,云应用服务,用户,服务提供商,用户页面,计算,存储,网络,虚拟机管理,管理,基础设施服务,部署,配置,优化,共享存储,Provisioning,API,监控,天云帮助用户实现云资源池建设,适应性架构,提升效率,保护已有投资,资源整合和优化,资源虚拟化和共享,资源弹性扩展,服务器虚拟化,现有的40台服务器,计算资源扩容,分布式存储,现有的网络设备,存储资源扩容,利旧已有设备IT基础架构基础管理 业务连续性和可用性,传统平台到云平台运营云平台提供云计算服务实现节能减排,迁移及优化服务,根据业务调整云平台规模在线扩容提供更丰富的服务,
