云计算资源池建设方案.ppt

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1、云计算资源池建设方案云计算资源池建设方案传统平台的问题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需要的CPU数量时间 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”- 传统数据中心的成本支出结构看的见的花费：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：看不见的花费：70% 预算用于现有设施维护和人员支出问题：问

2、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电力与管理电力与管理成本占有超成本占有超过过2/32/3的的ITIT预算预算自动化虚拟化安全系统平台和支持服务实现新一代数据中心的关键因素传统数据中心新一代数据中心关键支持因素高成本烟囱式IT低成本共享IT资源池7x247x24自动运行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

3、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超云服务器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SkyCloudSkyCloud 云计算环境云计算环境（ Cloud Computing Environment）TCoud云平台介绍供给配置监测多客户共享优化安全云间互操作开放接口计算存储网络应用应用商店商店电子电子书店书店社交社交网络网络商业商业应用应用挖掘挖掘和分析和分析游戏游戏广告广告,市场活动市场活动数字数字内容内容云应用平台开放接口动态负载配置及 优化自适应配比及 加速开发部署发布云安全TCloud

4、产品Roadmap低总体拥有成本(TCO)集中物理服务器，进行资源整合集中物理服务器，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、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

5、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传统计算中心数据中心的问题传统计算中心数据中心的问题TCLOUDTCLOUD平台的优点平台的优点 资源利用率太低：据IDC统计，现有服务器 资源利用率只有15%-20%弹性化计算:- 高资源利用率，节能减排- 能够满足高峰期的资源请求 海量数据单位存储成本过高低成本:- 不需要特殊硬件设备 很难部署和管理大规模，高可用性的云计算中心容易部署和管理高可用性:- 适合运行关键应用 很难保证应用程序的伸缩性和高可用性高伸缩性-能够处理大规模业务封闭式系统，只能使用特定厂家的解决方案开放式Web API

6、，易于与现有系统整合和进行二次开发传统平台 vs. TCloud平台运营商级的云计算平台可以提供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平台主要特性开放式TCloud云平台架构物理层物理层虚拟化及管理层（Xen）系系统统监监控控和和故故障障报报警警平平台台分布式资源管理层服务管理层业务流程分析和集成业务流程分析和集成

7、基础设施即服务平台即服务资产管理层资产管理层开放式应用开放式应用计费系统计费系统安全防防护护系系统统2023/2/2817TCloud 基础设施即服务（IaaS） 物理层 主机主机 普通主机到高性能服务器均可采用 存储存储 既可用现有主机的存储也可兼容各种SAN/NAS存储设备 网络网络 单数据中心组网，跨数据中心组网 资产管理层资产管理层 提供现有设备的登记，清点及注销提供现有设备的登记，清点及注销物理层物理层虚拟化及管理层（Xen）系系统统监监控控分布式资源管理层基础设施即服务资产管理层资产管理层2023/2/2818TCloud 基础设施即服务（IaaS） 虚拟化 Hypervisor基

8、于Xen 进行增强开发，重点提高高可用性和虚拟机迁移功能 虚拟化层和资产管理层独立虚拟化层和资产管理层独立 虚拟化层和物理层松散耦合，支持绝大多数现有主机物理层松散耦合，支持绝大多数现有主机物理层物理层虚拟化及管理层（Xen）系系统统监监控控分布式资源管理层基础设施即服务资产管理层资产管理层2023/2/2819TCloud 基础设施即服务（IaaS） 自主开发的分布式资源管理层资源管理层 跨虚拟机和物理机分布式文件系统 CephFS 通用分布式文件系统(开源+功能修补) 资源的管理，分配和高可用性 分布式资源管理层和虚拟化层松散耦合，既可以管理分配物理资源也可以管理分配虚拟资源物理层物理层虚

9、拟化及管理层（Xen）系系统统监监控控分布式资源管理层基础设施即服务资产管理层资产管理层2023/2/2820TCloud 平台即服务（PaaS）服务管理层服务管理层 自主开发 服务开通，运维保障，服务管理 完全兼容Amazon EC2/S3 标准系系统统监监控控服务管理层业务流程分析和集成平台即服务TCloud 平台即服务（PaaS）业务流程分析和集成业务流程分析和集成 提供提供APIAPI供计费系统和业务系统整合供计费系统和业务系统整合系系统统监监控控服务管理层业务流程分析和集成平台即服务 管理与调度系统TCloud的功能架构lHosting servicesl外包软件服务l邮件服务l虚拟

10、桌面服务l面向用户的应用服务计算计算存储存储网络网络SaaS SaaS （基于独有的接口开发（基于独有的接口开发) )虚拟化平台：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：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：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：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:PaaS:开放式编程接口，提供分布式应用开发

11、和运行平台SaaS:SaaS:按需定制和快速部署的应用软件 云安全TCloud 功能详述 TCloud是一个运行在基础硬件之上的云操作系统，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弹性计算TCloud 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26Copyright 2010 TCloud Computing Inc.基本工作流程261启动虚拟机2分配到某一个Hypervisor3读取虚拟机镜像4启动虚拟机271 1启动启动 VMVM3 3分配分配 hypervisorhypervisor

12、Cluster ControllerCluster Controller负载优化引擎负载优化引擎2 2检测检测hypervisorhypervisor 负负载载虚拟机负载优化-启动时28虚拟机负载优化-Scale outCluster ControllerCluster Controller负载优化引擎负载优化引擎1 1监控虚拟机负载情况监控虚拟机负载情况2 2负载过大，触发负载过大，触发Scale outScale out策略策略3 3从资源池内获取物理资源从资源池内获取物理资源4 4迁移迁移VmsVms实时负载分配Cluster ControllerCluster Controller负载

13、优化引擎负载优化引擎2 2迁移虚拟机到其他迁移虚拟机到其他HypervisorHypervisor3 3关闭虚拟化设备关闭虚拟化设备退回资源池退回资源池1 1监控资源负载情况监控资源负载情况30虚拟机弹性化控制Cluster ControllerCluster Controller负载优化引擎负载优化引擎VMVM1 1监控虚拟机负载监控虚拟机负载2 2触发弹性策略触发弹性策略(avg. CPU (avg. CPU 80%) 80%)3 3启动新虚拟机启动新虚拟机分担负载分担负载VMVMVMVMVMVMVMVM4发送提醒至用户或管理员31高可用性Cluster ControllerCluster

14、 Controller负载优化引擎负载优化引擎1 1监控Hypervisor状态2 2一个一个h hypervisor ypervisor 不可用不可用3 3分配新虚拟机用来运行已崩溃的Hypervisor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。云存储云存储TCloud 云存储系统基于分布式文件系统，扩展灵活，稳定高

15、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TCloud分布式文件系统优点扩展性 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 2/28/202335传统存储 vs. 云存储传统存储传统存储云存储云存储性能随机读写性能较好批量写入性能一般批量读取性能较差随机读写性能较差批量写入性能一般批量读取性能较好接口光纤或iSCSI接口Gb-E/10Gb-E/Infiniban

16、d 网络接口与计算能力的整合本身没有计算能力，每次计算都需要从远程读取数据大部分存储节点具备计算能力，尽量保证计算在本地进行扩展性和开放性几TB至几十TB，并需要和原有系统同品牌的专用硬件几百TB至PB级，可以用任意x86服务器进行扩展TCloud云存储系统架构Storage ClusterMeta ServerClusterNFSNFSFTPSMBFile Server ClusterHTTPHTTPHTTPS3 API Server ClusterClients(enduser or client app)S3 API via HTTPSMBNFSFTPAD/LDAPDNS or L4 load balanceNASNASSMBSMBSMBSQL ClusterHIVE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 Cluster提供数据库服务 HIVE提供分布式数据库服务TCloud 云存