云计算建设方案样本.doc
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1、资料内容仅供您学习参考,如有不当之处,请联系改正或者删除。云计算解决方案建议书前 言浪潮公司非常荣幸能参与本次贵单位云计算建设的项目建议。作为国内最大的专业服务器、 存储产品及领先的云计算解决方案供应商, 浪潮为国内政府、 教育、 科研、 金融、 电信、 公共事业等重要用户提供一流的服务器、 存储产品、 技术和服务, 有着领先的技术以及多年的实施经验。在本方案建议书中, 浪潮公司推荐了一套先进的信息系统方案, 考虑了系统的实用性、 高可用性、 安全性、 可管理性以及灵活扩展能力。浪潮公司凭借先进的技术和出众的支持服务, 相信经过双方的合作, 可使本项目顺利实施, 从而为用户提供一个完善、 安全
2、、 高可用的业务运行环境, 并进一步建立长期的友好合作关系。浪潮公司关注到此项目的重要性, 现已紧锣密鼓的开展本项目的支持工作, 并将全力以赴配合项目的进行。我们的目标是, 依托浪潮在软硬件产品应用的丰富经验, 充分与贵单位沟通、 合作, 积极整合公司的各项资源, 为贵单位提供最好的产品方案, 推动贵单位云计算建设。第一章 需求分析贵单位数据中心是信息化建设的重要部门, 为了能更好的发挥信息技术在用户应用中的作用, 必须运用先进的技术手段实现信息管理的科学化和信息化。经过与贵单位信息部门相关领导和技术人员的深入交流, 浪潮对本次贵单位云计算建设项目有了较为详实的了解。1.1 某部信息中心现状分
3、析当前, 贵单位的信息中心IT基础架构是典型的分散式架构。即各应用使用独立的服务器, WEB、 MAIL、 FTP、 域控制器、 OA系统、 数据备份等各个应用间相互独立。在今后将进一步开发和上线其它应用和综合分析等应用。因此, 需要规划和建设立足当前, 面向未来的灵活而强壮的系统架构。可是当前的IT基础架构无法支持实现这些目标和目的。原因如下: l 以应用为单位建设系统, 主机、 存储等系统构件各异, 所使用应用软件均基于不同平台开发, 管理上各有不同的单点工具比较复杂; l 系统扩充上无法统一规划, 系统资源无法共享; l 增加应用时, 需再一次完全规划系统, 势必造成重复购买, 总体拥有
4、成本较高; l 各系统独立, 造成数据形成孤岛, 难以共享; l 难以实施统一备份, 数据抽取和远程容灾等高级应用。1.2 构建综合数据存储系统的必要性1、 数据集中化 数据存储与管理集中化这种模式有利于各项业务间的联动处理, 而且有利于实现分级授权, 加强控制和监督, 提高集约化管理水平。2、 保证数据安全性 作为用户数据集中的系统, 数据的安全是第一位的。必须从网络、 操作系统、 数据库、 存储设备等方面建立起一套严密的保障措施, 保证部门、 用户和业务数据的100%可用。3、 提高效率降低成本传统的数据由于比较分散, 管理和备份都相当困难, 容易造成损坏或丢失, 安全性很低。在集中存储系
5、统下, 数据高度集中, 管理和备份都非常方便, 提高了工作效率同时也降低了系统成本。4、 提高兼容性和可扩展性 虽然本次业务涵盖的应用并不复杂, 可是仍需要有良好的兼容性和可扩展性。对不同用户数据信息的综合分析会增强工作的针对性与准确性。随着业务的扩大, 数据量的增加, 存储系统的可扩展性尤为重要, 良好的扩展性能够保证业务的连续性。1.3 本次数据中心建设原则1、 统一管理经过最新的云计算核心技术之一虚拟化技术, 整合现有所有应用, 整合内容包括WEB、 MAIL、 FTP、 域控管理、 OA系统、 后台数据库等应用, 将整个业务系统作统一的规划和部署, 统一数据备份, 从而形成自上向下的有
6、效IT管理架构。2、 强调整体方案的可扩展性、 高可用性、 易用性和易管理性采用最新的4路4核服务器, 保证整个硬件系统的可靠性和可用性, 为用户的应用提供可靠的硬件保障; 建设云计算平台, 发挥云计算平台的优越性, 为用户提供HA高可用, 保证用户业务系统的连续性和高可用性, 让用户的业务实现零宕机风险; 专业的管理软件, 保证硬件系统和软件系统的可管理性, 为用户节省管理投资成本。3、 关键数据的统一备份管理。存储网络采用当前主流的FC-SAN架构, 保证数据的安全性和可扩展性; LAN-FREE备份方式, 在不占用网络带宽的情况下, 完成数据备份, 为用户节省有限网络带宽资源。第二章 云
7、计算技术优势2.1 企业级服务器应用挑战软件管理硬件IT分析专家认为硬件占到服务器总拥有成本的10-12%。而IT组织经常忽略占主要地位的软件和管理成本。基础设施随着信息化不断深入, 在过去的几年中, 大多数企业都为每种应用服务或每个部门部署了独立的服务器。可是随着业务的发展及应用水平提升, 原有的独立服务器应用模式受到了一定的挑战。独立服务器模型成本极高, 因为: * 基础结构成本 托管、 冷却、 连接服务器以及为服务器提供电源都会随着服务器数量的增长而导致成本大量增加。仅服务器电力需求一项就占总成本一大块, 估计数据中心的 1000 台服务器的电力成本每年都在 45,000 美元以上。*
8、硬件成本 每年服务器在容量和计算能力上都呈增长趋势。随着服务器变得越来越强大, 最大化的利用这些超强资源也变得愈加困难。IT 组织和应用服务用户习惯为每个应用服务部署一台独立服务器以确保完全控制该应用服务。几乎在所有情况下, 部署这些功能强大的服务器将会使服务器过剩50-500%。* 软件成本 一般服务器需要从操作系统或应用软件厂商那里获取许可证与支持。* 管理成本 迄今为止, 管理成本是服务器成本中最大的一个部分, 分析专家估计管理成本占服务器总拥有成本的50-70%。IT技术 人员不得不对软硬件进行升级、 打补丁、 备份以及修复, 部署新的服务器及应用, 维护用户账户并执行许多其它任务。随
9、着服务器数量的增长, IT 部门发现她们面临着满足相关服务器管理需求的挑战。除了上述成本, 今天的 IT 组织还面临着以下问题: * 高复杂性 大多数 IT 部门支持许多种操作系统。仅Windows就以广泛部署 4 个主要产品且每种产品有 4 种不同的版本。Linux 和 UNIX 服务器能够部署许多不同软件厂商的多种不同类型和版本。在 IT 部门添加需要的应用服务具有相当高的复杂性。大多数 IT 部门无法承担复杂的 IT 基础设施管理软件解决方案; 这些复杂的解决方案不是投资回报期过长就是根本得不到投资回报, 不能帮助企业自如应对广泛的 IT 挑战。大多数 IT 部门都认为 IT 基础设施管
10、理是一种奢侈品, 因此采用管理工具根本无法提高服务器的投资回报。* 低服务水平 许多企业都需要IT 部门的服务水平( SLA) 保证。即使采用独立主机, 也很难承诺、 衡量和报告保障性能指标。* 低灵活性 现有网络上的任何改变都会导致服务中断或停用。随着需求的增长, 需要将应用服务服务器转移到更为强大的硬件上, 这经常会导致长时间的宕机。低灵活性直接导致成本与复杂性的增加。除了中断服务风险或经常性的应用服务迁移外, 更为常见的是服务器严重过度供应, 这直接导致服务器的利用率大大降低, 同时还增加了继续部署更多的服务器的相关成本。多种研究总结了由企业 IT 部门报告的各种问题, 具体如下: *
11、增加未充分使用的独立主机的数量( 高成本) * 大多数服务器可用于最坏情况的负载方案( 高成本) * 有关硬件状态和所有权的不完整信息( 高复杂性) * 缓慢部署新服务器和服务( 高复杂性、 高管理成本) * 更改需求的响应速度缓慢( 低灵活性) * 无法迁移服务器或迁移过程困难( 低灵活性) 大多数企业面临着高成本、 高复杂性和 IT 基础结构低灵活性的困扰。虚拟化和自动化软件有助于企业解决这些关键问题。2.2云计算概述2.2.1什么是云计算 云计算是一种基于网络的计算服务供给方式, 它以跨越异构、 动态流转的资源池为基础提供给客户可自治的服务, 实现资源的按需分配、 按量计费。云计算导致资
12、源规模化、 集中化, 促进IT产业的进一步分工, 让IT系统的建设和运维统一集中到云计算运营商处, 普通用户都更加关注于自己的业务, 从而提高了信息化建设的效率和弹性, 促进社会和国家生产生活的集约化水平。 云计算主要包含两个层次的含义: 一是从被服务的客户端看: 在云计算环境下, 用户无需自建基础系统, 能够更加专注于自己的业务。用户可按需获取网络上的资源, 并按使用量付费。如同打开电灯用电, 打开水龙头用水一样, 而无需考虑是电从哪里来, 水是哪家水厂的。二是从云计算后台看: 云计算实现资源的集中化、 规模化。能够实现对各类异构软硬件基础资源的兼容, 如电网支持水电厂、 火电厂、 风电厂、
13、 核电厂等异构电厂并网; 还能够实现资源的动态流转, 如西电东送, 西气东输、 南水北调等。支持异构资源和实现资源的动态流转, 能够更好的利用资源, 降低基础资源供应商的成本。2.2.2 云计算基本特征云计算的基本特征图基于网络。云计算是从互联网演变而来, 云计算本质经过网络将计算力进行集中, 而且经过网络进行服务, 如果没有网络, 计算力集中规模、 服务的种类和可获得性就会受到极大的限制, 如集群计算虽然也是基于网络的计算模式, 可是不能提供基于网络的服务, 还不能称之为云计算。支持异构, 包括异构的硬件软件资源。云计算能够构建在不同的基础平台之上, 即能够有效兼容各种不同种类的硬件和软件基
14、础资源。硬件基础资源, 主要包括网络环境下的三大类设备, 即: 计算( 服务器) 、 存储( 存储设备) 和网络( 交换机、 路由器等设备) ; 软件基础资源, 则包括单机操作系统、 中间件、 数据库等。从横向维度考虑, 支持异构资源, 意味着在同一时期内, 能够采购不同厂商的软硬件。对云计算平台的构建者而言, 这种形式更为灵活; 而从纵向维度考虑, 意味着云计算平台既能够兼容当下采购的新设备, 也能够兼容以前的老设备, 既能够兼容当前的新软件系统, 也能够兼容以前遗留的老软件系统。支持异构的基础资源这一特性, 在有效利用老资源的同时, 也保证了新老资源的平滑过渡。支持资源动态伸缩和流转。支持
15、资源动态伸缩, 实现基础资源的网络冗余, 意味着添加、 删除、 修改云计算环境的任一资源节点, 亦或任一资源节点异常宕机, 都不会导致云环境中的各类业务的中断, 也不会导致用户数据的丢失。这里的资源节点能够是计算节点、 存储节点和网络节点。而资源动态流转, 则意味着在云计算平台下实现资源调度机制, 资源能够流转到需要的地方。如在系统业务整体升高情况下, 能够启动闲置资源, 纳入系统中, 提高整个云平台的承载能力。而在整个系统业务负载低的情况下, 则能够将业务集中起来, 而将其它闲置的资源转入节能模式, 从而在提高部分资源利用率的情况下, 达到其它资源绿色、 低碳的应用效果。 支持异构多业务体系
16、。在云计算平台上, 能够同时运行多个不同类型的业务。异构, 表示该业务不是同一的, 不是已有的或事先定义好的, 而应该是用户能够自己创立并定义的服务。这也是云计算与网格计算的一个重要差异。 支持海量信息处理。云计算, 在底层, 需要面对各类众多的基础软硬件资源; 在上层, 需要能够同时支持各类众多的异构的业务; 而具体到某一业务, 往往也需要面对大量的用户。由此, 云计算必然需要面对海量信息交互, 需要有高效、 稳定的海量数据通信/存储系统作支撑。 按需分配, 按量计费。按需分配, 是云计算平台支持资源动态流转的外部特征表现。云计算平台经过虚拟分拆技术, 能够实现计算资源的同构化和可度量化,
17、能够提供小到一台计算机, 多到千台计算机的计算能力。按量计费起源于效用计算, 在云计算平台实现按需分配后, 按量计费也成为云计算平台向外提供服务时的有效收费形式。2.2.3云计算层次架构 云计算层次架构如图所示, 可分为硬件、 操作系统和云应用软件, 在PaaS方案中操作系统和云应用软件之间, 还会有一层云软件开放和运行平台。 硬件设备位于云计算架构的底层, 是云计算平台的基础。由于数据中心常会同时采购不同厂家的多种设备, 且新老设备共存, 因此该领域的显著特点就是会存在大量异构的设备资源。 云计算中心操作系统, 是负责云计算数据中心基础软件、 硬件资源管理监控的系统软件。经过基础软硬件监控、
18、 分布式文件系统和虚拟计算, 云计算中心操作系统实现了云基础设施即服务层, 经过安全管理中心实现资源多用户共享的数据和信息安全, 经过节能管理中心, 有效实现基础资源的绿色、 低碳运维。而经过业务与资源调度中心, 则实现了云平台即服务层的部分内容。云计算层次架构示意图2.2.4云计算的服务模式 云计算平台的操作系统、 平台软件和云应用软件三个技术层次, 分别对于云基础设施即服务(IaaS)、 云平台即服务(PaaS)、 云软件即服务(SaaS)是云计算的三种服务模式。 云基础设施即服务(IaaS, Cloud Infrastructure as a Service): 系统供应商能够向用户提供
19、同颗粒度的可度量的计算、 存储、 网络和单机操作系统等基础资源, 用户能够在之上部署或运行各种软件, 包括客户操作系统和应用业务。 云平台即服务 (PaaS, Cloud Platform as a Service): 云计算平台供应商将业务软件的开发环境、 运行环境作为一种服务, 经过互联网提交给用户。云平台即服务, 需要构建在云基础设施之上。用户能够在云平台供应商提供的开发环境下创立自己业务应用, 而且能够直接在云平台的运行环境中上运营自己的业务。 云软件即服务(SaaS, Cloud Software as a Service ): 运营商经过互联网, 向用户提供软件服务的一种软件应用模
20、式。传统的SaaS与云SaaS, 在客户体验上基本类似, 如新浪邮箱和Gmail邮箱, 客户感受是类似的。但传统的SaaS直接构建在硬件设备之上, 不能实现后台资源的多租户共享, 也无法实现资源的动态流转, 实际并不属于云计算的范畴。云SaaS, 要求这些软件业务运行在云平台服务层或构建在云基础设施层之上。云SaaS的优势, 体现在后台资源的动态伸缩和流转上, 资源可扩展性更强, 这一重大优势是传统SaaS所不具备的。2.2.5 ”海纳百川”的云计算愿景 毫无疑问, 海纳百川的云计算, 必将对企业的运营模式和人们的工作生活方式的变革产生重大而深远的影响。云计算作为一种新型的资源组织和服务方式,
21、 能够如大海汇集溪流一般, 灵活高效的连接、 汇集、 整合各地零散的资源, 形成规模化化、 专业化的资源海洋; 同时, 云计算中心动态的为用户提供按需即取的资源服务, 一如大海, 以共享的海水支撑各类船舶的航行, 这深刻改变着资源的专用模式, 有效的节约了资源, 实现了绿色的工作和生活理念。 浪潮希望经过不断推动云计算的发展, 让用户尽快的享受到云计算的技术价值, 以信息化绿色进程推动社会的高效集约化发展。2.3云计算的价值云计算( Cloud Computing) 是能够提供动态资源池、 虚拟化和高可用性的下一代计算模式。如果把一个计算的资源, 比如一台服务器, 看成一个小水滴, 当很多资源
22、汇聚在一起的时候, 它就形成了计算的云, 正如我们不关心水滴是怎么产生的, 用户也不需要关心计算资源位于哪台物理的服务器上。用户关心的是需要什么样的计算能力, 需要什么时刻拥有这些计算能力。云计算管理平台能够为用户提供”按需计算”服务。1) 从资源共享方面。在整合贵单位信息中心现有软硬件资源基础上建设云计算平台。充分发挥云计算平台虚拟化计算、 按需使用、 动态扩展的特性, 为贵单位各个部门提供计算、 存储和信息资源服务, 实现软硬件集中部署、 统建共用、 信息共享, 避免重复投资。基于云计算技术建设公共的云服务平台来运行企业正常运行所需要的业务, 能够将企业运维中共性的业务部分进行提炼和归纳,
23、 并实现, 能够保证共性业务实现的规范性、 安全性、 全面性和稳定性, 也避免了公共功能模块的多次开发实现所造成的冗余浪费乃至系统不兼容错误。更重要的是公共的云服务平台能够提供一系列支撑服务, 业务应用子系统在这些支撑服务的基础之上进行开发, 大大降低了开发难度和成本, 使各部门能够更加专注于其本身综合的、 深层次的、 相关联的业务需求, 而不是基础设施的建设, 把精力用在企业高效运行和企业创新的关键点业务需求上, 比传统的建设模式更好的把握业务需求, 将会大大提高企业信息化的建设效益。2) 从管理工作方面政府工作的本质就是服务。如果各部门的业务应用子系统都是按照”政务云计算”的统一标准进行开
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