2012-06-27中国海洋大学-云计算解决方案

中国海洋大学云计算平台建设方案2012年06月26日目录一、项目背景.................................................................................................................................3二、需求分析.................................................................................................................................3三、方案综述.................................................................................................................................4四、设计原则.................................................................................................................................5五、方案描述.................................................................................................................................61一期方案逻辑拓扑图..........................................................................................................72一期方案详述....................................................................................................................102.1基础架构虚拟化.....................................................................................................102.2云计算灾难恢复.....................................................................................................132.3云计算监控管理.....................................................................................................142.4云计算安全防护.....................................................................................................182.5云计算自助服务门户.............................................................................................203二期方案详述....................................................................................................................213.1云计算平台应用服务器.........................................................................................213.2云计算平台数据管理.............................................................................................243.3云计算平台性能监控管理.....................................................................................27六、方案优势...............................................................................................................................30七、方案预期价值.......................................................................................................................31一、项目背景近年来，中国海洋大学网络中心在IT信息化领域投入了更多的建设力量，采购了大量的主机、存储、网络、备份以及相关软件类产品，拥有了包括邮件系统、校园一卡通、资料及信息管理平台、财务、OA、数字化校园、计费管理等多种业务应用，并计划在不远的将来为整个校区建设高校云平台，为实现高校信息现代化、国际化的发展目标提供更实惠、更快捷、更稳定的IT业务支撑力量。如何满足未来应用更快捷、更稳定、更易扩展的技术要求？按照传统的IT基础架构建设和管理模式，一个应用一个物理服务器，这种模式最终将导致1）资源独占，物理资源利用率低下；2）新业务响应、老业务调整不够及时快捷；3）业务应用稳定性难以有效保证；4）无法有效利用线性扩展满足突发业务请求；5）随着服务器的增多必然造成管理复杂度的提升；6）业务激增势必造成机房空间、电力及管理运维的成本继续呈直线上升；7）传统中间件、数据库无法有效应对大数据量处理请求等问题。事实证明传统的IT基础架构建设思路无法满足业务应用快捷、稳定、易扩展的基本需求。为解决以上问题，提高整个IT架构的灵活性、安全性、先进性，建议中国海洋大学采用虚拟化以及云计算技术，避免传统IT架构建设的误区，建立一个可以统一管理、灵活调度、能够满足最大应用弹性的动态IT资源池架构。二、需求分析目前中国海洋大学的业务应用主要校园一卡通一个核心应用，其他应用包括资料及信息管理平台、财务、OA、数字化校园、计费管理等。核心应用运行在IBM小机上，非核心应用运行在X86服务器上，并且大部分应用都是单机运行，绝大部分应用资源利用率保持在20%以下。综合以上分析可以看出，中国海洋大学网络中心IT系统建设的主要需求是：1.满足所有业务应用的高可用性，保障业务应用服务连续性，提高应用程序的可靠性和稳定性，保障各类业务应用稳定不间断的运行；2.满足业务应用的可扩展性，充分考虑未来高校将要上线的业务应用，改善服务器资源闲置的现状，实现业务应用的快速部署运行，提高IT服务管理质量；3.实现对基础架构、业务应用全面的监控和管理，对将要出现的性能、故障问题进行智能预警，并对资源消耗进行趋势分析，有效保障IT服务质量水平；4.在新增加应用时可以有效利用虚拟化平台的资源，减少不必要的硬件采购；利用较低的成本实现数据中心的应用级别灾备系统，实现自动化的灾备演练，实现细粒度的灾备计划，提供灾难恢复的回切功能，在短短几分钟内即可实现数据中心的灾备切换（回切）。5.利用服务器虚拟化技术构建共享的服务器资源池，实现资源在系统间的动态分配和调整，提高系统的灵活性和对业务需求的响应速度。6.利用轻量级的中间件提高应用部署运行的敏捷度，缩短应用从开发测试到正式上线的周期；利用内存级数据管理平台满足大数据量访问需求，提高数据安全性。三、方案综述本方案是面向中国海洋大学网络中心系统X86架构云计算平台建设的典型设计，用于解决目前系统存在的分散式架构，资源分散，备份、存储单点故障等问题，在不降低原有系统可靠性、性能等条件下构建统一的云计算平台，提高系统的可管理性并建立完善的灾备方案，实现自由交互的云计算业务平台，满足未来业务发展的需要。对于中国海洋大学而言，业务应用的高可用性与连续性是非常重要的，服务器设备一旦发生故障，其上运行的应用系统必将中断，将给高校的正常工作带来诸多不便甚至更坏的影响。为全面确保应用程序的不间断，我们不仅利用vSphere虚拟化的业务连续性功能来保证数据中心内部各个业务系统的高可用性，还利用VMwarevCenterSiteRecoveryManager的灾备功能来实现整体数据中心级别的业务连续性的目标。对于存储系统的要求。第一要满足数据高可用性的要求，同时通过灾备系统的设计保障数据和应用的绝对安全。另外，还要能满足未来几年内不断增长的数据对容量和性能的需求。围绕着数据量大、数据类型丰富、实时性强，精度高，安全性强等要求，我们的设计目标是构造一个成本低、功能齐、设备先进、运行高效、使用灵活、维护方便、易于扩展、高安全可靠的服务器及存储系统。为实现上述目标，我们将详细阐述技术方案。具体目标如下：实现统一平台、统一管理、统一流程实现统一的业务支撑平台，遵循统一的管理方式，按照统一的流程进行业务运作。统一平台、统一管理、统一流程能够大大提高业务管理的标准化、流程化，降低管理难度和复杂性，降低业务系统的复杂性和，提高管理和业务运行效率，增强业务安全性和规范性。实现虚拟化架构的管理实现虚拟化架构的管理，充分保障现有虚拟化架构的性能及高可用性，帮助信息化部门快速发现、诊断、处理架构中存在的或可能发生的相关问题。提高业务连续性远离宕机威胁，保障业务持续运行。低成本地把所有业务系统纳入业务连续性保护体系，消除存储单点故障，实现业务系统的高效、连续运行。为备份、恢复提供有效的平台支撑，简化备份环境的建设和维护，提高备份环境的安全运行。实现数据中心的应用级别灾备方案在短短几分钟内即可实现业务系统的灾备切换，提供自动化的无干扰的灾备测试，实现灾备计划的集中制定和管理，利用细粒度的灾备计划实现部分应用或者全局站点的灾备方案，提供低成本、完整、快速、可靠、灵活、自动化的数据中心灾备系统。改进服务在复杂的IT环境下，满足不断增加的工作负荷对性能的严格要求。实施动态基础架构可以从以下几个方面进行，跨越IT基础设施和业务基础设施。这些要求包括：高效节能、服务管理、资产管理、安全、业务弹性、信息基础架构、提高业务连续性。四、设计原则总体原则适用于整个典型设计，是一个通用的、框架性的原则，在典型设计中我们将遵循以下总体原则：以业务需求为导向技术架构最终是为业务服务的，因此技术架构的设计一定要以业务的需求为导向，充分考虑非功能需求，例如系统的重要程度、安全要求等。安全性在系统设计中，安全性是一个非常重要的问题。目前海洋大学已经制定了相应的安全规范，在设计中必须参照执行。除此之外，在技术和方案的选型上也要体现安全性的要求，以保证整个系统长期安全的运行。提高资源利用率在目前服务器使用现状分析中，最突出的问题就是资源使用率低，因此在项目中，提高资源利用率成为一个重要的任务。动态和灵活性在IT发展趋势中，动态基础架构已经成为IT基础架构的发展方向，目前IT中心面临的一些问题，可以通过动态基础架构的设计来解决。因此在设计中，我们需要对系统的动态扩展，资源的动态调配，系统的灵活部署等方面进行设计，使之成为一个动态、灵活、具有弹性的IT基础架构。除了以上总体原则外，在不同层面设计中我们还会采用其他一些设计原则，包括：系统分层设计原则分级存储设计系统可靠性、可用性、可扩展性原则五、方案描述针对中国海洋大学已有的基础架构和目前以及未来业务应