海绵城市水系统监管评估业务化平台私有云建设方案（纯方案32页）.docx

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1、海绵城市水系统监管评估业务化平台私有云方案建工1.1.11.2项目概述建设目标建设原则1.2.1 高性能.11.2.2 高可用&高可靠.21.2.3 易用性.21.2. 4可扩展性.21.3建设思路2.基础架构建设方案72. 1方案设计72. 1. 1架构设计和软件选型.72.1.2硬件资源设计.92. 1. 3存储资源池建设.102. 1. 4网络架构设计.122. 1. 5数据中心安全防护.122. 1. 6数据中心核心交换机132. 1. 7安全准入控制系统.142.3数据高可靠方案193. 项目价值分析214.3. 13.23.33.43. 53.6比传统IT架构更高的性能具备更好的可

2、扩展性具备更高的可靠性和可用性最大限度地节约支出和降低运维成本极大简化了 1T操作超融合基础架构的其他技术亮点.本项目建议配置21222222 2430L项目概述1.1建设目标本项目为济南市城市水系统监管业务化平台研究及示范建设项目-海绵城市水系统监管评估业务化平台研究与示范建设-平台设备设施采购安装项目建设数据中心机房，建设0A服务和传统业务服务等多个业务系统，本项目的建设目标是搭建支撑上述系统运行的底层IT基础架构平台，平台的建设将基于服务器虚拟化、超融合基础架构等云计算先进技术来实现，使管理员可以灵活、快捷地调配资源，支撑这些业务系统的正常、安全、稳定地运行。虚拟化+超融合的架构，整合技

3、术可以提高物理服务器的平均利用率，实现数据的分布式存储，通过在较少台数的高配置的服务器上创建多个虚拟服务器的方式，来完成传统方式需要多台中低配置服务器才能完成的工作，同时还可以实现“计算”、“存储”的高度融合，避免了以往计算、存储各成体系、效率低下且不宜扩展等弊端，应用程序使用超融合存储就像使用本地存储一样灵活方便。本平台建成之后，将具有灵活、稳定、高效等特性，并具有良好的扩展性能，财务应用，0A服务和传统业务服务等业务系统的应用可以运行在VMware系统的虚拟机上，并可根据各业务对硬件资源需求不同，动态调配硬件资源，从而在实现节约基础架构建设成本的同时获得较高的生产效率。1. 2建设原则本项

4、目建设的超融合基础架构平台用于支撑财务应用，0A服务和传统业务服务等业务系统，有部分数据处理和数据库的需求，部分业务相对较为繁忙，所以在系统建设时需要遵循以下几个原则：1. 2.1高性能数据处理和数据库自身对存储系统的IOPS要求较高，要保障业务系统的稳定、高效运行，要求新建系统必须满足业务的10、带宽、时延等业务需求，具备高性能，高可靠性的特点。海绵城市水系统监管评估业务化平台方案建议书1.2.2 高可用&高可靠不论是传统IT架构，还是超融合的基础架构，在企业级应用中都必须遵循的一个原则就是既要高可用，又要高可靠。高可用是指系统应该具备HA的特性，即在日常维护操作和突发系统崩溃包括断电、硬件

5、故障、网络中断等等突发异常的情况下，应用系统仍然能够保持可以访问并正常提供服务的状态，保证99%以上的高可用性在当今的IT技术条件下已经成为现实。高可用一般是通过集群的方式来实现的，在虚拟环境中，是通过开启物理主机的HA功能，在单台物理机发送故障的情况下，虚拟机可以自动漂移到其他正常主机上，而业务不会因此发生中断或中断时间极短，使用者几乎毫无察觉。可靠性是指系统的无故障工作时间的长短，即在正常操作和使用的情况下系统运行的稳定性。可靠性依赖于很多条件，比如硬件的通风和散热设计、Raid级别和数据自动重建策略、应用和网络的冗余和自动负载均衡情况、SSD的数据分层&数据调度算法、虚机迁移策略、网络风

6、暴抑制策略、存储后台的同步策略、数据分层算法等等。1.2.3 易用性本项目的建设应在不影响用户原有习惯和思维方式的前提下，实现用户可接受的数据处理效率与响应时间；对现有业务运营系统影响小；有良好易用的人机接口界面与灵活多样的展现方式。1. 2. 4可扩展性本项目的建设应充分考虑技术方案的实用和先进、系统架构的可持续发展及日后进行扩展和升级的可行性。技术方案的实用和先进才能延长系统的生命周期，系统架构的可持续发展才能充分支持市场需求的瞬息万变，系统的平滑过渡才能满足总体目标。本项目总体建设思路为：基于超融合+虚拟化的架构来建设基础设施平台，实现计算和存储的资源池化、业务弹性并保障虚拟化的性能，满

7、足多个应用的需求，在保证平台稳定性、安全性和高性能的同时，实现IT资源利用率的最大化。近几年以来，不断增长且集中的业务对IT部门的要求越来越高，不仅要求IT部门快速响应、快速提供、快速解决，还要求IT部门提供越来越高的性能和足够的存储容量，但同时企业的发展又要求节约成本、降低支出，而机房的空间和电力又面临饱和,所以要想跟上业务的发展节奏，赶上时代的步伐，就必须采取效率更高、结构更为简单、灵活、更加易于管理的1T基础架构，新的数据中心必须为快速的业务增长提供更强大的支撑平台。但是，如果按照传统的服务器+集中存储的方式来构建基础设施平台，又会增加采购成本和运维成本，还会带来更多机房空间、供电和制冷

8、的开支，而且服务器还没有得到充分的利用。有数据表明，采用传统架构的绝大部分企业的服务器工作负载只利用了不到5%,这导致了大量的硬件、空间以及电力的浪费。同时由于应用程序兼容性的问题,1T人员只能通过在不同场所的不同服务器中分别运行的方式，将应用程序隔离起来。这又会导致服务器数量的增长。购置新的服务器是一项漫长的过程，并且耗费大量人力,往往需要数日甚至数月的采购流程以及安装操作，这使得IT部门更加难以应对业务快速成长和不断变动的需求。从IT管理员的角度来看，推动虚拟化技术发展的主要动力是基础架构设施的迅猛增长，而硬件部署模式又进一步加剧了基础架构的复杂程度。应用越来越多，也越来越复杂，因此就变得

9、更加难以管理、更新和维护。随着服务器价格的逐年下降，硬件开支占系统总额的比例也在不断下降，而随着互联网、大数据以及图形、多媒体产业的高速发展，企业的数据量已经迎来了爆发式增长时期，互联网+的大趋势也使得企业的数据变得越来越重要，有时候核心数据可以直接决定一个企业的生死存亡，这种数据加速增长的形势需要我们的1T部门能够提供一套安全的、高效的、能够按需灵活扩展的在线存储，而传统的磁盘阵列由于空间浪费严重、扩展不灵活、带宽固定等等先天不足，就越来越难以跟上时代的步伐。虚拟化技术能够提升X86服务器的可靠性、可用性，能够从基础架构层面获得原先单机系统无法想象的功能，大大提高业务连续性的级别，降低故障率

10、、减少系统宕机的时间，还能够让每台设备都能支撑多种操作系统，最大化了利用率，同时还降低了服务器采购数量。从存储的角度来看，超融合的分布式存储技术支持多副本、自动负载均衡并具有良好的扩展性能，可以让多台服务器共享超融合存储设备，实现了极速的快照和克隆，在虚拟化技术的基础上再一次提高了设备的利用率，降低了备份对系统的影响。从安全的角度来看，虚拟化技术可实现应用24小时不停机，超融合的多副本技术最大化地保护了数据的安全，分布式存储的技术消除了传统磁盘阵列的单点，这些特性都大大提高了系统的整体安全性能。联想的ThinkCloud AI0超融合产品是一种高弹性、可扩展、分布式软件定义虚拟存储平台（Len

11、ovoHS）,完全实现了软件定义的虚拟数据中心的愿景，它将应用、服务器虚拟化和存储整合到X86架构的通用服务器上，从而消除了应用对存储阵列的需求，并实现了软件定义数据中心的愿景。LenovoHS作为无关虚拟化管理程序的软件实现，提供了虚拟机级别的存储抽象和与服务器虚拟化用户界面的完全集成。它能够独立按需扩展服务器虚拟化和存储，在无需过多资源的情况下一次扩展一台标准服务器。LenovoHS提供的是虚拟机级别的存储抽象，而不是块或文件级抽象。它消除了配置和管理LUN和卷等低级别存储结构的需要，大幅简化IT操作。LenovoHS提供以虚拟机为中心的企业级数据服务，以支持先进的虚拟机实时迁移、动态负载

12、均衡、高可用性、数据保护和灾难恢复等功能。LenovoHS利用磁盘和闪存技术的任意组合，以诱人的价格为虚拟化环境中的各种存储工作负荷提供有竞争力的性能和高容量。LenovoHS将虚拟机智能地映射到存储资源，优化虚拟工作负荷的数据布局，并利用各种形式的闪存技术来读/写缓存。它拥有优化的闪存性能和硬盘容量，使得数据中心能够在标准服务器上部署，IT管理人员也无需在性能和成本之间进行艰难的取舍。联想超融合平台体系架构LenovoHS的创新的对等体系结构汇聚了多台服务器的存储资源，同化形成一个全局命名空间，创建出联想超融合存储池。在虚拟化集群中的每台服务器上均安装有LenovoHS软件的一个实例。存储资

13、源可以是磁盘和固态硬盘的任意组合。运行LenovoHS软件的所有服务器均可访问汇聚的联想超融合存储池。然而，它并不要求所有服务器均拥有自己的存储资源，或向超融合存储池贡献其存储资源；也不要求向超融合存储池贡献资源的服务器具备相同类型（例如固态硬盘、带PCI的闪存、SATA磁盘、SAS磁盘）或容量的存储资源。LenovoHS实例之间的通信是通过私有或共享以太网。强烈建议使用至少10GB的私有网络，以避免由数据流量的影响而出现虚拟机/应用的性能退化。运行LenovoHS软件的服务器可以向联想超融合存储池贡献（“计算/存储融合服务器”）或不贡献（“纯计算服务器”）其存储。特定服务器的硬件要求取决于该

14、服务器是“计算/存储融合服务器”还是“纯计算服务器”。通过以下方式“纯计算服务器”可以升级为“计算/存储融合服务器”：a） 改变角色定义（如果“纯计算服务器”满足“计算/存储融合服务器”的硬件要求）或者b） 改变角色定义并升级服务器（如果“纯计算服务器”不满足“计算/存储融合服务器”的硬件要求）联想超融合体系结构提供的是虚拟机级别的存储抽象，而不是块或文件级抽象。它消除了对于配置和管理LUN、卷、文件、RAID、ACL和存储网络（分区）等低级别存储结构的需要；将存储管理完全集成到服务器虚拟化用户界面中。此外，所有数据服务均无缝集成到虚拟化用户界面中，消除了使用多个管理/用户界面的不一致性和开销

15、，进一步现代化和简化IT 了操作。再者，所有数据服务都是在虚拟机级别上提供，使得虚拟化结构与存储结构完全匹配。存储在联想超融合中的所有数据均受到强大校验和检查的保护，并被镜像到至少2台物理服务器上来提供高级别的数据完整性和可用性。每台物理服务器内部还配置有其它级别的镜像。凭借极其快速和高效的虚拟机级别快照、零拷贝克隆、本地和远程复制,LenovoHS提供了虚拟机的灵活性、数据恢复、可用性和保护。通过将这些技术与自动精简配置、在线压缩和在线去重等容量优化技术相结合使用，显著增加了平台的存储效率。LenovoHS提供了独立按需扩展计算和存储的灵活性，在无需过多资源的情况下一次扩展一台标准服务器。此外它还可以与其它存储解决方案和谐并存，为客户提供投资保护。LenovoHS的主要组件有：- 联想超融合分布式文件系统（LeFS）- 联想超融合管理服务器