1.概述
現(xiàn)階段我校云計算中心建設最突出的特點，是形成了以集中統(tǒng)一為主要特點的集約化發(fā)展模式。以統(tǒng)一建設數(shù)據(jù)機房、網(wǎng)絡設施等基礎設施，全校共同使用以虛擬化為基礎設施共享服務，以集中統(tǒng)一建設服務器、存儲、基礎軟件等應用支撐平臺，承載各部門應用層開發(fā)和運行的共享服務和集中統(tǒng)一建設通用應用系統(tǒng)，直接為各部門提供最終應用服務的應用共享服務為主要內(nèi)容。從而收到了低投人建設、大規(guī)模應用，低成本運行、高水平服務的成效。
經(jīng)過—年的建設，我校形成了3個中心：
1.1 應用服務中心。利用網(wǎng)絡及教育技術中心的IT資源，部署了多種應用系統(tǒng)，集中為各部門提供虛擬應用服務，實現(xiàn)了資源共享，降低了部門系統(tǒng)建設和日常管理維護成本。
1.2 共享平臺服資中心。部署高性能的網(wǎng)絡、主棚尉爭器、存儲系統(tǒng)、安全設施、基礎軟件(操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、中間件等)以及—些通用應用軟件和應甩組件等，為部門提供最終應用軟件開發(fā)、部署和運行服務。
1.3 備份中心。
2.云計算中心架構設計
2.1 兩地三中心模式。今年和未來三年擬基于“兩地三中心”實現(xiàn)云計算中心和災備中心的—體化架構：建立青島校區(qū)辦公樓主機房、東營校區(qū)容災機房(兩地300與公里)兩物理資源中心，部署物理資源，將主要業(yè)務通過應用負載均衡、虛擬化軟件實現(xiàn)雙活和容災；在青島校區(qū)辦公樓主機房部署云門戶管理平臺、虛擬化管理軟件等；另在青島校區(qū)文理樓(距離青島校區(qū)辦公樓主機房400米)建設一個資源管理中心，實現(xiàn)對兩資源電心的資源調(diào)度和數(shù)據(jù)備份。
“兩地三中心”建設方式的優(yōu)點：
(1)統(tǒng)一的資源管理平臺，實現(xiàn)青島、東營資源統(tǒng)一的管理和調(diào)配；
(2)對重要業(yè)務系統(tǒng)兩地同時進行部署，兩資源中心的同—個業(yè)務為負載均衡模式，同時對外提供服務，保證應用的高可用。
(3)對非關鍵性業(yè)務，可以只部署在—個中心，另外—個做備用，當主數(shù)據(jù)中心出現(xiàn)問題時根據(jù)備份中心剩有資源的情況進行人為干預。
2.2 整體規(guī)劃設計。青島校區(qū)和東營校區(qū)通過2條155專線進行互連，在青島校區(qū)建立云計算資源管理中心，管理兩校區(qū)基礎資源，為個部門提供穩(wěn)定可靠的計算和應用環(huán)境。
資源中心設計。網(wǎng)絡層上兩資源中心通過專線互聯(lián)，保證IP數(shù)據(jù)高速穩(wěn)定交互，資源中心的服務器資源，通過資源池化技術進行統(tǒng)一整合并調(diào)配使用，實現(xiàn)快速部署業(yè)務系統(tǒng)的需求。存儲層上分為兩大部分，云計算中心存儲區(qū)域和托管存儲區(qū)域。針對資源中心，新舊存儲通過異構存儲虛擬化的’設備實現(xiàn)存儲資源的大整合，統(tǒng)一為業(yè)務提供存儲空間服務；利用數(shù)據(jù)同步或者數(shù)據(jù)備份技術實現(xiàn)主備數(shù)據(jù)中心資源實時的同步，以達到數(shù)據(jù)中心的雙活，當基礎設備出現(xiàn)故障，業(yè)務能保持不中斷，繼續(xù)提供服務；非云計算中心上的數(shù)據(jù)，如托管業(yè)務數(shù)據(jù)和遠程接人但有容災需求的數(shù)據(jù)，通過傳統(tǒng)的容災模式建設，兩地進行數(shù)據(jù)復制，當出現(xiàn)故障異地可以通過手動的方式快速恢復系統(tǒng)。
同時兩地資源中心分別通過備份存儲設備建立備份系統(tǒng)，為數(shù)據(jù)保留多個副本，保證數(shù)據(jù)的安全性。
圖1 云計算中心拓撲圖
2.3 資源整合設計。平臺建設第一步就是要對資源整合，通過組建虛擬化資源池為業(yè)務系統(tǒng)提供計算資源服務。主要包括網(wǎng)絡的虛擬化，服務器的虛擬化存儲的虛擬化。
2.3.1 網(wǎng)絡虛擬化。網(wǎng)絡虛擬化技術相對來說已經(jīng)比較成熟，交換機中的虛擬化路由特性，描述為—種在3層上劃分企業(yè)不同部分的、能夠在內(nèi)部與外部網(wǎng)絡傳輸流上提供更多安全性和控制性的工具。
在云計算環(huán)境下，網(wǎng)絡虛擬化技術與服務器虛擬化技術是結合使用的。在這種業(yè)務模式下網(wǎng)絡電纜極大地減少，相對減少了許多交換機，節(jié)約了成本。虛擬化網(wǎng)絡還可以提供快速配置和可擴展性方面的極大靈活性。
2.3.2 服務器虛擬化。服務器虛擬化技術就是將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成幾。臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務器，不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O等硬件變成可以動態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，實現(xiàn)服務器資源池化的整合，讓計算資源對業(yè)務的變化更具適應力。
未來，通過虛擬化技術，對青島、東營兩地分別做相對獨立的虛擬化區(qū)間，服務資源的在線遷移、性能擴展都只在各自的虛擬化區(qū)間內(nèi)，不跨地區(qū)進行自動遷移。在需要的時候，可手工進行虛機遷移。
2.3.3 存儲虛擬化。針對我校現(xiàn)階段和未來對存儲的需求，新購存儲設備支持虛擬化，并支持FCoE，新購大容量存儲一臺和原數(shù)據(jù)中心的一臺EMC存儲進行存儲虛擬化，形成共享存儲，為整個云計算中心提供存儲資源。
3.應用遷移(P2V)
將現(xiàn)有服務器應用業(yè)務遷移的虛擬化平臺上，是虛云化的重要一步。
3.1 遷移的步驟。
3.1.1 云平臺同舊有系統(tǒng)網(wǎng)絡對接。云平臺搭建并測試完成后，先在網(wǎng)絡上的私有云連接到現(xiàn)有的網(wǎng)絡中，使云管理控制平臺可以通過網(wǎng)絡訪問舊有系統(tǒng)。
3.1.2 執(zhí)行遷移前的測試工作。在遷移前，選擇測試業(yè)務系統(tǒng)進行模擬遷移測試，為后期的大規(guī)模遷移做準備，主要測試內(nèi)容為：遷移在功能性上實現(xiàn)是否可實現(xiàn)；通過網(wǎng)絡遷移的性能是否在可允許的范圍之內(nèi)，網(wǎng)絡帶寬是否滿足平滑遷移對網(wǎng)絡資源的需求。
3.1.3執(zhí)行物理服務器到云計算中心的系統(tǒng)遷移。在以上步驟完成后，執(zhí)行業(yè)務系統(tǒng)的遷移，首先需要規(guī)劃中長期的存儲規(guī)劃，對每個業(yè)務系統(tǒng)應用規(guī)劃資源池，包括存儲資源，網(wǎng)絡資源，CPU，內(nèi)存等。并在云平臺上對將要遷移的系統(tǒng)預留出可用的資源。
3.1.4 遷移完畢后的系統(tǒng)和網(wǎng)絡調(diào)整。遷移完畢后，需要關閉舊有的業(yè)務系統(tǒng)，啟動云計算中心的虛擬計算資源，以避免IP資源沖突，遷移完畢后，新的業(yè)務系統(tǒng)IP地址資源保持不變，客戶端無法察覺到后臺日算資源的承載環(huán)境變化。
3.1.5 業(yè)務功能測試。遷移完畢后，對業(yè)務系統(tǒng)進行測試，聯(lián)合業(yè)務及應用部署人員，對虛擬計算中心的生產(chǎn)系統(tǒng)進行功能和性能測試。一旦出現(xiàn)問題，可以馬上關閉虛擬平臺上的系統(tǒng)，同時啟用舊有的服務器系統(tǒng)。可回退性強，能夠保證業(yè)務系統(tǒng)的良好運行。
3.1.6 設備利舊。遷移完成后，舊有的服務器系統(tǒng)我們分為兩組，一組為支持加人到云計算平臺的，一組為不支持加人到云計算平臺的。為了利舊，我們可以將支持云計算平臺的設備通過配置加入到私有云當中，作為云中的計算資源池提供對外分配。對不支持云計算平臺的，我們重新規(guī)劃并安裝新的操作系統(tǒng)，接入到網(wǎng)絡當中，對外提供非關鍵性業(yè)務服務。
3.2 后續(xù)優(yōu)化。當把用戶和服務遷移到新平臺后，一定要密切關注虛擬化項目的運行情況。應當建立性能和使用方面的一些準則和閥值，必要時考慮到硬件的配置、網(wǎng)絡設置或者增加帶寬等措施。
總結：云計算平臺主要由三層構成：基礎設施層、平臺服務層、應用服務層。
整合、虛擬化資源調(diào)動模式本身就最大限度屏蔽了資源調(diào)度時的硬件相關性，是高可用架構，因此整合化、虛擬化的程度本身就決定了整體系統(tǒng)高可用性的程度。比如智能服務資源整合到匯聚層、虛擬化到各接入層就遠比將智能服務物理部署到接入層的可靠性高出很多。
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