电信云计算技术架构与实施步骤.ppt

1,广东省电信规划设计院有限公司,云计算技术交流,目录,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商进展情况引入云计算的实施步骤及建议,概述-云计算由来,3,云计算是网络计算的最新阶段,概述-云计算的定义,4,以服务为提供方式,以按需服务的方式根据不同用户的个性化需求推出多层次的服务,基于网络构建的云计算可以快速灵活适应用户不断变化的需要，同时通过各种机制实现高扩展高可靠性,高扩展高可靠性,底层资源（计算/存储/网络/逻辑资源等）对用户透明，用户无需了解资源具体实现和地理分布等，对提供者而言则是一个巨大的池化资源,资源池化与透明化,云计算的整体架构建立在由多台计算机或其它硬件设备组成的网络环境中,以网络为中心,与其说云计算是一种新技术，更确切的说一种全新的商业模式云计算代表信息产业由硬件转向软件、软件转向服务、分散服务转向集中服务的发展趋势,云计算指作为一种可扩展性和具有弹性的,基于IT支持能力计算方式，通过网络技术以服务的形式(as a service)向客户提供服务。from Gartner,概述-云计算的理念,5,5,使用户能像用电、水一样使用IT服务，降低企业用户和公众用户使用IT服务的门槛（包括金钱、人力、效率等方面）由于降低了用户的IT使用成本，将转变IT服务的商业模式，并且能开拓出广大的市场空间,概述-云计算的核心,6,虚拟化：作为实现资源共享和弹性基础架构的手段，将IT资源和新技术有效整合服务管理：以服务为核心，将资源模块化、标准化、服务化，提供给最终用户自动化：实现自动快速的任务分发、资源部署和服务响应，提高运维管理效率,云计算的本质核心：以虚拟化的硬件体系为基础，以高效服务管理为核心，提供自动化的，具有高度可伸缩性、虚拟化、标准化的硬、软件资源服务,云计算的分类,7,云计算面临的问题,8,标准问题：云计算目前标准化进度缓慢，各厂家各自为战，方案互不兼容，甚至在互操作方面也存在问题。,稳定性问题：尽管云计算技术会带来一定的运维便利性，但由于云计算技术并不成熟，稳定性方面仍有不足，QoS保证机制不强。2009年，Google、Microsoft、Amazon的云服务都出现过业务中断。,应用迁移问题：应用迁移到云计算上会面临三方面的阻力：技术方面，可能需要调整架构；经济方面，初次建设云计算环境和迁移都可能产生新的成本；运营方面，需要现有运营体制作较大改变。,安全性问题：云计算的引入，对信息安全提出了新的要求，例如虚拟化软件安全、用户数据安全和可跟踪性等，目前这些方面的研究和实践还不充分。,云计算的标准化活动和开源社区,9,Eucalyptus&openNebula,XEN&KVM,虚拟机管理规范SVPC&虚拟机描述格式规范OVC,云存储数据管理CDMI,数据中心建设与节能TGG DCDG,IAAS资源管理功能用户接口OGF OCCI,Hadoop,云平台互操作与评估OCC,云平台安全CSA,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析云计算实施方法分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商进展情况引入云计算的实施步骤及建议,目录,云计算与集群计算,11,云计算包含中的集群计算特征：（1）高度统一集中的资源管理（2）对外呈现出单一系统（3）异构资源的整合（4）低廉的价格,服务器集群是指将一组服务器关联起来，使它们在外界看起来如同一台服务器。云计算通常更加松散连接、异构、地理位置分散，主机之间直接关联度更低。,曙光集群系统,云计算与网格计算,12,网格计算：利用互联网把地理上广泛分布的各种资源（计算、存储、带宽、软件、数据、信息、知识等）连成一个逻辑整体，就像一台超级计算机一样，为用户提供一体化信息和应用服务（计算、存储、访问等）。网格计算强调资源共享，任何节点都可以请求使用其它节点的资源，任何节点都需要贡献一定资源给其他节点。云计算强调专有，请求或获取的资源是专有的，并且由少数团体提供，使用者不需要贡献自己的资源。网格计算侧重并行的计算集中性需求，并且难以自动扩展。云计算侧重事务性应用，大量的单独的请求，可以实现自动或半自动的扩展。云计算拓展了在线软件服务（SaaS）和在线平台服务（PaaS）,云计算包含的网格计算特征：（1）提供在线的计算、存储等服务（2）超大规模的资源组合（3）资源的虚拟化,云计算与分布式计算,13,分布式计算（狭义）：将待解决问题分成多个小问题，再分配给许多计算系统处理，最后将处理结果加以综合。特点：把计算任务分派给网络中的多台独立的机器优点稀有资源可以共享 通过分布式计算可以在多台计算机上平衡计算负载 可以把程序放在最适合运行它的计算机上 流行的分布式项目SETIHome：寻找外星文明RC-72：密码分析和破解，研究和寻找最为安全的密码系统Foldinghome：研究蛋白质折叠，误解，聚合及由此引起的相关疾病United Devices：寻找对抗癌症的有效的药物GIMPS：寻找最大的梅森素数（解决较为复杂的数学问题）,云计算包含的分布式计算特征：（1）通过资源调度和组合满足用户的资源请求（2）对外提供统一的、单一的接口,分布式邮箱系统,云计算与并行计算,14,并行计算：是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程。通常指一个程序的多个部分同时运行于多个处理器上。特点：把计算任务分派给系统内的多个运算单元并行计算问题的特征将工作分离成离散部分，有助于同时解决随时并及时地执行多个程序指令（多条线同时运行）多计算资源下解决问题的耗时要少于单个计算资源下的耗时,云计算包含的并行计算特征：（1）用户资源（单一类型和组合类型）请求的同时处理,云计算与对等计算,15,对等计算系统中，每个节点都拥有对等的功能与责任，既可以充当服务器向其他节点提供数据或服务，又可以作为客户机享用其他节点提的供数据或服务，节点之间的交互可以是直接对等的，任何节点可以随时自由地加入或离开系统。,对等计算：有可能作为云计算的一个类型,预测：将可能以“对等子云”的形式出现在云计算中。依据：云计算对超大规模、多类型资源的统一管理是困难的；对等计算具有鲁棒性、可扩展性、成本、搜索等方面的优点,Google的云计算服务曾出现严重问题，Gmail、Blogger和Spreadsheet等服务均长时间当机。亚马逊的S3云计算服务也曾出现问题。而P2P系统则有更强的抗毁能力。,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商应用场景分析引入云计算的实施步骤及建议,目录,云计算的层次架构,17,云计算存在IaaS，PaaS，SaaS三个层次不同层次的云计算所涉及的核心技术存在较大差异三个层次彼此之间互相独立，没有依赖关系,云计算技术带来的模式转变,18,与云计算的技术架构相对应，云计算的服务包括三种类型：IaaS、PaaS和SaaS,大规模分布式物理资源,SaaS服务：为用户提供基于可扩展云架构的按需付费应用软件服务PaaS服务：为用户提供基于可扩展云基础设施的按需付费平台服务，例如运行环境、数据库服务、用户数据（认证、通讯录）服务、应用开发环境等IaaS服务：为用户提供按需付费的弹性资源服务，例如弹性计算、弹性存储、弹性宽带资源、弹性CDN、虚拟机等,云计算下的商业模式,19,32%,按月结算，按使用量收费,18%,按年结算，根据需要签订合同,34%,没有固定模式,16%,按月结算，免费外加突发使用量,商业模式1.预签合同收费2.按使用量收费3.广告收费4.按服务效果收费,来源：,云计算环境下的应用开发,20,机房建设/维护,硬件环境建设/维护,软件环境建设/维护,应用开发/部署/维护,应用系统,应用开发商,基于云计算环境开发,用户,云计算产业链,21,应用开发商,服务提供商,系统集成商,用户,平台提供商,互联网、通信业、IT厂商互相渗透，产业链预计2-3年后才可能成熟。,云计算产业链生态环境分析,22,22,1,2,3,4,云计算打破了传统的IT产业格局，尚未形成稳定的价值链分工业务提供商、平台提供商、系统集成商、应用开发商和最终用户的界限不很清晰,云计算技术标准的缺失，导致存在平台间互联互通和用户锁定问题，开源社区活跃，但第三方应用开发者产业尚未形成,传统设备/软件提供商利用云计算广泛进入服务领域（CISCO、Micosoft、S、Sun）,传统设备制造商和系统集成商（如IBM/HP）在云计算技术方面落后于新兴云计算提供商（如Google、Amazon）几乎没有传统设备制造商能够提供全套云计算解决方案,混沌的云计算产业链生态,现阶段未形成完整的生态链，正处于云计算群雄并起的变革时代，在变革过程中机遇与挑战并存，但机遇多于挑战,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商进展情况引入云计算的实施步骤及建议,目录,通信市场的变化,24,互联网厂商正逐步进入通信市场，运营商稍显被动,电信运营商vs互联网厂商,25,$,$,云计算是双方竞争的新工具,电信运营商在云计算产业链的角色,26,系统集成商,用户,平台提供商,电信运营商引入云计算技术的优劣势,27,技术问题普遍不掌握核心技术核心技术尚未标准化安全性保障不足互联网业务经验不足互联网业务人才、运营人才不足提供互联网业务经验不足,电信运营商引入云计算技术的机会和挑战,28,企业转型拓展新业务，有利于运营商角色转变提高企业竞争力开展高附加值业务，提高用户粘性节约建设成本和运营成本提升企业形象有利于节能减排，绿色环保扩大产业影响力有利于引导产业链发展,竞争加剧产业链重新洗牌、IT厂商、互联网厂商、运营商相互渗透，竞争大大加剧基于云计算提供的业务对传统电信业务造成冲击创新商业模式与现行体制的矛盾运营体制和维护体制需要作调整竞争门槛云计算的竞争门槛较高，投入较大。政策不明朗目前政策并不明朗，没有对云计算技术的扶持政策对运营商的监管相对较为严格,电信运营商引入云计算技术的分析,29,电信运营商引入云计算技术切入点,30,IaaS,SaaS,特色业务提供,定制业务,IDC,支撑系统优化,PaaS,业务平台,支撑系统优化,通信能力开放,向应用开发者提供开发、测试、运行环境,测试开发环境,提供综合运营分析平台，供运营人员适用,升级IDC，拓展IDC新业务，提高用户粘性,利用IaaS进行平台整合，快速部署业务提高设备使用率,利用IaaS技术实现支撑系统集中化,向外提供调用通信能力的API,向外提供与通信能力结合的特色业务,向外提供定制化的CRM、ERP等业务,近期引入的重点,运营商引入云计算技术IDC,31,服务器、存储、网络等计算能力出租,机房、机架和带宽基础资源出租,降低用户信息化门槛满足用户突发资源租用需求满足用户快速部署需求提供差异化增值服务，增强用户粘性,运营商引入云计算技术业务平台,32,设计,采购,建设,服务器/存储/网络资源,业务1,设计,采购,建设,服务器/存储/网络资源,业务2,设计,采购,建设,服务器/存储/网络资源,业务N,设计,采购,建设,业务1,业务2,传统的烟囱式的建设模式,集约化的建设模式,一般需要半年时间,一次建设,从传统的烟囱式的建设模式转变为集约化的建设模式提高新业务和新产品的上线速度，提高业务竞争力提高业务平台的资源利用率，节能减排并非所有平台都适合部署在云平台上！,业务N,服务器/存储/网络资源,运营商引入云计算技术业务平台（续）,33,业务平台部署在云平台上，需要对运维体制进行配合。,34,国外电信运营商 云建设动态,AT&T在2009年第4季度于美国推出Synaptic Compute as a Service（CaaS）云端存储服务,并逐步拓展至全球各地(与VMWare、SUN合作）。美国Verizon在2009年6月正式推出CAAS(Computing as a Service)服务也在，主要提供在线存储、虚拟主机和应用托管等服务（与Rad Hat合作)。英国电信(BT)的全球服务部门(BTGS)于2009年7月和微软签署协议推出基于微软的 Business Online Productivity Suite(BPOS)为大型机构提供在线商务套件服务。韩国SK电信于2009年下半年建立了第一个云计算环境(与IBM合作)。日本KDDI公司于2009年下半年推出了“KDDI Cloud Server Service”（KDDI云服务器服务），提供基础设施和系统模板服务，包括IaaS云和PaaS云（与3Tera公司合作）。日本NTT通信公司于 2009年8月进行云端运算平台Setten实验，并于2010年春正式推出云计算平台Setten，提供操作系统、存储以及软件即服务（SaaS）。,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析云计算实施方法分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商进展情况引入云计算的实施步骤及建议,目录,云计算技术架构,36,IaaS：基础设施作为服务,37,IaaS Infrastructure as a Service 创建虚拟的计算、存储中心，使得其能够把计算单元、存储器、I/O设备、带宽等计算机基础设施，集中起来成为一个虚拟的资源池来对外提供服务。典型应用：弹性计算云EC2（Elastic Compute Cloud）计算简单存储服务S3（Simple Storage Service）存储,IaaS交付特点提供从计算到存储的统一资源基础架构完整的系统级接入，按需布置安全域，负载均衡按需付费，按容量控制自由的应用环境,IaaS的价值降低运营成本提高设备利用率节能减排保护现有投资，提供新商机,IaaS关键技术介绍：虚拟化技术,38,虚拟化是将底层物理设备与上层操作系统、软件分离的一种去耦合技术，其是基于开放的x86架构，将硬件、操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中虚拟化的目标是实现IT资源利用效率和灵活性的最大化虚拟化技术在x86架构上比较通用，在RISC架构下比较封闭,软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像,每台机器上有多个操作系统镜像软件相对于硬件独立,传统计算系统计算模式,虚拟化计算系统计算模式,未更改过的应用,未更改过的OS,虚拟硬件,IaaS领域代表者Amazon,39,IaaS云计算平台,数据中心虚拟化技术、自动化部署技术,Amazon的重点是提供弹性基础设施服务，其上的应用由用户灵活选择与决定,作为大型的电子商务企业，积累了大规模IT系统设计和维护的技术与经验，同时面临着业务淡季时IT设备的闲置问题，于是将设备、技术和经验作为一种打包产品去为其他企业提供服务，利用闲置的IT设备来创造价值,PaaS：平台作为服务,PaaS Platform as a Service把服务器平台或开发环境作为一种服务提供典型应用 的 Google App Engine800app：不再需要任何编程即可开发包括企业管理软件,PaaS的交付模型计算资源平台做为一种服务提供给用户可支持用户自有的工具与开发环境部署客户通过可调用的接口拨接资源平台,PaaS的价值对服务提供商：灵活扩展业务，响应长尾需求，灵活调配资源对开发者用户:加快开发速度，简化系统维护,PaaS的技术范畴,41,适用于特定应用的分布式并行计算技术所构建的平台，如Google和微软,涵盖更多的底层技术，只要这些技术符合云计算的技术特征,更多考虑商业模式，更少考虑具体的技术实现方式,广义的PaaS,更广义的PaaS,经典的PaaS,业界关注度高,业界还在继续研究,传统设备厂家在推动,云计算范畴的扩大,PaaS的关键技术分布式并行计算平台,42,新的业务模式业务能力：通过分布式并行计算算法，将众多性能一般的服务器的计算能力和存储能力充分发挥和聚合起来，能够为特定的应用提供海量数据处理能力业务形态：形成一个高效的软件应用开发和运行平台，吸引第三方软件开发者基于该平台进行软件开发和应用托管，同时聚集海量终端用户使用该平台上的各种应用目标客户群：第三方软件开发者，软件终端用户,灵活易用的开发环境是PaaS的关键,PaaS领域代表者Google,43,PaaS统一平台,自有应用（搜索、Gmail、Google Docs等）,Google全球超过100万台普通PC服务器（Google定制）,云计算开放平台（Java、Python）,（AppEngine）,Google构建的是新型的互联网分布式平台架构，传统的应用不能直接移植到该架构上,利用分布式存储（GFS）、分布式数据库（Bigtable）、分布式/并行计算（Mapreduce）、同步（Chubby）以及集群监控与调度技术（BORG）等实现统一高性价比的架构平台,为支持搜索引擎和邮件服务等需要海量数据处理能力的应用，开发了分布式并行技术的平台，在技术和经验有一定积累后，逐步将平台能力作为软件开发和交付的环境进行开放,SaaS：软件作为服务,44,SaaS Software as a ServiceSaaS是一种基于互联网提供软件服务的应用模式。软件租赁：用户按使用时间和使用规模付费绿色部署：用户不需安装，打开浏览器即可运行不需要额外的服务器硬件软件（应用服务）按需定制,SaaS的交付模型应用程序做为一种服务来提供由提供商进行统一维护管理吸引广大的个人和中小企业用户用户不需对软硬件进行维护工作通过网络浏览器使用服务,SaaS的价值提供灵活的租赁和付费方式降低企业用户运营成本降低中小企业信息化的门槛,SaaS技术分析,45,用户可以使用按需定制的软件服务，按照定制软件的多少和时间付费用户通过浏览器访问所需的服务，无需花费大量的精力用于IT设施的建设与维护,技术模式,直接部署在底层物理资源上部署在IaaS平台上部署在PaaS平台上,承载平台,在PaaS平台上开发并部署SaaS服务在SOA（Service-Oriented Architecture，面向服务架构）架构下开发,开发技术,意义使软件提供成为一种互联网服务降低用户使用软件应用的门槛,多租户技术：云计算要求硬件资源和软件资源能够更好地被共享，具有良好的伸缩性，任何一个用户都能够按照自己的需求进行客户化配置而不影响其他用户的使用。多租户技术就是云计算环境中能够满足上述需求的关键技术。,SaaS领域的代表者SaleForce,46,46,业务模式：业务能力：用户通过互联网获得所需的软件服务，无需花费大量的精力用于IT设施的建设与维护；业务形态：软件作为一种互联网业务，用户通过互联网购买和使用其所需的软件服务，按照购买软件的类型、数量和时间进行付费目标客户群：需要移动办公的政企用户，互联网公众用户,技术特点：在线应用,Salesforce的几个关键能力强大的功能：第 20 代产品具有 1000 多种功能灵活的定制：业界灵活度最高的 CRM 解决方案，用户可深度扩展，因此能满足各种规模的企业的需求 最佳的用户体验：方便易用，简洁的界面一目了然 快速实施：多数公司在 30 天内把 Salesforce 成功融合于企业运转之中 快速回报：通常在实施后的几个月之内，客户即可获得可观的回报 高度安全：为系统和数据提供了多层保护机制,应用定制化和用户体验保障是SaaS的关键,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析云计算实施方法分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商进展情况引入云计算的实施步骤及建议,目录,虚拟化技术,48,48,弹性资源平台,互联网,用户通过互联网获得和使用虚拟机,新的业务模式业务能力：通过IaaS虚拟化技术，将众多服务器和存储资源池化，能够作为弹性资源对外提供业务形态：用户通过互联网，自助完成服务器配置的需求提交，弹性资源平台能够自动、快速生成虚拟机来满足用户需求，用户根据其使用的资源和时间进行付费，形成快速提供计算资源、满足用户突发资源需求、用户按需付费的业务模式目标客户群：有突发计算资源需求的政府和企业，中小企业，中小ISP/ICP,技术特点,虚拟化、自动部署和管理是IaaS的关键,服务器虚拟化技术简介,49,Hypervisor 技术特性对比,http:/www.it20.info/misc/virtualizationscomparison.htm,51,虚拟存储的不同实现方式,基于主机(Veritas)虚拟化软件安装在应用主机上从连接到主机的不同存储上划分虚拟卷基于SAN网络(IBM SVC,EMC,FalconStor)虚拟引擎在一个专用的集成设备上或光纤交换机上从连接到SAN的存储上划分虚拟卷基于磁盘阵列(HDS)虚拟化软件包含在磁盘阵列控制器上从连接到该磁盘阵列的存储上划分虚拟卷,Byte 0,Byte 2197,FCoE Frame Format,Bit 0,Bit 31,Fibre Channel over Ethernet provides a high capacity and lower cost transport option for block based storageTwo protocols defined in the standardFCoE Data Plane ProtocolFIP Control Plane ProtocolFCoE is a standard-June 3rd 2009,the FC-BB-5 working group of T11 completed its work and unanimously approved a final standard for FCoE,Unified FabricFibre Channel over Ethernet(FCoE),概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析云计算实施方法分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商应用场景分析引入云计算的实施步骤及建议,目录,云平台管理软件,54,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析云计算实施方法分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商应用场景分析引入云计算的实施步骤及建议,目录,各厂家云计算方案,56,各厂家云计算方案2,57,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析云计算实施方法分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商云计算进展情况引入云计算的实施步骤及建议,目录,中国移动BigCloud计划,59,“大云”计划 中国移动研究院为打造中国移动云计算基础设施而实施的关键技术研究及原型系统开发计划 主要满足中国移动IT 支撑系统的IT 计算和存储需要、提供互联网业务需要；目前技术架构较完善，已有成体系的规范；实验室内部的云计算试验 已开发数据挖掘工具库、云存储中间件、搜索引擎核等工具；2010年5月正式发布BC1.0.,中国移动BigCloud云计算技术架构,60,中国电信星云计划,引入云计算技术的原则业务驱动，积极稳妥。以业务和技术作为双驱动，不为云而云。内外并举，降本增效。对内降低成本提高效率，对外提供创新产品。以点带面、合作发展。积极开展云计算服务的运营，如何进一步推动产业的发展。星云计划四个试点省份进行现场试验涉及IDC升级、业务平台整合、聚合环境等方面。,61,星云计划进度安排,62,3月初,6月初,9月初,12月初,项目筹备、方案编制及可研,采购及工程实施,业务加载及试运行,评审和总结,里程碑,1,业务平台和IDC现状调研试验业务需求和技术需求收集和分析云计算技术交流与研讨集团总体方案制定省公司技术方案编制省公司建设方案预审技术对比与评估省公司可研报告编制与评审,2,3,3个月,3个月,3个月,T4,工程技术规范书编制技术选型软硬件采购配套环境准备一阶段设计工程实施,试验业务加载系统联调试运行业务试运行,图示已完成待完成,中国联通云计算方面尝试,63,07:VPS,08:IDC资源池化,09:IDC 云,10:互联云,集成硬件、软件、网络、应用和服务的综合性的平台内部系统优化,互联云,概述云计算背景与发展情况云计算与并行计算 网格计算等比较分析电信运营商云计算业务需求云计算价值链分析云计算应用场景与发展策略研究云计算架构与技术重难点云计算技术架构虚拟化管理软件分析云平台管理软件分析云计算实施方法分析主流厂商解决方案电信运营商引入云计算策略电信运营商云计算进展情况引入云计算的实施步骤及建议,目录,IaaS技术架构,65,IaaS参考组网,66,FC存储阵列,iSCSI存储阵列,NAS存储阵列,管理服务器,存储,服务器群1,服务器群2,服务器群3,Client,选型思路,67,虚拟化软件,服务器,存储,网络,管理软件,其他问题,操作系统、数据库等软件,虚拟化软件的选型,68,服务器的选型,服务器的CPU主频、核数一定程度上决定了CPU虚拟化后的性能，因此，CPU的配置尽可能高，并支持32位和64位CPU；如果需要在某一站点内进行虚拟机的实时热迁移，则至少需要保证该站点的物理服务器的CPU属于同一厂家；如果条件允许，最好使用同一系列芯片；支持硬件辅助虚拟化功能，如Intel的VT技术（包括处理器的VT-x，网络I/O的VT-d，芯片组的VT-d）和AMD的AMD-V技术；内存总量相对普通服务器更大，保证虚拟化的效果更明显；建议新购设备至少配置4个GE端口并能进行扩展，可以适当考虑引入10GE端口；如果使用FC SAN，建议至少配置2个HBA端口并能进行扩展，并考虑SAN交换机可用端口是否足够；如果使用IP SAN，建议配置支持ToE功能的网卡；支持服务器远程管理功能。,69,部署在虚拟平台上的服务器选择,70,应用程序是否能部署在虚拟机上,是否需要特定硬件？,操作系统是否标准通用？,是否大型生产系统数据库？,是否需要大量外部数据存储？,服务器不应部署在虚拟平台上,服务器可以部署在虚拟平台上,N,Y,N,Y,Y,N,N,N,Y,Y,虚拟机在物理机上部署原则,对业务平台云划分资源区域，分别用于应用服务器、数据库服务器、Web服务器的部署；分析业务平台对资源的需求特征，尽量将对不同资源的需求不同的业务平台进行资源的共享；比如说将对内存资源需求较大的业务平台与对CPU资源需求较大的业务平台部署在同一物理资源上；分析业务平台对资源需求的时间特征，尽量将不同时段需求不同的业务平台进行资源共享；比如将工作时间需求量较大的业务平台与夜间需求量较大的业务平台部署在同一物理资源上。,71,引入云计算技术后小型机的处理,引入云计算技术对小型机处理的考虑因素小型机的平均负载和峰值负载以及负载的变化情况；应用对稳定性、可靠性的要求；应用对硬件或操作系统的依赖性；小型机虚拟分区技术的成熟度；小型机虚拟分区技术对弹性资源扩展能力的支持度。小型机在业务平台中的应用场景数据库应用认证服务器、DNS应用中间件服务器核心平台的核心节点引入云计算技术小型机在的处理方法对小型机进行虚拟分区，搭建小型机虚拟资源池；应用向X86服务器虚拟资源池迁移。,72,存储的选型,73,选型依据：传输距离、传送速率、可靠性、安全性、读写性能、成本、商用成熟度等,网络设备的选型,需要充分考虑服务器虚拟化后对网络的压力。异地实时迁移虚拟机对网络要求很高。如果需要保证虚拟机的动态热迁移，则建议将相关的服务器、存储和网络资源部署在同一机房内；如果只要求虚拟机进行离线迁移或备份的操作，则可以将资源部署到两个不同机房。对于三层交换机设备，建议使用能够支持较高密度10GE端口的设备，以方便后续扩容，解决业务增长带来的流量增大的问题。对于负载均衡设备，建议使用支持虚拟负载均衡器的设备，并建议选用能够开放API接口、通过脚本进行配置的设备，提供虚拟化管理与负载均衡器配置之间实现联动的基础。对于防火墙设备，建议使用支持虚拟防火墙功能的设备，能够为不同用户分配不同的虚拟防火墙，实现用户根据其需求能够独立配置和管理其设备的目的。,74,管理平台的选型,75,管理平台,虚拟化管理软件能完成部分资源 管理平台功能,服务管理平台功能往往需要根据运营商需要定制,操作系统、数据库等软件的处理/其他问题,引入云计算技术后，相对传统建设方式而言，只是在业务的承载方式上进行了改变，对操作系统、数据库和各类主流应用软件的要求并没有改变；对操作系统、数据库和主流应用软件的选型可以参照传统方式进行，保证其在虚拟机上运行即可；部分软件的License机制会对成本产生压力，如Oracle数据库；,76,其他问题安全方案。从虚拟化安全、基础设施安全、数据安全、运营管理安全多个层面，构建层次化的安全防御体系。备份方案。虚拟机的备份与物理机的备份有一定的区别。,IT系统分层架构对应设备配置,展现层/应用层服务器：考虑到基于组件的灵活部署方式，负载均衡设备的大量应用，中间件和WEB服务器可根据实际情况配置刀片/PC server或小型机。前者可根据系统规模的变化灵活调整计算能力节点数量，提供处理性能的横向扩展能力，配合负载均衡设备实现高可用性数据层服务器：考虑到数据库的高I/O性能要求、庞大的共享数据量及目前主流的双机集群部署模式，建议采用主流小型机平台，以获取单节点的高扩展性，提供处理性能纵向扩展能力存储设备：磁盘阵列：建议采用主流的基于SAN架构的中高端磁盘阵列，重点从系统规模考虑主机端口和Cache容量的要求，适度集中部署降低维护难度。备份设备：建议采用主流的基于SAN架构的中高端磁带库，具备LAN-free或Serverless备份方式，降低对生产网络和主机的负载。可适度考虑二级备份模式，采用虚拟磁带库缩短数据恢复时间窗口。,展现层,应用层,数据层,向X86迁移的难点：分解数据库性能压力，能够将负载均衡分布到各个处理节点上计算密集型的批处理系统应用层的云化改造,78,分解数据库性能压力（1）：数据库分库,分区1,分区i,分区n,公共库,统一数据库访问层,应用层1,应用层i,应用层n,数据库分库通过应用软件本身的改造实现对后端数据库分布式存储的封装，通过多台物理服务器分担数据库压力。提供独立的“统一数据访问层”屏蔽后端数据库的复杂度。分库虽然可以降低单台服务器的性能要求，但增加了应用软件开发、部署和维护的难度，不建议部署过多数据库节点。一般在某节点的用户容量已经超出高端unix服务器的情况下采用分库方案。,从纵向上，按地区划分数据库从横向上，按业务类型划分数据库,79,分解数据库性能压力（2）：多节点集群,数据库设计架构在ORACLE RAC的Share Everything的架构中，存储是全局共享的，在多节点部署的情况下，I/O冲突比较高，不能实现近线性扩展。在OLAP应用领域，众多数据库产商提供了Share Nothing的架构，可较好提供多节点集群的部署问题，但目前看来，基本上采用软硬件一体化解决方案，比较封闭。包括Teradata、Oracle ExaData、GreenPlum等。Oracle声称最新的ExaData版本支持OLTP应用，但在电信尚未有案例。,greenplum的share nothing架构（整个集群由很多个segment host+master host组成，其中每个segment host上运行了很多个PgSQL数据库(segment)。支持通用硬件。,Teradata系统主要包括三个部分：1.处理节点（Node）、2.用于节点间通信的内部高速互联（InterConnection）3.数据存储介质（通常是磁盘阵列）。每个节点都是SMP（对称多处理器结构）结构的单机，节点的物理和逻辑结构如图1所示，多个节点一起构成一个MPP（海量并行处理器结构）系统，多个节点之间的内部高速互联是通过一种被称为BYNET的硬件来实现的,oracle SUN 的 Database machine在share everything架构之后加了一个datamachin的封装，使用iDB的接口连接前端的RAC和后端的CELL 节点。V1是基于DW的应用，但在V2版本提出支持OLTP其核心是“Oracle Exadata Storage Serve”把一些数据密集查询的负载转移到数据本身层面，减少数据在Infiniband中的流量。节点分为database servers和Exadata Storage Servers,80,N-1虚拟化技术：scalemp vSMP,vSMP使用软件方式实现了传统SMP系统所需的芯片级服务，对上层操作系统和应用系统透明。可组合多台的X86服务器，服务器之间通过infiniband技术互连，将多台x86服务器组合成一台虚拟的高性能SMP服务器。目前版本支持128 cores（32 processors）、1TB内存主要优势体现在高性能计算领域；目前仅限于linux操作系统和特定型号的intel CPU；目前全球只有一百多用户，应用案例少；每硬件节点license费用高至5000美元。,传统的SMP架构,vSMP架构,Infiniband是一项互连技术，它通过将传统的共享总线体系结构转换到交换光纤体系结构来打破 PCI 总线的带宽和端口限制。一般用于互连处理节点和高性能I/O节点,Thank You!,谢 谢！,