数据中心私有云平台建设方案规划书投标类.docx
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数据中心私有云平台建设方案规划书投标类
数据中心私有云平台建设项目
方案建议书
目 录
一、前言
教育信息化经过多年的的飞速发展，各地校园网建设日趋完善，许多学校尤其是高校，已经建成了数字化图书馆、OA办公系统、校长办公系统、学籍管理，档案管理等校园信息化平台。
但是唯一没有太大变化的是：
校园网的基础架构的应用仍是以各种型号的PC为主,学校或学院的网络/信息中心仍与10年前一样需要维护各种硬件与软件资产管理,还需要保证这些PC的系统应用的可靠性与安全性；由于学校人员的流动性较大,院校需要花费大量的人力和时间来进行这些管理。
了解虚拟化技术：
虚拟化技术是一种调配计算资源的方法,它将不同层面——硬件、软件、数据、网络、存储——隔离开来。
以往计算机的典型应用方式是：
操作系统被直接安装在计算机的硬件上，应用程序被直接安装在操作系统上，通过一个直接接在本地机器上的显示器显示程序的界面。
在这种情况下，对其中一层的改动往往会影响到其他层，这使得任何改动难以实施。
虚拟化技术利用软件把不同层面的应用分开，使改动更容易被实施，其带来的结果是简化了管理，更有效地利用IT资源，以及随时随地提供合适的计算资源的灵活性。
虚拟化技术利用软件创建一个虚拟机来模拟底层硬件的服务和功能。
这使得它能在一台机器上运行多个操作系统。
当这项技术应用在服务器上时被称为服务器虚拟技术；而桌面虚拟化指在以物理服务器和虚拟机技术的基础上将用户桌面进行虚拟化，以达到桌面使用的安全性和灵活性。
随着云计算与虚拟化技术的发展,不少院校开始在这方面进行了符合自己院校发展的方向。
如：
Ø西南科技大学采用VMware桌面虚拟化产品打造实验教学平台
Ø中山大学实施应用虚拟化技术实现高效灵活的移动办公
Ø北京工业大学与IBM构建云计算平台
Ø中国石油大学虚拟化技术与云计算联合实验室
Ø清华大学与VMware展开IT学院合作计划
Ø北京科技大学云计算平台开始应用教学服务
Ø......
目前高校中云计算与虚拟化技术应用也分为多个应用层次。
序号
应用现状分析
1
以虚拟化的科研合作和项目产出为主要目的
2
以云计算虚拟化,桌面虚拟化,自助服务,计费等各种技术结合的校园云
3
以桌面虚拟化为主,解决行政办公/科研办公/移动办公中的实际问题
4
以科研应用和教学辅助为主要目点,如虚拟化实验室的建设
5
以云计算虚拟化为主的校园数据中心建设的应用
6
还未开始或正在评估虚拟化相关的应用
二、云计算虚拟化方案建议
1.综述
根据Gartner2011年6月发布的报告,目前已经有40%左右的X86的服务器采用了虚拟化技术,在虚拟化技术的魔力象限,Vmware继续保持高端的领导者的地位。
Gartner2011年6月发布的虚拟化厂商的魔力象限图
对于还未有部署任何虚拟化的院校,可以先从云计算虚拟化开始，评估淘汰性能低下,高能耗且服务3年以上的旧式服务器,同时按照一定的服务器:
虚拟机（典型比例是1:
10）的比例采购一定数目的主流Xeon核心的多路服务器。
在实际部署中可以使用VMware的相关工具或第三方测试软件对旧有的服务器性能和新采购的服务器性能进行评估,在保证原有应用的性能上，提高云计算虚拟化的应用部署密度。
VMware助力西南交大打造一流数字图书馆：
西南交大在犀浦和九里校区图书馆安装部署VMwarevSphere4.0搭建云计算虚拟化平台，将现有的运行在物理服务器上的业务全面转移到虚拟化平台上，通过安装部署VMwareSitesRecoveryManagement，实现两地虚拟化服务器平台站点间应用级的容灾保护。
“VMware云计算虚拟化技术的应用让我们在数据化图书馆综合建设项目中，降低了服务器采购成本和IT运维成本，提升了服务器的利用率，实现了两地虚拟化服务器平台站点间应用级的容灾保护。
”—李宁,西南交大图书馆信息中心副主任李宁
2.VMware云计算综述
2.1VMware云计算
IT基础架构变得过于复杂和脆弱。
目前，70%的IT投资主要用于维护，只用很少的时间去支持战略性业务项目。
随着用户要求的响应时间越来越短和管理成本越来越低，IT组织需要一种更好的策略。
云计算是一种能够降低IT复杂性的新方法，它将按需提供的自助管理虚拟基础架构汇集成高效池，以服务的形式提供计算。
云计算就是这种最佳策略的核心。
云计算的关键特性如下：
VMwarevCloud是专为企业和服务提供商设计的一组通用云计算服务，它支持所有应用程序或操作系统，并能够选择应用程序的运行位置（内部或外部）。
vCloud的核心组件是由业内领先服务提供商提供的VMwareReadyvCloud体系，这套广泛的应用程序作为基于VMware技术（包括VMwarevSphere和vCloudAPI）的虚拟设备和vApp提供。
vCloud对企业客户具有重要意义。
利用vCloud，企业客户可以借助业内领先的服务提供商、软件供应商以及VMware的先进技术来构建私有云计算环境，并根据需要为该环境无缝部署测试实验室、灾难恢复或简单灵活的外部容量。
此外，vCloud还可以使中小型企业确信，它们从托管/服务提供商处获得的灾难恢复服务、测试和开发服务，或单纯的按需基础架构服务，都将具有高度的可靠性和灵活性。
2.2私有云计算
2.2.1私有云计算概述
更改计算方法
通过充分利用资源和自动化，实现只有由VMware虚拟化驱动的云计算基础架构才能提供的经济性、弹性、安全性和遵从性。
通过将IT硬件抽象为按需分配的资源池和部署私有云，可以实现极高的资源利用率和效率，以及更好地支持业务增长所需的敏捷性。
为用户快速交付已定义服务级别的现有应用程序和服务，将重点从维护旧式系统转为交付创新。
按需扩展容量
通过与大型技术合作伙伴、标准制定机构以及云计算服务提供商合作，VMware技术使企业的IT部门能够在弥合内部云和公共云提供商之间的差距的同时，保持企业需要的控制力、安全性和治理能力。
2.2.2创建数据中心资源池
创建数据中心资源池
私有云会将资源管理方法由分散的硬件更改为虚拟化的共享资源池，共享资源包括服务器、存储和网络。
通过虚拟化所有IT资源，可以提高资源利用率和针对高优先级应用程序进行动态资源分配。
这些共享资源池可以抽象为逻辑构造块，包含存储、网络和服务器单元等，从而有效创建虚拟数据中心。
根据业务需求，这些资源容器经过构造可提供特定的服务级别或满足特定的业务需求，也可以按照逻辑业务单元或功能（例如，销售、金融和研发）细分这些资源容器。
通过标准化一组设计合理的产品，您可以向着策略驱动的计算方法发展。
动态资源分配
可以将资源池动态分配给应用程序，如MSExchange、Sharepoint、Oracle（应用程序、中间件和数据库）、SAP和其他应用程序，每个应用程序与一个vApp（虚拟化应用程序堆栈）捆绑，而且vApp配有应用程序需要的应用服务器、数据库和服务器操作系统配置。
定义后，可将业务规则应用于策略和自动化说明，以确保用户真正拥有尽可能好的体验。
2.2.3私有云中的自动化
采用这种新方法，您无需花费宝贵的时间管理物理基础架构或应用程序，从而能够关注创新和为企业提供价值。
将所有硬件资源集中到虚拟构造块中和定义了关联应用程序的服务级别后，就可以根据业务规则和应用程序需求部署自动化计划。
自动化可提高IT的最终效率，从而将计划和策略映射到业务并在私有云的服务交付机制（根据服务级别交付的应用程序和服务）中定义映射。
如何在私有云中实现自动化？
定义服务，包括完整的虚拟应用程序堆栈（vApp）以及单台服务器（应用程序、Web服务器、数据库服务器）和介质（操作系统、软件、数据库、应用服务器等）。
设置服务级别：
可用性（正常运行时间）保证、资源访问、存储速度、网络带宽、计算资源份额、存储IO保证、备份频率和灾难恢复要求。
设置自动实现负载平衡和优化资源的规则，使应用程序从动态资源调度、正常运行时间保证和灾难恢复故障切换规则中受益。
根据应用程序和业务优先级对服务级别分层，并制定用于自助式访问应用程序和资源的策略，从而允许用户在私有云中进行无缝管理。
创建这些服务的类别，可允许以自助方式访问和概括用于访问、创建和修改这些服务的策略和权限（用户权限），包括预构建、直接部署虚拟机、vApp、介质和软件。
确定这些服务的价格和计费方式。
通过利用API（如vSphereManagementAPI（VIM）和vCloudDeveloperAPI）进行脚本编写，可自动执行管理任务。
将这些自动化规则应用于云计算基础架构，可以高效地实现零接触式基础架构，其中IT可以作为服务提供（ITaaS）。
IT将能够使用可保持企业所需安全性、控制力和遵从性的云计算方法更好地管理风险。
2.2.4构建私有云
在IT部门将其方法改为计算后，就在根本上脱离了低效的“单个应用程序、单台服务器模式”的局面，因而，IT部门能够将其以前用于维护的资源集中用于推动业务创新和支持增长。
IT部门如何实现私有云？
第1阶段：
将IT资源汇集到逻辑单元中
通往私有云之旅的第一阶段首先是集中放置IT资源，即将服务器、存储和网络虚拟化和抽象为虚拟数据中心。
这一阶段通过服务器整合和提高整个IT基础架构的资源利用率显著降低资金成本。
第2阶段：
创建标准化服务目录
通过第二阶段，IT部门能够创建用户的可用服务目录。
定义策略和权限，以允许用户访问、创建和修改这些服务。
然后，需要为运行在虚拟化基础架构中的所有应用程序定义服务级别。
这要求将应用程序与名为虚拟应用程序堆栈（vApps）的逻辑单元绑定。
IT部门还为基于既定服务级别保持对这些应用程序的控制力制定了更新的过程。
第3阶段：
提供用户接入和收费
第三阶段允许用户自助接入私有云。
通过计量功能，用户可了解使用情况，而收费功能则提供了成本信息并使企业能够了解为IT使用情况进行优先排序所需的信息。
VMware的私有云解决方案为IT部门提供了仅部署所需项的能力，同时使企业能够仅支付其使用的项。
2.2.5典型云计算环境的三层服务模式
典型的云计算环境通常具有如下图所示的三层服务模式：
这些服务中，PaaS和SaaS都建立在IaaS平台之上，而SaaS可以选择建立在PaaS之上，这取决于SaaS本身的开发模式，以及应用十分需要来自于PaaS的能力。
每种云可以直接提供给最终用户使用，也可以只用来支撑上层的服务。
下面简要介绍一下VMware云计算解决方案在IaaS、PaaS、SaaS各层所能提供的服务内容和管理能力。
基础架构即服务---IaaS
基础架构即服务层提供了云计算的基础平台，它能实现硬件资源的虚拟化聚合管理，提供硬件资源池，加上云管理，可以提供自我服务的功能。
平台即服务---PaaS
平台即服务（PaaS）依托于基础架构即服务（IaaS）的动态基础架构的随需应变的优势，为用户提供丰富的应用运行支持；提供平台能力的运营管理能力；用户可以通过各自角色的自服务门户实现自助服务。
下图是PaaS服务的系统架构图：
利用IaaS服务层对物理计算资源的动态灵活管理，搭建丰富的、开放的、可管理的、自服务的平台服务能力。
主要表现在：
●平台服务内容丰富性
–面向服务体系架构（SOA）的运行环境。
◆Javaspring的开发云可以快速开发，部署和管理。
◆Gemfire是介于应用层和数据层之间，可以加速数据的存取，数据暂存于内存之中，具有高可靠性。
–专注于面向服务架构（SOA）开发敏捷的Web2.0应用运行环境。
◆RabbitMQ是最先进的信息交换管道，多种应用之间的信息交换可以高速达成，客户端不需要API，仅藉由通信协议即可达成。
◆Napa快速部署，可以提高应用的使用效率
–轻量级的组合已有信息和资源的混搭应用搭建和运行环境。
●平台服务内容开放性
–可以根据用户的实际需求，扩充和兼容第三方运行环境的支撑。
比如互联网网站应用的基于开源的ApacheHTTPServer运行环境。
–Tcserver可以取代一般的应用服务器（websphere，weblogic），可以横向扩展。
●平台服务的可管理性
–基于整个云计算平台的管理能力，提供对平台即服务的业务支撑和运行支撑管理的能力。
–Hyperic应用的管理，可以直观，性能分析，多种高级管理功能。
=
●平台服务的自服务能力
软件即服务---SaaS
VMware云计算解决方案也提供了SaaS云计算服务能力，用户可以选择从云计算服务提供商订购SaaS服务。
云计算服务的运营商可以通过运营支持门户对所有的SaaS服务实现管理和运营。
目前VMware可提供的SaaS服务解决方案主要针对的是终端用户计算的需求：
●终端桌面接入服务---View5.1桌面虚拟化
–超越传统的桌面管理
通过提供革新的灵活桌面将应用程序和桌面管理转化为高效的自动化过程。
使桌面管理员能够加强控制力度，同时将桌面的总拥有成本降低50%。
为最终用户提供丰富、一致的高性能桌面体验，并使桌面环境具备数据中心和VMwarevSphere的强大功能。
–以托管服务的形式交付桌面
正如虚拟化会转变数据中心内的服务器那样，VMwareView5.1会将桌面从以设备为中心转变成以用户为中心的计算模型。
VMwareView5.1使桌面管理员将操作系统、应用程序和用户数据与底层的PC硬件分离，从而交付革新的桌面。
这些组件集中放置在数据中心内，可以得到更高效地托管，同时还可降低成本并增强业务灵活性。
它能让您的业务需求和用户需求实现平衡，提供满足用户需要的无缝桌面云体验，而不受设备或位置限制。
●应用虚拟化服务---ThinApp
–借助无代理应用程序虚拟化，可加快应用程序部署速度，并简化应用程序迁移。
借助ThinApp，可将应用程序打包到单个可执行文件中，这些可执行文件将在相互完全隔离并与操作系统完全隔离的状态下运行，从而实现在端点设备上无冲突地执行。
应用程序包可以部署到不同的Windows平台，从而消除了成本高昂的重新编码和回归测试，使您能将现有应用程序轻松迁移到Windows7。
◆可消除应用程序冲突，从而减少对重新编码和回归测试的需要
◆可提供可靠而灵活的针对所有用户配置文件的应用程序访问
◆无需额外的服务器硬件或软件投资
●企业级开源邮件服务---Zimbra
–Zimbra提供了企业级别的开源邮件、日志和协同工作平台，通过更有效地管理和灵活部署能力，简化了传统IT或者云计算环境的复杂性。
由于最具创新的Web应用可用性，Zimbra通过可在任何设备或者桌面、任何时间，以及任何地点的使用，以相对其它解决方案更低成本的方式，激发了终端用户的生产效率。
3.建议方案
学院云计算虚拟化方案由两个部分组成，数据中心云平台的建设和规划、学院桌面应用的建设和规划。
Ø数据中心云平台的建设和规划：
A、基于学院的云计算服务器规划与整合
B、基于云计算服务器的存储规划与整合
C、基于云计算服务器的管理系统规划
D、基于云计算服务器的备份与恢复规划
Ø学院桌面应用的建设和规划：
针对学院中的网络中心冗余系统、电子图书馆管理系统、绿色校园虚拟化云计算实验室（亮点工程）、校园无线网络点覆盖全校、校园电视台、视频教学资源VOD点播系统、公共信息显示系统、多媒体制作中心、精品课程录播系统、网络教学、课件资源平台、教务教学管理系统、学生工作管理系统、云服务平台等不同业务特性和岗位工作特性，设计合适的桌面应用解决方案。
4.云数据中心资源优化
4.1概述
针对教育高校行业的IT现状，对于还未启动数据中心资源虚拟化优化的企业，我们建议先从两个方面对IT基础架构进行虚拟化优化，分别为：
A、存储整合优化；
B、服务器整合优化；
C、备份与恢复
在对服务器与存储进行整合时，建议采用就近原则将企业总部及各分支机构的服务器、存储整合到一个或两个集中的位置，在可能的情况下建立两个数据中心，实现两个数据中心间的异地灾备。
4.2存储整合
•按照集中、整合的方式统一构建学院信息系统需要的存储资源;
•将存储资源划分为在线存储区、近线存储区、离线存储区及桌面端备份区;
•使用SAN方式构建核心存储网络;
•满足异构基础架构的存储整合需求;
•提供数据级和关键业务应用系统级备份;
•各个存储区域内，允许设备的增加和调整;
•由整合的架构向容灾的平滑过渡。
为了避免存储设备相互独立，不可共享等问题，建议将现有的存储集中到数据中心后，为了实现存储的共享，建议对新增的存储采用SAN存储架构，如上图所示，组建SAN后，所有存储被整合成一个存储池，服务层中的物理和虚拟服务器可同时访问不同阵列上的磁盘空间。
考虑对学院的各种存储的有效整合，通过对企业存储的合理整理，解决以往存储设备孤立、利用率低、扩展难、建设周期长、管理复杂等问题。
对学院的一卡通系统、综合管理系统、财务管理系统、OA系统等核心业务系统的特点及数据读写，分析其对存储的的压力，并针对各种不同应用的特性与压力设计能满足当前需求且能满足企业规模扩大需求的方案。
另外，借助下文介绍的“服务器整合”，还可实现将分散在不同阵列上的存储空间整合后提供给同一台虚拟服务器使用，实现存储级别的整合。
对于已有的非SAN架构的存储，则可通过下文介绍的服务器整合方案共享给同一物理服务器群上的虚拟服务器。
4.3服务器整合
方案主要考虑X86服务器平台的建设，解决以往服务器“以应用为单位”建设所存在的服务器孤立、利用率低、扩展难、建设周期长以及管理复杂等问题，除考虑对现有服务器的合理利用与整合外，还要为将来扩展的应用提供一致的平台。
通过对医疗应用中的EMR电子病历系统、LIS实验室信息系统、医生护士工作站系统、财务管理系统、学院综合管理系统、OA系统、商业智能分析系统等核心业务系统的分析，提出可行的方案，如对系统的数据库服务器、中间件服务器、WEB服务器等服务器的特性与压力分析，并针对各种不同角色服务器的压力情况设计能满足当前需求且能满足企业规模扩大需求的方案。
服务器按照角色分主要有：
IT基础服务器：
如活动目录服务器、文件和打印服务器、WEB服务器、DHCP服务器等；
应用服务器：
学院主中心由核心主机处理群（一卡通主机群、教学资源主机群、办公自动化主机、Web主机、安全控制主机、管理服务器群（备份管理服务器、网络管理服务器等）、ERP主机、CRM主机等。
A、IT基础服务器整合
调查结果显示，当前运行IT基础应用的服务器大多数是X86构架的服务器,虽然大多数服务器系统资源的利用率不到10%-15%，但是构架、安全和兼容性方面的问题切使用多个应用不能运行在同一台物理服务器上，只能在不同的物理平台来运行它们。
这使得IT管理人员需要花费大量的时间来管理、安装补丁和添加安全策略等。
另外还导致设备、人力和散热方面的成本上升。
因此，利用率低的IT基础服务器是进行虚拟化优化的首选候选者。
B、应用服务器整合
当前，医疗行业中的应用服务器大部分为X86构架的服务器,虽然这部分服务器的资源利用率较IT基础服务器高，但同样存在资源利用率不足等问题，因此已经有相当一部分的企业通过云计算虚拟化整合来降低建设和运营成本。
在虚拟化整合过程中，建议在将物理服务器集中到数据中心后，先对现有物理服务器进行分类整理，并充分利用现有的较高档次的服务器作为虚拟平台服务器，在每台基础平台服务器上安装配置VMware虚拟架构套件vSphere，实现在单台物理服务器上虚拟出多台相互独立的虚拟服务器，利用物理服务器强大的处理能力，为每一台虚拟服务器提供计算资源，并利用与物理服务器连接的SAN存储为每一台虚拟服务器提供存储资源。
从功能、性能和操作方式上，每台虚拟服务器都等同于传统的单台物理服务器。
在每台虚拟服务器上，都可以安装配置Windows、Linux操作系统，安装各种应用软件，这样就可以充分利用现有服务器资源，可以将现有X86物理服务器上的应用迁移到虚拟化平台上，在服务器层面实现业务系统的整合。
从性价比的角度出发，对于部分性能较低的物理服务器则不建议作为虚拟平台服务器，这部分服务器可用于安装vCenterServer管理服务，还可用于安装下文“桌面应用”中将提到的ConnectionServer等服务。
4.4备份与恢复
4.4.1本地备份与恢复
虚拟服务器与桌面云备份与恢复
A、简单备份
在虚拟化整合方案部署的初级阶段，可通过使用VMwareDataRecovery为虚拟机提供简单、经济高效、无代理的备份和恢复。
VMwareDataRecovery方案适用于对小型环境（如虚拟机数量<100台）中的虚拟机的备份与恢复。
在VMwareDataRecovery虚拟机备份与恢复方案中，备份数据与原始数据存储在同一环境中，这种备份模式主要用于对虚拟机系统故障、用户数据丢失等情况下的快速恢复。
本方案适用于对小型环境（如虚拟机数量<100台）中的虚拟机的备份与恢复。
VMwareDataRecovery备份模块具有以下一些特性：
Ø虚拟机的无代理、基于磁盘的备份和恢复；
Ø虚拟机或文件级别的恢复；
Ø增量备份和消除重复数据以节约磁盘空间；
Ø为虚拟机提供快速、简单和完整的数据保护；
Ø通过vCenter实现集中式管理；
Ø经济高效的存储管理。
B、通过备份系统备份与恢复
对于一些大型的企业，其服务器、桌面的数量将越来越多，IT系统规模也将越来越庞大，通过VMwareDataRecovery进行虚拟机的备份与恢复将不能满足需求，因此建议使用专业备份厂商的备份产品（如Symantec的Netbackup等）对虚拟服务器、桌面云以及未虚拟化整合的物理服务器进行合理的备份。
Ø存储复制方案
两种方式，同步方式和异步方式，在数据丢失、容灾距离、对源系统的影响等方面进行平衡使用专有协议，对于通信链路和带宽要求高。
Ø主机应用复制方案
两种方式，同存储方案，要求主机性能好，配置高，基于IP网络，不受距离限制，网络带宽占用高
Ø数据库复制方案
数据延迟较多，基于IP网络，不受距离限制，网络带宽占用高。
4.4.2物理服务器的备份与恢复
对于没有进行虚拟化整合的物理服务器，可借助SymantecNetbackup等产品对其进行备份。
方案同前文“通过备份系统备份与恢复”所述。
4.4.3异地备份与灾难恢复
在完成基础架构及桌面的虚拟化整合后，接下来即可用较少的代价实现整个数据中心（可包括桌面云）的同城或异地备份与灾难恢复。
如下图所示，虚拟化后的虚拟服务器、桌面云及数据均以文件形式存储在存阵列中。
通过在两个不同的地方建设数据中心，并利用存储厂商提供的复制方案实现将一个数据中心的数据复制到另一个数据中心的存储上。
接下来即可利用VMwareSiteRecoveryManager实现对两个数据中心的备份与灾难恢复管理，实现两个数据中心之间的互备。
VMwarevCenterSiteRecoveryManager通过与vSphere、vCenterServer的无缝集成，可以管理从生产数据中心到灾难恢复站点的故障切换，以及两个具有活动工作负载的站点之间的故障切换。
甚至可以将多个站点恢复为一个共享的恢复站点。
SiteRecoveryM
升级会员 