超融合文字方案.docx
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超融合文字方案
超融合文字方案
LT
分层安全两个维度对安全体系进行设计规划，采用软硬件安全设备，从局部安全、全局安全、智能安全，将安全理念参透到整个数据中心。
先进性:
数据中心将长期支撑企业的业务发展，数据中心建设需要考虑后续的机会成本，采用主流的、先进的技术和产品，建立高性能，大容量、易扩展的数据中心架构。
易扩展:
随着信息化的发展，企业内通信网络的建立和全面覆盖，未来的业务范围会更多更广，业务系调整与扩展再所难免，因此数据中心必须能够适应业务系统的频繁调整，同时在性能上应至少能够满足未来3~5年的业务发展，对于设备的选择和协议的部署，应尊遁业界标准，保证良好的互通性和互操作性，支持业务的快速部署。
易管理:
数据中心是IT技术最为密集的地方，数据中心的设备繁多，各种协议和应用部署越来越复杂，对运维人员的要求也越来越高，单独依赖运维人员个人的技术能力和业务能力是无法保证业务运行的持续性的。
因此数据中心需要提供完善的运维管理平台，对数据中心IT资源进行全局掌控，减少日常的运维的人为故障。
同时一旦出现故障，能够借助管理工具直观、快速定位。
一、超融合基础架构数据中心
1、方案概述
我们建议通汇公司数据中心建设通过达沃时代C-One超融合平台实现全新的资源调度方式，统一规划设计。
方便快捷地进行基础设施云的部署和管理。
根据目标用户以及应用范围，可以建立面向不同部门以及面向全局共享的私有化基础设施云。
C-One超融合平台是达沃和Citrix合作的一款超融合产品，系统内核级集成YeeSAN作为存储系统，采用XenServer/XenCenter进行虚拟化，通过XenCenter插件方式提供YeeSAN存储管理工具，同时以Web管理界面C-OneWebConsole来可视化管理整个超融合系统，为用户提供一致的计算、存储、网络管理操作体验。
通过XenServer虚拟化系统将计算、网络、存储资源进行资源池化，实现数据中心智能调度系统，管理员将策略传递给数据中心，数据中心自动完成最经济，最有效的物理资源调度，并且对传统数据中心中的服务器，交换机等物理资源进行整合、虚拟化等操作，让这些资源变成一个统一的资源池，智能调度系统通过相应的算法，在资源池中切分以及组合资源，为用户提供虚拟机。
存储是整个系统的关键基础架构，是系统所有数据的最终承载体。
传统的磁盘阵列式存储已经逐步被淘汰，不再是主流存储架构，要有效大量数据的访问，必须构建具有极强扩展性和伸缩性的存储架构。
通过达沃时代YeeSAN分布式弹性融合存储对公司各个业务系统的动态扩展，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。
2、方案整体架构图
如上图所示，系统中使用3台X86服务器构成硬件服务器集群，通过超融合技术将X86服务器上的硬盘、网络和计算资源整合为存储、计算、网络资源池，在这个资源池上创建web服务集群、业务虚机集群、数据服务集群、数据库集群和存储资源集群，最终向各部门提供信息化服务。
C-ONE超融合平台是可以将多种服务器虚拟化技术和存储虚拟化技术统一进行管理调度的系统平台，支持多种服务器虚拟化技术，存储虚拟化技术使用达沃自研的YeeSAN作为超融合平台的存储层。
C-ONE融合系统功能特点如下：
⏹服务器虚拟化，合理管理使用资源
C-ONE超融合系统支持多种虚拟化技术，深度集成XenServer和XenCenter，支持VMwareESXI和vCenter，支持KVM和OpenStack，支持Xen和CloudStack。
在通用服务器上部署关键的软件，云化资源管理，将所有服务器的CPU资源、内存等资源进行统一管理，按需进行分配、扩展、回收，充分发挥了硬件资源的特性，也避免了资源的闲置浪费，然后再在这些虚拟化资源的基础上部署应用，完成具体功能。
⏹高性能分布式存储
C-ONE集成高性能YeeSAN分布式存储；统一存储，同时提供文件/块存储；采用弹性架构，按需扩展；稳定可靠，冗余机制确保数据安全。
YeeSAN分布式存储基于YeeOS核心存储引擎，支持高IOPS和低延时应用。
⏹ROWSTM读写性能优化
C-ONE采用创新的ROWS（“ReadOptimally,WriteSequentially”，优化读、顺序写）技术，实现读写分离设计，最大化利用SSD随机读性能；小IO聚合写入技术有效提升SATA盘IOPS性能；同时C-ONE充分利用CPU多核性能，Numa架构中实现性能明显提升；支持数据的locality特性，实现优先访问本地存储节点，缩短访问路径，降低网络延时。
⏹强大的扩展能力
C-ONE同时支持横向纵向扩展功能。
其中，纵向扩展有效提升单个节点的容量和性能；横向扩展在线增加集群节点，实现性能容量同时提升，最大可扩展至1024个节点。
C-ONE允许用户以较简单的方式，通过添加服务器，来增加计算和存储资源。
基于独创的SARD（“Server-basedAdaptiveRedundantDistribution”，基于服务器的适配性冗余分布）调度算法，C-ONE把一个应用的逻辑数据划分为若干定长的逻辑块，每一个逻辑块被均匀地分布到每一个服务器。
当上层应用访问数据卷时，所有服务器都参与到I/O处理。
这种并行I/O的服务模式，使系统服务性能线性提升。
当增减服务器而使存储资源发生变化，或工作负载发生显著变化时，SARD适配算法将自动重新调整数据在服务器间的分布，保证系统I/O的均衡性。
数据重分布期间，无需用户干预，无需中断应用的运行，也不影响前端应用的性能。
3、与传统架构对比
传统数据中心架构的计算层和存储层是分离的，并通过专用的存储区域网络NAS或者SAN相连接。
传统数据中心架构是许多企业数据中心的支柱，但现代虚拟化环境的需求给其带来的压力越来越大，无法满足虚拟机爆炸式增长以及随之而来的企业I/O需求。
传统数据中心面临的问题包括：
Ø缺乏IT灵活性：
为了满足未来几年内对于功能、性能和容量的要求，在数据中心建设初期必须采购较高型号的存储设备，即便如此，随着技术发展也经常出现基础设施与应用需求不匹配的情况。
Ø可护展性差：
随着数据量增加，传统磁盘阵列只能通过扩充磁盘的方式增加容量，在存储容量达到一定规模之后会出现性能瓶颈与安全隐患。
Ø性能低下：
传统磁盘阵列通常只有2个控制器，设备的性能受制于控制上的CPU和内存资源。
Ø管理复杂：
运维人员需要对各种专用的软硬件设备精通，不同品牌、型号设备的管理方式亦不相同。
在这样一种背景下，达沃致力于打造更为更简洁的融合基础设施，将服务器、虚拟化、存储进行融合，基于最常用的X86服务器平台构建，轻松部署，稳定适配。
C-ONE超融合系统是达沃时代在吸取国内外最前沿技术的基础之上，针对最广泛的中小型企业用户的共性需求，自主开发的企业级别的超融合虚拟化系统。
Ø按需投入：
数据中心建设前期最低只需要三台服务器+超融合软件即可搭建一套包含虚拟化功能、计算资源、存储资源的超融合集群，后期可根据公司业务发展情况按需增加服务器节点，来扩展数据中心内部资源和性能。
Ø灵活扩展：
在系统扩容时，既可以纵向扩展主机内部资源（cpu、内存、硬盘、网卡等），也可以增加服务器的方式同时增加资源池的容量和性能，甚至还可以将旧服务器改造后作为存储资源整合到系统中，扩展方式任意选择。
Ø性能均衡：
每台服务器都作为集群内部一个功能完整的独立节点，所有节点可协调工作，提高集群的整体性能（IO、吞吐率），避免了磁盘阵列的性能瓶颈问题。
Ø管理简单：
通过单一平台统一管理数据中心内部的计算资源、网络资源、存储资源，自动化程度高，减轻运维人员工作压力。
C-ONE超融合系统
4、超融合系统扩展方式
针对不同的需求，达沃C-ONE产品有两种组网方式，包括标准融合组网和轻融合组网。
◆标准超融合组网
针对大型企业，达沃推出C-ONE传统融合平台。
C-ONE标准融合由一系列的服务器节点组成，通过万兆网交换机进行网络连接，支持横向扩展，其示意图如下。
C-ONE传统融合
C-ONE传统融合特点：
1、灵活随机扩展。
支持横向扩展，支持3~1024业务规模，用户可以根据业务发展需求，进行合理扩展工作。
2、支持1-6副本的方式保护数据。
3、分布式存储架构，性能线性叠加。
◆轻融合组网
精简成为IT业界的共识，针对中小型企业，达沃推出业界独有的轻融合三节点架构，简化基础设施，摒弃万兆交换机，采用万兆网线直连的方式，其示意图如下所示。
C-ONE轻融合
C-ONE轻融合特点：
1、精简架构。
摒弃万兆交换机，减少网络管理维护。
2、灵活扩展。
三节点集群扩展，每个三节点集群之间采用千兆交换机进行通信的方式进行扩展，集群与集群之间数据不共享。
3、支持3副本的方式保护数据。
5、方案配置
序号
名称
规格
数量
1
服务器
3
2
超融合软件
小金刚轻融合平台软件（三节点包）
含CitrixXenServer模块，C-ONE分布式存储子模块，已配置C-ONE直连式网络模块，NAS存储服务支持以及自动容量均衡功能。
可为虚拟化平台提供标准的CIFS、NFS、POSIX存储服务，支持XenCenter插件与webConsole等方式管理。
可根据要求扩展计算资源或存储资源，性能与容量随融合节点数量增加而线性提升。
1
配置说明：
解决方案整体配置清单
平台
主要配置
1
计算单元
CPU型号
6颗8核心E5-2630v3，每节点2颗
CPU品牌
英特尔
2
存储单元
内存
192GBDDR4，每节点64GB
裸存储容量
48TB，每节点配置8块2TNL_SAS盘，每节点约16TB
3
网络
网络控制器
每节点配置双口万兆+双口千兆网卡
4
调度管理系统
融合存储系统
采用集群和并行架构，支持海量数据及大规模并发I/O应用，集先进的分布式存储系统和智能管理功能于一体。
虚拟化平台
具备数据中心物理资源池虚拟化功能，可按需为每一套应用系统提供IT基础资源池-计算能力、存储能力和网络功能的“弹性”资源分配能力，通过统一的界面实现数据中心集中管理。
5
服务
三年原厂标准服务，原厂专业技服人员提供7X24小时在线技术支持服务；通过远程控制，由专业技服人员提供的技术支持服务;5X9小时通过电话，由专业技服人员提供的语音支持服务；现场紧急故障救援服务3次/年。
设备质保期内全年7*24小时的技术支持、3年免费配件更换;
本方案结合现状并考虑未来业务发展规模设计，通过整合3台2路8核心机架式服务器，将底层存储打通，形成虚拟融合存储池，在此基础上进行虚拟计算，充分保障数据安全性与业务的高可用。
融合存储通过存储与计算的紧密结合实现高IO性能优势，并可通过增加节点数量实现计算、存储、网络成线性增长；
计算：
共6颗8核心CPU，192GB内存，当宕机任一节点情况下，平台不会中断服务，虚拟机自动故障迁移到可用节点。
存储：
每节点配8块2TBNL_SAS硬盘，3台裸存储容量48TB，推荐通过2副本机制保证数据安全（2副本时可用存储约为24TB）。
网络：
集群整体划分两个网段，分为业务网络、存储网络和管理网络三部分。
其他：
通过超融合集群存储把所有机器上的本地盘融合成一个或者多个虚拟共享存储池，提供对应的存储服务。
单台服务器硬盘规划：
操作系统池-----2块300GBSAS盘：
存放操作系统（两个SAS盘做Raid1提供高可用操作系统）。
缓存存储池-----2块400GBSSD固态盘：
用于存放读缓存和写缓存数据。
数据存储池-----8块2TNL_SAS盘：
存放存储的所有数据盘，其中1块盘用于元数据存储，存放元数据信息（包括文件系统元数据，NameNode、AttrNode信息，以及目录和回滚日志信息等）。
二、方案优势
1、简单经济
C-ONE超融合系统虚拟化服务器，集中管理服务器的所有CPU、内存等资源，按需分配使用虚拟服务器，充分发挥了硬件资源的特性，避免了资源的闲置浪费，降低系统硬件投入成本。
针对最广泛的中小型企业用户，C-ONE提供三节点轻融合技术，该技术使用网线将X86服务器节点进行两两互联，无需万兆网交互机即可进行系统间通信。
采用这种组网，大大简化了系统架构，用户无需网络配置和管理维护，能简单便捷完成C-ONE系统的快速部署和实施，经济适用，降低成本。
C-ONE自带NAS共享存储，有效降低成本。
C-ONE超融合系统通过将NAS共享存储系统的功能集成到存储层的YeeSAN中，同时在整个虚拟化平台管理上增加NAS共享存储的管理功能，保障NAS存储系统正常运行。
C-ONE超融合系统自带的这种NAS共享数据功能，降低虚拟化系统对硬件环境的部署实施要求，提高存储系统的资源使用率，通过提NAS共享存储系统给业务虚拟机降低了客户的采购成本，同时通过YeeSAN中的数据安全保障机制来提高虚拟化平台中的数据安全可靠程度。
在C-ONE超融合结构中，不再使用外置的陈列存储，以及连接阵列存储和服务器的专用网络，降低采购成本和运营成本。
2、高扩展性
C-ONE同时支持横向与纵向扩展功能。
其中，纵向扩展有效提升单个节点的容量和性能；横向扩展在线增加集群节点，根据组网方式不同提供两种水平扩展方式。
横向与纵向扩展行为不会影响到现有服务和业务的运行，能保障服务和业务的连续性。
C-ONE轻融合扩展是采用三节点一组集群，实现虚拟化HA和数据副本冗余，全部节点与网络实现统一管理，其扩展示意图如下：
C-ONE轻融合扩展模式
C-ONE轻融合扩展模式是针对最广泛的中小型企业用户，该类企业数据规模较小，且数据增长较慢。
在轻融合扩展模式下，不需要万兆交换机，使用廉价的千兆交换机实现三节点集群之间的通信，有效地降低系统搭建成本，同时减少用户对网络的配置与管理工作，用户无需为超融合平台中的存储系统内部划分VLan，较好地解决了小规模网络情况下组网复杂、组网成本过高的问题。
C-ONE标准融合针对大型或者超级型企业用户，采取增加万兆交换机，支持3-1024节点业务规模，能够很好满足业务数据的增长需求。
C-ONE传统融合扩展模式
3、安全可靠
C-ONE系统的数据保护工作主要在存储层展开，集成YeeSAN系统作为存储层，采用该系统的数据保护技术。
YeeSAN的数据保护技术，是建立在分布式、节点间冗余的基础上的。
数据进入系统之后，被分成多个数据块，然后对每个数据块保存多份数据副本。
C-ONE的每一个服务器的写缓存也采取多副本技术，保证其是一个没有单点故障的系统，系统可用度至少达99.999%。
C-ONE不仅可以支持硬盘级的故障，而且可以支持节点级的故障，只要系统中同时故障的节点数小于数据副本数目，系统就可以持续提供服务，通过数据重构过程，系统可以恢复出损坏的数据，恢复整系统的数据可靠性。
C-ONE的存储层以卷和文件为单位设置数据的副本数目，不同的副本数目对应于不同的保护级别和存储资源使用率。
用户可以根据实际需求进行合理设置，对于关键数据，建议设置三个或者三个以上的副本，保障它的安全性和可用性；对于非核心的备份型数据，设置一个或者两个副本即可，可以有效节约占用存储资源和降低关键数据的访问效率。
C-ONE摒弃传统的RAID保护机制，以逻辑数据块为单位进行保护。
C-ONE的存储层对于数据的保护和传统的RAID保护机制不同，传统的RAID以硬盘为单位进行保护，但这会带来很多潜在的问题，硬盘损坏时，数据恢复的过程只能利用到单个硬盘的访问性能，恢复过程极其缓慢，恢复造成对其它磁盘的访问压力增加，产生新的故障可能性增加。
C-ONE的存储层以逻辑数据块为单位进行保护，数据块的粒度非常小，在产生故障时，几乎可以立即在其它存储资源上恢复出该数据块。
即便是在整个硬盘都故障的情况下，其数据的恢复也与RAID不同，C-ONE的存储层可以充分利用可用的存储资源参与到恢复过程中，由于数据块在存储系统中的均衡性，所以恢复时，读取数据的硬盘也是系统中的几乎所有可以利用的硬盘，这个恢复过程极大的提高了恢复数据的性能，而且恢复的压力也转移到系统中的多数硬盘上去。
减少恢复时间和平衡恢复压力降低了恢复数据过程中产生新的故障的可能性，提高了数据的可靠性和系统的可用性。
C-ONE会实时监控系统中的存储资源、硬件、虚拟机等的使用情况和运行状况。
当出现数据块或者存储资源发生故障时，系统会进行及时的警告，管理员可以及时处理故障，这种及时处理，也可以加强数据的安全级别。
4、卓越性能
C-ONE支持的数据规模可以从几十TB到60PB，不管是小规模的应用场景，还是大规模的超融合场景，C-ONE都可以很好满足各种工作流所需性能要求。
C-ONE采用创新的ROWS技术，分离读、写的I/O处理。
系统采用NVRAM变随机写为顺序写，并异步顺序写到持久化存储。
通过NVRAM缓存对小IO进行聚合，达到预定大小后再异步顺序写入普通硬盘上专门划分的64GB缓冲区，随后异步刷入硬盘正常区间，有效提升普通SATA硬盘性能达10倍以上。
对于大块顺序IO会直接落盘处理，普通硬盘即可提供足够的带宽以满足顺序读写的性能。
同时，用大容量闪存作为只读缓存，大幅减少对持久化存储的访问。
可适应重负载处理的全新元数据设计，以及为支持顺序写而设计的日志式结构，使ROWS既擅长支持硬盘和闪存混合的存储，也适合支持全闪存存储。
C-ONE通过平衡各硬件部件的性能差异，充分调用CPU的计算性能，同时对数据进行有效的冷热分层处理。
持久化存储由热数据和冷数据两部分组成，数据在各层之间自由流动。
热数据采取自动分层机制，闪存作为性能层，磁盘作为容量层使系统整体数据流动合理、性能充分利用，容量空间也得到最合理划分和使用。
5、便捷管理
随着系统扩展，存储数据以及虚拟机等资源增多，系统管理维护复杂性不断提高。
如何能可持续、可扩展和高效的方式满足客户需求，关键是降低系统管理维护的复杂性。
C-ONEweb管理界面，调用存储管理系统和虚拟化管理系统提供的访问接口，采集实时精准数据，提供简单便捷管理操作，统一监控和管理存储系统，虚拟化平台、虚拟化平台之上建立的虚拟机等资源，降低系统管理的复杂性，简单高效地满足用户需求。
C-ONEWeb管理界面
于此同时，C-ONE支持在虚拟化平台管理界面中嵌入存储管理组件的形式，以便于用户更好的来统一管理维护整个系统。
虚拟化平台管理界面是由虚拟化产商提供的管理界面，这里包括Citrix的XenCenter、Vmware的VsphereClient和VsphereWebClient、微软的Hyper-V管理界面以及KVM的Virsh等。
采用嵌入整合的方式，虚拟化平台管理界面可以便捷、高效的对整个C-ONE平台进行统一维护管理。
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