H3C-DRX技术方案建议书V1

H3CDRX动态资源扩展技术建议书13年12月目录一、需求分析...........................................................................................................................31.1现状分析.........................................................................................................................31.2云计算带来的新变化与新需求.....................................................................................31.3建设目标.........................................................................................................................5二、H3CDRX（动态资源扩展）解决方案...........................................................................52.1DRX概述.........................................................................................................................52.2DRX逻辑架构.................................................................................................................62.3DRX适用范围.................................................................................................................82.4DRX方案价值.................................................................................................................9三、H3CDRX整体方案设计....................................................................................................93.1设计原则........................................................................................................................93.2建设思路......................................................................................................................103.3方案架构......................................................................................................................103.4业务部署......................................................................................................................10四、设备配置与选型.............................................................................................................13一、需求分析1.1现状分析随着信息化浪潮席卷全球，企业IT基础设施建设越来越受到重视，设计者在规划IT资源时，会对资源进行具有前瞻性的规划，但随着业务的飞速发展，“一台服务器、一个应用”的传统部署方式使IT资源得不到充分利用，即便是超前规划的IT资源也无法满足用户应用需求。企业业务访问量的突发性变化和对应的企业IT资源的供给是一对矛盾体。对于企业IT管理人员来讲，一个很重要的任务就是在这两者之间达到一个相对的平衡。特别是，当某项业务在特定时间内会面临可预见或不可预见的大量突发访问时，为保证业务正常运行，不得不按照最坏情况构建IT设施，相应的成本也大幅增加。云计算技术的出现和部署可以使企业IT资源以更小粒度使用和交付，同时显著的增强了企业IT资源使用效率和调度的灵活性、敏捷性。从而使得上述平衡可以更加容易获得。但由于各IT管理系统的割裂，导致上述过程并无法有机的自动完成。因此迫切需要一个新的解决方案通过整合和自动化部署来实现IT资源供给和业务需求的动态平衡。1.2云计算带来的新变化与新需求部分企业业务的访问量会周期性或随机的出现波动。有些业务的波动幅度很大，其峰值访问量甚至会超出正常访问量的好几倍（典型的如：节假日期间的火车票购票系统的访问量会极大的超过非节假日的访问量）。随着访问量的弹性变化，这类业务对IT资源的需求也存在较大的波动，这就要求企业IT基础架构能够支撑这样的弹性扩展需求，IT部门面临很大的挑战。为了应对这样的IT需求，通常有以下两种部署方式。静态部署：IT部门按照业务峰值应用的IT需求来规划部署对应的IT资源，这些IT资源（主要是服务器）专机专用，服务器部署好以后保持长期稳定运行状态，无论当前业务负载量大小是否发生变化，均由这些服务器对外提供业务。动态扩展：IT部门动态调整服务器的数量来应对业务访问量弹性变化的需求，即在业务访问量上涨前或初期，通过增加服务器来新增对业务容量。业务访问量下降时，将新增的服务器回收用于支撑其他业务。项目动态扩展方式静态部署方式响应敏捷度响应慢。物理服务器扩展流程复杂，周期长，难以快速响应业务需求响应快。业务服务器部署完成并纳管后，无需人工干预即可响应业务访问变化需求运维复杂度复杂度高。资源扩展和收缩时，均需要进行服务器和业务系统的部署复杂度低。一次部署，长期使用资源利用率资源利用率较高。业务对应的IT资源随着业务访问量的变化而弹性变化。业务需求和IT资源供给达到一定程度的平衡，资源能比较充分的利用资源利用率低。资源按最大需求部署。业务量低时，部署的资源无法得到充分利用成本相对低。资源充分利用，灵活调配高。较多的闲置资源适用场景适用于业务访问量波动有规律而且不频繁的场景适用于业务波动随机性强或波动比较频繁的场景表1两种部署模式比较[1]通过表1对两种部署方式的对比可以看出，两者各有优缺点，企业IT部门可以根据本企业自身的业务特点来选择部署。通常来讲，大多企业业务访问的随机性都比较强，所以传统IT环境下通常会选择静态部署方式。1.3建设目标云计算技术的最终目标是实现资源的按需获取，本次建设的目标是建成面向业务自动调整资源的云计算平台，所以云平台的建设应该满足以下目标：自适应：云平台需要能够根据业务负载情况，自动地将富余资源分配给高负载业务，当负载下降时，能够自动回收资源，保证资源利用最大化；可定义：用户可以根据实际需求定义云平台特性，提前配置的指标，设定触发条件；自动化：当云平台平稳运行后，可以根据用户的定义自动完成资源的扩展和回收，其中不需要用户手工参与；提高资源利用率：通过灵活的资源调度，减少设备总量。二、H3CDRX（动态资源扩展）解决方案2.1DRX概述H3CDRX解决方案可以在云平台中实现基于用户业务负载的资源弹性扩展功能。即是当用户某项正常运行的业务面临突发流量访问时，H3CCAS虚拟化平台能够监测到业务所在虚拟机性能不足，并将虚拟机进行快速复制，配合负载均衡LB设备对外提供服务，当访问高峰过后，H3CCAS平台能够动态的收缩，删除过剩的虚拟机，从而实现计算资源随需而动。H3CDRX方案需要多设备联动，需要H3CCAS云计算管理平台、应用软件、LB三者的联动。2.2DRX逻辑架构该方案的关键在于其实现企业业务负载和IT支撑资源供给水平的自动关联。通过感知业务系统的负载状况，并根据业务系统的实际负载状况自动联动IT基础架构进行基础资源的弹性扩展，实现了企业业务需求向IT需求的自动映射和资源调度。为了实现上述目标，解决方案应该包括如下四大功能：服务器资源虚拟化和池化，这是整体解决方案的基础；基于业务负载的资源动态调度；业务负载状况监控；多个虚拟资源之间的业务负载分发功能。这些功能分别同资源层、业务资源调度和展示层、业务负载监控模块和业务负载分发模块等功能模块对应（如图1所示）。图1解决方案逻辑架构资源层负责将数据中心内的物理资源虚拟化和池化，并以虚拟服务器为单位对外提供服务。总体来讲由以下三个子模块组成。物理资源层：由数据中心内的多台物理服务器组成，为企业业务提供服务器资源，服务器规模由企业业务总体需求确定。虚拟化内核平台：安装于物理资源层内的物理服务器上，实现物理服务器的硬件资源的逻辑封装和虚拟化，是企业云计算架构的基础。虚拟资源层：物理资源层上运行的虚拟服务器的集合，共同构成统一的虚拟服务器资源池。池内的虚拟服务器作为企业业务承载的最小单元，对外提供业务服务。业务资源调度&展示层业务资源动态调度模块：该模块为管理一组虚拟服务器，为一个特定的用户业务（后面我们统一称为“动态资源扩展业务”）提供服务。我们把这个虚拟服务器组称为“业务动态资源扩展服务器组”。同时该模块通过与业务负载监控模块的联动，及时感知业务负载状况，根据业务实际负载变化动态的增加或减少虚拟服务器组内运行的服务器数量来实现针对同一业务的服务器资源的弹性扩展。虚拟服务器的扩展（伸缩）可以通过虚拟机的克隆创建、删除和停止等方式来实现。要注意的是，该模块需要提供北向接口，实现和业务负载监控模块以及业务负载分发模块的联动。业务资源调度展示模块：为了实现对数据中心内运行的“动态资源扩展业务”的运行状况和资源支撑情况进行直观的展示，帮助IT管理人员对“动态资源扩展业务”进行有效的管理和预判。该模块提供丰富的动态资源扩展业务的统计信息展示，，如，TOPN的虚拟服务器CPU占用率等。业务负载监控模块该模块对支撑某一特定业务的所有虚拟服务器的负载状况进行统一监控。管理员可以根据业务情况事先设定阈值，当该组虚拟服务器的负载上升超出设定的上限阈值后，联动业务资源调度模块自动扩展该业务对应的虚拟服务器资源；反之，当该组虚拟服务器的负载下降超出设定的下限阈值后，联动业务资源调度模块自动减少该业务对应的虚拟服务器资源。业务负载分发模块该模块实现将“业务动态资源扩展服务器组”内的多个虚拟服务器整合为一个逻辑整体来共同支撑一个用户业务。这需要该模块其将对该业务的访问按照管理员事先设定的策略分别发到对应的各虚拟服务器上；这个分发策略由IT管理员依据业务的特点来自行选择。如，各虚拟服务器的监控状况、负载情况、随机轮转分发等。2.3DRX适用范围H3CDRX解决方案实现基于用户业务的实际负载状况来通过开启或创建（关闭或删除）新虚拟机的方式来动态的扩展（或收缩）业务承载资源，实现用户业务的弹性IT资源承载。因此，和用户业务系统的结合相对比较紧密，对业务系统也存在一定的要求。通常来说DRX解决方案所承载的业务应该具备如下特点：业务系统可虚拟化用户业务系统中需要进行动态资源扩展的业务部件应