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1、开放兼容、敏捷可靠、性能领先 华为FusionSphere云操作系统 华为技术有限公司 企业云计算IT基础设施建设面临的挑战 信息技术正以前所未有的方式改变着我们的生活，为人们的工作和生活带来极大的便利。然而企业IT应用已远远落 后于个人，CIO们需要运用新的技术进行IT变革，实现更加敏捷的应用，创造更多商业价值。云计算已经成为各行业公 认的IT变革方向。但在云计算部署过程中，CIO们会面临各种挑战。首先，在一个典型的云基础设施中，既包含了物理 资源与虚拟资源，又普遍存在着不同厂商和制式的软硬件，如何能在业务云化的同时避免对现有业务造成影响，又如何 创新以寻求差异化价值；其次，业务增长压力大，
2、但投资预算有限，如何以最优的成本结构获得领先同行的性能，满足 业务的增长需求；最后，兼容第三方的开放平台仍然是所有答案的基础，既要面向未来，又要兼顾过去，原有IT投资必 须得到保护。毫无疑问，企业在建设云计算平台时遇到的情况必然是非常复杂的，但对于用户来讲，能够满足自己的需 求、适合自己的业务特点的云计算架构就是最好的，成熟的云计算平台应是一个开放的、异构的、支持各种不同业务特 征的支撑平台。 1 FusionSphere是华为公司面向多行业客户推出的云操作系统产品，集虚拟化平台FusionCompute和云管理 FusionMnanger等软件于一身，整个系统专门为云设计和优化，提供强大的虚
3、拟化功能和资源池管理、丰富的云基础服 务组件和工具、开放的API接口等，可以帮助客户水平整合数据中心物理和虚拟资源，垂直优化业务平台，让企业的云 计算建设和使用更加简捷。2014年7月，在Gartner发布的X86服务器虚拟化魔力象限报告中，华为成为当年唯一新 上榜成员，并被评价为“一款在新兴市场中大有潜力的产品”。 2014年9月，华为正式推出FusionSphere 5.0版本，该版本深度融合了OpenStack架构（华为于2013年成为 OpenStack金牌会员，并投入数十人长期参与社区活动，积极贡献），构筑了更完整的软件定义数据中心能力（含软件 定义存储、软件定义网络等）和更强的管理
4、自动化能力，并能支撑电信业务云化商用能力（NFV，网络功能虚拟化）。 FusionSphere 5.0为企业和运营商客户提供了一款更开放、敏捷、可靠的云操作系统，能帮助客户随需部署服务器虚拟 化、私有云、公有云以及混合云业务。企业可以通过标准的OpenStack架构和API接口自由选择基于OpenStack标准的第三 方云产品和服务，让云计算之路更显从容、自在。 最具竞争力的云操作系统FusionSphere 基于OpenStack架构，支持AWS 和DMTF等API，架构和接口开放 同一平台支持私有云、公有云 和混合云部署，适于长期演进 广泛兼容第三方IT硬件平台和 虚拟化平台，减少客户部署
5、 成本 开放兼容 性能领先性能领先 华为自研虚拟化平台，业界 虚拟化标准SPECvirt测试结果 性能领先 业 界 最 大 系 统 容 量 ， 支 持 4096个节点，最大可管理8万 个虚拟机 高性能分布式存储虚拟化软 件，帮助系统提升性能3倍以上 安全可靠 高安全可信计算，支持可 信主机、可信虚拟机、机密 数据的可信存储等多层保护 毫秒级硬件故障快速检测，秒级 故障恢复和业务倒换 一键式无损升级，失败自动回退 基于可视化模板的业务自动 化部署 10分钟建立虚拟数据中心 跨数据中心资源调度和自动 容灾 业务敏捷 FusionSphere特点 2 客户价值 华为FusionSphere已服务于全
6、球42个国家和地区，政府及公共事业、电信、能源、金融、交通、医疗、教育、媒 资、制造等各行业客户均使用该解决方案来整合和优化现有数据中心和业务平台，提升业务系统可靠性和IT运营效率。 架构开放 兼容 FusionSphere基于OpenStack的开放架构与兼容性，广泛支持第3方厂商的 计算、存储、网络和安全物理硬件和虚拟化软件产品，有效利旧且能支持 长期演进，可以为客户提供更加充分地自主选择权利。在云服务层面， FusionSphere在OpenStack的基础上提供备份与容灾、热迁移、跨数据中心的 资源调度、电信云定制化扩展、业务弹性调度、智能管道调度、分布式引擎、 物理资源池等扩展服务，
7、满足企业随需部署私有云、公有云和混合云业务。 性能业界 领先 FusionSphere采用裸金属架构的虚拟化引擎，对物理CPU资源的损耗小于 5%，显著提升服务器资源利用率高达80，减少I T部署成本30以上。 在业界虚拟化标准SPECvirt测试中，FusionSphere的性能业界领先。同时， FusionSphere能满足运营商业务中基站控制器对虚拟化引入的时延小于20us 的极高要求，远低于业界主流虚拟化引入的时延水平。分布式存储虚拟化软 件性能业界领先，1 TB数据重构时间小于30分钟，多盘并发能力可带来IOPS 性能十倍提升。 业务安全 可靠 安装在FusionSphere云平台上
8、的IT业务，可以利用云平台构建的High Availability、Fault Tolerance以及双活数据中心等能力，实现业务的容灾和备 份，而无需对所有业务要求具有容灾备份的能力，帮助企业降低业务容灾的 成本；热迁移功能可实现不中断业务的系统升级和例行维护，健康检查工具 和系统运行记录仪功能可以实现完备的故障预警和意外出现后的故障快速定 位；可信计算、数据磁盘加密功能保证业务数据的安全，预防数据被非法获 取，业界唯一单机5个9的云平台。 运营敏捷 高效 一个云操作系统的效率能否发挥到最优，取决于如何来运营它。华为 FusionSphere能够让客户利用可视化模版来实现10分钟创建虚拟数据
9、中心， 实现一键式应用部署和高效运维，使云计算在企业内部的使用变得非常简捷 高效。FusionSphere是一个基于OpenStack架构的开放融合云平台，对外提供 华为扩展API接口，同时支持OpenStack API，客户可以按需快速部署云业务。 3 华为FusionSphere云操作系统，基于虚拟化及其管理，实现资源复用和资源自动化管理。FusionSphere实现管理以 及业务的集中，对数据中心资源进行动态调整和分配，重点满足企业关键应用向云迁移对于资源高性能、高可靠、高安 全和高可适应性上的要求。同时提高基础架构的自动化管理水平，确保满足基础设施快速适应业务的商业敏捷诉求，进 一步减
10、少企业的IT整体投入。 FusionSphere采用分层结构，由两个主要部件构成： FusionCompute是虚拟化引擎，主要能力是将硬件资源虚拟化，实现资源共享复用； FusionManager是云管理软件，管理虚拟化资源和硬件资源，并提供服务管理等功能。 除此之外，FusionSphere还提供FusionSphere OpenStack、FusionStorage、FusionNetwork、UlterVR容灾软件和 HyperDP备份软件等完善了整个解决方案。 FusionSphere架构分层 Huawei Open API (OpenStack、AWS、DMTF) Cloud St
11、orage APISNMP NBI FusionSphere FusionStorage FusionManager 硬件基础设施 服务器存 储网络 & 安全 自动化运维 统一界面 告警监控 日志 FusionNetworkFusionCompute SNMP 开放API SDS StorHyper VRM UVP SDN VSA 自动化调度云存储管理组织VDC管理 服务抽象层 服务呈现层 FusionSphere OpenStack 4 VM FusionCompute主要特性和能力 华为FusionCompute 统一虚拟化平台是云计算基础平台的核心组成部分，采用裸金属架构的虚拟化技术，实
12、现对服 务器物理资源的抽象，将CPU、内存、I/O等服务器物理资源转化为一组可统一管理、调度和分配的逻辑资源，并基于这 些逻辑资源在单个物理服务器上构建多个同时运行、相互隔离的虚拟机执行环境，实现更高的资源利用率，同时满足应 用更加灵活的资源动态分配需求，如提供热迁移、热备份等高可用特性，并实现了VxLAN大二层组网，SAN存储裸设备 映射等特性，实现更低的运营成本、更高的灵活性和更快速的业务响应速度。 FusionCompute 可用性 虚拟机热迁移 虚拟机快照 虚拟机HA 计算虚拟化 裸金属架构 虚拟机资源管理-虚拟机QOS 虚拟机资源动态调整化 动态资源调度和电源管理 存储虚拟化 全分布
13、式共享存储（FusionStorage） 精简部署 存储QOS 存储热迁移 网络虚拟化 分布式虚拟交换机 网络I/O控制 网络overlay（VXLAN） 弹性虚拟交换机 可维护性 Kbox黑匣子 系统故障告警 系统日志管理 安全性 安全加固 虚拟防火墙 管理安全 FusionNetwork主要特性和能力 FusionNetwork提供传统虚拟交换向未来的软件定义网络演进方案，通过VXLAN的二层隧道封装协议的支持，配合由 华为SDN Controller完成SDN网络的自动化配置部署，SLA服务质量控制，多租户隔离和分层。FusionNetwork同时集成了 虚拟化部署运行的网络服务单元VS
14、AM/VSA，提供传统网络服务的LoadBalance、DHCP、Route、Firewall等基础网络服务 功能，降低客户组网的成本，同时增加客户组网的灵活性，确保数据中心网络高度自动化、智能化，动态可编程，面向 应用的多层级安全。 电信网元增值业务BSS/OSS vDC/vApp FusionSphere FusionManager Orchestration 服务请求服务保障部署运维自动化 FusionComputeFusionStorage Server vSwitch VMVMVSA FS C/S VSAM/VSA FusionNetwork SDN Controller Serve
15、r vSwitch VMVM FS C/S Server LXC FS C/S VMVM iNIC 5 FusionStorage主要特性和能力 存储 接口层 SCSI 驱动、iSCSI 分布式链接克隆 备份 容灾 集群故障自愈 分布式快照 分布式精简配置 集群状态控制强一致性复制协议 分布式 Cache 分布式数据路由并行数据重建 存储 服务层 存 储 管 理 存储 引擎层 华为FusionStorage是一个分布式存储软件，在通用x86服务器上部署该软件把所有服务器的本地硬盘组织成一个虚 拟存储资源池，提供块存储功能。FusionStorage分布式存储软件系统具有如下特点： Fusion
16、Storage存储软件的采用全分布式的架构，分布 式管理集群，分布式哈希数据路由算法，分布式无状 态机头、分布式智能Cache等，这种架构使得整个存储 系统没有单点故障。 领先的分布式架构并行快速故障重建 易扩展和超大容量 计算存储深度融合 高性能和高可靠性 FusionStorage存储软件在所有磁盘中实现负载的均 衡，数据打散存放，不会出现热点，高效的路由算 法和分布式Cache技术保证了高性能。FusionStorage 支持多个数据副本，每个副本分配在不同服务器/不 同磁盘上，单个硬件设备的故障不影响业务。同时 FusionStorage的强一致性复制技术确保各个数据副本 的一致性。 数据分片在资源池内打散，硬盘故障后，可在全资源 池范围内自动并行重建，重建效率高。 FusionStorage的分布式无状态机头可横向扩展，存储与 计算同步平滑扩容，支持非烟囱式超大容量扩展。 FusionStorage存储软件部署在挂载本地硬盘的服务器 上，把各服务器的本地硬盘组织成一个虚拟的资源 池，替代外置的存储设备，天然支
