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1、精选优质文档-倾情为你奉上xxxxx大学云数据中心建设方案2015/11目录第1章 云数据中心总体方案1.1 设计原则xxxxx大学的智慧校园建设是一个复杂的系统工程，不可能一蹴而就，必须遵循 “统一规划、分步实施”和“以需求为导向，以应用促发展”的原则。除了要遵循高性能、高可靠性和高安全性的设计原则外，还应遵循如下设计原则：n 成熟性与发展性的统一的原则工程建设应首先采用符合当前计算机及应用系统发展趋势的主流技术，技术先进并趋于成熟的，被公众认可的优质产品。既要保证当前系统的高可靠性，又能适应未来技术的发展，满足多业务发展的要求。要本着“有用、适用和好用”的原则，不片面追求软硬件设施的先进性
2、，应强调整个系统的可连接性和整体布局、应用的合理性。n 先进性与实用性的统一工程建设方案要面向未来，技术必须具有先进性和前瞻性和实用的原则，在满足性能价格比的前提下，坚持选用符合标准的，先进成熟的产品和开发平台。n 独立性与开放性的统一各系统相互独立同时又相互关联，因此在规划和设计过程中需要考虑本系统的独立性，以及多系统建的融合和关联。n 可配置性由于整个系统建设涉及的部门比较多，业务种类比较复杂，因此系统的灵活配置性就显得非常重要，系统的可配置性应包括部门配置、人员角色配置、公文样式配置、处理流程配置等。n 标准化现有信息技术的发展越来越快，为了使该系统在未来运行过程中其技术能和整个信息技术
3、的发展同步，系统应具有备灵活适应性和良好的可扩展性，系统的结构设计和产品选型要坚持标准化，首先采用国家标准和国际标准，其次采用广为流传的实用化工业标准。n 可靠性、安全性、保密性智慧校园建设涉及面广，设计上要充分考虑其大量硬件设备、软件系统和数据信息资源的实时服务特点，要保证网络、系统、数据的安全，保证系统运行的可靠，防止单点故障，对涉密信息应充分保证其安全。对安全管理要充分考虑安全、成本、效率三者的权重，并求得适度的平衡。对整个系统要要有周密的系统备份方案设计。对系统主要的信息实行自动备份，以保证系统的异常情况的补救，并设有系统自动恢复机制。采取必要措施防止数据丢失，保证数据的一致性，保证系
4、统运行过程中的高可靠性。1.2 系统建设拓扑图1.2.1 xxxxx大学智慧校园整体架构xxxxx大学智慧校园架构分为五层，分别是基础设施层、公共平台层、业务应用层、统一门户层、业务安全保障层。基础设施层：包括三个层次的基础设施架构，包括云服务（服务器即服务、存储即服务、桌面即服务等）、云数据中心（L1层机房设施，L2层IT设备）、云校园网络。这是建设智慧校园的基础。公共平台层：保留公共支撑平台以及一些公共数据库，GIS地理位置信息数据库等。业务应用层：xxxxx大学的URP系统，包括财务资产、教学科研、行政服务、生活服务等四大块。统一门户层：综合信息服务Portal。业务安全保障：包括网络安
5、全、数据中心安全等，部署校园信息安全防御体系。本期项目在老校区的数据中心建设，构建云平台承载校园业务，满足后续业务发展需求。1.2.2 xxxxx大学智慧校园全景图基于智慧校园的趋势分析，并结合xxxxx大学目前的现状及面临的诸多挑战，提出xxxxx大学的整体智慧校园的全景图（如上图）。图中把主要的校园智慧业务分为六类：l 领先教研：即教学科研类业务，如教学资源平台、在线协作学习、数字图书馆、科研管理等业务；l 安心校园：即校园安全类业务，如学校安全监控、学校资产管理、学校应急调度、学校秩序管理等；l 绝色节能：园区电能计量管理统计、环境控制系统智能节能等；l 便捷生活：无线校园上网、校园一卡
6、通、校园广播及信息发布等；l 智慧管理：校长仪表盘、办公协作、智能行为管理等；把智慧校园的总体架构简单总结为：1（ICT架构） + 3（层次方案） + X（应用），如下图所示：l “1”ICT架构：包括诸如云计算、物联网、虚拟化、SDN（软件定义网络）、统一通讯等ICT技术；l “3”层次基础设施方案：包括云服务（服务器即服务、存储即服务、桌面即服务等）、云数据中心（L1层机房设施，L2层IT设备）、云校园网络。l “X”应用：包括各种上层校园内的智慧应用，如教学平台、科研平台、综合管理平台、校园监控、能源管理、校园一卡通等。本文将重点介绍3大层次的基础设施架构方案，以及“1”个应用平安校园，
7、这也是本规划方案中的重点内容。稳定可靠的“3”层次基础设施架构将灵活弹性支撑多种多样的上层应用。第2章 云数据中心详细设计2.1 总体架构设计2.1.1 逻辑架构设计云数据中心总体架构设计遵循面向业务需求的设计思路，基于模块化的设计方法，实现数据中心IT基础架构模块与业务模块松耦合，保证数据中心业务动态扩展和新业务快速上线。使用特定规格产品设计，包括硬件、软件和应用规格化来提供简单可靠、易于部署和管理、便于扩展和升级的IT基础架构，为用户提供更好的投资保护，满足学校数据中心建设以及数据中心的可视化统一管控的需求。学校云数据中心建设的逻辑架构参考如下：整体架构自底向上为云机房基础设施层、云计算基
8、础架构层（基础资源层和灾备层）、业务应用层、服务对象层，以及数据中心的安全保障和数据中心统一管理。 云机房基础设施层：基于业务需求的模块化数据中心的设计与实现。 云计算基础架构层：主要涉及基础资源层与容灾备份层 基础资源层：也可叫云服务层，包括服务器设备、存储设备、网络设备、安全设备、虚拟化软件，以及通过虚拟化平台构建的虚拟化资源池，还有物理资源池，可以通过智能资源调度与管理平台对虚拟资源池与物理资源池统一管理，并对上层应用系统提供IT服务，云服务层是校园信息化的基础架构。云服务层还包括高性能计算解决方案、大数据平台方案等。l 计算：本解决方案所提供的计算系统的设备为服务器，服务器要配合数据中
9、的的云操作系统，可以为用户提供高计算密度、高资源利用率、以业务为导向的易管理的计算系统。根据实际业务需求，结合安全和管理需求，除数据库服务器和管理服务器不虚拟化外，其他服务器将充分采用虚拟化技术。l 存储:存储与计算分离，存储采用FC SAN连接主存储阵列。通过虚拟化集中部署，动态分配和调用资源，实现计算和存储资源的高效管理。同时部署大数据存储服务，高性能计算服务。l 虚拟化平台：统一虚拟化平台通过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统一管理、可灵活调度、动态分配的逻辑资源，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。l
10、虚拟资源池：采用虚拟化技术实现IT基础设施的资源池化 ，为上层业务提供IT资源弹性供给，更好地实现IT资源共享，提高利用率 ，快速响应业务需求。l 物理资源池：重点是X86物理资源池，包括数据库物理机部署以及物理机集群等。l 智能资源调度与管理：同时提供物理资源和虚拟资源的统一监控管理，进而提供全生命周期资源服务。即对计算、存储、网络资源的池化管理构建虚拟数据中心。 容灾备份层：提供容灾和备份的解决方案。考虑业务的连续性，按照容灾等级可以提供应用容灾和数据容灾，在本项目中主要考虑核心业务如管理平台与资源平台的数据的安全性与业务的连续性。l 构建本地备份系统，实现基础数据库系统备份与虚拟机系统备
11、份，实现数据库数据与业务运行环境保护。l 建设双活灾备系统，首先实现数据库存储级数据双活容灾，再实现业务级双活容灾。 业务应用层：包括学校的核心业务，如一卡通系统、教务系统、教学系统、科研系统、办公系统、邮件系统等，以及包括支撑校内主要业务、共享数据和交互数据等内容的核心数据管理，是学校各机构整体信息化的基础数据环境。各种业务数据来源包括由学校各部处和院系等现有的各种业务处理应用系统（例如教务、办公、一卡通等应用系统）等提供的业务数据。 服务对象层：涉及到业务应用层的使用者，可以通过统一门户平台获取到相关的服务。 数据中心安全保障：一体化安全保障系统从物理设施安全、网络安全、主机安全、虚拟化安
12、全、数据安全、应用安全、用户接入安全、安全管理等多层次为政务系统运行提供全方位安全保障。 数据中心统一运维管理：云数据中心运维管理采用开放的管理架构和模块化的设计思路，根据云数据中心管理需求配置运维管理模块。主要管理模块包括服务管理、统一管理门户、服务流程管理、综合监控管理以及云计算平台管理。为了保证方案的开放性和可扩张性，运维管理架构采用业界成熟管理产品与管理产品相结合。2.1.2 物理架构设计云数据中心建设内容包含网络、服务器、存储等基础设备的部署与管理，核心业务如校园管理公共服务平台、数字图书馆、邮件系统等业务的云平台部署，平安校园监控、视频教学的物理部署，桌面云办公平台部署。云数据中心
13、物理架构示意图如下：本项目中，将数据中心的物理部署架构分成了三区，即网络区、服务器区、存储区：网络区：即数据中心网络架构层，采用扁平化二层网络架构（核心层、接入层），使用网络虚拟化技术，核心交换机承担着核心层和汇聚层的双重任务。计算区：提供计算能力的服务器设备，服务器要配合虚拟化操作系统，为用户提供高计算密度、高资源利用率、以业务为导向的易管理的计算系统。根据实际业务需求，结合安全和管理需求，除一些特殊应用不虚拟化外，其他服务器将充分采用虚拟化技术。服务器区主要包括核心业务的云计算资源池，非结构化数据业务的物理集群的物理资源池。 云计算资源池：通过统一虚拟化平台对服务器物理资源的抽象，将CPU
14、、内存、I/O等服务器物理资源转化为一组统一管理、可灵活调度、动态分配的逻辑资源，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，虚拟资源池是通过这些逻辑资源构建的。在本项目中，针对邮件系统、办公系统、一卡通系统、教务系统、数字图书馆等教育相关的业务系统。通过虚拟化技术提高业务的敏捷性，使得教育应用在资源利用上弹性可伸缩。通过将业务与具体物理机解耦合，实现业务在计算资源池内灵活迁移，不受具体物理机故障的影响。云计算平台业务通常采用刀片服务器。 物理资源池：对于非结构化数据的多媒体应用业务，如校园安全的视频监控业务、远程视频教学业务对于业务处理的实时性要求很高，业
15、务数据的安全性要求也很高，建议采用物理机集群方式部署可以更好地保障业务高效性。对CPU和内存要求高的关键应用如校园监控，实时远程教学等可以选择4-8路CPU的机架服务器。存储区：存储与计算分离，虚拟化平台业务存储采用FC SAN连接主存储阵列。通过虚拟化集中部署，动态分配和调用资源，实现计算和存储资源的高效管理。同时对于核心业务数据通过镜像卷技术实现本地存储高可用，以及后续的双数据中心容灾的平滑演进。对于非结构化数据的多媒体应用业务，存储采用NAS存储提供高带宽、高并发的文件共享服务。2.2 数据中心云平台设计2.2.1 数据中心云平台架构xxxxx大学云平台总体架构设计遵循面向业务需求的设计思路，基于模块化的设计方法，实现数据中心IT基础架构模块与业务模块松耦合，保证数据中心业务动态扩展和新业务快速上线。云数据中心是校园业务部署的主要支撑平台，需要整合分散在各处的服务器、存储与网络设备资源，通过云操作系统的虚拟化平台实现服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化，构建全校共享的硬件资源池，通过云操作系统的智能资源调度管理平台实行资源的分配、调度与管理，快速响应教育信息化的业
