1.1H3CCAS虛擬化平臺架構(gòu)

H3c企業(yè)依托強大的研發(fā)實力、廣泛的市場應用和技術(shù)理解，以客戶需求

為導向，為企業(yè)新一代云計算數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)提供一體化的云計算平臺處理

方案，協(xié)助顧客實現(xiàn)迅速、可靠的虛擬化數(shù)據(jù)中心和云業(yè)務應用布署。H3cCAS

云平臺云計算處理方案包括統(tǒng)一的計算資源池、統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源池、統(tǒng)一的存

儲資源池并提供了一體化的監(jiān)控和布署工具進行統(tǒng)一的虛擬化與云業(yè)務管理，

通過簡潔的管理界面，輕松地統(tǒng)一管理數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有的物理資源和虛擬資源,

不僅能提高管理員的管控能力、簡化平常例行工作，更可降低IT環(huán)境的復雜度

和管理成本。

CAS云計算管理平臺

服務器虛擬化、存儲虛擬化和網(wǎng)絡(luò)虛擬化只是構(gòu)成云計算基礎(chǔ)設(shè)施的硬件

資源池，在云計算環(huán)境中，最重要的一點是實現(xiàn)資源池的自動化，防止人力對

于基礎(chǔ)設(shè)施的過多干預。H3CCAS(CloudAutomationSystem)通過自動化

的管理平臺和手段，協(xié)助顧客實現(xiàn)對云硬件資源和業(yè)務流程的迅速布署與自動

化維護和管理。

H3CCAS云計算管理平臺由三個組件構(gòu)成：

CVK:CloudVirtualizationKernel,虛擬化內(nèi)核平臺

運行在基礎(chǔ)設(shè)施層和上層客戶操作系統(tǒng)之間的虛擬化內(nèi)核軟件。針對上層

客戶操作系統(tǒng)對底層硬件資源的訪問CVK用于屏蔽底層異構(gòu)硬件之間的差異

性，消除上層客戶操作系統(tǒng)對硬件設(shè)備以及驅(qū)動的依賴，同步增強了虛擬化運

行環(huán)境中的硬件兼容性、高可靠性、高可用性、可擴展性、性能優(yōu)化等功能。

CVM:CloudVirtualizationManager,虛擬化管理系統(tǒng)

重要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)中心內(nèi)的計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲等硬件資源的軟件虛擬化管理，

對上層應用提供自動化服務。其業(yè)務范圍包括：虛擬計算、虛擬網(wǎng)絡(luò)、虛擬存

儲、高可用性（HA）,動態(tài)資源調(diào)度（DRS）,虛擬機容災與備份、虛擬機模板

管理、集群文件系統(tǒng)、虛擬互換機方略等。

CIC:CloudIntelligenceCenter,云業(yè)務管理中心

由一系列云基礎(chǔ)業(yè)務模塊構(gòu)成，通過將基礎(chǔ)架構(gòu)資源（包括計算、存儲和

網(wǎng)絡(luò)）及其有關(guān)方略整合成虛擬數(shù)據(jù)中心資源池，并容許顧客按需消費這些資

源，從而構(gòu)建安全的多租戶混合云。其業(yè)務范圍包括：組織（虛擬數(shù)據(jù)中心X

多租戶數(shù)據(jù)和業(yè)務安全、云業(yè)務工作流,、自助式服務門戶、兼容Openstack

的RESTAPI接口等。

企業(yè)云政府云教育云醫(yī)療云電力云

API

業(yè)務編排層

組袁/虛擬數(shù)據(jù)中心自助服務門戶云業(yè)為工作流

管理層

成姒機生命WK?理境像文件管理多租戶女全管理策昭配置腎理

自動化服務層

彈性計舞服務容欠備份取務彈性負或均衡服務虛擬機模板服務

虛擬化層

虛擬計算資源池虛擬存偌資源池虛擬網(wǎng)絡(luò)資源池

硬件基礎(chǔ)設(shè)施層

從邏輯架構(gòu)上，H3CCAS云計算管理平臺包括虛擬化層、自動化服務層、

管理層、業(yè)務編排層、API層：

虛擬化層

運用CVK提供的底層虛擬化能力和上層CVM提供的管理能力，屏蔽底層

物理硬件基礎(chǔ)設(shè)施的異構(gòu)性和復雜度，對外以虛擬資源池的形式展現(xiàn)。

自動化服務層

強調(diào)業(yè)務運行的高可用性和可擴展性，并未業(yè)務提供自動的容災備份與資

源調(diào)度能力C

管理層

對虛擬化資源及云運行要素進行管理，如虛擬機生命周期的管理、虛擬機

鏡像文件和配置文件的管理、多租戶的安全隔離、網(wǎng)絡(luò)方略配置的管理等。

業(yè)務編排層

對云計算資源進行可運行性管理，包括對虛擬資源池的編排、最終顧客的

自助服務門戶、業(yè)務的申請、審批與開通、顧客帳務的管理與報表輸出等。

API層

為第三方云運行管理平臺提供RESTful的API接口。

1.2H3CCAS虛擬化平臺特點

1.2.1完善的虛擬機生命周期管理

老式的虛擬機生命周期是指虛擬機從創(chuàng)立到刪除所經(jīng)歷的各個階段，最常

見的劃分為“創(chuàng)立、運行、終止”三個階段。在laaS架構(gòu)中，虛擬機作為最為重

要的IT基礎(chǔ)設(shè)施，它的生命周期供貫穿于整個云業(yè)務服務的流程之中，并直接

關(guān)系著云計算平臺的資源運用狀況。因此，為了更好的將虛擬機的生命周期管

理和云業(yè)務及資源平臺管理結(jié)合在一起，在H3Cloud云計算處理方案中，將

虛擬機的生命周期外延為“規(guī)劃、創(chuàng)立、運行、調(diào)整、終止”五個階段。在云處

理方案中，虛擬機生命周期的管理除了關(guān)注虛擬機正常的生命階段以外，還需

要關(guān)注虛擬機兩個外延屬性一業(yè)務和資源。

1.規(guī)劃

虛擬機的規(guī)劃是IT架構(gòu)的關(guān)鍵設(shè)計范圍。在這個階段需要將業(yè)務需求轉(zhuǎn)化

為IT需求，并貫徹到業(yè)務和資源兩個方面的規(guī)劃設(shè)計中來。著重考慮兩個方面

的內(nèi)容:

業(yè)務梳理和評估

通過對業(yè)務的梳理，評估數(shù)據(jù)中心平臺各業(yè)務部門對虛擬機類型和規(guī)模的

需求

定義各部門組織以及給組織劃分其所屬的虛擬資源，包括計算資源，網(wǎng)絡(luò)

資源，存儲資源以及虛擬機模板等。實際操作流程如下圖所示:

2.創(chuàng)立

虛擬機的創(chuàng)立是虛擬機實體誕生并提供應顧客業(yè)務的開始。H3Cloud云方

案提供了多種方式來創(chuàng)立虛擬機：從模板生成，自定義參數(shù)，克隆等。

虛擬機創(chuàng)立時需要考慮硬件資源（CPU數(shù)量（核數(shù)）&CPU調(diào)度優(yōu)先級，

10資源：存儲資源&I0優(yōu)先級。內(nèi)存大小，網(wǎng)絡(luò)資源等）和系統(tǒng)和應用（操作

系統(tǒng)等））兩方面的內(nèi)容。這些原因在H3c云管理平臺中虛擬機創(chuàng)立流程中都

會有波及，詳細操作界面如下圖所示：

3.運行

虛擬機的運行可以實現(xiàn)完整的老式物理機運行狀態(tài)。而且依托虛擬化技術(shù)

實現(xiàn)愈加靈活的虛擬機使用模式：啟動、休眠、關(guān)閉、暫停、恢復、重啟。顧

客可以依托H3C云管理平臺簡樸的實現(xiàn)上述虛擬機的狀態(tài)的切換，詳細如下圖

所示：

4.調(diào)整

虛擬機的調(diào)整是云業(yè)務管理員根據(jù)虛擬機所承載的業(yè)務的變化需求對既有

虛擬機所占資源的主動行為。這種調(diào)整可以是由于業(yè)務擴展帶來的虛擬機硬件

資源擴張，也可能是業(yè)務收縮后對多出資源的釋放。虛擬機的調(diào)整是云計算業(yè)

務資源彈性最直觀的體現(xiàn)，也是云計算技術(shù)給政府業(yè)務開展帶來敏捷性的根本

所在。H3c云計算平臺可以在線的調(diào)整虛擬機所占用的系統(tǒng)資源，實際操作如

下圖所示：

5.終止

虛擬機在云計算管理平臺上被刪除，即意味著虛擬機生命周期的終止。在

虛擬機生命周期終止時要關(guān)注虛擬機所占用系統(tǒng)資源的回收。H3C云管理平臺

在虛擬刪除后，會自動回收CPU和內(nèi)存等資源，為了保證虛擬機數(shù)據(jù)安全其

所占用的存儲資源不會自動回收。

1.2.2基于VEPA的虛擬網(wǎng)絡(luò)互換

服務器虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)使得計算服務提供不再以主機為基礎(chǔ)，而是以虛

擬機為單位來提供，同步為了滿足同一物理服務器內(nèi)虛擬機之間的數(shù)據(jù)互換需

求，服務器內(nèi)部引入了網(wǎng)絡(luò)功能部件虛擬月?lián)Q機^Switch(VirtualSwitch),如

下圖所示，虛擬互換機提供了虛擬機之間、虛擬機與外部網(wǎng)絡(luò)之間的通訊能力。

IEEE的802.1原則中，正式將“虛擬互換機”命名為“VirtualEthernetBridge1,

簡稱VEB,或稱vSwHch。

虛擬機互換網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

vSwitch的引入，給云計算數(shù)據(jù)中心的運行帶來了如下兩大問題:

1.網(wǎng)絡(luò)界面的模糊

主機內(nèi)分布著大量的網(wǎng)絡(luò)功能部件vSwitch,這些vSw讓ch的運行、布署

為主機操作與維護人員增加了巨大的額外工作量，在云計算數(shù)據(jù)中心一般由主

機操作人員執(zhí)行，這形成了專業(yè)技能支撐的局限性，而網(wǎng)絡(luò)操作人員一般只能

管理物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無法操作主機內(nèi)vSw讓ch,這就使得大量vSwicth具存的

網(wǎng)絡(luò)功能并不能發(fā)揮作用。此外，對于服務器內(nèi)部虛擬機之間的數(shù)據(jù)互換，在

vSwitch內(nèi)有限執(zhí)行，外部網(wǎng)絡(luò)不可見，不管在流量監(jiān)管、方略控制還是安全

等級都無法依賴完備的外部硬件功能實現(xiàn)，這就使得數(shù)據(jù)互換界面進入主機后

因為vSwitch的功能、性能、管理弱化而導致了高級網(wǎng)絡(luò)特性與服務的缺失。

2.虛擬機的不可感知性

物理服務器與網(wǎng)絡(luò)的連接是通過鏈路狀態(tài)來體現(xiàn)的，不過當服務器被虛擬

化后，一種主機內(nèi)同步運行大量的虛擬機，而此前的網(wǎng)絡(luò)面對這些虛擬機的創(chuàng)

立與遷移、故障與恢復等運行狀態(tài)完全不感知，同步對虛擬機也無法進行實時

網(wǎng)絡(luò)定位，當虛擬機遷移時網(wǎng)絡(luò)配置也無法進行實時地跟隨，雖然有些數(shù)據(jù)鏡

像、分析偵測技術(shù)可以局部感知虛擬機的變化，但總體而言目前的虛擬機互換

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)無法滿足虛擬化技術(shù)對網(wǎng)絡(luò)服務提出的規(guī)定。

為了處理上述問題，本次項目H3C的處理思緒是將虛擬機的所有流量都引

至外部接入互換機，此時因為所有的流量均通過物理互換機，因此與虛擬機有

關(guān)的流量監(jiān)控、訪問控制方略和網(wǎng)絡(luò)配置遷移問題均可以得到很好的處理，此

方案最經(jīng)典的代表是EVB原則。

802.1QbgEdgeVirtualBridging(EVB)是由IEEE802.1工作組制定一

種新原則，重要用于處理vSwtich的上述局限性，其關(guān)鍵思想是：將虛擬機產(chǎn)

生的網(wǎng)絡(luò)流量全部交給與服務器相連的物理互換機進行處理，雖然同一臺物理

服務器虛擬機間的流量，也將發(fā)往外部物理互換機進行查表處理，之后再180

度調(diào)頭返回到物理服務器，形成了所謂叼‘發(fā)卡彎'轉(zhuǎn)發(fā)模式，如下圖所示:

EVB原則具有如下的技術(shù)特點：

借助發(fā)卡彎轉(zhuǎn)發(fā)機制將外網(wǎng)互換機上的眾多網(wǎng)絡(luò)控制方略和流量監(jiān)管特性

引入到虛擬機網(wǎng)絡(luò)接入層，不僅簡化了網(wǎng)卡的設(shè)計，而且充分運用了外部互換

機專用ASIC芯片的處理能力、減少了虛擬網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)對CPU的開銷；

充分運用外部互換機既有的控制方略特性（ACL、QOS、端口安全等）實

現(xiàn)整網(wǎng)端到端的方略統(tǒng)一布署；

充分運用外部互換機的既有特性增強了虛擬磯流量監(jiān)管能力，如多種端口

流量記錄，Netstreamv端口鏡像等。

EVB原則中定義了虛擬機與網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)聯(lián)原則協(xié)議，使得虛擬機在變更

與遷移時通告網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)管系統(tǒng)，從而可以借助此原則實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心全網(wǎng)范圍的

網(wǎng)絡(luò)配置變更自動化JL作，使得大規(guī)模的虛擬機云計算服務運行布署自動化可

以實現(xiàn)。

CVM產(chǎn)品是H3c為數(shù)據(jù)中心云計算基礎(chǔ)架構(gòu)提供最優(yōu)化的虛擬化管理處

理方案，該產(chǎn)品通過將數(shù)據(jù)中心IT資源的整合，不僅可以到達提高服務器運用

率和降低整體擁有成本的目的,而且能簡化勞動密集型和資源密集型IT操作,

明顯提高系統(tǒng)管理員的工作效率。下面以CVM和H3CiMC（智能管理中心）

產(chǎn)品為例簡樸描述使用EVB后虛擬機的創(chuàng)立過程。

使用EVB創(chuàng)立虛擬機的過程

如上圖所示使用EVB原則后，虛擬機創(chuàng)立過程可以大體分為如下五步：

網(wǎng)絡(luò)管理員將可用的網(wǎng)絡(luò)資源通過H3CiMC的圖形界面錄入iMC數(shù)據(jù)庫

中；

服務器管理員在通過CVM產(chǎn)品創(chuàng)立虛擬機之前，CVM產(chǎn)品會自動通過

RESTAPI接口查詢iMC中可用的網(wǎng)絡(luò)資源；

服務器管理員在CVM產(chǎn)品上創(chuàng)立虛擬機，在指定虛擬機的CPU、內(nèi)存、

硬盤等計算參數(shù)的同步，指定步驟二中的某個網(wǎng)絡(luò)資源；當服務器管理員將創(chuàng)

立虛擬機的祈求提交之后，CVM產(chǎn)品會首先創(chuàng)立虛擬機，其過程同市場上主流

的虛擬化產(chǎn)品，不再贅述；虛擬機創(chuàng)立成功后，CVM會將該虛擬機與其所使用

網(wǎng)絡(luò)資源的綁定關(guān)系通知給vSwitch;

vSwitch會通過EVB原則中的VDP(VSIDiscoveryandConfiguration

Protocol)協(xié)議將虛擬機及網(wǎng)絡(luò)資源的綁定關(guān)系通知給接入互換機；

接入互換機將根據(jù)網(wǎng)絡(luò)資源的編號向iMC發(fā)送祈求，iMC收到祈求后會將

該網(wǎng)絡(luò)資源對應的網(wǎng)絡(luò)配置下發(fā)到接入互換機上，從而完成了整個虛擬機的創(chuàng)

立過程。

通過上述過程，虛擬機不僅擁有了CPU、內(nèi)存、硬盤等計算資源，還擁有

了對應的網(wǎng)絡(luò)資源并據(jù)此自動接入網(wǎng)絡(luò)。

虛擬機遷移過程基本與上述過程類似，稍有區(qū)別的是：假如遷移前后的接

入互換機不一樣，系統(tǒng)會在遷移之前的接入互換磯上刪除該虛擬機的有關(guān)網(wǎng)絡(luò)

配置，從而到達“網(wǎng)絡(luò)配置跟隨”的目的。

通過上述的舉例可以看出：EVB不僅簡化了虛擬化構(gòu)造，并使得網(wǎng)絡(luò)參與

虛擬化計算，變革了原來交疊不清的管理界面和模式，關(guān)聯(lián)了虛擬機變化(創(chuàng)立、

遷移、撤銷、屬性修改等)和網(wǎng)絡(luò)感知，這些都是通過確定和簡樸的技術(shù)如Multi

Channel和協(xié)議如VDP來實現(xiàn)的。這些技術(shù)與協(xié)議將會如同ARP、DHCP等

原則的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一樣為云計算數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施所認識和支持，成為虛擬化

環(huán)境中的原則和基礎(chǔ)協(xié)議。CVM上對虛擬互換網(wǎng)絡(luò)的管理實現(xiàn)如下圖所示：

主《：vinc-4

丑'條玨主機0魯跑主機連曾主機。場黑金m凱U8動所有虔如機?美閉所有明口機爭導入時0機7管理所有虎報機q哲理陽

|假舞tlW絹機存優(yōu)O虛雙交■*UM??8S?tf必任務

1.2.3兼容第三方虛擬化平臺的獨立智能軟件互換機組件

H3CS1010V是H3C企業(yè)面向企業(yè)和行業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化環(huán)境推出的一

款智能軟件互換機產(chǎn)品，合用于VMwareESXi企業(yè)增強版環(huán)境。通過與

VMware企業(yè)親密合作H3CS1010V可以與VMware虛擬基礎(chǔ)設(shè)施完全集成，

其中，包括VMwarevCenter和VMwareESXi,并替代VMware的基本虛擬

互換機，為虛擬機提供功能增強型的分布式虛擬互換能力。

H3CS1010V在設(shè)計上遵照OpenFlow原則體系架構(gòu)，實現(xiàn)控制平面與轉(zhuǎn)

發(fā)平面分離的可編程網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。整個產(chǎn)品包括VCE、VFE和Plugin三個部分。

服務器1服務器2服務器3

回回回回I回回回回

VFEVFEVFE

VMwareESXiVMwareESXiVMwareESXi

A

VFE(VirtualForwardingEngine)

?虛擬轉(zhuǎn)發(fā)模塊.安裝和運行在VMwareVCE(VirtualControllerEngine)

vSphere中，取代VMware虛擬交換機。?虛擬控制模塊,以虛擬機的形式交付。

?扮演OpenFlow數(shù)據(jù)平?面的角色.實現(xiàn)虛?扮油OpenFloM空制器的角色，實現(xiàn)VFE

擬網(wǎng)絡(luò)端口的流量控制與轉(zhuǎn)發(fā)，模塊的集中管理和配置.

?多個VFE組成了分布式自擬交換機，?與VMwarevCenter緊耦介。

vCenterServer3CEVBSwitchS1010V

Plugin(插件)

?通過VCE注冊到vCenterServer,以插件

的形式運行在vCenterServer中。

?在VMwareVDS的基礎(chǔ)上，增強vNIC端

口網(wǎng)絡(luò)控制能力(如PVLAN.VEPA.

融路聚合等)。

H3CS1010V虛擬化產(chǎn)品系統(tǒng)架構(gòu)

VFE（VirtualForwardingEngine,虛擬轉(zhuǎn)發(fā)引擎）

安裝和運行在ESXi服務器上，是VMwareESXi內(nèi)核的一部分，可以完全

取代VMware虛擬互換機的功能。

從定位上看，相稱于OpenFlow原則中的OpenFlow互換機，飾演數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

發(fā)平面的角色，實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡(luò)端口的流量控制與轉(zhuǎn)發(fā)。VFE接受到數(shù)據(jù)包后，

首先在當?shù)氐腛penFlow流表中查找轉(zhuǎn)發(fā)目的端口，假如沒有匹配，則把數(shù)據(jù)

包轉(zhuǎn)發(fā)給VCE模塊，由控制層決定轉(zhuǎn)發(fā)方略和轉(zhuǎn)發(fā)端口c

布署在多種ESXi上的VFE構(gòu)成一種跨物理主機的分布式軟件虛擬互換

機。當虛擬機發(fā)生遷移的時候，虛擬網(wǎng)卡上的網(wǎng)絡(luò)方略可以在各個服務器上同

步。

VCE（VirtualControllerEngine,虛擬控制弓I擎）

以原則的OVF(OpenVirtualizationFormat,開放虛擬化格式)虛擬機格

式交付，通過VMwarevCenter提供的OVF模板布署功能安裝在一臺單獨的虛

擬機上。

從定位上看，相稱于OpenFlow原則中的控制器(Controller),通過

WebGUI界面，實現(xiàn)VFE的集中管理和配置。

Plugin(插件)

運行在VMwarevCenterServer上的一種插件，是H3CS1010V專為

VMware定制開發(fā)的第三方管理接口，重要提供端口方略組的配置界面。

H3CS1010V運行在VMwareESXi管理程序中，支持原則的IEEE

802.1Qbg(EVB)協(xié)議原則和開放的OpenFlow體系架構(gòu)，提供：

基于端口方略組的虛擬機網(wǎng)絡(luò)連接；

網(wǎng)絡(luò)方略隨虛擬機遷移自動化感知能力；

清晰化的網(wǎng)絡(luò)與計算資源管理邊界。

1.2.4HA高可用布署

老式數(shù)據(jù)中心內(nèi)的服務器高可靠性保障一般會選擇依賴于集群技術(shù)的布

署。而云計算平臺將計算資源虛擬化后來，可以運用虛擬服務器自身虛擬化的

特點實現(xiàn)老式物理服務器上無法實現(xiàn)的高可靠性。

為了提高云業(yè)務系統(tǒng)的可靠性，在云計算平臺的計算資源池建設(shè)時，可以

將多種物理主機合并為一種具有共享資源池的集群。CVMHA功能會監(jiān)控該集

群下所有的主機和物理主機內(nèi)運行的虛擬主機。當物理主機發(fā)生故障，出現(xiàn)宕

機時，HA功能組件會立即響應并在集群內(nèi)另一臺主機上重啟該物理主機內(nèi)運

行的虛擬機。當某一虛擬服務器發(fā)生故障時，HA功能也會自動時將該虛擬機

重新啟動來恢復中斷的業(yè)務。詳細操作如下圖所示:

除了對集群中的物理服務器節(jié)點進行持續(xù)檢測之外，H3CCASHA軟件模

塊還對運行于物理服務器節(jié)點之上的虛擬機進行持續(xù)檢測。

在每臺服務器節(jié)點上都運行了一種LRMd（LocalResourceManager

daemon,當?shù)刭Y源管理器守護進程），它是HA軟件模塊中直接操作所管理的

多種資源的一種子模塊，負責對當?shù)氐奶摂M化資源進行狀態(tài)檢測，并通過shell

腳本調(diào)用方式實現(xiàn)對資源的多種操作。

當LRMd守護進程檢測到本機的某臺虛擬機出現(xiàn)通信故障時，首先將事件

通知給DC,由DC統(tǒng)一將該虛擬機狀態(tài)告知集群內(nèi)所有的物理服務器節(jié)點，

并按照一定的方略算法，為該故障的虛擬機選擇一種空閑的服務器節(jié)點，在該

節(jié)點上重啟該虛擬機。

在集群內(nèi)自動為虛擬機選擇空閑的服務器節(jié)點，實現(xiàn)動態(tài)遷移和業(yè)務的高可靠性服務器集群

8?，

VM

XLRMd持續(xù)檢測本

機虛擬機運行狀

LRMd，DC

.態(tài)，由DC為故障

■的VM自動選擇遷

移后的服務器節(jié)

點.

使用H3CCAS云計算軟件HA特性進行虛擬機故障切換

H3CCASHA技術(shù)有效的處理了目前其他高可用性處理方案面臨的問題：

當物理服務器發(fā)生硬件故障時，所有運行于該服務器的虛擬機可以自動切

換到其他的可用服務器上，相對老式的雙機容錯方案，H3CCASHA可以最大

程度減少因硬件故障導致的服務器故障和服務中斷時間。

不一樣于其他HA的雙機熱備方式，所有參與HA的物理服務器都在運行

生產(chǎn)系統(tǒng)，充分運用既有硬件資源。同步，對眾多的操作系統(tǒng)和應用程序,H3C

CAS提供統(tǒng)一的HA處理方案，防止了針對不一樣操作系統(tǒng)或者應用，采用不

一樣的HA方案帶來的額外開銷和復雜性。

通過H3CCASHA,IT部門可以：

為沒有容錯功能的應用提供冗余保護

老式意義上HA實現(xiàn)很復雜并且價格昂貴，多用于關(guān)鍵性的服務或應用，

而H3CCASHA為所有的應用程序提供了高性價比的HA處理方案。

為整個IT環(huán)境提供“第一條安全防線”

不一樣于其他基于操作系統(tǒng)和應用的HA實現(xiàn)方式，H3CCASHA為IT

系統(tǒng)提供了更統(tǒng)一、更易于管理的高可用性處理方案。H3CCAS用至少的成

本和最簡樸的管理方式為所用的應用提供了最基本的冗余保護功能。

綜上所述，H3CCASHA處理方案的技術(shù)特點總結(jié)如下：

1.自動偵測物理服務器和虛擬機失效

H3CCAS會自動的監(jiān)測物理服務器和虛擬機的運行狀態(tài)，假如發(fā)現(xiàn)服務

器或虛擬機出現(xiàn)故障，會在其他的服務器上重新啟動故障機上所有虛擬機，這

個過程無需任何人為干預C

2.資源預留

H3CCAS永遠會保證資源池里有足夠的資源提供應虛擬機，當物理服務

器宕機后，這部分資源可以保證虛擬機可以順利的重新啟動。

3.虛擬機自動重新啟動

通過在其他的物理服務器上重新啟動虛擬機，HA可以保護任何應用程序

不會因為硬件失效而中斷服務。

4.智能選擇物理服務器

當與H3CCAS動態(tài)負載均衡功能共同使用時，H3CCASHA可以根據(jù)資

源的使用狀況，為失效物理服務器上的虛擬機選擇能獲得最佳運行效果的物理

服務器。

HA功能給企業(yè)云計算平臺帶來的價值如下：

簡便的設(shè)置和啟動：使用“新建集群”向?qū)磉M行初始設(shè)置，使用H3CCVM

虛擬化管理平臺添加主機和新的虛擬機。

降低硬件成本和設(shè)置：在老式集群處理方案中，必須有反復的軟硬件，而

且各個組件必須對的連接和配置。使用CVM集群時，只要保證有足夠的資源

容納要保證其故障切換的主機的數(shù)量，就可以便捷自動地完成主機故障切換。

無論硬件和操作系統(tǒng)平臺怎樣，CVMHA都通過為應用程序提供可用的、

經(jīng)濟的高可靠性，而使其更‘大眾化”。

1.2.5DRS動態(tài)資源調(diào)整

CVM提供的動態(tài)資源調(diào)整功能可以持續(xù)不停地監(jiān)控計算資源池的各物理

主機的運用率，并可以根據(jù)顧客業(yè)務的實際需要，智能地在計算資源池各物理

主機間給虛擬機分派所需的計算資源。通過自動的動態(tài)分派和平衡計算資源，

動態(tài)資源調(diào)整特性可以：

整合服務器，降低IT成本，增強靈活性；

減少停機時間，保持業(yè)務的持續(xù)性和穩(wěn)定性；

減少需要運行服務器的數(shù)量，提高能源的運用率。

伴隨業(yè)務量的增長，虛擬機對計算資源需求會對應的迅速增加。此時其所

在物理主機的可用資源可能就不能再滿足其上承載的虛擬機的計算需要。CVM

動態(tài)資源調(diào)整功能組件可以自動并持續(xù)地平衡計算資源池中的容量，可以動態(tài)

時將虛擬機遷移到有更多可用計算資源的主機上，以滿足虛擬機對計算資源的

需求。即便大量運行SQLServer的虛擬機，只要開啟了動態(tài)資源調(diào)整功能，

就不必再對CPU和內(nèi)存的瓶頸進行一一監(jiān)測。全自動化的資源分派和負載平

衡功能，也可以明顯地提高數(shù)據(jù)中心內(nèi)計算資源的運用效率，降低數(shù)據(jù)中心的

成本與運行費用。

如上圖所示，動態(tài)資源調(diào)整功能通過心跳機制，定時監(jiān)測集群內(nèi)主機的

CPU運用率，并根據(jù)顧客自定義的規(guī)則來判斷與否需要為該主機在集群內(nèi)尋找

有更多可用資源的主機，以將該主機上的虛擬機遷移到此外一臺具有更多合適

資源的服務器上。詳細操作如下圖所示：

除了定時檢測和動態(tài)遷移之外，H3CCAS還充分考慮了虛擬機對物理服

務器主機的親和性原因，即衡量虛擬機對目前物理主機的依賴程度。例如，顧

客可能但愿某些虛擬應用系統(tǒng)只容許在固定的物理主機上運行，而不容許其動

態(tài)遷移。此時，只需要在H3cCAS云計算管理平臺上，去勾選虛擬機的自動

遷移屬性即可（虛擬機自動遷移屬性配置卜

動態(tài)資源調(diào)整技術(shù)特色總結(jié)

根據(jù)業(yè)務需求自動調(diào)整資源

H3CCAS動態(tài)資源調(diào)度功能將物理服務器主機資源聚合到集群中，通過

監(jiān)控CPU和內(nèi)存等關(guān)鍵計算資源的運用率持續(xù)優(yōu)化虛擬機跨物理主機的分發(fā)，

將這些資源動態(tài)自動分發(fā)到各虛擬機中。

自動平衡計算容量

H3CCAS動態(tài)資源調(diào)度功能會不間斷地平衡資源池內(nèi)的計算容量，提高

服務級別并保證每個虛擬機能隨時訪問對應資源，滿足虛擬應用程序的高可用

性。

1.2.6DRX動態(tài)資源擴展

H3CDRX處理方案可以在云平臺中實現(xiàn)基于顧客業(yè)務負載的資源彈性擴

展功能。虛擬化管理平臺可以主動探測顧客業(yè)務負載狀況。當顧客業(yè)務負載增

加至超過事先設(shè)定的閾值時，虛擬化管理平臺自動創(chuàng)立或開啟承載該業(yè)務的虛

擬機以增加該業(yè)務的計算資源。當業(yè)務負載減少至超過事先設(shè)定的閾值時，虛

擬化管理平臺自動減少承載該業(yè)務的虛擬機以釋放計算資源。

如上圖所示，H3CDRX處理方案的重要功能如下：

基于動態(tài)資源擴展虛機組的負載監(jiān)控

顧客事先設(shè)定好業(yè)務負載閥值。包括業(yè)務負載的上限和下限閥值。當顧客

業(yè)務增加到超過上限閥值時增加虛擬機資源；當顧客業(yè)務降低到超過下限閥值

時減少虛擬機資源

監(jiān)控運行于虛擬化平臺上承載顧客業(yè)務的虛擬機cpu、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等資源

的實際負載狀況

當業(yè)務負載超過顧客事先設(shè)定的閥值后給虛擬化管理平臺上報資源擴展事

件，以觸發(fā)虛擬化管理平臺自動進行資源的彈性擴展（包括資源的增加和回收）

匕益控策略配置X

C配置動態(tài)資源獷展業(yè)務負載監(jiān)控參數(shù)及調(diào)度策喀.如果業(yè)務犯內(nèi)運行虛擬機的CRJ及

V內(nèi)存平均利用率在持篌時間內(nèi)超過擴展閾值時，系城將自動擴展虛擬機；低于回收閾

值時，系線將自動屋收虛擬機。

人分鐘

持續(xù)時間：2X

人

檢查時間間隔：57分鐘

人

CPU利用率擴展閾值：307%

人%

CP喇用率回收閾值：20Y

內(nèi)存利用率如族閾值:人%

30Y

人%

內(nèi)存利用率回收閾值：20V

y確定o取消

資源擴展方略的設(shè)定

當顧客業(yè)務負載超過或者低于事先設(shè)定的上下限閥值時，以虛擬機的形式

實現(xiàn)業(yè)務資源的彈性擴展。包括資源的增加和資源的回收

動態(tài)資源擴展業(yè)務信息展示

提供豐富的動態(tài)資源擴展業(yè)務的記錄信息展示

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1.2.7虛擬機的資源限額

默認狀況下，H3CCAS給每臺物理服務器主機上的虛擬機分派數(shù)量相似

的CPU、內(nèi)存以及磁盤I/O資源。不過，并不是所有虛擬機工作負載天生相似，

例如，SQL服務器和Web服務器的訪問需求就不盡相似，因此，手動調(diào)整分

派給每個虛擬機的資源就顯得非常重要。

H3CCAS通過資源限額方式來為虛擬機指定資源調(diào)度的優(yōu)先級。有三種

預設(shè)的限額分派方式：高、中、低，調(diào)度優(yōu)先級權(quán)重分別為4:2:1,反應到份額

上的數(shù)值如下表所示:

高中低

優(yōu)先級權(quán)重421

CPU調(diào)度優(yōu)先級數(shù)值20481024512

CPU調(diào)度優(yōu)先級比例57.1%28.6%14.3%

磁盤I/O調(diào)度優(yōu)先級數(shù)值800500300

磁盤I/O調(diào)度優(yōu)先級比例50.0%31.2%18.8%

例如，一臺物理服務器主機上分派了5個虛擬機，CPU調(diào)度優(yōu)先級分別為

高、中、中、低、低，那么，高優(yōu)先級的虛擬機至少可以獲得4/(4+2+2+1+1尸40%

的CPU資源，中優(yōu)先級的虛擬機至少可以獲得20%的CPU資源，而低優(yōu)先級

的虛擬機至少可以獲得10%的CPU資源。

需要強調(diào)的是，虛擬機資源限額機制的真正目的是為了保證每個虛擬機對

資源的調(diào)度下限，假如物理服務器上沒有發(fā)生虛擬機的資源搶占行為，那么，

雖然是低優(yōu)先級的虛擬機也有可能獨享該物理服務器上絕大部分的資源。

高中低高中低

SQLJR務后Web服務船Mail服務后SQLJK務得Web朦務叁Mail朦務器

假如高優(yōu)先級的虛擬機處于負就低

資源發(fā)生搶占的情況下，CPU資源

潮時，中優(yōu)先級和低優(yōu)先級的虛擬

討度優(yōu)先^嚴格按照的權(quán)?確

4:2:1機可以搶占本屬于高優(yōu)先級虛擬機

保所有的虛擬機都能搶占到一定的

的資源，以提高應用程序的效率和

資源，保證業(yè)務的可用性.

物理資源為利用率.

當所有的虛擬機都處在滿負載運行的狀況下，CPU資源嚴格按照4:2:1的

權(quán)重比例進行調(diào)度，以保證所有的虛擬機都能搶占到一定數(shù)量的資源，保證業(yè)

務的可用性。一旦某個虛擬機的負載回落到權(quán)重比例之下，那么，其他的虛擬

機可以搶占本屬于該虛擬機的資源，以最大程度地運用物理資源的運用率，保

證應用程序的運行效率。

1.2.8虛擬機的備份

伴隨云平臺對IT信息化系統(tǒng)的依賴加深，業(yè)務系統(tǒng)備份是必不可少的組

件。對應的，在云計算平臺中，針對計算資源池中虛擬機備份也至關(guān)重要。

H3CloudVirtualizationManager實現(xiàn)了透明的定時備份和即時備份功能，

會在暫停虛擬機中的應用程序之后，為正在運行的虛擬機創(chuàng)立快照，從而對備

份工作進行集中處理，以保證文件系統(tǒng)的一致性。如下圖所示：

H3CloudVirtualizationManager的備份特性是一種高效而低成本的劫難

恢復特性，它將給顧客帶來如下價值：

基于磁盤的備份功能，為虛擬機提供迅速、簡樸的數(shù)據(jù)保護

無需額外代埋的備份，簡化了布署復雜度

支持全自動的定時備份和手工干預的即時備份，滿足不一樣的應用規(guī)定

1.2.9完善的性能狀態(tài)監(jiān)控

基于物理服務器的性能監(jiān)控

提供物理服務器CPU和內(nèi)存等計算資源的圖形化報表及其運行于其上的

虛擬機運用率TOP5報表，為管理員實施合理的資源規(guī)劃提供詳盡的數(shù)據(jù)資

料。

CPU#用偌況