数据中心云化建设项目建议书Word文档下载推荐.docx
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核心生产业务ERP、HIS、PACS、不动产登记以及各类WEB类门户应用，总计超过30多种以上，整个信息化平台在过去xx年内有效支撑了各类业务运行，但是存在的问题和挑战在不断的凸显，主要表现在如下2个方面
2.1.1业务层面面临挑战
✧应用孤立运行：
当前“一机一应用”模式，不利于系统后续有效整合及协同工作，同时形成的信息孤岛，导致资源利用率低效，据统计我司资源平均利用率不到15%（注意：
已经实践了服务器虚拟化，建议删除此条）
（给出各种应用对资源占比数据图）
✧业务调整困难，新业务上线慢：
随着业务的互联网化，流程化、组件丰富化以及新应用的上线，现有固化的“硬件”IT架构主要表现技术分散化、功能硬件化、不具备一体化交付和敏捷上线能力
（给出过去新应用平均上线周期）
✧缺乏业务创新、组织流程优化所需要的IT属性；
当前业务创新主要停留在业务本身，未能与IT技术实现最佳结合，同时现有的管理流程、业务流程对信息化平台的灵活性、强大性能提出更高要求，而当前IT架构面临最大瓶颈在于缺乏灵活性，同时现有销售决策主要依赖经验，非数据量化驱动，而创新IT技术成为企业业务的数字化转型的核心要素
2.1.2IT层面面临挑战
运维管理繁琐，工作量大
当前我司硬件总计xx台，不同品类、品牌设备的堆叠导致机房结构混乱，管理复杂；
同时缺乏统一、可视化的全面监控和管理；
而存储和各类专业硬件设备对人员的IT技能要求极高，导致日常业务调整和故障带来的人力和时间投入超过50%，
改造复杂，业务运行影响大
硬件堆得式的架构其横向扩展能力较差，而当前某xx业务存储容量和IO性能面临瓶颈，现有存储控制器和盘柜需要更换成高端设备，不但现有资源得不到很好利旧，业务也需要停机迁移；
而新业务的上线，需要在不同层面采购设备，在部署、联调，工作量大周期长，业务迁移风险高
传统架构改造成本高，耗能不断攀升
经调研计算，目前我司部分网络设备、存储和计算层面都需要进行扩容，按照未来3年内的可用性设计，总计需要采购xx台服务器，xx台安全设备、xx台交换机、XXTB存储，总计成本预估在xx万以上，同时对机房空间、制冷、UPS等提出更高要求
安全防护薄弱，业务和数据可靠性低
（根据具体IT需求痛点进行补充）
我司当前应用和IT整体可靠性、安全性相对较低，主要表现在2个层面：
一是网络、计算和存储主要采用单物理节点运行，没有冗余设计；
二是关键应用如财务系统、研发软件开发及代码等敏感性信息无更高的安全防护体系，目前安全主要是依赖互联网出口防火墙实现，难以应对各类新型安全攻击，以及信息被窃取的风险，一旦出现运行过载、宕机、数据丢失和攻击等突发类问题，将导致应用访问不可用，数据丢失等风险
（参考拓扑图）
2.2、IT技术趋势分析：
业务数字化转型
当前IT技术水平与同行业、主流技术应用的差距，适应未来业务发展的技术趋势分析
从第三方权威机构、本行业内优秀、领导企业实践经验来看，业务数字化转型将成为企业未来建设核心竞争力之一，而数字化的核心在数据和流程，流程的高效运转、数据的有效价值将更多依赖IT实现，从行业当前IT的互联网、移动化、和云化的趋势快速普及来及看，IT正在深度参与到业务中并帮助企业实现创新、转型和市场增长，以“云计算“为代表的第三平台将成为信息化建设的新技术架构，当前我司IT水平处于相对落后阶段，仅限于“被动支撑”无法“主动驱动”业务发展，因为IT主体架构和原则采取是传统建设模型，以“硬件堆叠为主”“计算虚拟化为辅”的设计思想，而云平台主体架构“精简标准化模块”“软件定义”“资源服务化”的设计理念，我们面临不仅仅是需要优化现有IT、更需要应对未来管理和业务层面的快速变化，数字化转型就是IT部门未来要实现的战略方向
三、项目建设可行性和原则
3.1项目建设的可行性
⏹“云计算“相关技术的成熟商用
云计算的核心基础技术是“虚拟化”和“分布式”两种架构，而虚拟化技术成为企业IT云建设的主流选择，服务器虚拟化技术已经实现了超过10年的应用和发展，遵循计算虚拟化的理念，以“超融合架构”为代表的软件定义数据中心SDDC，成为当前数据中心云化建设的热门阶段，其次部分行业领导者已经开始部署自己的云平台，而混合云架构的出现也为数据中心未来发展的方向指明了目标
⏹“现有IT架构”具备改造的基础条件
我司当前IT主要分为4层，互联网出口、网络核心接入和汇聚层、应用和计算资源以及后端数据存储，其中围绕应用和网络的4-7类安全设备、优化类设备使用周期超过5年；
承载应用的部分服务器使用长达6年以上，面临性能瓶颈，其次当前数据没有实现类似备份的安全保护，这意味着除了互联网出口区域，后端IT基础架构（包括计算、存储、网络）都继续实现优化，而当前虚拟化和云平台技术可以很好复用已有硬件资源实现改造
⏹比较经济的建设“时机”
我司有接近一半硬件资源面临扩容和替换的需要，继续采购高性能设备投入成本较高；
当前在企业级“私有云”市场，各厂商正在产品、技术、服务、价格等方面提供不同差异化优势的方案，在经过前期的预研、对比中我们也了解部分有实力、并具备一流技术和服务能力的厂商进行了评估和咨询，部分方案比较吻合当前我司IT实际问题和未来需要，同时企业级云计算市场格局还未形成，此时规划不但可以解决我们问题，还能获取较经济的建设成本和服务资源
3.2项目建设原则
根据现有xxx数据中心发展的现状，结合成熟可落地的新兴IT技术，本次xxx企业私有云的总体建设原则如下：
1）统一规范，长远规划
本次建设将遵循统一的平台设计、统一的管理设计、统一的服务设计以，以“软件定义”为核心技术架构，规避“技术绑定”为基础条件，硬件“通用标准化“为目标，实现平台架构的最大化优化和调整，对应未来新业务的上线、日常业务策略调整、基础资源的扩张提供标准的流程
2）成熟稳定，开放合作
优先评估并采用成熟、稳定的云化IT技术（超过2年以上实际商业成功应用），保证信息化平台具备有优秀的稳定性和强大处理性能，为主要业务提供7x24小时持续的支撑服务；
其次选择更具开放性的结构，要求各类系统设计、产品及网络构建都要满足相关的国际标准和国家标准，提供标准结构及接口，有效地兼容各种品牌、厂商、运营商的系统和网络，实现多系统、多平台的互联互通。
3）实用先进、安全可靠
本次云平台建设，采纳主流并具备技术前置性的技术架构，并充分考虑用户数据的安全，避免用户受到异常攻击或敏感数据窃取。
应能主动评估业务系统的安全状况及提供弥补措施，并提供各种操作行为的可回溯能力。
以虚拟化技术为基础，必要时引入分布式存储架构实现高可用；
同时，云计算服务管理平台提供资源和服务的各种运维能力，可以监控资源的使用情况，对于平台故障提供及时地预警报警，保证云计算平台的稳定运行
4）利旧整合、按需建设
满足资源的随时随地按需分配，充分利旧现有IT硬件资源，建立一个灵活的硬件基础架构。
硬件基础架构通常由虚拟的服务器池、共享的存储系统、网络和硬件管理软件组成，并具备极其灵活的弹性扩能力，通过云平台提供自助服务
四、项目建设目标及整体规划
4.1建设目标和内容
本次信息化建设核心在于解决当前IT面临主要问题，并尽可能适配未来业务发展的主流技术需要，通过本次改造以实现如下问题的解决
✓控制IT投资成本,包括各类软硬件、机房设备的投资,实现更加精细化的IT成本控制;
✓整合当前分散的IT硬件资源，提高资源利用效率，节约机柜、机房空间占用。
并实现IT资源模块化建设和横向弹性扩展能力
✓加速项目开发部署和业务需求响应速度,缩短IT基础设施资源的交付周期,进而缩减项目整体实施周期;
✓通过统一管理与运维，通过自动化的云资源运维管理和业务编排，降提升IT部门运营和运维效率从而将更多精力投入业务并提升业务价值，实现IT价值转型。
✓提升当前平台、业务和数据的高可靠性，利用创新IT技术，🙆
使得业务连续性服务能力更强，降低业务宕机和数据丢失风险。
✓通过全方位多层级的云安全体系实现等保合规的安全服务，以保障企业业务和数据安全
✓打造终极IT即服务能力，实现IaaS平台，提供面向内外部资源服务化、业务自动化部署、流程自动化建立、平台精细化运营以及大数据分析平台的实现。
4.2整体云平台建设方案规划（3年内目标）
4.2.1本次私有云平台整体的逻辑架构设计如下图
根据分层分模块的设计原则，逻辑架构分为五大部分，具体如下：
1、基础设施层
基础设施层包括运行私有云所需的数据中心机房物理环境，以及计算、存储、网络、安全等硬件设备。
同时，云计算数据中心机房仍然按照分区分域的方式进行规划设计，主要分为网络出口区、业务应用区、数据库区和系统管理区，如有其它区域的规划也可以酌情选择；
2、抽象控制层
抽象控制层主要是通过软件定义的方式，实现所有资源的池化。
利用各类虚拟化技术，将底层硬件抽象，对底层硬件故障进行屏蔽，统一调度计算、存储、网络、安全资源池。
利用服务器虚拟化内核，实现了CPU、内存、I/O的虚拟化，通过共享文件系统保证云主机的迁移、HA、动态资源调度（DRS）和动态资源扩展（DRX）。
而分布式交换机预置的VxLAN技术可以实现多租户的虚拟网络隔离，分布式防火墙可以根据云主机的虚拟网卡提供4层的安全策略。
最后，采用分布式存储技术，充分利用服务器内置硬盘资源，构建出完整的存储资源池，多副本（2-3份）技术、热备盘技术等保证了存储数据的高可靠，本地I/O技术、全局条带化技术等提升了存储系统的服务效率。
3、云服务层（根据实际需求进行修改）
云服务层提供IaaS、PaaS和SaaS三层云服务：
✓IaaS服务：
包括云主机、云网络（vSubnet/vRouter/vNAT/DomainName等）、云防火墙、云负载均衡、云数据库及云存储服务。
IaaS层服务向PaaS层提供开放API接口调用。
✓PaaS服务：
包括通用的消息处理队列、通用的中间件（请求代理、事物处理、地理信息）、数据交换平台、开发测试平台，为上层业务应用提供标准统一的平台层服务，并提供API接口和SDK开发包，供SaaS层软件开发与部署调用。
✓SaaS服务：
主要提供用于业务的企业网站群服务、在线的流程审批、协同办公业务，以及各类新建业务系统等，该服务需由应用软件开发商完成。
所有的服务，均通过自助服务门户（定制化的Portal），向各纵向、横向以及外部单位提供自助式的自动化流程交付。
企业各部门可利用自服务功能进行各类服务的申请，通过审批后，即可交付所需的各类云资源，并实现远程控制使用。
4、云安全防御层
云安全防护为物理层、抽象控制层、云服务层提供全方位的安全防护，包括防漏洞扫描、主机防御、网站防御、数据库安全、租户隔离、认证审计、数据安全等多种模块。
完成云平台层面的等保需求，各租户的安全建设，根据租户自身的情况酌情选择。
5、云运维与管理层
云运维与管理层主要面向私有云的管理员，可以更好的对云平台提供给局委办用户的云服务进行配置与管理，例如：
服务目录的发布，组织架构（管理）的定义，市局委办用户管理、云业务流程定制设计以及资源的配额与计费策略定义等。
同时，还可以提供基础的设备管理、配置管理、镜像管理、备份管理、日志管理、监控管理和报表服务等，充分满足云管理员对云平台的日常运营维护需求。
4.2.2云管理平台整体架构
管理平台是整个私有云后台的管理、调度及运维中心。
私有云平台，基于自主研发的云计算管理软件架构，而没有利用当前并不成熟且复杂的开源产品，使得有利于跟随市场的真实需求迭代开发产品，极大简化云管的架构和运维工作，同时增强整个平台的稳定性和可靠性，详细架构如下图：
通过对租户的分级管理，实现了私有云多级资源灵活分配的需求；
通过定制个性化的审批流程，可以满足各类有特殊审批需求的场景；
通过对资源的全生命周期管理，可以做到对租户的服务质量实现全面的把控和管理。
4.2.3私有云详细拓扑架构
具体说明：
（根据用户当前业务具体情况进行修改）
1.新增X台设备。
所有节点通过新增的TOR交换机连接到核心交换机
2.原有所属VMware虚拟化平台的服务器以及非虚拟化的服务器都无需变更现有网络，即可被aCloud云管平台接管。
3.管理节点部署云管理平台aCloud、网络和计算节点部署相关虚拟化组件包括（服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化及网络功能虚拟化）
4.原有共享存储可实现利旧挂载使用，或者被用于数据备份，以实现最佳的资源最大化保护，数据中心机架服务器、刀片服务器在经评估后，可充分被利旧并纳入云平台资源池中。
4.3建设思路和阶段性目标
//结合建设需求、竞争局面、预算情况进行合理修改//
分三期建设（适用中小规模用户，当前以物理架构为主，无明确云管平台、计费、异构管理需求为主）
第一期2017年中上线，目标如下
Ø
完成IT基础资源全虚拟化和整合（含计算、存储、网络）
最大化复用现有可用的硬件服务器、外置存储资源
将计划内老旧单服务器上业务系统迁移到资源池平台内
将其他非核心业务系统迁移到资源池内，释放IT压力
核心生产业务系继续运行在现有IT硬件设备上
原有部署的第三方服务器虚拟化软件可被替换（获取高性价比、服务响应能力和安全自主可控）
通过超融合统一管理平台实现集中、可视化管理，和极简运维
第二期2017年底完成，目标如下
将剩余的业务系统全部迁移到虚拟化平台上
原有外置存储作为数据备份存储资源，最大化复用，提供数据安全性
通过虚拟化进一步整合机房外围性能较低、使用时间较长的网络设备，包括防火墙、负载均衡、VPN等，简化机房架构
新业务上线或者资源需要扩容，通过按需横向弹性扩展方式，现有架构无需调整
第三期，2018年，目标如下
部署aCloud云管平台，通过超融合提供标准API接口实现对接
搭建资源服务化平台，可实现计费、运营、资源在线申请等
搭建跨机房容灾数据中心，实现数据中心级别的业务高可用
实现自动化的业务编排、部分应用模板化上线
4.4总体设计方案
整体方案架构设计
为了实现上述建设的关键需求，通过IT架构的优势，将业务系统效率发挥至极致。
通过“云平台+云安全方案+超融合架构（业务、桌面、接入）”实现了资源、业务、数据的集中承载和统一调度，整体解决方案设计图如下：
基于统一、规范化、安全性设计，业务实现按区域的划分，总计设计7大业务区域（可根据具体IT和业务规模进行调整）：
互联网出口区、内网接入区域、互联网业务区（DMZ）、业务区域、共享区、数据区和管理区，建议互联网和业务区域实现物理隔离，其他各区域之间实现逻辑安全隔离
在管理区域部署云管理平台，建立全资源、全网络和全数据的可视化监控调度、业务编排和服务资源运营管理，通过集中化能够实现租户的隔离和管理、生命周期管理、运维管理系统、资源及业务的编排、计费审计特性等一些列符合私有云需求的功能特性。
通过各类接口像PaaS和SaaS包括大数据进行对接，从而为上层的类各类智慧应用和桌面云，终端云提供统一的底层支撑。
最后通过自动化的运维和安全及服务实现端到端的业务交付。
合理评估、充分利旧原有的硬件资源，将物理服务器实现资源整合，原有外置存储实现管理整合，并支持与虚拟化平台的对接挂载，在数据区域建立分布式和集中式两种共享存储资源池，实现存储架构平滑升级
在接入和互联网业务区域，利用虚拟化技术，搭建安全资源池，改变过去
安全硬件堆叠模式，建立数据南北向安全墙，并支持将安全作为基础设施实现资源服务化交付
在业务和共享区域通过虚拟化平台承载所有应用，通过部署NFV组件（如下一代防火墙、负载均衡、统一安全接入平台VPN、数据库审计DAS等）
实现“东西”流量之间的安全隔离及租户之间的安全保护
打造扁平化网络和平台化资源池，以模块化构建“极简”数据中心架构
降低IT整体拥有成本，提供更加弹性和灵活的IT能力
五、一期项目建设方案
5.1一期项目建设目标
原有部署的第三方服务器虚拟化软件可被替换（获取高性价比、服务响应
能力和安全自主可控）
5.2一期项目建设主要技术架构
本期建设规划将选择“超融合”作为底层平台技术架构。
超融合架构主要包含三大组件（服务器虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟）和一个WEB化管理平台（虚拟化管理平台VMP）。
在形态上，可以通过一体机的方式实现开机即用，也可以采用通用X86服务器实现基础架构的承载。
配合传统的网交换机（背板带宽和交换容量够用即可）完成整个平台的搭建，无需各种功能复杂、价格昂贵的数据中心级交换机，同时在超融合架构中可以完美融合虚拟化版的安全和4-7层网络功能，大幅度简化的IT架构和总体拥有成本
⏹服务器虚拟化：
虚拟化平台作为介于硬件和操作系统之间的软件层，采用裸金属架构的X86虚拟化技术，实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，譬如提供热迁移、HA等高可用特性，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
高可用
为了提升服务器虚拟化系统的高可用性，从如下多维度提供了高可用技术
，保障业务的稳定性。
故障迁移（HA）:
虚拟化平台提供虚拟机热迁移和虚拟机热备份技术，降低宕机带来的风险、减少业务中断的时间。
虚拟化平台提供GuestOS故障检测功能，当客户机发生严重故障时（例如Windows系统蓝屏），虚拟机管理程序会监控到客户机故障。
虚拟机管理程序可以重启或关闭客户机，从而避免有故障的客户机持续占用计算资源。
热迁移（Motion）:
通过热迁移可以实现虚拟机的在线动态迁移,保证业务连续性；
零宕机时间:
进行计划内硬件维护和升级迁移工作负载，业务不中断；
实现整体数据中心业务高可用，无需使用昂贵、复杂的传统集群解决方案；
最大限度地减少硬件、软件故障造成的业务中断时间；
提高整个基础架构范围内的保护力度。
跨存储热迁移:
通借存储热迁移技术，可以在不中断服务的情况下在跨存储实时迁移虚拟机磁盘文件。
将虚拟机磁盘文件无中断地迁移到不同种类的存储设备
执行存储热迁移不会造成停机，并可全面保证业务不中断。
可迁移在任何受支持服务器硬件上运行任何受支持操作系统的虚拟机磁盘文件。
支持任何光纤通道、iSCSI、本地硬盘等存储系统实时迁移的虚拟机磁盘文件。
⏹网络虚拟化：
网络虚拟化，通过提供全新的网络运营方式，解决了传统硬件网络的众多管理和运维难题，并且帮助数据中心操作员将敏捷性和经济性提高若干数量级。
网络虚拟化方案通过和服务器虚拟化相结合，在虚拟机和物理网络之间，提供了一整套完整的逻辑网络设备、连接和服务，包括分布式虚拟交换机aSwitch、虚拟路由器aRouter、虚拟下一代防火墙vNGAF、虚拟应用交付vAD、虚拟vSSLVPN、安全设备；
简化网络结构，节省硬件网络投资
在部署了网络虚拟化之后，过去传统的接入交换、路由器、负载均衡、防火墙等传统网络、安全硬件设备，通通变成虚拟化的方式运行在服务器里。
以前。
串糖葫芦式的网络结构也会变得非常的扁平，服务器全部接入到一个大二层的网络，极大的简化物理连线。
此外，硬件交换机不再需要支持类似TRILL/SPB/FabricPath/VPLS等一些列不必要的过渡性网络功能，从而只需要普通的交换机就可以满足云计算网络的建设，降低了不必要的网络建设成本。
简化网络配置，实现业务自动化调整
部署了虚拟网络，对于物理交换机来说虚拟化环境中的虚拟机网络流量将会变得透明，物理交换机不再需要配置复杂的网络策略，提供简单的大二层转发即可。
因为，所有虚拟机的VLAN、QoS、ACL等网络配置策略，将会部署aSwitch上。
而aSwitch将会自动根据每台虚拟机迁移、删除等过程，实现网络策略的自动跟随，实现网络配置的自动化调整，极大的简化了虚拟机迁移所带来复杂的网络运维工作。
高可靠&
高性能
过去传统物理网络容易因为网络设备的故障而产生问题，解决起来也非常困难，时间都是以小时为单位的。
所以，网络虚拟化产品，在可靠性方面做了很多的改进，首先通过应用层协议栈技术，我们把数据转发放到了应用层，能够让设备永不宕机,而分布式设计的虚拟路由和虚拟交换机，出现故障的时候能够实现秒级切换，从而避免虚拟设备的单点故障，物理设备和链路我们设计了集群部署和链路聚合，能够避免物理环境的单点故障；
这样，我们就实现了整个虚拟网络环境的高可靠保障，任意环节出现故障，都能被自动检测出来，并快速恢复业务。
此外，对于虚拟化网络的性能问题，结合intel最新的DPDK技术和SR-IOV技术，aSwitch虚拟设备可以达到双向10G的数据转发，让虚拟化网络能够以非常低廉的成本拥有和物理网络一样强劲的性能。
完整专业的L4-L7网络服务，确保架构平滑迁移
只把交换机和路由器虚拟化是不够的，复杂的业务环境是必须要配置负载均衡、VPN、防火墙这样的L4-L7安全、优化功能。
所以，NGAF、AD、WOC、SSLVPN等设备也需要虚拟化了，从而可以帮助用户将应用系统平滑的从物理环境迁移到虚拟化环境中，并满足安全合规要求。
vNGAF、vAD、vWOC、vSSLVPN等虚拟化设备，用户只需要根据不同应用系统的性能要求，分配1、2、4、8核不同档次的CPU资源，各种虚拟化设备就可以提供从百兆到千兆的性能。
多层次安全
升级会员 