FusionSphere服务器虚拟化软件技术白皮书(2)

主要组件及其功能：

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FusionCompute：提供对x86物理服务器，SAN设备的虚拟化能力，并提供软件定义网络基础能力。

FusionManager：使用FusionCompute能力，并集成防火墙，负载均衡器等的自动化管理能力，提供企业级和运营级的虚拟数据中心管理方案。 UltraVR：提供跨站点容灾能力。

FusionStorage：基于x86服务器提供存储虚拟化能力。

FusionSphere SOI：综合FusionSphere分析系统性能和容量状况，并使用直观的视图进行呈现，前瞻性地分析系统容量的未来趋势。指出造成性能问题的根本原因或者辅助问题定界。

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2.3 FusionSphere技术地图

下图为从用户体验角度可感知的技术地图，每一点展开都会有很多的细节，同时还有很多隐藏在系统背后不被感知的技术。随着对文档的深入阅读，您会逐渐对这些技术有一个轮廓性的描述。

前面说到，云计算的理念是通过虚拟化技术，将不同的基础设施标准化为相同的业务部件，然后利用这些业务部件，依据用户需求自动化组合来满足各种个性化的诉求。这张技术地图就从“虚拟化”，“标准化”和“自动化”这些角度组织所有的技术。同时，FusionSphere是一个开放的系统，所以在这个技术地图中增加了“开放”这一纬度来表示。 部件 虚拟化 开放 通用X86服务器 标准化 虚拟机 虚拟存储 虚拟DHCP 虚拟网关 虚拟负载均衡 异构防火墙设备 F5负载均衡 异构计算虚拟化 云存储 FusionStorage UltraVR 存储虚拟化 容灾复制能力虚拟化 X86服务器 虚拟防火墙 虚拟VPN 虚拟负载均衡 虚拟数据中心 虚拟私有云 虚拟应用 虚拟存储 虚拟主机容灾 自动化 标准构件自动发放 构件服务质量保障 FusionCompute 计算虚拟化 存储虚拟化 网络虚拟化 集群技术 软件负载均衡 软件网络部件 FusionManager 防火墙虚拟化 负载均衡虚拟化 应用虚拟化 通用SAN存储 虚拟网络平面

在下面的篇幅中我们会以一种便于理解的方式来讲解他，让您对FusionSphere解决方案，乃至一个通用的云平台应该提供的能力循序渐进的加深了解。

3 云平台提供的标准化原子能力

让我们再次回想下云的定义：通过虚拟化技术，将不同的基础设施标准化为相同的业务部件，然后利用这些业务部件，依据用户需求自动化组合来满足各种个性化的诉求。 积木是最巧妙的玩具，就因为它具备的原子特性：构件形态稳定，易于替换，随意组合，可回收重用。云是为敏捷IT而生，FusionSphere平台提供一系列标准化的原子能力，协助用户像搭积木一样的简便快捷的构建自己的系统。

这一章，我们开始讲解标准化后的原子能力。通过理解这些标准化构件，一方面您可以很好的理解云平台为您提供怎样的基础服务，一方面您可以更好的理解这些构件，以便于您利用这些构件来搭建您的系统。

本章将依据FusionSphere的产品组合展开，逐一向您讲解FusionSphere能提供的原子能力。

3.1 FusionCompute提供的标准化原子能力

3.1.1 虚拟机

x86虚拟化技术就是将通用的x86服务器经过虚拟化软件，对最终用户呈现标准的虚拟机。这些虚拟机就像同一个厂家生产的系列化的产品一样，具备系列化的硬件配置，使用相同的驱动程序。

FusionCompute就是这样一个虚拟化系统，支持将x86服务器虚拟化为多台虚拟机。最终用户可以在这些虚拟机上安装各种软件，挂载磁盘，调整配置，调整网络，就像普通的x86服务器一样使用它。

对于最终用户，虚拟机比物理机的优势在于它可以很快速的发放，很方便的调整配置和组网。对于维护人员来讲，虚拟机复用了硬件，这样硬件更少，加上云平台的自动维护能力，维护成本显著降低。对于系统管理员，可以很直观的知道资源使用的总量及变化趋势，以便决策是否扩容。

虚拟机相关的详细技术方案，请参考《华为FusionSphere 5.1 虚拟化技术白皮书 (服务器虚拟化)》。

3.1.2 虚拟存储

FusionCompute支持将SAN设备，计算节点本地存储，以及FusionStorage提供的虚拟存储空间统一管理，以虚拟卷的形式分配给虚拟机使用。

对于最终用户，就像x86服务器使用本地硬盘一样的方式使用，可以格式化，安装文件系统，安装操作系统，读写。同时，虚拟化的存储还具备快照能力，可以调整大小，这是物理硬盘不能实现的。

对于管理员来说，虚拟存储卷并不一对一映射到某块具体的磁盘，而是收敛到几台SAN设备。由于SAN设备已经有了可靠性保障，所以更换硬盘的工作量大规模下降。同时，虚拟存储具备瘦分配，灵活调整，Qos可限制，可迁移等等比物理盘强的特性，在整体成本方面优势很明显。

相关的详细技术方案，请参考《华为FusionSphere 5.1 存储虚拟化技术白皮书 (服务器虚拟化)》。

3.1.3 虚拟网络

FusionCompute具备EVS功能，支持分布式虚拟交换，可以向虚拟机提供独立的网络平面。像物理交换机一样，不同的网络平面间通过VLAN进行隔离。这种技术具备如下的特点：

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同一宿主机上的不同虚拟机，如位于不同VLAN，则不能直接互通；

同一宿主机上的不同虚拟机，如位于相同VLAN，则可以直接二层互通。此时网络流量通过内存交换，不受任何网络带宽限制。

不同宿主机上的不同虚拟机，如位于相同VLAN，则可以通过外部交换机进行互通，就像没有虚拟化一样。

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通过这种能力，您可以将VLAN视为独立的网络平面，通过向不同的虚拟机分配不同的VLAN，来实现各种业务间的隔离。

更详细的内容，参见《华为FusionSphere 5.1 分布式虚拟交换机技术白皮书 (服务器整合)》

3.1.4 虚拟DHCP

虚拟DHCP就是一种DHCP服务，可以部署到任意的虚拟网络平面中。您可以透过此服务来管理虚拟机的IP地址分配。虚拟DHCP其实是一台独立的虚拟机，其上面运行的DHCP程序与物理DHCP服务并无功能上的显著区别。

由于虚拟DHCP服务是通过虚拟机部署的，所以可以随时依据您的需要灵活的部署到网络平面内。后面讲到FusionManager提供的能力时，您会看到，这台虚拟DHCP的部署过程也是自动化的，并不需要您手动部署。

由于虚拟DHCP服务是服务于指定网络平面的，所以不同的网络平面间，您可以使用不同的DHCP服务，这样就可以在不同的网络平面之间做到IP地址重叠。

FusionCompute提供的虚拟DHCP服务，在传统的DHCP服务上追加了虚拟机DHCP数据的集中管理能力。即虚拟机的MAC地址和IP地址绑定关系是集中存储在

FusionCompute的集中数据库中的。这样的好处，就是当某一个虚拟DHCP服务实例发

生故障时，我们可以很方便的重新部署一个虚拟DHCP服务，然后把数据注入进去。这样使得虚拟服务的修复便得容易。

总结一下，虚拟DHCP服务具备如下优点：

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按需随时部署回收； 支持IP地址重叠； 无状态，便于替换；

3.1.5 虚拟网关服务

使用虚拟三层网关服务可以为子网提供三层路由的能力。三层网关会占用子网的网关地址，向子网内的虚拟机及其他设备提供三层路由的能力。从这一点讲，虚拟网关的能力与物理网络设备（交换机，路由器等）一致。

和虚拟DHCP服务一样，虚拟网关服务也是通过向虚拟网络平面部署虚拟机来实现虚拟网关服务的。即，通过一台虚拟机为虚拟网络平面上的某个Subnet提供路由能力。 虚拟网关服务可以同时为多个子网提供网关能力。当虚拟网关服务同时位多个子网提供服务时，虚拟网关会自动配置这些子网间的默认路由。这样很方便，一个虚拟网关下的多个子网间默认就是可以路由的。

虚拟网关服务除了提供网关能力外，还提供NAT和NAPT的能力。基于此能力可以实现更加灵活的组网和业务。

虚拟网关的数据也是集中存储在FusionCompute的数据库中。虚拟网关的修复方式和DHCP服务一样，都是重新部署虚拟机，注入数据。这使得虚拟网关的修复变得很容易。 总结一下，虚拟DHCP服务具备如下优点：

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按需随时部署回收；

同时服务多个子网，并默认全通； 支持NAT/NAPT； 无状态，便于替换；

由于虚拟网关运行于虚拟机之上，其处理能力及带宽吞吐量会受宿主机上其他虚拟机的影响。对于网络压力不大的场景，可以使用虚拟网关来应对，这样部署方便且成本低。对于网络压力比较大的场景，建议使用物理设备作为网关。

FusionManager支持将物理防火墙虚拟化为虚拟防火墙，同时也提供虚拟网关的能力，推荐在性能和安全要求比较高的场景使用。

3.1.6 虚拟负载均衡服务

虚拟负载均衡服务，通过在虚拟机上部署软件的负载均衡器，向虚拟化基础设施提供负载均衡的能力。

由于虚拟负载均衡服务是部署在虚拟机上，所以它可以很方便的随时部署销毁。同时，FusionCompute提供的虚拟负载均衡服务数据是存储在FusionCompute的数据库中，所以在出故障时可以很容易的恢复。

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