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跨越“OpenStack企业落地最后一公里”

以社区和商业实践为源头,提炼适用于企业级客户的最佳实践

 

【电力行业】国家电网甘肃公司


国家电网是全球规模最大的公用事业企业,财富500强第2大公司(2016),服务世界上最大的供电人群(11亿),覆盖中国26个省市、88%的国土面积。国家电网的信息化建设面临着来自地域跨度大、异构化管理、利旧观念等问题,其企业信息化建设方面面临着巨大挑战:
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  • * 大规模:服务世界上最大的供电人群(11亿),覆盖中国26个省市、88%的国土面积,数万台物理服务器,支持600多个应用的运行
  • * 存量复杂:国家电网现有环境,存在近万台异构的服务器、网络和存储设备,数据中心环境复杂,软件平台多样,业务种类繁多的局面
  • * 逻辑统一但物理分散:国家电网的IT基础设施分散在全国31个数据中心,但逻辑上要求需要一个整体的管理平台。
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国家电网的信息化底层环境是由集中式存储、分布式存储、容器及SDN组成的异构环境。而九州云99Cloud为其提供的OpenStack作为IaaS层的核心,能够将复杂的异构环境整合,并显露出简单标准的服务接口,做到化“繁”为“简”、化“异构”为“标准”。自2015年起,国家电网开始应用OpenStack开源软件,2016年同九州云99Cloud一起,在混合架构的环境中,进行OpenStack部署。

国家电网进入了云计算全面建设的十三五阶段,在这一阶段,九州云99Cloud为国家电网引入OpenStack开源云管理平台,从以往的闭环式正式迈向开源。在国家电网“入云”的过程,也是从池化到云化的过程,在这一过程中,将由池化的计算管理为主,进入计算、存储、网络全方面管理,做到PaaS、IaaS及周边系统资源全面融合,形成统一的整体,突破“信息孤岛”。

解决方案:采用Intel X86架构+OpenStack的软件定义基础架构方案

OpenStack作为目前软件定义基础架构中最有活力的解决方案,代码完全开源,技术领先,具有极大的优势。九州云99Cloud联合中电普华基于OpenStack 框架研发了国家电网公司的基础设施云平台,采用了构建于英特尔硬件平台的软件定义基础设施解决方案。截止到2016年底,将在全网完成26个省市数十个数据中心的部署和实施。

中电普华与99Cloud针对现有资源环境,采用现有成熟的OpenStack版本,根据实际生产环境的网络和存储环境,搭建OpenStack云管理平台,实现以下能力。
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  • * 统一了“物理分散”的数据中心互通接口,规范了“存量复杂”的异构资源调度方式。基于OpenStack开放源代码为核心,向上提供了计算资源管理、存储管理、网络管理、镜像管理、认证管理、计量管理服务接口,向下兼容异构虚拟化软件、服务器设备、存储设备和网络设备,同时结合存储计算融合的架构,基于分布式存储,构建一个符合主流技术的、易于扩展的、高可用的、具备国产自主可控的云计算基础设施管理方案;
  • * 实现了异构虚拟化的集成,除了兼容VMWare、KVM、XEN等标准虚拟化平台,还可以兼容国网特有的UVP 、SG-VCS等特有国产虚拟化平台;
  • * 通过存储虚拟化技术,实现了对集中式FC存储(HDS、HP、EMC等)和分布式存储(Ceph)的统一管理和调度;
  • * 基于Puppet技术,实现了物理资源自动发现和入池,虚拟机操作系统的自动巡检和补丁下发功能,构建DevOps自动化运维模式;
  • * 结合FWaaS、VPNaaS和安全组的技术,对租户的隔离和访问进行加固,为系统安全保驾护航;
  • * 结合SDN控制器和VxLAN技术,实现了对物理服务器资源在不同等保网络间的调度。
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现有建设成果

国家电网依托云平台的虚拟化(资源池化)、标准化和自动化技术,实现在自主可控程度上提升、运维效率上的提升、服务质量上的提高、整体成本上降低和支持业务层面更高的利润收益。项目从2014年正式开始,到2015年9月已在9个省市顺利完成了部署。2016年底将完成基础设施云平台的全网推广,届时将有数万台服务器设备运行在由OpenStack管理的云中。

运行在开源OpenStack的云计算平台,可以实现以下几点:
  • * 提高安全可控
    •    - 安全可控:云平台体现国际主流IaaS技术,基于类似OpenStack技术,实现云计算各个模块(包含前端自定义界面、计算资源管理、存储管理、网络管理、镜像管理、认证管理、分布式存储、后端分布式存储、虚拟化软件和计量管理)能够提供完整源码,可以基于源码做二次开发,做到自主可控。
    •    - 开放中立:防止厂商锁定,云平台提供开放的API供二次开发使用,API需要涵盖包括提供计算资源管理、存储管理、网络管理、镜像管理、认证管理、分布式存储和计量管理的接口。
  • * 成本降低:
    •    - 通过开放架构降低在商业软件上的成本支出,每年节约基础软硬件采购成本近亿元;
    •    - 提高资源使用率,降低单位资源使用成本,单个数据中心节约近200平米的机房空间;
    •    - 降低资源池更新建设成本
    •    - 降低运维成本
  • * 效率提升:
    •    -CPU利用率平均提升了7倍,内存利用率平均提升了2倍;
    •    - 更加高效的运维体系,IT运维效率提升3倍;
    •    - 更加快速的资源获取能力
    •    - 更快速的业务响应能力
    •    - 更快的系统恢复能力
  • * 利润提高
    •    - 支持新型互联网业务的扩展
    •    - 更加快速的资源获取能力
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