FusionSphere虚拟化解决方案介绍

Fusionsphere

云管理层：FusionManager

虚拟化层：

• 华为:
  • Fusioncompute（计算虚拟化，存储虚拟化，网络虚拟化）
  • Fusionstorage（分布式块存储）
  • ebackup（备份）
  • bcmanager（容灾）
• VMware（vsphere/vsan等）

硬件基础设施层：服务器（计算资源）存储（存储资源）路由器、交换机（网络资源）防火墙、制冷、供电等

FusionCompute是华为公司虚拟化软件，用于将物理资源，包括服务器、存储设备、交换机等，虚拟化为云资源池，以达到更合理的分配和利用IT资源的目的。

FusionCompute提供了强大的物理设备兼容性。因此，用户可将现有IT资源通过FusionCompute进行整合，更好的利用起来。

FusionCompute组成

Fusioncompute：

• CNA：计算、存储、网络资源的的虚拟化。

  • UVP：华为虚拟化操作系统，最早是Xen架构，后面是KVM架构——OS

  • VNA：虚拟节点代理，代理UVP和VRM的通信

    

• VRM：对多个CNA主机的资源统一管理，分配

FusionCompute能提供功能

1. 虚拟机动态调整
2. 虚拟存储精简置备
3. 网络I/O控制
4. 虚拟机热迁移
5. 虚拟机快照
6. 分布式虚拟交换机

FusionManager

• 华为FusionManager是一个统一资源平台云管理使能器，以云服务自动化管理和资源智能运维为核心，为用户提供“敏捷、精简”的云数据中心管理体验。
• FusionManager具备强大的管理能力，可以对华为虚拟化和非华为虚拟化产品，以及物理资源、桌面云、云存储和各种云服务进行统一管理。同时，可以对虚拟机进行快速发放，以应用为单位进行业务发放和管理。

FusionManager：统一云管理软件

1. 异构虚拟化管理，同时管理华为和非华为（VMware）的虚拟化产品，通过FM提供统一的管理界面。
2. 软硬件统一管理，同事管理虚拟化软件、硬件，同事管理不同厂商的硬件。
3. 提供快捷入口，快速发放虚拟机
4. 不同数据中心的统一管理,通过top of local
5. 资源池划分（VDC,VPC）

版本：

• all in one 二合一
• top of local

FusionStorage

分布式块存储软件

• 将通用X86服务器的本地HDD、SSD等介质通过分布式技术组织成大规模存储资源池。
• 对非虚拟化环境的上层应用和虚拟机提供工业界标准的SCSI和iSCSI接口。
• 开放的API。

FusionStorage为了成为优秀的块存储软件，必须是多点到多点的。

FusionStorage架构：

• 管理组件

  • FSM: FusionStorage管理模块，提供告警、监控、日志、配置等操作维护功能。一般情况下FSM主备节点部署。提供WEB UI界面。为了可靠性考虑，通常是主备部署，部署两台虚拟机上。
  • FSA:代理进程，部署在各节点上，实现各节点与FSN通信。FSA包含MDC、VBS和OSD三种不同的进程。根据系统不同配置要求，分别在不同的节点上启用不同的进程组合来完成特定的功能。

• 存储组件

  • MDC:元数据控制，实现对分布式集群的状态控制，以及控制数据分布式规则、数据重建规则等。MDC默认部署在3个节点的系统盘上，形成MDC集群。

    • ZK:Zookeeper，开源集群协调软件。控制集群主备关系。

    • 为什么MDC默认是3，5，7(最大)个。而不是1、2、4、6、8、9?

    • 不可以是1个，因为存在单点故障。多个部署。多个部署会引出新的问题，谁主谁备。

    • 需要ZK，MDC控制的元数据存储于ZK中。所以1个MDC对应1个ZK。所以，为什么MDC是3个的原因，就变成ZK为什么是3个的原因?ZK为什么是3个?因为ZK的投票机制(超过半数的票数)

    • 一般情况下，有OSD是存储节点，有VBS是计算节点，有MDC可能是管理节点，也可能是
      存储节点。

    • 实际上MDC的数量是3-96个。
      MDC根据用途，可以分为管理节点MDC，存储节点MDC。

    • 管理节点MDC，就是3.5.7个。
      存储节点MDC，则是用于管理存储池。0~93个。（存储池数量，0-128个。与MDC并不是一一对应，一般情况下，每增加一个存储池，就会创建一个存储节点MDC，一个存储节点MDC最多可以管理两个存储池。）

• VBS（Virtual Block System-系统）：虚拟块存储管理组件，负责卷元数据的管理，提供分布式集群接入点服务，使计算资源能够通过VBS访问分布式存储资源。每个节点上默认部署一个VBS进程，形成VBS集群。节点上也可以通过部署多个VBS来提升IO性能。

  • FusionStorage中存在两套元数据，传统意义的元数据，由VBS管理，FusionStorage的元数据由MDC管理

  • 分布式集群接入点服务：外部主机需要访问FS时，实际上先要访问VBS。SCSI、ISCSI

  • 卷元数据的管理 : VBS所管理的元数据，就是传统意义上的元数据。

  • VBS的数量是1-4096个。leader机制。

• 0SD（Object Storage Device）：对象存储设备服务，执行具体的I/0操作（**一般情况下，一个磁盘对应一个OSD）。**在每个服务器上部署多个OSD进程，一块磁盘默认对应部署一个OSD进程。在SSD卡作主存时，为了充分发挥SSD卡的性能,可以在1张SSD卡上部署多个0SD进程进行管理。

  • 例如：2.4TB的SSD卡可以部署6个OSD进程，每个OSD进程负责管理400GB。

IO：OS->VBS->OSD->DISK

FS相比传统存储的优势

1. 传统存储最多32机头，并且无法做到线性增长。FS最多可以4096个节点，并且可以线性增长。
2. 传统存储专用设备，昂贵，并且更新换代快。FS通用X86服务器，可利旧。并且可以融合部署，本身节点可以跑业务。
3. 传统存储可靠性较低，FS提高服务器间，柜间可靠性;硬盘故障无需管理，自动数据重建恢复;4、传统存储使用盘级虚拟化(raid) ，重构数据较慢。FS多点到多点的恢复，速度极

应用场景

1. 虚拟化:可扩展，容量要求高，性能要求一般。此时VBS与OSD合一部署
2. 数据库:性能要求高。此时VBS与0SD分离部署。计算节点跑DB。

存储基础

块存储:本身是没有文件系统的。硬盘、RAID、LVM、SAN。

• 优点:通常是单点到单点不存在资源竞争，性能较好。
• 缺点:通常是不利于共享。

文件存储:本身是有文件系统的。NFS、CIFS、FTP。

• 优点∶通常是通过局域网访问，可以多点到多点，利于共享
• 缺点:通常是资源竞争，性能较差。

对象存储:也是有文件系统

• 优点：并且是分布式的，可以共享。多点到多点，利于共享，并且性能好。
• 缺点：想要发挥性能好的优势,需要大规模。成本昂贵。

注意：多点到多点—第1个多是指共享，多个人使用。第2个多是指性能好，多个节点提供I0。

怎么样使用一块硬盘？

1. （可选）分区
2. 格式化（添加文件系统、置0)

文件系统:主要存储元数据（非常重要）

linux : EXT2、3、4 XFS win : FAT32 NTFS

元数据:描述数据的数据

1、文件名字、大小

2、权限，可读可写可执行

3、时间，最后一次访问、修改等

4、文件存储位置

EXT4文件系统对分区分为两部分:

1. inode:存储元数据
2. block:存储真正的数据