网络虚拟化SDN云平台方案建议书
目录
1概述 (3)
1.1项目背景 (3)
1.2现状分析 (4)
1.2.1数据中心环境现状 (4)
1.3需求分析 (7)
1.3.1数据中心基础构架分析 (7)
2网络虚拟化解决方案概述 (8)
2.1方案概览 (8)
2.2主要价值 (12)
2.3典型应用场景 (13)
3网络虚拟化解决方案技术详解 (15)
3.1基本组件 (15)
3.2工作原理 (18)
3.3主要功能 (20)
3.3.1逻辑交换 (21)
3.3.2逻辑路由 (24)
3.3.3逻辑防火墙 (28)
3.3.4逻辑负载均衡 (31)
3.3.5Ecosystem Framework (35)
3.3.6跨vCenter的网络与安全 (36)
3.3.7端口镜像 (45)
4网络虚拟化之方法论与规划设计 (51)
4.1物理网络规划设计 (51)
4.2数据中心访问层规划设计 (59)
4.2.1计算机架 (60)
4.2.2连接虚拟化管理程序 (60)
4.2.3边缘机架 (63)
4.2.4基础架构机架 (66)
4.2.5VLAN 配置 (66)
4.2.6多层边缘和多层应用设计注意事项 (68)
4.3各功能模块规划设计 (69)
4.3.1逻辑交换 (69)
4.3.2逻辑路由 (72)
4.3.3逻辑负载均衡 (75)
5方案优势总结 (78)
1.1 项目背景
不断增长的业务对IT部门的要求越来越高，因此，数据中心需要更为快速的提供所需要的能力。近些年来，虚拟化在市场中的采用呈现稳定一致的态势，虚拟化的比例越来越高。从虚拟化利用率的角度来讲，虚拟化的发展可以分为三个阶段：第一阶段为0-30% ，第二阶段为最多70%，第三阶段则达到 70% 以上，如下图所示。
图：虚拟化三个阶段
而成本节约贯穿上述所有阶段，第一阶段通过整合在资金开销方面实现节约，第二阶段则在此基础上通过自动化的管理模式实现了运维开销降低，最后到第三阶段，又实现了敏捷性的提高。
目前，市场上的 VMware 虚拟化程度大约在65%以上，随着虚拟化比率的不断提高，也在不断扩大对虚拟化功能的运用范围，开始采用软件定义的存储以及网络与安全模式，从而逐步完全过渡到云计算数据中心。
而这一转变使得IT 部门能够转变管理方式，从本质上被动反应也就是往往需要竭力应付业务需求并面对日益积压的应用请求的部门，转变为主动创新的部门，将节约的 IT 资源
重新投入到有助于实现关键业务目标的新应用、服务和计划。主动创新的部门更能与业务目标保持一致，并且对企业的发展、创新和竞争能力起着更为关键的作用。
1.2 现状分析
公司是一所区域特色研究型大学，是国家“211工程”重点建设大学、教育部和广西共建的省部共建高校。
目前公司的数字化校园应用还未全面上线，预计在今年完成应用的上线，数字化校园应用包含课程规划系统、校园卡系统、认证计费系统和校友录等多个应用系统。
有鉴于此，如何利用更有效的现代信息技术以支撑公司信息化的快速发展与高效管理，构筑能够更好地适应现代化教育信息系统平台，使IT系统真正成为公司应对市场变化的竞争武器，是公司对IT系统进行虚拟化规划改造的主要目标。
1.2.1 数据中心环境现状
公司数据中心应用涉及了校园卡、邮件系统、课程计划系统、OA系统等多个应用基础架构，在本次项目的硬件架构设计中基本采用了x86架构服务器以实现硬件的集中统一管理；同时初期规划建设一个高效可靠而易于管理维护的虚拟化平台架构，作为未来系统多应用平台的整体弹性部署基础架构。这样就使得未来业务系统的部署能够根据实际业务量大小对运行该应用的虚拟机资源进行在线动态调整与增加，以提高未来快速部署应用系统的效率及实现基础架构平台的高效管理维护，同时提高X86服务器平台的高可用性、降低应用业务系统的整体建设成本，并逐步探索和积累云计算基础架构平台的运营管理经验。
传统服务器与应用一对一的部署方式对资源的有效利用及系统的管理维护带来了很多难以解决的问题，包括：
1、扩展性
因为每台服务器存储都为本地直连，这就造成了所有的计算资源（CPU，内存），网络资源和存储资源在虚拟化环境中无法进行转移和调配，从而形成了本地的资源“孤岛”，而无法通过有效的手段在线扩展。
本地存储的扩展能力有限，随着应用数据对于数据量以及I/O性能要求逐渐增加，本地磁盘会逐渐受限于缓存大小，磁盘转速，磁盘数量，容量等扩展能力的限制将无法持续满足需求。
2、可用性
因为当前环境下每个服务器都是单机运行，没有共享存储环境因此未配置为集群环境，系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行，造成应用中断。
没有集群的高可用环境支持，每个服务器的故障（人为或者意外）会造成其上运行的应用停顿，并且在其他服务器上运行的与此服务器上的应用具有相互依存关系的应用也会受到影响，造成可用性整体下降。
通过本地RAID卡构建的本地存储的可用性差，本地存储通常没有配置热备盘，而且构建RAID的类型有限。
3、灵活性差
由于没有统一计算、网络和存储资源，这就造成了应用无法统一有效的快速部署。例如：在彼此分割的环境下，无法将某台服务器下多余的存储资源、计算资源分配给其他服务器使用。
对于某台服务器的维护和升级等操作，都会造成计划内应用的停机；无法在线迁移在其上运行的应用到其他服务器上。
4、成本高
目前因为需要在线的服务器数量较多，服务器的数量多意味着更多的空间占用，机柜占用，网络交换，网线，耗电，UPS布局以及冷却系统的布局和能耗。
