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高校IT基础架构设施升级方案
----SMARTX超融合+虚拟化解决方案
北京中科泰科技有限公司
一、 当前高校数据中心的现状和问题
随着高校信息化建设的不断深入，各个部门各个院系都根据各自的业务需求建设了相应的应用系统，而且增加的速度非常快，数据量也是呈几何级数的增长，随之而来的也给机房带来新的挑战：第一，资源整合问题：各院系各部门烟囱式信息化建设，存在大量信息孤岛，资源无法共享。各自购买添加服务器和存储等硬件设施，资源的总体利用效率较低。第二，应用扩展问题：服务器托管模式，新应用部署需要频繁接入机房，布线、配置网络，部署时间长。大部分新应用没有对存储、备份、可靠性等进行统一规划，机房的硬件设施没有统一规划，网络拓扑结构越来越复杂，新增系统布线困难。第三，运维运营问题：由于信息中心人力资源有限，而各院系人员运维运营能力薄弱，导致信息中心工作压力越来越大，工作人员经常超负荷工作。第四，拥有成本和能耗问题：硬件资源分散在各个院系和部门，资源利用效率低，运维总体成本大，能耗高。第四，空间问题：每年大量投入新增硬件设施，增加机柜，机房空间越来越局促。
面对信息化建设的挑战，该如何利用新技术更好的支撑高校信息化建设，提供更好的IT服务，满足各个院系各个部门的期望？我们认为，采用目前国际上流行的最先进的超融合加虚拟化技术重新建立标准统一、安全可扩展的超融合IT基础架构，重新定义数据中心，将IT设备以可水平扩展的资源池的方式提供给各个院系各个部门，达到资源利益效率最大化，同时节省IT基础设施投资成本，节省数据中心能耗，实现绿色数据中心。
二、虚拟化与高校IT基础设施
高校IT业务的迅猛发展要求IT基础设施将能满足其快速增长及变化的需求，传统IT架构已经被证实无法有效应对这种业务增长和变化的境况。服务器虚拟化技术的出现和兴起，高效的解决当前面临的一系列难题，将成为未来IT基础架构的发展方向。虚拟化技术，以按需、易扩展的方式获得所需的资源应用。提供的资源被称为虚拟资源，虚拟资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用。虚拟化技术带来了以下几个好处和变革：
1、资源利用更高效，节省成本
在虚拟化的架构下，硬件资源都被虚拟成计算、网络和存储资源，统一管理和并按需分配。这样可以避免重复建设，避免异构平台的产生，极大的提升IT资源的利用率，节省能耗，减少IT成本的投入。
2、管理复杂度大大降低
高校IT部门除了成本之外，最关心的是IT的敏捷性和管理型，虚拟化带来了敏捷性和可管理性上的飞跃，一个新业务、一个新网站或是一个新服务，可以在短时间内部署好，而不是数天和数周的准备，部署和测试。
3、横向扩展
IT业务的一个最大的痛点就是无法或者很难准确的预知业务的发展需求，这势必造成：激进或保守的估计了业务的现有的规模和预期的增长，都会造成浪费。虚拟化的解决方案使得横向可扩展成为可能，按需添置硬件满来足业务增长，降低了对初期物理硬件的投入的依赖。
4、灵活的软件可定义
不同于传统的IT架构大量采用专有化的硬件实现高级的功能和特性，如；传统存储厂商采用专有芯片做数据压缩、去冗，虚拟化系统更多依靠软件的方式来定义并实现新功能和新特性，其实随着通用X86 CPU的快速更新和发展，这些专有的芯片大部分功能，都可以通过软件在X86 CPU上高效的实现。带来的系统架构的灵活性的同时，也降低的总体成本。
三、分离式计算和存储虚拟化的缺陷
当前，多数高校还是采用传统虚拟化解决方案，就是计算服务器和存储服务器分离，采用集中式存储（SAN/NAS），由于这种结构是过去遗留的结构，仍存留在目前的虚拟化环境中，但随着现代数据中心业务的高速发展，其缺陷也日益凸显，主要表现在：
1、存储服务器通过存储交换机和计算服务器相连，存储服务器和存储交换
机容易单点失效，造成所有的计算服务器不能访问数据；
2、存储服务器采用传统机械磁盘和RAID技术，在计算服务器增多的时候，存储本身及存储交换机会成为性能瓶颈，不利于I/O访问频繁的应用，例如数据库应用；
3、存储服务器和交换机都需要单独配置，扩容复杂，在维护成本上开销大；
4、难以扩展，随着业务的增长，传统的SAN/NAS解决方案会成为扩展瓶颈；
5、性价比低，客户需要额外的采购存储交换机和存储服务器，并且占用额外的机柜空间，消耗更多的电力能源。下图是当前虚拟化架构：
四、中科泰SMARTX超融合存储计算虚拟化架构优势
相比分离式的计算存储虚拟化，超融合虚拟化，也称做Hyper-converged，在提供存储的同时，也提供计算能力，这不但大量减少了硬件投入和电力成本，也将计算放在离存储更近的地方，达到最优的性能。超融合架构通常采用了全分布式的组件，横向可扩展，不存在单点失效，数据能够自动恢复和备份，性能优势非常明显，是目前国际上主流科技公司普遍采用的IT基础架构，也是未来IT基础架构的方向。我们所致力的工作就是把这样出众的产品带给企业和高校。下图是超融合的虚拟化架构：
中科泰SMARTX超融合虚拟化方案具备以下优点：
SMARTX的产品功能主要围绕IT基础架构的最重要的几个方面：丰富的数据服务、业务的连续性、简化IT管理、降低成本、绿色节能。
1、丰富的数据服务
弹性可配置副本
应用场景不同，对数据的可靠性、可用性的要求也不同。SMARTX通过对存储盘副本数的配置，满足不同场景的可靠性和可用性需求。
智能数据恢复
当遇到物理磁盘损坏、存储节点掉电、网络连接失败等因素导致的数据可用性、可靠性下降的事故，SMARTX 存储系统会智能的在健康物理节点上重建数据，来保证数据的可靠性。同时为了使得背景恢复任务不影响正常的数据读写性能，SMARTX 会对恢复任务设置流量，并在负载很轻的时候调度。
备份工具
SMARTX 提供了一组工具会将数据备份到外部的存储，比如 HDFS、S3 等。多一个层面对数据进行保护。
集群负载均衡
SMARTX 能够智能的将数据均匀的分布到不同的物理节点，达成容量和性能的负载均衡。
瘦供给
集群级的全局瘦供给（Thin Provison）能允许用户分配出大于当前存储系统空间的存储盘。存储盘只有被真正使用的时候才算作被消耗的存储资源。
这项特性
高校IT基础架构设施升级方案
----SMARTX超融合+虚拟化解决方案
北京中科泰科技有限公司
一、 当前高校数据中心的现状和问题
随着高校信息化建设的不断深入，各个部门各个院系都根据各自的业务需求建设了相应的应用系统，而且增加的速度非常快，数据量也是呈几何级数的增长，随之而来的也给机房带来新的挑战：第一，资源整合问题：各院系各部门烟囱式信息化建设，存在大量信息孤岛，资源无法共享。各自购买添加服务器和存储等硬件设施，资源的总体利用效率较低。第二，应用扩展问题：服务器托管模式，新应用部署需要频繁接入机房，布线、配置网络，部署时间长。大部分新应用没有对存储、备份、可靠性等进行统一规划，机房的硬件设施没有统一规划，网络拓扑结构越来越复杂，新增系统布线困难。第三，运维运营问题：由于信息中心人力资源有限，而各院系人员运维运营能力薄弱，导致信息中心工作压力越来越大，工作人员经常超负荷工作。第四，拥有成本和能耗问题：硬件资源分散在各个院系和部门，资源利用效率低，运维总体成本大，能耗高。第四，空间问题：每年大量投入新增硬件设施，增加机柜，机房空间越来越局促。
面对信息化建设的挑战，该如何利用新技术更好的支撑高校信息化建设，提供更好的IT服务，满足各个院系各个部门的期望？我们认为，采用目前国际上流行的最先进的超融合加虚拟化技术重新建立标准统一、安全可扩展的超融合IT基础架构，重新定义数据中心，将IT设备以可水平扩展的资源池的方式提供给各个院系各个部门，达到资源利益效率最大化，同时节省IT基础设施投资成本，节省数据中心能耗，实现绿色数据中心。
二、虚拟化与高校IT基础设施
高校IT业务的迅猛发展要求IT基础设施将能满足其快速增长及变化的需求，传统IT架构已经被证实无法有效应对这种业务增长和变化的境况。服务器虚拟化技术的出现和兴起，高效的解决当前面临的一系列难题，将成为未来IT基础架构的发展方向。虚拟化技术，以按需、易扩展的方式获得所需的资源应用。提供的资源被称为虚拟资源，虚拟资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用。虚拟化技术带来了以下几个好处和变革：
1、资源利用更高效，节省成本
在虚拟化的架构下，硬件资源都被虚拟成计算、网络和存储资源，统一管理和并按需分配。这样可以避免重复建设，避免异构平台的产生，极大的提升IT资源的利用率，节省能耗，减少IT成本的投入。
2、管理复杂度大大降低
高校IT部门除了成本之外，最关心的是IT的敏捷性和管理型，虚拟化带来了敏捷性和可管理性上的飞跃，一个新业务、一个新网站或是一个新服务，可以在短时间内部署好，而不是数天和数周的准备，部署和测试。
3、横向扩展
IT业务的一个最大的痛点就是无法或者很难准确的预知业务的发展需求，这势必造成：激进或保守的估计了业务的现有的规模和预期的增长，都会造成浪费。虚拟化的解决方案使得横向可扩展成为可能，按需添置硬件满来足业务增长，降低了对初期物理硬件的投入的依赖。
4、灵活的软件可定义
不同于传统的IT架构大量采用专有化的硬件实现高级的功能和特性，如；传统存储厂商采用专有芯片做数据压缩、去冗，虚拟化系统更多依靠软件的方式来定义并实现新功能和新特性，其实随着通用X86 CPU的快速更新和发展，这些专有的芯片大部分功能，都可以通过软件在X86 CPU上高效的实现。带来的系统架构的灵活性的同时，也降低的总体成本。
三、分离式计算和存储虚拟化的缺陷
当前，多数高校还是采用传统虚拟化解决方案，就是计算服务器和存储服务器分离，采用集中式存储（SAN/NAS），由于这种结构是过去遗留的结构，仍存留在目前的虚拟化环境中，但随着现代数据中心业务的高速发展，其缺陷也日益凸显，主要表现在：
1、存储服务器通过存储交换机和计算服务器相连，存储服务器和存储交换
机容易单点失效，造成所有的计算服务器不能访问数据；
2、存储服务器采用传统机械磁盘和RAID技术，在计算服务器增多的时候，存储本身及存储交换机会成为性能瓶颈，不利于I/O访问频繁的应用，例如数据库应用；
3、存储服务器和交换机都需要单独配置，扩容复杂，在维护成本上开销大；
4、难以扩展，随着业务的增长，传统的SAN/NAS解决方案会成为扩展瓶颈；
5、性价比低，客户需要额外的采购存储交换机和存储服务器，并且占用额外的机柜空间，消耗更多的电力能源。下图是当前虚拟化架构：
四、中科泰SMARTX超融合存储计算虚拟化架构优势【emc,超融合方案】
相比分离式的计算存储虚拟化，超融合虚拟化，也称做Hyper-converged，在提供存储的同时，也提供计算能力，这不但大量减少了硬件投入和电力成本，也将计算放在离存储更近的地方，达到最优的性能。超融合架构通常采用了全分布式的组件，横向可扩展，不存在单点失效，数据能够自动恢复和备份，性能优势非常明显，是目前国际上主流科技公司普遍采用的IT基础架构，也是未来IT基础架构的方向。我们所致力的工作就是把这样出众的产品带给企业和高校。下图是超融合的虚拟化架构：
中科泰SMARTX超融合虚拟化方案具备以下优点：
SMARTX的产品功能主要围绕IT基础架构的最重要的几个方面：丰富的数据服务、业务的连续性、简化IT管理、降低成本、绿色节能。
1、丰富的数据服务
弹性可配置副本
应用场景不同，对数据的可靠性、可用性的要求也不同。SMARTX通过对存储盘副本数的配置，满足不同场景的可靠性和可用性需求。
智能数据恢复
当遇到物理磁盘损坏、存储节点掉电、网络连接失败等因素导致的数据可用性、可靠性下降的事故，SMARTX 存储系统会智能的在健康物理节点上重建数据，来保证数据的可靠性。同时为了使得背景恢复任务不影响正常的数据读写性能，SMARTX 会对恢复任务设置流量，并在负载很轻的时候调度。
备份工具
SMARTX 提供了一组工具会将数据备份到外部的存储，比如 HDFS、S3 等。多一个层面对数据进行保护。
集群负载均衡
SMARTX 能够智能的将数据均匀的分布到不同的物理节点，达成容量和性能的负载均衡。
瘦供给
集群级的全局瘦供给（Thin Provison）能允许用户分配出大于当前存储系统空间的存储盘。存储盘只有被真正使用的时候才算作被消耗的存储资源。
这项特性
甲方：_____________
乙方：_____________
第一部分商业条款
1、总则
（以下简称甲方）与（以下简称乙方），根据《中华人民共和国合同法》，本着平等互利的原则，就由乙方按“合同能源管理”服务模式向甲方提供（EMC项目名称：__________）项目节能服务一事，经过双方友好协商，特订立本节能服务合同（以下简称“合同”）。
2、项目的名称、内容和目的
2、1项目名称：_____________（以下简称“项目”）。
2、2项目内容：_____________。
2、3项目目的：通过项目的实施，达到降低能耗，降低成本。
3、合同的起始日与期限、项目的验收
3、1本合同以双方签字之日为生效起始日。
合同生效后，乙方开始项目的设计、设备的采购、安装及调试。设备的安装调试期为30天。
3、2节能效益分享的起始日为甲方出具试运行正常的项目验收证明文件的次日，效益分享期为____个月。
合同有效期为合同起始日至效益分享期满为止。
3、3项目安装完毕后内，由甲方按改造方案检查安装情况；安装检查合格后，试运行____小时，试运行期间可对设备进行调试。试运行结束后无异常发生，则甲方应签署试运行正常的项目验收证明文件。
4、效益分享的比例、付款方式
4、1项目的年节能效益约为人民币____元（小写：____万元）（以每月实际节电效益为准）
4、2节电率的计算方法
乙方在进行节电改造工程前，由甲方提供合格的电表，协助乙方在所有要进行节电改造工程的中央空调系统回路中具体设备前安装到位，并用此表按以下方法计算某具体设备（A1）的节电率：A1设备平均节电率（%）SA1﹦（Q前A1-Q后A1）÷Q前A1
其中：Q前A1=节电改造前24小时的目标中央空调系统A1设备用电量；
Q后A1=节电改造后24小时的目标中央空调系统A1设备用电量；
完成节电改造工程前的中央空调系统A1设备用电量和完成节电改造工程后的中央空调系统A1设备用电量数据由双方有关人员共同抄表并签名确认，连同计算出A1设备平均节电率。依此类推，测出中央空调系统中其它设备A2、A3、A4等的平均节电率SA2、SA3、SA4等。统计完后由双方签章生效并作为本协议之附件B。
4、3节电效益的计算方法
以自然月为单位，对通过节电改造后所产生的经济效益按以下方法计算：
以设备A1为例，
当月设备A1节电效益（元）MA1=（M前A1-MA1抄表）=MA1抄表*SA1/（1-SA1）
M前A1=MA1抄表÷（1-平均节电率SA1）
MA1抄表=节电改造后当月的中央空调系统中设备A1电费（电度表当月实抄的用电数量）。
SA1为设备A1的节电率
当月中央空调系统节电效益（元）M=MA1+MA2+MA3+MA4+……
4、4双方效益的分成
效益分成期为五年，节电改造后按本协议本项第3、第4条的计算方法计出甲方所节省的总电费，并按甲方20%，乙方80%的比例进行分配：
乙方当月应分配金额（元）=当月节电效益（元）×乙方分成比例（%）
4、5甲方应在分享效益起始日后，每个月后三天内向乙方付款一次，付款数额为4、2中规定的乙方应分享的数额，直至分享效益期限届满。如果甲方延迟付款，甲方应向乙方支付逾期付款违约金，逾期付款违约金按所欠到期款项的每日万分之三计算。
4、6该项目由乙方投入设备，但签订本合同后甲方需向乙方交项目总额的百分之三十作为押金，合同正常履行两年后，此押金由乙方无条件退还给甲方。
4、7在本合同规定的效益分享期内，电价按同期供电部门价格计算。
4、8如因甲方提供的测量数据不正确而导致用以计算节能量的基线未能反映真实情况时，乙方有权对计算节能量的基线作出调整；节能量的测量应在设备级（而非工厂级）层面上进行。
5、甲方的责任
除本合同规定的其他责任外，甲方还应：
5、l对乙方提交的设计、施工方案应在七日之内予以书面核准。
5、2在本厂区接受附件A所列设备和相关材料、配件，在安装前甲方应按乙方要求予以免费、妥善保管。
5、3为乙方实施和管理本合同项下的项目提供必要的协助。
5、4按3、3条款验收项目，及时提供确认安装完成和试运行正常的验收文件。
5、5根据设备制造商提供的设备操作规程和保养要求或乙方的书面要求，对设备进行操作，配合乙方对设备进行维护、保养。
5、6在合同有效期内，对设备运行作出记录，并根据乙方要求向乙方提供上述记录。
5、7若发现本项目安装的设备出现故障，有义务立即通知乙方。
5、8在本合同有效期内，为乙方维护、检测、修理项目设施和设备提供便利，乙方可合理地接触与本项目有关的甲方设施和设备。
5、9在合同有效期内，如附件A所列设备发生损坏、丢失，则甲方应在得知此情况后一个工作日内书面通知乙方，配合乙方对设备进行监管。
6、乙方的责任
除本合同规定的其他责任外，乙方还应：
6、l负责项目融资，对附件A所列或甲方以书面形式列出、乙方认可的设备进行设计、采购、安装与调试，按期完成施工。
验收合格后，将项目移交甲方运行。
开工前七日内，将设计、施工方案及工期提交甲方予以确认。
6、2确保设计、供货和安装达到附件A规定的要求。
6、3根据国家有关施工管理条例和与项目相对应的技术操作规程，认真完成设备的安装和调试。
6、4对甲方操作人员进行培训，该项培训应不少于五个小时，以使他们能够正确地操作和维护设备。
6、5除本合同另有规定外，承担项目移交甲方运行前的一切风险损失，但不包括由甲方造成的或甲方未尽到本合同规定的义务引起的损失。
6、6设备所有权移交甲方时，乙方应将该项目的全部设计资料交给甲方。
6、7定期派人检查项目的运行情况。
7、所有权
7、l在本合同有效期满和甲方付清全部款项之前，项目（包括设备和设施，下同）的所有权属于乙方。
7、2甲方在本合同有效期满后一个月内，按规定付清乙方应得全部款项之后，才有权取得项目的所有权。
7、3在本合同生效后的十二个月内，甲方可以依照本合同第4条规定的付款方式以相当于乙方分享总效益的价格（扣除乙方己分享的效益后剩余效益的折现价格）提前购买设备的所有权。在乙方收到全部价款之后，项目所有权归甲方所有。
7、4项目的所有权由乙方移交给甲方时，应同时移交项目的技术资料。
7、5甲方违约（如拖延应付款且到本合同终止时仍未付清应付款及逾期付款违约金）时，乙方仍享
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