华为HuaweiCloudStack(一)介绍与架构

本文简单介绍了华为HCS私有云解决方案,并从下至上介绍HCS的整体架构,部署架构、部署方式等内容。

目录

HCS简介

HCS架构

纵向结构

 管理平台类型

HCS节点类型

CPS

ServiceOM

SC 运营面

OC 运维面

HCS部署架构

region type部署架构介绍

HCS部署原则

区域部署原则(分级)

级联问题

HCS安装部署

网络平面要求

网络平面设计

HCSD部署方式


HCS简介

HCS全称华为HuaweiCloudStack,也叫华为云Stack,是华为面向市场推出的大型私有云解决方案。
什么叫大型呢,相对于HCS,华为有另外一个中小型私有云平台Fusion***pute,FC平台只要内存大一些,在自己家电脑上也可以搭建。但HCS不一样,从部署方式上讲他至少需要有7个物理服务器的节点,门槛非常高,这个我文章后半段再讲。
除此之外HCS还有一些特点,华为公有云采用也是HCS这套架构,相当于就将公有云的架构打包卖给客户;HCS在资源管理方面采用的是社区版的OpenStack进行二次开发。

HCS架构

纵向结构

从下到上共分为五层

1.硬件层 - 硬件基础设施 - 物理数据中⼼,服务器,存储设备,⽹络设备

2.云资源池 - FusionSphere Openstack FSO华为使⽤开源openstack商业加固,⼆次开发云计算平台,把物理服务器资源统⼀管理起来 , FSO⾃⼰本身不提供各种类型云计算服务

3.公共组件 - 为HCS 提供公共功能 DNS域名解析,NTP时钟同步。提供HA⾼可⽤功能nginx, HAproxy,LVS,提供优化功能等。所有的公共组件都虚拟机

4.云服务层 - 单独搭建⼀套环境,安装各种类型云计算产品服务。所有的云服务都是以单独产品软件部署云计算平台中的。⽐如⽤户如果需要使⽤ECS产品,需要在HCS云计算平台中部署ECS软件。

5.应用层:提供客户各种行业的业务

 管理平台类型

在HCS的管理中有三个管理平台:

运营管理平台 - ManageOne service center - SC - 单独提供WEB访问界⾯: ——云计算管理 - 发布云计算产品 - 上线/下线,创建租户/⽤户 (给云管理员用的)

运维管理平台 - ManageOne operation center - OC - 单独提供WEB访问界⾯: ——健康状态监控,⽇志统⼀管理 , 环境进⾏综合运⾏维护 (给用户管理员用的)

资源管理平台 - Service OM (FusionManager - AllinOne FusionManager - AllinoneFM) ——对fusionSPhere openstack 底层资源进⾏管理 ——提供规格,镜像 ,底层⽹络

所有管理平台 - 都是以虚拟机⽅式部署。
公共组件都虚拟机 和 管理平台虚拟机 都是部署在FSO上。

HCS节点类型

HCS有三种节点,这个和后面部署有关系。
它和开源OpenStack节点类型的区别就在于,开源OpenStack没有公共组件虚机与管理平台虚机,而HCS的管理节点需要承载这些管理虚机的部署

管理节点: 类似于OpenStack的Allinone部署 ——承担云资源池服务入口,部分管理虚拟机还需要部署-云服务软件

计算节点:为租户/用户提供计算资源

⽹络节点:提供vRouter,vDHCP,vLB负载均衡器,SNAT,安全组,EIP弹性IP地址、软件定义⽹络

FusionSphere OpenStack

又称FSO,是华为对开源OpenStack进行了商用加固之后的产物,具有以下几个特点:
基于mitaka版本OpenStack开发
消除了厂商锁定,提供标准OpenStack API
能够根据用户需求进行功能扩展与裁剪
管理服务均以主备或负载分担模式部署,消除单点故障
将物理网络分为多个逻辑平面,采用vlan隔离

相对于开源OpenStack,取消了Horizon,增加了Service OM

FSO主要包含四个组件,SC OC ServiceOM CPS

CPS

全称cloud provisioning service
负责laas的云平台层的部署和升级,是ISSA中真正面向硬件设备,并将其池化软件化的部件。 用以部署、配置、升级laas层的各种服务

CPS为C/S架构 CPS server部署在控制节点上,至少三节点,形成集群,一主两备,用于接受web portal 或CLI的 CPS client组件部署在所有节点,每个节点都为主用,接受server的消息

CPS功能非常丰富,包括硬件软件两方面:
硬件——系统安装、内核配置、网络、磁盘管理、资源隔离、网络状态检测
软件——软件安装、软件管理、软件升级、主机管理以及维护、服务管理

在FSO安装完成后会自动设置SSO单点登录,同时只支持一人登录
取消单点登录后可以直接登录CPS,但由于CPS权限非常高,所以一般不建议这么操作

ServiceOM

ServiceOM是资源池(计划、存储、网络)以及基础云服务(ECS,EVS等)的管理工具
管理员使用Service OM对资源池以及基础云服务进行管控和配置

HCSD安装工具在自动化安装过程中会以主备模式创建ServiceOM的虚机,并且运行在控制节点

主要功能包括资源监控、系统管理、资源管理、资源审计

SC 运营面

面向租户和运营管理的入口,提供云服务的运营集成能力,支持多种云服务的集成

资源池规划/服务定义(建云)——同构、异构云统一接入管理,多级VDC管理,企业项目管理

资源消费(用云)——可视化自定义、支持流程编排引擎,云服务统一接入

运营管理(管云)——统一资源中心、应用管理、计量报表

OC 运维面

直接搞了个华为ppt的截图看吧


 

HCS部署架构

region type部署架构介绍

在老版本中,一共有三种HCS部署方式:
HCS region type1 - 单独部署网络节点,实现软件SDN - vrouter,vdhcp,vfw等
HCS region type2 - 单独部署网络节点,对接硬件SDN - 以前必须是的Agile Controller -AC平台,但现在已经下线了,与IMaster-NCE也无法对接
HCS region type3 - 不部署网络节点,无SDN,没有弹性IP地址,vLB等高级SDN服务

8.0.3版本之后只使用type1进行安装

HCS region type1——⾄少6个节点(服务器)起步
实验环境下采用3个管理节点 2个⽹络节点 1个计算节点

HCS需要通过华为安装平台安装 | 在安装前华为会对环境进⾏硬件兼容性监测, 如果不通过,则直接报错

HCS部署原则

HCS 华为云stack部署过程通过⾃动化编排⼯具HuaweiCloudStackDeploy——HCSD部署

在Region Type I部署下:
服务器节点需求: 管理节点3+节点 网络节点2节点 计算节点1节点
硬件需求:40vCPU 256G内存 1T*2 网络节点必须万兆
交换机需求:万兆SW 生产环境中使用两台堆叠
配套存储:华为自家存储5500v3/v5

区域部署原则(分级)

这个和AWS什么基本一样,有一个AZ的概念,HCSD以AZ为最小单元进行部署

①global —— 全局概念,使用IAM身份管理进行统一认证服务(底层是keystone)

②region —— L0层概念,即地理区域。同AWS的region,通常是一个城市 一个region内多个AZ冗余,同一个region内延时少于2ms,不然需要再多开一个region
例: 华南-广州 华东-上海1 华东-上海2

③AZ —— 可用分区,通常是一个城市的一个区,一个AZ共享同一套独立供电、独立网络、独立存储系统,ISP裸光纤连接
例:西北-甘肃-AZ1 华东-上海1-AZ2

④资源池 —— 根据AZ计算类型的不同来分类,以便进行定位
例:通用资源池、裸金属资源池、网络资源池

⑤主机组 主机 - FSO计算节点 、HCS - KVM主机 nova主机
主机组 - 每个主机加入到资源池中时,需要进入到对应的主机组

⼀个global包含多个region
⼀个region可以有多个AZ可⽤分区
⼀个AZ可分区只能⾪属于⼀个region
⼀个AZ下的资源来⾃于资源池
⼀个资源池内可以包含多个主机组
⼀个主机组只能⾪属于⼀个资源池
⼀个主机组内包含多个主机
⼀个主机只能⾪属于⼀个主机组

级联问题

HCS-6.5.1-Type1专属问题——级联问题(在HCS8.1.1中取消了级联架构)

type1采用级联架构,分为两层: 级联层 cascading 被级联层 cascaded
目的是为了便于扩展:

1、没有级联架构时:管理节点直接管理计算节点

2、有级联架构时:
被级联层被级联层管理
所有计算节点都属于被级联层
级联层只有管理节点

级联层管理节点 —— 使用物理机部署
被级联层管理节点 —— 在管理节点内以虚机方式部署

HCS安装部署

实际项目中,在开始安装之前,需要对整套方案有整体规划,而不是像我接下来写的一样走一步算一步

HCS安装分两步
1、规划设计 —— 部署工程
2、自动化部署 PXE server HCSD 

PXE部署,需要提前登录服务器ibmc口,给服务器配置ip与pxe启动

管理员通过web访问EulerOS,创建工程,使用HCSD进行部署
1、本机pc和HCSD进行互通
2、HCSD和物理服务器互通
3、挂载镜像的方式安装HCSD
4、上传软件包到HCSD、完全工程创建
5、自动化安装

HCSD工程步骤:
1、创建工程 ——选择要装什么功能,全局设置
2、核对工程信息 
3、配置工程参数 —— 在线参数修改(或导入参数模板的xls)
4、上传和校验软件包 —— 没有项目合同无法从官网下载
5、安装前检查 ——验证密码等
6、安装组件 —— 自动化安装

网络平面要求

管理节点网络节点要求:
Internal_Base:FSO组件通信网络 - HCSD PXE部署用的网络
External_OM:向下对接资源
External_API:类似FC管理网络

Region Type I网络要求: (通过子接口完成,并创建vlan)
Cascading_External_API平⾯ —— FC管理网络
Cascading_External_OM平⾯ —— 向下对接资源的网络
Cascading_Internal_Base平⾯ —— 级联层组件通信网络
Cascaded_Internal_Base平⾯ —— 被级联层组件通信网络
Cascaded_External_OM平⾯ —— BMS裸金属被级联层互通

网络平面设计

iBMC:A***ess VLAN 
Internal_Base:子接口untag - 根据trunk和hybrid接口pvid改变 纯二层
External_OM:子接口走VLAN 三层网络
External_API:子接口走VLAN 三层网络

并且在物理交换机中,对于Internal_Base接口对接的trunk或hybird口的vlan id需要与pvid相同,否则untag的流量没法走通

HCSD部署方式

HCSD部署,部署完之后可以删掉 虚拟机、物理机皆可
三种部署方式:
1、VMwareWorkstation部署
2、其他虚机环境比如vsphere,fusionsphere
3、物理机部署
华为文档中建议使用物理机

看完上面的内容你应该知道了,HCSD节点只需要一块网卡,剩余的网络平面都可以通过Linux子接口的方式打tag来完成

但VMwareWorkstation不支持trunk,所以如果用VMwareWorkstation只能图一乐
但是图一乐差不多也够了,毕竟真是没这个环境去布一整个AZ的

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