在走向移動化、社交網絡的過程中，無論傳統的PC與手機都經歷著激烈的競爭及快速的技術轉變。作為國內IT標桿企業的聯想集團，在面臨市場的飛速演變與競爭中提出——從產品向用戶轉型的新戰略。而只有可快速迭代、彈性擴展的企業云平臺才能夠支撐聯想這種業務創新的需求。經過慎重研究與評估后，聯想IT選擇了基于OpenStack承載其“互聯網”戰略的企業云平臺。經過半年多的實踐，已經建設成為規模超過3000 Core的OpenStack生產級環境，數據以***10TB/天的速度快速增長，并計劃在年內將10%~20% IT負載遷移到云環境。這讓聯想走在了國內企業級OpenStack的實踐的前列。

轉型與云選型

以往的聯想的內部IT主要面向大型客戶以及渠道為主，系統架構以包括IBM Power小機、AIX、PowerVM、DB2及近年普遍使用的VMware虛擬化的傳統IT架構構建而成。在向互聯網企業轉型的過程中，首先在用戶數與交易量就遠遠無法支撐全新的B2C的業務。其次在成本方面，聯想以往的IT架構是大規模采用商用化的解決方案，可靠但不便擴展且成本昂貴。

此外，對于IT團隊的效率與安全合規性，傳統的IT架構仍然無法支撐起聯想面向電商與移動新業務轉型。2015年，聯想IT進入到基礎架構再造的階段——需要采用新的云計算平臺來支撐新的業務。

在選型過程中，聯想對主流的x86虛擬化技術、私有云平臺、公有云進行了全面分析與對比后，聯想從穩定性、可用性、開放性、以及生態系統的全面與活躍度等因素考慮，最終認為OpenStack云平臺技術可以滿足聯想的企業需求，聯想確定采用OpenStack作為其業務持續創新的基礎云平臺。

在OpenStack架構設計之初，聯想就考慮了容災方案，包括虛機、云硬盤、數據庫等，確保在發生故障時可以迅速切換，確保業務的高可靠性。

高可用的架構設計

在邏輯架構上，聯想企業云平臺完全通過軟件定義環境的方式來管理基礎架構，底層采用x86服務器以及10Gb網絡，引入互聯網式的監控運維解決方案，并用OpenStack平臺來管理所有資源。

聯想企業云邏輯架構

出于高可用角度、***化的提升云平臺的系統效率，聯想設計了云平臺的物理架構，并采用高配置的服務器來構成計算、存儲與網絡一體的超融合系統，通過OpenStack整合為統一的資源池，將計算節點和存儲節點放在同一個物理節點上。

聯想企業云物理架構

硬件層面，雙路的System X3650服務器，以及四路的ThinkServer RQ940，成為了聯想企業云平臺的硬件支柱。每節點用5個SSD硬盤與12個SAS硬盤來構成存儲模塊;SSD不僅用來做存儲的緩沖，也是高性能存儲池資源;并通過VM訪問分布式存儲，來實現系統的高可用性。

為了將OpenStack提升至企業級服務水平，我們在計算、網絡、存儲等方面解決了很多挑戰。

計算

在計算方面，聯想采用高密度的虛機部署方式，底層基于KVM 虛擬化技術，通過多種優化手段，發揮物理機***性能，在計算存儲融合架構下對CPU，內存等硬件資源做隔離。最終實現在每臺雙路CPU計算節點上保證50+虛機仍能平穩高效運行。

另外，在云環境里面一般提倡應用程序自身高可用來應對硬件故障，但仍然有一些應用屬于傳統應用，對于單個主機的可用性還有要求。對于不能做高可用的傳統應用，聯想通過Compute HA技術實現了計算節點的高可用，通過多種檢測手段判定計算結點是否發生故障，將故障物理機上的虛機遷到其它可用的物理機上，整個過程無人值守，***程度減少因為物理機故障導致的業務中斷。

網絡

• 網絡隔離

使用不同網卡，不同交換機或不同VLAN將各種網絡隔離，如：單獨的OpenStack管理網，虛機生產網絡，存儲網絡，公網，PXE網絡。避免網絡相互干擾，達到提高整體帶寬和更好監控網絡的目的。

聯想OpenStack企業云平臺網絡架構

• 多Public網絡

通過多個Public網絡實現網絡靈活性，便于管理安全策略。比如聯通Public網絡，電信Public網絡，辦公Public網絡。

• 網絡及優化

使用VLAN網絡模式，與傳統數據中心網絡更好的整合，通過優化VLAN數據包處理，達到很好的網絡數據包處理能力，讓虛機網絡帶寬接近物理網絡帶寬。

• 雙網卡綁定，多交換機

通過雙網卡綁定到不同的交換機達到物理網絡的高可用。

• 網絡節點HA

通過多個網絡節點，實現公網的負載均衡及HA，實現高性能和高可用, 網絡節點使用Router級別的Active/Standby方式實現HA，使用獨立的網絡路由監控服務確保網絡HA的穩定性。

#p#

存儲

聯想OpenStack云平臺采用Ceph作為統一存儲后端，其中Glance鏡像、Nova虛擬機系統盤、Cinder云硬盤的數據存儲由Ceph RBD提供，利用Ceph的Copy on Write特性，通過修改OpenStack代碼，可做到秒級虛擬機部署。

Ceph 作為統一存儲后端，其性能無疑是企業核心應用是否虛擬化、云化的關鍵指標之一。在計算存儲共同運行的超融合部署架構中，存儲性能調優既要***化存儲性能、又要保證計算和存儲資源的隔離，保證系統的穩定性。針對如下圖所示的整個IO棧，聯想從下往上，對各層進行了優化：

• 網絡方面

打開Jumbo幀，提高數據傳輸效率;同時可采用10Gb以太網絡來承載Ceph Cluster網絡的流量，提高Ceph數據復制效率。

• 性能方面

利用SSD固態盤作為Ceph OSD日志盤來提高整個集群IO性能，來達到關鍵業務(如電商系統的數據庫業務等)對性能的要求，做到性能和成本的***平衡點。SSD 具有低功耗，響應時間短，高IOPS，高吞吐量的特點。在Ceph的日志系統，對應的是多線程訪問，采用SSD來代替機械硬盤，可以充分發揮，SSD隨機讀寫響應時間短，高IO吞吐量的特點。通過調整IO調度策略，使之更適合于SSD盤，降低了整個IO的延時。

• 合理規劃

根據服務器上虛擬機的密度，合理規劃超融合節點下Ceph OSD的數量，并為OSD預分配CPU和內存等資源，同時，為保證系統穩定性，采用cgroup、taskset等工具對QEMU-KVM和Ceph OSD進行資源隔離。

• 參數調優

Ceph參數調優方面，通過調整Journal，FileStore的默認隊列、OSD的OP線程數等參數，可有效提高性能。其它更多調優參數，可通過迭代測試，找到當前硬件環境的***參數。

• 數據高可用

數據高可用方面，除了OpenStack已有的數據保護措施之外，聯想未來規劃中的兩地三中心也做了數據災備方案的準備：

通過專有的低延遲的光纖專線，數據可同步存儲在同城備份中心，可異步存儲在異地災備中心，***限度保證數據安全性。

AD集成

此外，聯想還將自身的業務需求融入到了OpenStack企業云平臺中，作為一個擁有數萬名員工的大企業，需要通過AD活動目錄來進行認證，員工就不用單獨再建用戶、記口令等;通過協作方的定制開發，聯想已將AD功能融入OpenStack企業云平臺之中。

應用成果

在構建好整個OpenStack企業云平臺之后，聯想面向“互聯網”轉型的關鍵才得以展開，電子商務、大數據分析、IM、手機在線業務支撐等互聯網業務，從測試到生產真正的由聯想企業云平臺支撐起來。從創新應用的測試團隊反饋來看，聯想企業云平臺目前運行良好。

在 OpenStack企業云平臺的建設過程中，聯想選擇了國內的OpenStack公司EasyStack提供專業咨詢與服務，幫助聯想建設初期平臺，培養了OpenStack專家。對聯想而言，選擇OpenStack合作伙伴的主要考慮因素，就是對社區的兼容和不斷的升級，以及企業級服務經驗。

作者：聯想私有云架構師 趙明