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Oracle企业云计算架构设计
高风博
销售顾问总监
甲骨文中国系统事业部
July 2014
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交流内容
• 企业云计算演进和实现路径
• 解析公有云和私有云
– 技术特征
– 应用场景
• 企业私有云平台架构讨论
– 一般类应用
企业私有云
– 关键核心应用
– 混合架构
• 企业私有云平台建设重点内容
– 资源池
– 快速部署
– 云管理
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企业云计算演进和实现路径
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云计算的五大特征
• 云计算模式能以按需方式，通过网络，方便的访问云系统的可配置计
算资源共享池(比如：网络，服务器，存储，应用程序和服务) 。同时
它以最少的管理开销及最少的与供应商的交互，迅速配置提供或释放
资源。
5个基本特征
• 按需自助服务
• 方便的网络访问方式
• 资源池化
• 灵活可变的能力
• 可控可管可计量的服务
3 种服务模式
• SaaS
• PaaS
• IaaS
4 种部署模式
• 公有云
• 私有云
• 社区云
• 混合云
Source: NIST Definition of Cloud Computing v15
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– 5–
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云计算的演进
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
Public
Virtualization
PaaS
Metered
Self-service
API
Private
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SaaS
On Demand
IaaS
Hybrid
云计算的演进
Gen 2 – 资源云化
 IT 由“数据中心”转变为“服务
中心” (IT-as-a-Service)
Gen 1 –虚拟主机
 共享物理资源池，更高的效率和
利用率
Gen 0 – 物理主机
 各自专用架构，条块分割的实现
 新应用就意味着需要追加新的处
理能力 – CPU, RAM, 服务器, 等
 低的资源利用率
 VM 泛滥，多个hypervisors，难于
实现从应用到磁盘的管理
 缺乏灵活性，自助服务，快速应
 通过自助服务，快速应用部署和
按用量计费等实现灵活的业务支
持和控制
 真正的弹性可变，自动扩容和缩
减满足业务需要
 外部系统与从内部系统联动处理
用部署，按使用量计费等能力
峰值负载来应对月末季末等峰值
处理要求
 需要追加硬件，使用许可等投资
 采用OpenStack工业标准提高互操
来满足增长的处理能力要求
作能力，减少厂商绑定
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企业云化之旅
企业云化之旅
规划
标准化
整合
自动化
云战略规划
企业部署模型
平台整合
云运维模型
计费
云方案设计
云实现参考
一体机服务
容灾及故障切换自动
化
业务演进
云架构及实施路线图
平台升级
应用迁移
自助服务
QoS优化
云能力中心
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优化
解析公有云和私有云
技术特征&应用场景
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公有云和私有云架构分析
集中式 vs 分布式
松散管理框架、API接口
EC2
RDS
S3
EMR
集中管理框架、API接口
SWF\SQS
超大规模 Linux Farm（Xen、KVM、LXC、Docker）
分布式存储 Ceph、GlusterFS
对象存储
网络虚拟化
地区和可用区域（Regions & Availability Zones）
VM
DB\DW
Java
VMware、OVM Pool
集中式存储
对象存储
IDM
SOA\BPM
UNIX Farm
IO虚拟化
数据服务
集成服务
数据中心（两地三中心）DR
 公有云特点
 私有云特点
 分布式、非共享、横向扩展
 集中式、共享架构、横向和纵向扩展结合
 大量采用开源软件、简陋的操作UI
 标准化困难
 X86技术体系、网络虚拟化是重点
 统一服务目录、少量定制
 粗犷式管理
 商业软件为主、软件标准化设计
 X86和UNIX混合架构
 差异化服务、更多的数据和业务共享
 精细化管理
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公有云和私有云的区别
技术特征
代表厂商
公有云
私有云
AWS
阿里云
Oracle
IBM
应用
数据库
操作系统
编程语言
服务器
虚拟化
Apache，
Nginx，
MySQL，
SQL Server，
NoSQL
Linux、
Windows
PHP，
NodeJS
X86
OpenStack，
CloudStack
Weblogic，
GlassFish，
WebSphere
DB2，
Sybase，
SQL Server，
Oracle，
MySQL，
Timesten，
Oracle NoSQL
Linux、
Windows、
Solaris、
Oracle Linux、
AIX
Java，
.Net
X86、
SPARC、
Power
VMware，
Hyper-V，
OVM for X86 & SPARC
公有云： 更多的采用开源软件如LAMP，一般缺少大型应用软件。
私有云： 有十分广泛的商业软件支持，并且很多企业核心类应用包括：ERP、CRM、HR、SOA、ESB、BPM
以及企业数据仓库等都在私有云平台上有丰富的技术实现。
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公有云和私有云的区别
应用场景的不同
代表厂商
技术类型
用户类型
应用类型
公有云
AWS
阿里云
超大规模分布式
LAMP
X86
小企业、创业者
互联网应用、一般应用、小型应用
系统可用性要求不高
私有云
Oracle
IBM
集中式和分布式
混合架构
X86和UNIX
大型企业
普遍适用、核心关键应用
系统要求很高的可用性、可靠性
结论：
公有云：系统可靠性较低、适应的应用软件技术局限；适合互联网应用、中小企业、创业者。
私有云：技术成熟稳定，系统可用性高，适合大型企业的核心应用，适应场景宽泛。
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公有云和私有云的区别
分布式技术和企业大型应用系统之间的矛盾
• 分布式技术是很多公有云（AWS、阿里云）中的常见技术其中包括
 分布式文件系统：如EBS用于保存虚拟机运行环境
 分布式数据库：如MyFox用于横向扩展数据库，动态数据分布
 OpenStack中也大量以插件的形式支持分布式架构
 分布式应用软件标准化困难、需要单独设计
• 企业大型应用系统包括SAP、Oracle ERP…
 更加关注与业务逻辑、一致性、可靠性、业务连续性
 更加关注软件标准化、法规遵从
 缺乏分布式设计考量，在公有云环境中较难部署、效果不佳
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企业私有云平台架构讨论
一般应用&核心应用
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一般业务应用
成本考量、优化IT资源
• 建设思路
 传统的企业IT往往大规模使用UNIX小型机和Oracle数据库造成资源浪费
 分析企业应用类型，合理选择技术体系
 可以借鉴公有云中大量使用的LAMP技术体系，构建X86云平台
 虚拟化横向扩展能力
• Oracle技术体系
 Oracle Linux & Solaris fox X86
 各种软件模板，包括 Oracle RAC、Mysql（Fabric）
 Oracle VM for X86
 OpenStack云环境支持
 OVN网络IO虚拟化 & OVCA X86虚拟化一体机
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核心关键应用
支撑大型企业应用系统
• 建设思路
 确保大型企业应用系统（BSS、CRM、ERP）安全可靠
 动态资源管理、强调服务器纵向扩展能力
 良好的商业技术支持
 数据共享和业务复用能力
• Oracle技术体系
 OVM for SPARC 服务器虚拟化
 Oracle Solaris 操作系统
 Oracle RAC、Active Data Guard数据库系列
 Weblogic、OFM应用软件系列
 SPARC小型机服务器
 工程一体机系统SuperCluster和Exadata
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联通云平台总体逻辑架构
总部用户
分公司用户
企业云平台总体架构框架
管理
自服务门户
管理
服务管理
运行管理
运维人员
开发人员
决策支持类系统
运营管控类系统
综合管理类系统
生产管理类系统
业务办公类系统
五大类系统,
主数据
企业云
管理
移动终端用户
海外用户
设计院用户
管理
业务共享
功能服务
基础软件
平台服务
硬件基础
设施服务
服务
身份认证
统一通讯
移动应用
企业搜索
服务
内容管理
服务
应用集成总线服务
数据集成总线服务
业务流程集成总线服务
中间件服务
计算能力服务
数据库服务
存储能力服务
容灾服务
备份服务
网络服务
跨地域物理资源的逻辑统一
主数据中心
资源管理
管理
X86服务器 一体机
安全管理
数据中心 A
小型机
同城灾备数据中心
存储
高速网络
异地灾备中心
X86服务器 一体机
小型机
X86服务器 一体机
小型机
存储
数据中心 C
数据中心 B
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存储
联通云平台总体物理架构
业务/应用
云服务层
云
化
的
基
础
架
构
B域
O域
IaaS
D域
PaaS
共享计算
资源层
E域
IaaS
软硬件集成系统资源池
UNIX小型机资源池
NAS
X86资源池
1
1
存储资源池
共享基础
资源层
M域
网络资
源池
FC SAN
网络资源池
iSCSI
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统
一
的
云
管
理
平
台
企业私有云部署架构
关键业务云 & 一般业务云混合部署架构
• 企业应用现状：
备份系统
– 大部分应用基于大型关系型数据库Oracle
DB
– 大型应用系统BSS、OSS、Siebel、SAP…
基本上部署在小机和SAN存储环境上
– 存在多个相对独立的数据库和应用系统
实时处理
– 系统性能的提高主要依靠小机的垂直扩展
能力
– 拆库和解耦是提升处理性能的主要手段
现实是大多数企业应用软件都不具备分布式部署能
力，云计算平台要能支持这类企业应用
分而治之是云计算落地之道
分布式应用系统
OpenStack\Scalr\Hadoop
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集中式应用系统
企业私有云平台建设重点内容
资源池&快速部署&云管理
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基础设施服务资源建设内容
各类业务系统
服务
业务共享功能服务层
服务
服务
基础软件平台服务层
硬件基础设施
服务能力
计算能力服务
存储能力服务
虚拟化资源
硬
件
基
础
服
务
层
X86服务器虚拟化
硬件基础设
施资源
物理资源
小型机虚拟化
FC光纤网络
X86服务器
SDN虚拟化网络
NAS存储资源
容灾服务
备份服务
X86服务器 一体机
数据中心 A
小型机
一体化资源
小型机
存储
混合存储资源
SAN存储资源
企业云
管理
平台
计算资源
企业以太网
网络
带库存储
总部数据中心
地理空
间
网络服务
同城灾备数据中心
存储
高速网络
异地灾备中心
X86服务器 一体机
小型机
数据中心 B
X86服务器 一体机
小型机
存储
数据中心 C
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存储
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企业IT云化面临的挑战
• 云计算技术不断变化和演进，技术成熟度低，集成困难
• 交易型关系数据库云化方面缺乏案例和经验
• 核心业务逻辑复杂，分布式改造复杂度高
• 核心应用的开发依赖于合作伙伴，如何在云平台上开发、测试和部署
都需要探索
• 云平台的稳定性能否满足电信级要求还有待观察
• 云化架构带来运营模式的变化，由纵向的按照项目建设和运维的模式
向横向的云平台架构运营转变带来的IT运营挑战
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化繁为简是关键
减少复杂性和降低成本
•
•
•
•
•
•
•
•
购买还是自建
选择战略合作伙伴
消除信息孤岛
标准化流程和整合应用系统
减少重复和零散应用系统
改造传统应用
简化基础架构
可选的服务提供方式
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统一资源供应架构
包括数据库资源池、中间件资源池、硬件资源池
服务目录
平台服务
PaaS 各种关系型数据存储
中间件平台
JavaEE容器
SOA应用集成平台
ESB企业服务总线
BPM业务流程总线
数据库实例
Schema设计
可插拔数据库
资源池
JEEaaS Zone
DBaaS Zone
服务区
基础架构
服务
IaaS
各种操作系统
Solaris SPARC & X86
Linux
Windows
预装软件模板 IaaS++
VMaaS Zone
虚拟机池
虚拟机池
虚拟机池
Weblogic
11g SI
Solaris
Linux
Windows
Solaris
Solaris
Linux 6
OVM SPARC
OVM X86
Solaris Zone
数据库池
数据库池
数据库池
中间件池
中间件池
中间件池
Oracle DB
12c RAC
Oracle DB
11g RAC
Oracle DB
11g SI
Weblogic
12c Cluster
Weblogic
11g
Cluster
Solaris 11
Solaris 10
Linux 6
Solaris 11
Solaris 10
主机池
存储池
数据库优化存储
数据库服务质量QoS
数据生命周期管理
应用服务质量QoS
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虚拟机服务质量QoS
虚拟机IO性能监控
分布式设计的核心思想
分散的具体实现、统一的逻辑架构
• 分布式文件系统
•
 MooseFS\Ceph\GlusterFS\Lustre\HDFS
 数据库访问点是统一的
 统一的读写接口、文件系统的名字空间 (namespace)
 SQL计算和数据存储是分散的
 存储节点是分散的、数据动态分布
 透明的动态横向扩展、数据动态平衡、避免或减少分库
 透明的动态横向扩展
 Exadata、SuperCluster是具备分布式数据库特点的、可
以被称为云数据库
数据读写
云数据库（分布式技术）
计算处理
逻辑统一
横向扩展
数据网络
数据存储
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横向扩展
服务器虚拟化各种选项
IaaS
集中的虚拟化生命周期管理
软件分区
指令集模拟
系统分区
硬件分区
UNIX小型机
虚拟机管理程序
虚拟机管理程序
UNIX小型机
X86 服务器
操作系统
所有 UNIX 和 X86
广泛的服务器虚拟化技术选择
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硬件资源池的能力聚合需求更为迫切
服务器虚拟化
集群化
使一个物理资源看似多个物理资源
使多个物理资源看似一个物理资源
小变大
大变小
Cloud
服务器虚拟化和集群化都是云的关键技术
Oracle服务器的线性价格体系使垂直扩展同水平扩展一样经济
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云平台中的网络虚拟化
Network
Cloud
简单、安全、聚合、开放
各类企业应用
vHBA
vNIC
虚拟IO资源池
虚拟网络资源池
Network
Cloud
PVI
Cloud
Storage
Cloud
光纤交换
核心交换机
NAS
SAN
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数据库云需要具备的能力
• 数据库实例快速供给
– 为不同的应用快速提供数据库存储能力
• 计算能力水平扩展
– 提供SQL处理能力扩展
• 数据存储水平扩展
– 提供存储能力扩展
• 统一的访问点
– 减少分库，简化应用开发
实现方式
数据库实例快速供给
统一的访问点
数据存储水平扩展
计算能力水平扩展
服务器虚拟化
良
困难
困难
困难
数据库池
良
困难
困难
困难
可插拔数据库
优秀
优秀
良
良
Exadata & SSC
优秀
优秀
优秀
优秀
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多租户数据库云服务的优势
易于采用、降低成本、提高敏捷性
应用无需更改即可运行

能够快速供应，具有可移植性
共享内存和后台进程

提高数据库整合密度
在容器数据库执行常见操作

将多个数据库作为一个管理（升级、备份）
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Exadata支持OLAP和OLTP混合业务需求
兼备Shared Nothing 、Shared Disk、分片式数据库、读写分离数据库架构
具备良好的普适性架构:
Shared Nothing和Shared Disk
数据库服务池A
数据库服务池B
数据库处理层(Shared Disk)
数据库资源池
超高速并发网络层
880Gb/s/机架
智能存储层(Shared Nothing)
存储资源池
…….
InfiniBand 交换网络
Exadata Cell
SunFire
Exadata Cell
SunFire
Exadata Cell
SunFire
 Exadata提供一种混合式的数据库架构,能够有效解决两者的冲突,吸取两种架构长处; 既可以满足OLTP的高并发
、高可用特点；又可以满足OLAP的大数据量处理要求；
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Exadata多租户支持提高了整合能力
可插拔数据库共享资源和管理
单一的多租户数据库
许多数据库每个都有自己的OS & VM
Sales
PDB
Assets
PDB
Billing
PDB
Parts
PDB
Sales
DB
Assets
DB
Billing
DB
Parts
DB
O/S
O/S
O/S
O/S
Single Physical Container Database
VM
VM
VM
VM
Single O/S, No VMs Needed
• 向数据库云架构转型
– 一套数据库和OS的运行成本可以同时支持多个数据库，使其受益
• 只需一套数据库补丁、备份、备库、管理
– 分钟级的数据库部署和升级
– 对应用完全透明
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IaaS, IaaS++ 和PaaS
Storage
(Volumes)
Load Balancing
(VIPs)
Networking
(VLAN)
Applications
Java as a
Service
Database
Service
BPM
Service
Middleware and DB
Virtual Machines
(Assembly)
Middleware and DB
Virtual Machines
(Assembly)
VM
VIP
VM
VIP
VLAN
Storage
VLAN
Storage
第一代
第二代
第三代
IaaS
IaaS++
PaaS
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PaaS
Compute
(Virtual
Machines)
Applications
IaaS
Middleware, Database and
Applications
应用驱动的基础架构即服务IaaS++
• 目标不是“虚拟化”本身，虚拟化必须使得整个软件堆栈…
更容易部署
更容易管理
更容易支持
覆盖从应用到存储整个应用栈
IaaS++
企业数据中心
企业软件云
Siebel
CRM
VMs
VM
VM
云管理
平台
VM
VM
VM
虚拟化模板
和
组合件
服务器虚拟化
企业应用
用
户
端
虚拟资源池
VM
浏览器
桌
面
云
服务器池
服务器池
服务器池
存储池
存储池
存储池
网络虚拟化
瘦客户端
PC
移动终端
桌面虚拟化
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Siebel Contact Center
多层架构的企业应用打包和分发
HTTP
HTTP
OVM
OVM
Package Into
Single Assembly
WLS
OVM
DB
OVM
Metadata
Upload to Software
Library
Oracle Enterprise
Manager
Capture Complete
Application Topology
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Deploy Self-Service
应用驱动的虚拟化可加快应用程序部署
• 针对部署进行了简化的 Oracle VM 模板
– 几乎不需要掌握应用程序或 Linux 配置方面的知识
– 下载完成后即可使用
E-Business Suite 12.1.1 2-node Cluster
Install Time
15.25
Oracle VM
2.25
0
• 支持 Oracle 管理软件和非 Oracle 管理软件
– 针对 Oracle 管理软件进行了预构建和优化
– 可轻松自定义用于非 Oracle 负载
2
4
6
8
10
12
14
16
18
Hours
Oracle VM 模板与 vSphere 5 上的传统 E-Business Suite 12.1.1 安装
• 由 Oracle 提供和更新
• 经过全面认证，可用于所有 Oracle 管理软件
Oracle RAC 11g 2-node Cluster Install Time
vSphere 5
39.75
Oracle VM
3.75
0
5
10
15
20
25
30
35
Hours
Evaluator Group 实验室验证：Oracle VM – Quantifying The Value of Application-Driven
Virtualization
Oracle VM 模板与 vSphere 5 上的传统 Oracle RAC 安装
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40
45
用开放的OpenStack管理混合资源池
共享存储池
Horizon
OVM x86
混合云管理
x86
x86
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云资源管理模型
Application
Solaris Cluster
Solaris Zone
Server Pool
服务器虚拟化管理
虚拟机资源调配
热迁移、监控
虚拟机自服务申请
…
数据库应用管理
RAC增加删除节点
数据库维护
数据库自服务申请
…
OVM for SPARC
Server Pool
OS Agent
ILOM
T5-2
OS Agent管理网
EM OpsCenter 12c
Database Zone
RAC
OS Agent
ILOM
T5-8
ILOM管理网
EM Cloud Control 12c
T5-2
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T5-2
全面的云生命周期管理
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
VM
数据库即服务
VM
VM
Enterprise
Manager
12c
Server
Pool
ApplicationStack
VDI
VM
Oracle VM Servers
Server
Pool
Server
Pool
虚拟化即服务
中间件即服务
系统规划
程序交付
应用构建
服务申请
平台监控
计量计费
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端到端的软硬系统一体化管理
从软件应用到硬件系统，全数据中心支持
Enterprise Manager Cloud Control
My Oracle Support
Enterprise Manager OpsCenter
应用系统管理
CC Agent
数据中心运维
ILOM
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Oracle企业云平台架构
IaaS++、PaaS、SaaS
灵活、敏捷
架
型
能力层
数据池化
高可靠、高性能
IT 管理
自服务门户
业务层
构 功能池化
模
业务特点
SaaS （ 业务应用、业务管理、系统管理、系统监控………）
IaaS++
PaaS
DBaaS
X86 虚拟化
资源池
资源层
硬件池化
UNIX虚拟化
资源池
MWaaS
UNIX & X86
物理资源池
Hadoop
高性能
数据库池
APPaaS
高性能
中间件池
大数据
处理池
立体
化的
云生
命周
期管
理
高性能
应用系统池
SDN虚拟化高速网络
SAN / NAS
存储资源池
虚拟化
技术特点
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集群技术
Q&A
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