浪潮云海云数据中心操作系统详解

日前，浪潮自主研发的云操作系统——云海OS，成功通过了公安部《信息安全技术云操作系统安全检验要求》的认证，成为国内首批获得该权威认证的云操作系统之一。该规范由公安部联合国内领先的云计算企业共同制定，是目前国内云操作系统安全检验领域最具权威性的标准。

浪潮云海云数据中心操作系统，本质上是云计算后台数据中心的“大脑”和“管家”。它构建在服务器、存储、网络等基础硬件资源之上，提供完整的IaaS（基础设施即服务）解决方案。对客户端而言，它提供透明、按需分配、按量计费的计算、存储和网络服务；在管理端，它依托虚拟化技术和分布式文件系统，通过对大规模硬件资源的有效监控和灵活的调度策略，确保用户数据安全可靠，同时实现资源的动态流转与伸缩，最终提升整个数据中心的资源利用率，并有效降低能耗和维护成本。

大规模资源管理

浪潮云海OS通过构建资源池，实现了对大规模基础资源的高效统一管理。该管理机制主要涵盖以下四个方面：

• 对基础硬件资源实施精细化管控；
• 实时监测基础硬件的运行状态与性能指标；
• 一旦发现异常，系统自动触发告警，及时通知运维人员处理故障设备；
• 对基础软硬件资源进行长期统计分析，为上层资源调度提供决策依据。

虚拟化

虚拟化功能封装了虚拟机相关的全部管理和控制逻辑，主要包括两大模块：虚拟机的生命周期管理和虚拟机监控。

• 生命周期管理涵盖创建、删除、启动、停止、暂停、恢复、重启、强制关闭等全流程操作。
• 监控功能实时展示虚拟机的相关信息，包括基础信息、虚拟存储信息和虚拟网络信息。

资源调度

资源调度的核心目标是以自动化方式将虚拟计算资源分布到物理计算资源上，实现云计算环境下的计算资源整合，达到按需分配和资源池动态伸缩的效果。

1. 分配与回收资源

• 用户可以通过云端申请计算资源（如虚拟机）、存储资源（共享或分布式存储）以及网络资源（虚拟局域网、IP地址等），系统能够自动完成分配。
• 当云端释放资源时，云计算中心会自动回收并进行必要的垃圾清理操作。

2. 调整计算资源

• 系统内置调度策略与学习机制，能够自动发现并利用虚拟资源与物理资源之间的关联关系。
• 根据物理资源的负载情况、虚拟化程度、业务关联度等指标，系统可在业务不中断的前提下自动调整虚拟资源在物理资源上的分布。
• 系统还能自动识别设备异常、人为误操作、环境变化等信息，并实时将这些信息纳入调度决策。
• 资源调度融合了HA（高可用）、容错、数据分布存储与备份等技术，赋予整个系统极高的可靠性。

3. 控制系统能耗

• 系统通过扫描负载、虚拟化程度等信息自动触发节能请求。
• 系统自动整合虚拟资源，并关闭部分物理资源以降低功耗。
• 当系统资源紧张时，自动开启新的物理资源，确保业务不受影响。

存储

存储功能的设计目标是将虚拟机及其上运行的应用程序保存在分布式文件系统之上。通过容错、高并发I/O等机制，确保存储的高效率、高可靠性以及PB级的海量存储能力。

• 采用分布式文件系统整合各类存储设备，形成一个或多个统一的大型存储资源池。
• 通过池化物理存储设备，屏蔽底层差异，极大简化存储资源的使用。
• 共享底层存储设施，提升数据中心整体资源利用效率。
• 通过对存储池的动态分配，快速响应各类用户对存储资源的需求。