摘要：集群默認對所有租戶開放權限，平臺支持對存儲集群進行權限控制，用于將部分物理存儲資源獨享給一個或部分租戶使用，適用于專屬私有云場景。支持租戶將有權限的存儲卷信息作為虛擬機的系統盤，使虛擬機直接運行直商業存儲中，提升性能。

4.1.1 地域

地域 ( Region ) 指 UCloudStack 云平臺物理數據中心的地理區域，如上海、北京、杭州等。

• 不同地域間完全物理隔離，云平臺資源創建后不能更換地域；
• 不同地域間網絡完全隔離，資源內網不能互通，可通過公網或專線進行網絡通信；
• 私有網絡 VPC 和負載均衡服務支持相同地域部署。

4.1.2 集群

集群 ( Set ) 是 UCloudStack 物理資源的邏輯劃分，用于區分不同配置規格及不同存儲類型的服務器節點。區域、集群、物理服務器的邏輯關系如下：

• 一個地域可包含多個集群，使用統一云管理平臺進行集群管理和運營，云資源僅支持在單集群調度；
• 一個集群至少由 3 臺服務器節點組成，集群內服務器須具有相同的 CPU/內存、磁盤類型及操作系統；服務器為計算&存儲融合節點時，不同磁盤類型的節點劃分為一個集群，如 SSD 計算節點集群；服務器為獨立存儲節點時，不同磁盤類型的節點劃分為一個集群，如 SATA 存儲節點集群；
• 通常一個集群的服務器建議接入同一組接入交換機，業務數據網絡僅在集群內進行傳輸；
• 若采用獨立存儲節點，可將其與計算節點劃分為一個集群進行磁盤掛載；
• 虛擬機僅支持跨集群掛載分布式塊存儲設備，用于數據存儲。

云平臺支持將 X86、ARM、GPU 等異構計算集群統一管理，并可統一管理 SSD、STAT、NVME 多種架構存儲集群。 用戶可將虛擬資源部署于不同的計算集群，并分別對虛擬資源掛載不同存儲集群的塊存儲設備；同時云平臺虛擬化可通過 ISCSI 協議對接 IPSAN 商業存儲設備，為云平臺虛擬機提供集群中高性能塊存儲服務，同時可利舊企業用戶的集中存儲設備，整體節省信息化轉型的總擁有成本。

管理員控制臺可對數據中心的計算集群、存儲集群及外置存儲集群進行便捷的管理和維護，同時平臺可對集群進行權限控制，用于將部分物理資源獨享給一個或部分租戶使用，適用于專屬私有云場景。

4.1.2.1 計算集群

計算集群是一組配置、用途相同的計算節點（物理機）組成，用于部署并承載平臺上運行的虛擬計算資源。一個數據中心可部署多個不同類型的計算集群，如 X86 集群、ARM 集群、GPU 集群等，不同的集群可運行不同類型的虛擬機資源，如 GPU 集群可為租戶提供 GPU 虛擬機，ARM 集群可為租戶提供基于 ARM 或國產化 OS 的虛擬機。

為保證虛擬機高可用，平臺基于集群維度提供虛擬化智能調度策略，包括打散部署、在線遷移及宕機遷移，即虛擬資源可在集群內的所有計算節點中進行調度、部署及遷移，提升業務的可用性。

• 打散部署是指平臺租戶創建虛擬機時默認會將創建的虛擬機盡量打散部署于集群內的所有節點上，保障硬件或軟件故障等異常情況下租戶業務服務的可用性。
• 在線遷移是指手動將一臺虛擬機從集群的一個物理機遷移到另一臺物理機，釋放源物理機的資源，支持隨機分配和指定物理節點兩種模式。
• 宕機遷移是指運行虛擬機的物理機出現異常或故障導致宕機時，調度系統會自動將其所承載的虛擬資源快速遷移至集群內健康且負載正常的物理機，盡量保證業務的可用性。

基于在線遷移和宕機遷移的邏輯，通常在部署上推薦將相同 CPU 和內存配置的物理機節點規劃為一個計算集群，避免因 CPU 架構或配置不一致，導致虛擬機遷移后異常或無法啟動。

默認情況下平臺會根據 CPU 平臺架構設定集群名稱，管理員可根據平臺自身使用情況修改集群名稱；同時支持管理員管理計算集群內的物理機和計算實例。集群默認對所有租戶開放權限，平臺支持對計算集群進行權限控制，用于將部分物理計算資源獨享給一個或部分租戶使用，適用于專屬私有云場景。修改集群權限后，集群僅可對指定的租戶開放并使用，無權限的租戶無法查看并使用受限的集群創建虛擬資源。

4.1.2.2 存儲集群

存儲集群為平臺分布式塊存儲集群，通常由一組配置相同的存儲節點（物理機）組成，用于部署并承載分布式存儲資源。一個數據中心可部署多個不同類型的存儲集群，如 SSD 集群、SATA 集群、容量型集群、性能型集群等，不同的集群可提供不同類型的云盤源，如 SSD 存儲集群可為租戶提供 SSD 類型的云硬盤。

平臺通過分布式存儲集群體系結構提供基礎存儲資源，并支持在線水平擴容，同時融合智能存儲集群、多副本機制、數據重均衡、故障數據重建、數據清洗、自動精簡配置、QOS 及快照等技術，為虛擬化存儲提供高性能、高可靠、高擴展、易管理及數據安全性保障，全方面提升存儲虛擬化及云平臺的服務質量。

分布式存儲集群默認支持 3 副本策略，寫入數據時先向主副本寫入數據，由主副本負責向其他副本同步數據，并將每一份數據的副本跨磁盤、跨服務器、跨機柜分別存儲于不同磁盤上，多維度保證數據安全。在存儲集群中存儲服務器節點無網絡中斷或磁盤故障等異常情況時，副本數據始終保持為 3 副本，不區分主副本和備副本；當存儲節點發生異常副本數量少于 3 時，存儲系統會自動進行數據副本重建，以保證數據副本永久為三份，為虛擬化存儲數據安全保駕護航。

默認情況下平臺會根據存儲架構設定集群名稱，管理員可根據平臺自身使用情況修改集群名稱；同時支持管理員管理存儲集群。集群默認對所有租戶開放權限，平臺支持對存儲集群進行權限控制，用于將部分物理存儲資源獨享給一個或部分租戶使用，適用于專屬私有云場景。修改集群權限后，集群僅可對指定的租戶開放并使用，無權限的租戶無法查看并使用受限的集群創建云盤資源。

4.1.2.3 外置存儲集群

云平臺默認提供分布式存儲作為虛擬化的后端存儲，為云平臺用戶提供高可用、高性能、高可靠及高安全的存儲服務。同時云平臺虛擬化支持對接商業存儲設備，如 IPSAN 等存儲陣列，為云平臺虛擬機提供集群中高性能塊存儲服務，同時可利舊企業用戶的集中存儲設備，整體節省信息化轉型的總擁有成本。

外置存儲服務是云平臺為企業用戶提供的商業存儲服務，通過 ISCSI 協議對接商業存儲，將商業存儲作為虛擬化后端存儲池，提供存儲池管理及邏輯卷分配，可直接作為虛擬機的系統盤及數據盤進行使用，即只要支持 ISCSI 協議的存儲設備均可作為平臺虛擬化的后端存儲，適應多種應用場景。

平臺支持存儲設備的對接和管理，并支持將存儲設備中的 LUN 分配給租戶，由租戶將 LUN 分配或掛載至虛擬機的系統盤或數據盤，進行數據的讀寫，具體功能特性如下：

• 支持存儲設備資源池的錄入管理，并支持一鍵掃描 ISCSI 設備中已創建的 LUN 存儲卷信息。
• 支持將已掃描的 LUN 存儲卷分配給平臺租戶，使租戶有權限使用磁盤作為虛擬機的系統盤或數據盤。
• 支持租戶將有權限的 LUN 存儲卷信息作為虛擬機的系統盤，使虛擬機直接運行直商業存儲中，提升性能。
• 支持租戶將有權限的 LUN 存儲卷信息作為虛擬機的數據盤。
• 支持將存儲卷重新分配給平臺其它租戶。

基于以上功能特性，平臺可支持直接使用商業存儲設備作為虛擬化的后端存儲，為虛擬機提供傳統商業存儲設備的存儲空間，同時不影響商業存儲中的其它 LUN 為其它業務提供存儲服務。

平臺基于 ISCSI 協議對接商業存儲，在對接中需要將存儲設備的 LUN 映射到平臺計算節點，使平臺計算節點上運行的虛擬機可直接使用映射的 LUN ；同時為保證虛擬機的高可用，需要將 LUN 同時映射到一個集群內的所有計算節點，即所有計算節點均可掛載并使用映射的存儲卷，以保證宕機遷移時可在每個計算節點掛載該存儲卷信息。

• 當虛擬機所在的計算節點故障時，平臺會自動觸發虛擬機宕機遷移，即將虛擬機遷移至計算集群內正常的計算節點上，使虛擬機可正常提供服務。
• 虛擬機使用的 LUN 存儲卷已被映射到集群內所有計算節點，當虛擬機在集群內遷移至新節點后，可直接使用已映射的 LUN 存儲啟動虛擬機的系統盤或數據盤，并正常掛載至虛擬機，保證虛擬機遷移后業務正常。

平臺僅將商業存儲的 LUN 作為存儲卷進行使用，不對存儲卷本身進行管理，如 LUN 的創建、映射、擴容、快照、備份、回滾、克隆等。

在使用外置存儲前，需要平臺管理者或存儲設備管理者，將外置存儲與平臺的計算節點網絡打通，使計算節點可與存儲設備間直接內網可互相通信。

物理存儲設備及網絡準備好后，即可與平臺進行對接并使用平臺提供的外置存儲服務，整個對接過程需要存儲設備管理員、平臺管理員及平臺租戶三個角色進行操作，其中與平臺相關的為平臺管理員和平臺租戶的操作，如下圖流程所示：

1. 存儲設備管理員管理存儲卷所有存儲卷的管理均由存儲設備管理員自行在商業存儲的管理系統上進行操作，包括存儲卷（Lun）的創建和映射，同時包括存儲卷的擴容、快照、備份及刪除等相關生命周期管理。
2. 存儲設備管理員映射存儲卷至集群計算節點創建好的 Lun ，由存儲設備管理員在存儲設備上映射到所有計算節點（如果新增計算節點，需再次進行映射），同時也可進行多路徑映射。
3. 平臺管理員錄入并管理存儲設備存儲卷 LUN 映射成功后，由【平臺管理員】在管理控制臺“外置存儲集群”中進行 ISCSI 存儲池或存儲設備的錄入，錄入時需要指定存儲設備的 ISCSI 地址，如 172.18.12.8:8080 。
4. 平臺管理員掃描已映射的 LUN 信息錄入的存儲設備后，由【平臺管理員】在存儲設備中一鍵掃描 ISCSI 存儲設備中已被映射至集群節點上的存儲卷設備及信息。
5. 平臺管理員為租戶分配 LUN 設備由【平臺管理員】將掃描成功的 LUN 存儲卷設備指定給租戶，一個存儲卷同一時間僅支持分配給一個租戶，分配后租戶在外置存儲設備中即可查詢已分配的存儲卷設備，并可進行創建虛擬機或掛載虛擬機。
6. 平臺租戶使用 LUN 存儲卷設備平臺租戶通過控制臺外置存儲可直接查詢已分配的存儲卷，并在創建虛擬機時指定系統盤類型為外置存儲，或者也可直接將 LUN 存儲卷直接掛載給已有虛擬機，作為虛擬機的數據盤進行使用。

平臺租戶使用外置存儲服務的前提是存儲卷已映射并分配給租戶，租戶只需要簡單的綁定即可便捷的使用平臺提供的外置存儲設備，并可進行彈性綁定和解綁。