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新华三 H3C UIS 超融合基础设施项目实施全指南
来源:发布时间:2026/5/19 10:02:41浏览:
新华三 UIS(Unified Infrastructure
System)超融合解决方案以"云智原生"为理念,将计算、存储、网络、安全、运维深度融合于标准 x86 服务器中。本文基于 UIS
2000/3000 系列一体机及标准版超融合管理平台,系统梳理从需求规划、硬件上架、网络配置、初始化部署、业务迁移到持续运维的完整实施路径。
一、项目概述与产品认知
1.1 UIS 核心架构
UIS 超融合架构包含三大核心组件:
- UIS Manager 管理平台:统一 Web 控制台,提供集群监控、虚拟机生命周期管理、固件升级、存储池管理等能力。
- H3C CAS 虚拟化平台:基于 KVM 的 Hypervisor,为虚拟机提供运行环境。
- UIS Storage 分布式存储引擎:采用自研分布式存储,支持副本与纠删码冗余策略,通过多副本机制保障数据可靠性。
1.2 产品机型选择
以 UIS 2000 G3 系列一体机为例,该系列采用 2U 双节点高密设计,每节点可独立插拔,适合不同规模场景:
表格
| 机型 | 定位 | 典型适用场景 |
|---|---|---|
| UIS 2000-A1 G3 | 单 C 双节点,低门槛入门型 | 预算紧张、资源需求少、两节点集群最佳选择 |
| UIS 2000-A2 G3 | 单 C 双节点,高性价比型 | 中等业务规模(3 节点≤14 个业务系统) |
| UIS 2000-A3 G3 | 双 C 双节点,主力型 | 较大业务规模(3 节点≤30 个业务系统) |
二、前期规划与设计阶段
2.1 服务器角色规划
UIS 超融合场景下,服务器角色分为两大类:
表格
| 角色 | 功能说明 | 部署原则 |
|---|---|---|
| 管理节点 | 提供 UIS 超融合管理平台的 Web 界面,负责整个集群的管理与运维 | 初始化部署前需指定一台服务器作为管理节点并配置管理 IP |
| 业务节点 | 提供计算和存储资源,运行虚拟机并贡献本地硬盘组成分布式存储池 | 超融合场景下至少部署 2 个存储节点 |
在分布式存储层面,业务节点又细分为:
- 存储节点:提供数据存储服务,超融合场景下至少 2 个。
- 监控节点(MON):维护集群全局状态,持有元数据信息。数量必须为 奇数(最小 3,最大 7),且可与存储节点复用。集群会根据存储节点数量自动调整监控节点数量,无需手动配置。
监控节点数量推荐:
表格
| 存储节点数 N | 推荐监控节点数 |
|---|---|
| 2 ≤ N ≤ 4 | 3 个 |
| 5 ≤ N ≤ 10 | 5 个 |
| N ≥ 11 | 7 个 |
关键约束:当集群仅有 2 个存储节点 时,由于监控节点最少需 3 个,必须规划一个外部监控节点(瘦终端或虚拟机)。这是 UIS 两节点方案的核心要求。
2.2 网络平面规划
UIS 超融合集群逻辑上划分为 五个网络平面,各网络之间通过 VLAN 隔离:
表格
| 逻辑网络平面 | 功能描述 | 带宽要求 | 关键规划要点 |
|---|---|---|---|
| 管理网 | 访问 UIS 集群管理界面,对主机进行管理和维护 | 千兆或万兆,推荐万兆 | 管理节点融合部署时,管理网可与存储网复用;分离部署时管理节点仅需管理网和存储外网 |
| 业务网 | 虚拟机对外提供业务访问 | 千兆或万兆,推荐万兆 | 按业务系统划分 VLAN,与现有网络对接 |
| 存储外网 | 虚拟机及其应用的 IO 业务与分布式存储集群通信 | 万兆 mandatory | 属于重要网络平面,必须做链路聚合 |
| 存储内网 | 分布式存储集群内部节点通信,用于数据平衡、恢复、副本同步 | 万兆 mandatory | 必须做链路聚合;严禁与业务流量混用 |
| 公网 | UIS-Sec 安全网关组件使用,用于业务私网跨网段或公网通信 | 千兆或万兆,推荐万兆 | 仅 UIS-Sec 场景需要;高性能模式要求支持 DPDK 的万兆网卡 |
网络隔离原则:
- 管理网络、存储外网、存储内网建议分离,承载在不同物理网口上。
- 存储外网和存储内网属于重要网络平面,必须使用万兆网卡且必须做链路聚合。
- 若 HDD 数据盘不超过 72 块且 SSD 数据盘不超过 12 块,允许存储内外网复用;但 4U 高密机型、未来有大容量扩展需求、或存在混闪+全闪配置时,强制要求存储内外网分离。
2.3 典型组网方案
方案一:两节点方案(最小化部署)
通过"两台 UIS 超融合一体机 + 一个外部监控节点"搭建集群,适合预算有限的中小场景:
- 一体机:存储网默认万兆,管理网必须与存储网进行网口复用;业务网默认千兆,可按需选配万兆。
- 外部监控节点:
- 瘦终端(推荐 C102V):单千兆网口,管理网/存储内网/存储外网复用单口,需通过脚本
uis_cfg_thin.sh配置存储网 IP。 - 虚拟机:至少 3 个网卡,管理网、存储内网、存储外网独立部署,存储网必须为万兆。
关键约束:外部监控节点的存储外网、存储内网 IP 地址必须大于两个物理服务器的对应存储网 IP 地址,以满足集群仲裁机制。
方案二:三节点及以上方案(标准部署)
无需外部监控节点,管理节点支持融合部署(管理节点同时作为业务节点)或分离部署(管理节点独立,不跑业务 VM)。
典型网卡配置举例:
表格
| 方案 | 网卡配置 | 端口分配 |
|---|---|---|
| 四网分离(推荐) | 4×2 端口万兆网卡 | 管理/业务/存储外网/存储内网各 2 端口聚合 |
| 经济型 | 1×4 端口千兆 + 2×2 端口万兆 | 管理+业务用千兆聚合;存储外网+存储内网用万兆聚合 |
| 极简型(≤6 节点) | 1×4 端口千兆 + 1×2 端口万兆 | 管理+业务用千兆聚合;存储外网+存储内网复用万兆聚合 |
2.4 IP 地址规划示例
以 4 节点集群(无 UIS-Sec)为例,合并部署管理节点:
表格
| 主机节点 | iLO 带外网 (VLAN10) | 管理网 (VLAN100) | 存储外网 (VLAN101) | 存储内网 (VLAN102) | 业务网 (VLAN103) |
|---|---|---|---|---|---|
| 管理节点#1 | 192.168.0.1 | 172.20.1.1 | 10.10.9.1 | 10.10.10.1 | 可不配置 |
| 主机节点#2 | 192.168.0.2 | 172.20.1.2 | 10.10.9.2 | 10.10.10.2 | 可不配置 |
| 主机节点#3 | 192.168.0.3 | 172.20.1.3 | 10.10.9.3 | 10.10.10.3 | 可不配置 |
| 主机节点#4 | 192.168.0.4 | 172.20.1.4 | 10.10.9.4 | 10.10.10.4 | 可不配置 |
| 双机管理 VIP | — | 172.20.1.10 | — | — | — |
| 存储组件 VIP | — | 172.20.1.11 | — | — | — |
扩容预留原则:初始化部署时设置的起始 IP 决定了后续加入集群的节点 IP 自动递增(起始 IP + 1, +2...)。若后续有扩容需求,开局务必预留足够 IP 地址,且扩容节点的各网段 IP均不能小于开局部署时配置的起始 IP。
三、硬件准备与上架阶段
3.1 到货验收
- 配置核对:对照装箱单检查 CPU 型号、内存容量、系统盘(通常为 480GB SATA SSD×2 做 RAID 1)、缓存盘(NVMe SSD)、数据盘(HDD/SSD)数量及容量、网卡端口速率。
- 外观检查:导轨、电源线、光纤、光模块完整性;运输损伤排查。
- 通电自检:通过 iLO 登录检查所有硬盘识别状态、网口链路、RAID 卡识别。
3.2 磁盘与 RAID 配置
UIS 对磁盘模式有严格要求,需在 iLO 或 BIOS 中完成:
- 系统盘:选取 2 块 SSD/HDD 做 RAID 1,作为 CAS 虚拟化平台安装盘。
- 数据盘:所有主存盘(HDD)必须以 JBOD/直通模式 或 单盘 RAID 0 方式使用,供分布式存储直接管理。
- 若经 RAID 卡连接,要求单盘 RAID 0 或双盘 RAID 1。
- 若经 HBA 卡连接,以直通方式使用。
- 缓存盘:NVMe SSD 缓存盘可直接使用;若为 SATA SSD,需以单盘 RAID 0 或双盘 RAID 1 方式使用。
- 本地盘限制:每节点支持的本地盘最多不超过两块,且仅支持 RAID 0 或 RAID 1;不支持配置热备盘。
出厂默认:UIS 一体机出厂默认已将非系统盘逐一配置为 RAID 0,非一体机需手动配置。
3.3 关键 BIOS/固件设置
- 开启 CPU 虚拟化(Intel VT-x / AMD-V)。
- 关闭所有节点硬盘缓存(出厂默认已关闭,务必确认)。
- 设置 RAID 1 系统盘为第一启动项。
- 对照官方兼容性列表,将 BIOS、CPLD、iLO、RAID 卡固件升级到指定版本。
3.4 机柜上架
- 机架级反亲和:管理节点(或 MCNA 角色节点)分散在不同机柜或不同 PDU,避免单点故障。
- 电源冗余:A/B 双路 PDU 供电。
- 网线标识:业务口、存储口、管理口、iLO 口使用统一标签规范。
四、网络环境准备阶段
4.1 交换机配置
- 防环路:连接 UIS 一体机的交换机端口必须开启 STP/RSTP 等防环路功能,否则可能引起网络风暴。
- 链路聚合:存储外网和存储内网的聚合口必须配置为 LACP 动态聚合(若 UIS 侧选择动态链路聚合)或 静态聚合(若选择静态链路聚合)。
- 端口模式:聚合口设置为 Trunk 模式,放行对应 VLAN(管理 VLAN、业务 VLAN、存储 VLAN 等)。
- 负载分担:UIS 侧推荐使用"基本负载分担"(基于源 MAC 和 VLAN Tag),交换机侧需匹配对应聚合模式。
4.2 网络连通性预检
部署前务必验证:
- 部署 PC 能同时访问 iLO 网络和管理网络。
- 各节点 iLO IP 与管理 IP 双向可达。
- 存储内网在各节点间二层互通(无需网关)。
- 若配置 VLAN,交换机端口已正确配置 Trunk 并允许对应 VLAN 通过。
五、软件部署与初始化阶段
5.1 登录 UIS 管理平台
首次通过浏览器访问管理节点 IP,默认账号密码均为
admin。进入后选择"超融合架构"部署场景,启动初始化向导。5.2 网络规划配置
在初始化向导中依次配置:
表格
| 配置项 | 说明 |
|---|---|
| 起始 IP/掩码 | 起始 IP 分配给 UIS 管理节点,后续加入集群的主机 IP 在该地址基础上依次 +1 |
| 链路聚合模式 | 静态链路聚合(默认)或动态链路聚合(需交换机开启 LACP) |
| 负载分担模式 | 推荐"基本负载分担"(多接口同时工作,增加带宽并降低单口压力) |
| VLAN 配置 | 若配置 VLAN,对应物理交换机端口需设为 Trunk 模式并允许相应 VLAN 通过 |
5.3 主机发现与网卡绑定
- 选择主机:系统根据序列号和网卡 MAC 地址扫描并列出可加入集群的主机。
- 配置网卡:为每台主机指定管理网、业务网、存储内网、存储外网使用的物理网口。
- 统一密码:设置所有主机 root 用户的统一密码(最小 8 位,不能由单一字符类型组成)。
注意:初始化配置中,若主机加入集群失败,其主机名和网络设置会回退到默认值,此时需要重启主机,检查网络配置后再添加主机。
5.4 存储集群配置
进入"配置存储"页面,选择分布式存储的部署方式:
表格
| 部署方式 | 数据盘 | 缓存盘 | 适用场景 |
|---|---|---|---|
| 闪存加速 | HDD | SSD/NVMe 缓存 | 最常用方式,兼顾容量与性能 |
| 全 SSD | SSD | 无缓存 | 高性能场景,低延迟要求 |
| 全 HDD | HDD | 无缓存 | 普通存储服务,成本敏感 |
| 快慢池 | SSD + HDD | SSD 缓存 | 自动创建 2 个硬盘池,SSD 快池高性能,HDD 慢池大容量 |
关键参数说明:
- 配置方式:厚配置(创建时分配最大空间,不可超配)或精简配置(按需分配,允许超配)。硬盘池创建后不可修改,建议提前规划。
- 副本个数:2 副本或 3 副本。为保证数据安全性,建议使用 3 副本;使用 N 副本时,可用容量为裸容量的 1/N,且需预留 15% 空间用于故障恢复。
- 缓存大小(闪存加速场景):最小 150GB,需满足
缓存分区大小 × HDD 数据盘数量 < SSD 缓存盘总容量。若后续可能扩容 HDD,需提前预留 SSD 缓存容量。缓存配置不支持在线修改。 - 缓存保护级别:一般(RAID 0 存缓存及元数据)或高级(RAID 1 方式,需特定型号主机支持)。
- 故障域:可选择"机架"或"主机"级别,建议按实际机架分布配置机架信息,增强故障隔离能力。
两节点特殊约束:
- 主机用途只能设置为"存储节点和监控节点"。
- 单台主机所选数据盘数量不能少于 3 块。
- 必须提前配置外部监控节点(瘦终端或虚拟机),且外部监控节点的 root 密码必须与主机密码保持一致。
5.5 完成初始化
确认配置后,系统自动执行分布式存储集群的初始化和组件安装。初始化完成后自动跳转到 UIS 超融合管理平台首页,此时可开始创建虚拟机。
六、业务迁移与割接阶段
6.1 迁移前准备
- 兼容性确认:对照《H3C 超融合产品软硬件兼容性列表》确认源操作系统版本、磁盘格式、文件系统类型在支持范围内。
- 目标资源预分配:在 UIS 侧提前创建目标 VM 规格、虚拟交换机、端口组、VLAN,确保与源环境网络一致。
- 存储预分配:按业务系统创建数据存储,推荐使用精简配置以提高利用率。
6.2 异构平台迁移(P2V/V2V)
UIS Manager 内置云迁移方案,支持物理机及 VMware、Xen 等异构虚拟化平台迁移:
迁移流程:
- 安装客户端:在源设备(物理机或源虚拟机)上安装 DSagent 迁移客户端。
- 创建迁移任务:在 UIS Manager 中选择【云业务 / 异构平台迁移】→ 创建迁移任务。
- 目标匹配:选择源设备和目标虚拟机,匹配磁盘(目标磁盘容量必须 ≥ 源磁盘)。
- 任务配置:
- 迁移限速:网络较好时推荐默认 50MBps。
- 自动增量迁移周期:推荐默认 30 分钟。
- 迁移方式:精简迁移(仅复制有效数据块)或全盘迁移。
- 执行迁移:首次全量迁移后,按周期自动执行增量迁移。
- 结束任务:割接前停止源设备服务,手动结束任务(自动执行最后一次增量同步)。
- 驱动配置:若迁移后蓝屏/黑屏或磁盘无法识别,需手动导入兼容驱动(导出硬件信息 → 制作驱动 ZIP → 导入管理平台)。
关键注意事项:
- 迁移过程会占用源设备网络带宽和计算性能,务必安排在非业务高峰期。
- 迁移后网卡 MAC 地址、硬盘盘符可能变化,若存在硬件绑定应用需提前调整。
- Linux 源机内核版本若低于 2.6.25,迁移后可能无法兼容 virtio,建议将目标虚拟机磁盘控制器类型改为 IDE 或 SATA。
- Windows 2012 因驱动和内核管理特性,建议目标虚拟机磁盘控制器选择 IDE。
6.3 VMware 虚拟机迁移(双模超融合/云彩虹)
UIS 支持通过 VMware Tools 获取源虚拟机网络配置,实现在线迁移:
- 在线迁移最后阶段会出现短暂业务中断(Ping 丢包 0~2 个)。
- 若虚拟机 IP 为静态地址,迁移后保持不变;若为 DHCP,则由新环境地址池分配。
- 迁移时禁止在 VMware 侧操作被迁移虚拟机,禁止通过控制台启动虚拟机。
- 不支持将 VMware 虚拟机迁移至 ARM 架构主机。
6.4 割接与回退
- 割接窗口:选择业务低峰期,提前通知业务方。
- 快速回退:割接前对关键 VM 创建快照;若验证失败,通过快照秒级回滚。
- 观察期:源环境保留 1~2 周,确认 UIS 侧稳定后再下线。
七、项目验收与持续运维
7.1 验收测试清单
表格
| 测试项 | 测试方法 | 通过标准 |
|---|---|---|
| 管理面高可用 | 手动关闭主管理节点 | 备管理节点自动接管,VIP 漂移,Web 界面无中断。 |
| 存储链路冗余 | 拔掉单台存储交换机电源 | 存储池状态正常,业务 VM 无 IO 报错。 |
| 节点故障切换 | 强制下电某业务节点 | 该节点 VM 自动在其他节点重启,数据无丢失。 |
| VM 热迁移 | 手动触发 VM 跨节点迁移 | 业务不中断,ping 无丢包。 |
| 存储扩容 | 新增节点加入集群 | 数据自动重平衡,集群健康度恢复 100%。 |
7.2 日常运维要点
容量监控:当存储使用率超过 85% 时,禁止执行缩容操作;达到阈值前触发扩容评估。
扩容最佳实践:
- 横向扩容:通过"主机发现"扫描新节点,配置网卡后添加到集群。若磁盘配置与现有节点不一致,需先新增硬盘池。
- 纯计算节点/纯存储节点:扩容时可开启"纯计算节点"或"纯存储节点"开关,实现算力与存力独立扩展。纯计算/纯存储节点不能作为双机热备管理的备节点。
- 两节点扩三节点:扩容后需手动修改数据池副本数从 2 改为 3,并等待数据平衡完成。
缩容注意事项:
- 不支持缩容管理节点、仲裁节点。
- 缩容前确保集群健康度 100%,逐台操作,等待健康度恢复后再缩下一台。
- 缩容时须确保存储集群主机数量大于元数据副本数,且删除后节点池主机数 ≥ 副本数。
- 缩容会触发数据平衡导致性能降低,建议离线执行。
备份与升级:
- 定期通过 UIS Manager 导出配置备份。
- 固件升级和分布式存储升级需遵循官方指导,避免跨版本混升。
- 建立 License 到期预警机制,及时续期避免功能受限。
八、常见陷阱与避坑指南
基于大量现场实施经验,以下问题最容易导致项目延期或返工:
表格
| 陷阱 | 现象 | 避坑方法 |
|---|---|---|
| 两节点未配外部监控节点 | 初始化失败,提示监控节点不足 | 两节点方案必须提前部署瘦终端或虚拟机作为外部监控节点,且存储网 IP 必须大于物理节点 |
| 存储内外网混用或带宽不足 | 存储副本同步流量冲击业务,VM 卡顿 | 存储外网/内网必须万兆独立,强制做链路聚合;大容量场景强制四网分离 |
| 硬盘缓存未关闭 | 分布式存储性能异常,数据一致性风险 | 部署前确认 BIOS 中硬盘缓存已关闭(出厂默认关闭,非一体机需手动检查) |
| 磁盘模式错误 | 数据盘未被分布式存储识别,容量缺失 | 数据盘必须为 JBOD/直通或单盘 RAID 0;严禁配置 RAID 5/6/10 等多盘 RAID |
| 缓存盘容量规划不足 | 后续扩容 HDD 时无足够 SSD 缓存 | 按 缓存分区 × HDD 数量 < SSD 总容量 预留,缓存配置不可在线修改 |
| IP 预留不足 | 扩容时发现新节点 IP 不能小于起始 IP | 开局规划时预留足够 IP 段,扩容节点 IP 必须 ≥ 起始 IP |
| 交换机未开 STP | 网络风暴,集群通信中断 | 所有连接 UIS 的交换机端口必须开启 STP/RSTP 防环路 |
| 驱动兼容性 | 迁移后蓝屏、黑屏、磁盘无法识别 | 迁移前核对兼容性列表;Windows 蓝屏时手动导入驱动;老旧 Linux 改用 IDE/SATA 控制器 |
| 厚/精简配置选错 | 后期无法调整,容量利用率不达标 | 硬盘池厚/精简配置在创建后不可修改,根据业务 IO 特征和容量规划谨慎选择 |
| 副本数与节点数不匹配 | 缩容时提示无法删除,或数据池亚健康 | 缩容前确保节点池主机数 ≥ 副本数;两节点扩三节点后及时将副本数从 2 改为 3 |
结语
H3C UIS 超融合的实施核心在于"角色清晰、网络隔离、存储精细、预留充分"。从两节点方案的外部监控节点强制要求,到三节点及以上方案的四网分离设计,再到硬盘池厚精简配置的不可变性,每一个细节都直接影响集群的长期稳定性和可扩展性。
建议项目实施团队将初始化部署划分为明确的检查点(Check Point):网络连通性预检 → 磁盘模式确认 → 初始化向导网络配置 → 存储参数确认 → 外部监控节点验证。通过分阶段验证,确保每一步可回退、可追溯。
最终,UIS 超融合将帮助企业以"两节点起步、按需扩展"的弹性模式,构建一个极简管理、极优效率、云智原生的现代数据中心底座。
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