VMWare在實時觀測資料共享系統(tǒng)中的應用研究

賈晨剛 湯浪

陜西省氣象信息中心 陜西 710014

0 引言

VMWare虛擬化環(huán)境可以把傳統(tǒng)物理資源轉變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結構之間的壁壘。支持多操作系統(tǒng)并行運行在單個物理服務器上，資源的管理都將按邏輯方式進行，完全實現(xiàn)資源的自動化分配。VMWare虛擬化環(huán)境需要多種技術的協(xié)調配合：服務器和操作系統(tǒng)的虛擬化、存儲虛擬化、以及系統(tǒng)管理、資源管理和軟件提交，與非虛擬化環(huán)境一致的應用環(huán)境。采用虛擬化技術，就不再需要耗資建立多臺服務器提供不同服務，只要有一臺性能較好的服務器就可用同時實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、Web服務以及其它共享服務等功能，大大節(jié)約了服務器資源。

陜西省氣象局 2012年項目帶動計劃重點項目——《實時觀測資料共享系統(tǒng)建設》的建設內容包括建立省級實時觀測資料管理系統(tǒng)，實現(xiàn)各類實時觀測系統(tǒng)資料收集、處理、分發(fā)和共享的集約化，特別綜合WEB、文件共享和數(shù)據(jù)庫服務等多種方式最大化提高各類資料共享的水平。鑒于該項目中所涉及到的業(yè)務系統(tǒng)、Web應用服務和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的業(yè)務連續(xù)性、管理維護和高可用性的考慮，利用VMWare虛擬化環(huán)境進行服務器的虛擬化整合備份，并進行虛擬化應用部署，逐步將物理服務器遷移至虛擬機(P2V)，并最終全部應用至實際業(yè)務系統(tǒng)。

1 部署VMWare虛擬化環(huán)境

在物理實體機(機架式服務器)上完成VMWare虛擬化環(huán)境的部署，包括VMware vSphere企業(yè)增強版軟件VMware ESX Server和虛擬架構管理軟件VirtualCenter。整合陜西省氣象信息中心現(xiàn)有的高性能機架式服務器，安裝配置VMware ESX Server，搭建虛擬機環(huán)境，使物理服務器成為虛擬機服務器載體。虛擬出的服務器從功能、性能和操作方式上等同于傳統(tǒng)的單臺物理服務器，每個虛擬服務器上可以安裝配置Windows Server或Linux Server操作系統(tǒng)，成為各種網(wǎng)絡服務器，再安裝各種應用軟件，提供各種WEB應用和數(shù)據(jù)資源服務，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強了系統(tǒng)和應用的可用性，提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應，完美實現(xiàn)了服務器虛擬架構的整合。

利用虛擬機服務器強大的處理能力，生成四臺虛擬服務器。其中兩臺安裝Linux Server操作系統(tǒng)，分別用于觀測數(shù)據(jù)庫共享和觀測數(shù)據(jù)文件級共享；另兩臺安裝 Windows Server操作系統(tǒng)，一臺用于實現(xiàn)共享系統(tǒng)的WEB應用服務，另一臺部署Virtual Center虛擬架構管理軟件，通過該軟件管理員能夠單點管理VMware Infrastructure架構上的所有服務器，能夠瀏覽所有虛擬資源，實現(xiàn)資源整合、虛擬服務器及時準備和7*24小時的維護，實現(xiàn)對虛擬機的集中管理。

在VMWare虛擬化環(huán)境時，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲、集中備份以及充分利用VMware虛擬架構中虛擬機可動態(tài)遷移技術，即在線從一臺物理服務器遷移到另一臺物理服務器上的特性，需將存儲陣列產(chǎn)品整合到系統(tǒng)中，配置冗余架構，由VMware虛擬架構套件生產(chǎn)出來的虛擬機的封裝文件都存放在存儲陣列上。通過共享的存儲架構，可以最大化的發(fā)揮虛擬架構的優(yōu)勢，在線地遷移正在運行的虛擬機(VMware VMotion)，進行動態(tài)的資源管理(VMware DRS)、實現(xiàn)即插即用的數(shù)據(jù)中心，集中式虛擬機整合備份(VMware VCB)等，為以后的備份提供擴展性和打下基礎。

2 技術路線

(1) 架構虛擬主體VMware ESX Server

本項目的主要基礎工作是安裝VMware ESX Server軟件的服務器。VMware ESX Server是VMware虛擬架構套件的基礎組成部分，是動態(tài)、自我優(yōu)化的 IT基礎結構的基礎。VMware ESX Server是一個強健、經(jīng)過生產(chǎn)驗證的虛擬層，它直接安裝在物理服務器的裸機上，將物理服務器上的處理器、內存、存儲器和網(wǎng)絡資源抽象到多個虛擬機中。

(2) SAN集中存儲實現(xiàn)虛擬服務器的文件共享

在本項目中采用 SAN集中存儲方式，這樣可以將每個虛擬機的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的 SAN集中存儲陣列上，VMware VMFS 虛擬機文件系統(tǒng)，是一種高性能的群集文件系統(tǒng)，允許多個VSphere Server 安裝同時訪問同一虛擬機存儲。支持通過 VMware VCenter、VMware VMotion?技術、VMware DRS和VMware HA提供的基于虛擬化的分布式基礎結構服務。由于VMware的虛擬架構系統(tǒng)中的虛擬機實際上是被封裝成了一個檔案文件和若干相關環(huán)境配置文件，通過將這些文件放在SAN存儲陣列上的VMFS文件系統(tǒng)中，可以讓不同服務器上的虛擬機都可以訪問到該文件，從而消除了單點故障。

(3) 虛擬架構環(huán)境的集中管理、自動化及優(yōu)化運行

為了對服務器虛擬架構進行有效的管理和監(jiān)控，配置一臺獨立的Windows server服務器來做VirtualCenter服務器，VirtualCenter服務器為 IT 環(huán)境提供集中化管理、操作自動化、資源優(yōu)化和高可用性。

3 結語

該項目將極大的提供服務器整合的效率，大幅度簡化了服務器群管理的復雜性，提高了整體系統(tǒng)的可用性，同時還明顯地減少了投資成本，具有很好的技術領先性和性價比，虛擬技術由于采用了將傳統(tǒng)服務器應用程序環(huán)境封裝成可移動的檔案文件的技術，容易實現(xiàn)業(yè)務的備份及連續(xù)不間斷運行，可針對應用和訪問量靈活部署，降低系統(tǒng)總成本。

實現(xiàn)實時觀測資料數(shù)據(jù)的集中存儲、集中備份以及充分利用VMware虛擬架構中虛擬機可動態(tài)在線從一臺物理服務器遷移到另一臺物理服務器上的特性等，需配置一套存儲陣列產(chǎn)品，配置冗余架構，由VMware虛擬架構套件生產(chǎn)出來的虛擬機的封裝文件都存放在存儲陣列上。通過共享的存儲架構，可以最大化的發(fā)揮虛擬架構的優(yōu)勢，在線地遷移正在運行的虛擬機(VMware VMotion)，進行動態(tài)的資源管理(VMware DRS)、實現(xiàn)即插即用的數(shù)據(jù)中心，集中式虛擬機整合備份(VMware VCB)等，為以后的備份提供擴展性和打下基礎。

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