服務器虛擬化技術在電廠的應用探索

秦 輝

貴州粵黔電力有限責任公司

隨著電廠信息化的建設發展，服務器的數量隨之增多，大量分散的服務器給機房環境及供電等造成了很大的壓力，同時增加了信息運維人員的工作難度及維護成本。通過對VMware vSphere 虛擬化平臺的技術探索，實現服務器資源整合。本文介紹了服務器虛擬化技術及具體的應用實施過程，分析了虛擬化的優勢及此次應用的不足之處。

1 現狀

隨著信息化建設高速發展，信息技術不斷提高，電廠對各類業務管理要求的提升，為滿足各業務部門的需求，部署了大量的應用系統。現有的部署方式為一個應用一臺服務器，考慮到系統的數據安全性和可靠性，一般情況會部署兩臺服務器做雙機，部分重要應用還需一臺服務器做數據備份，目前應用服務器已多達25 臺。但各服務器的CPU、內存、硬盤等資源利用率很低，且機房現已飽和，服務器的增多對機房環境、空調、電源等造成很大壓力。新系統的建設通常會部署配置較高的新服務器，部分包含或取代了舊系統的相關業務，原有服務器被閑置下來。如何整合并利用現有服務器資源滿足各業務系統的需求是亟待解決的問題，因此對服務器虛擬化技術的探索是很有必要的。

2 服務器虛擬化簡介

服務器虛擬化是將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成多臺虛擬服務器，不受物理資源限制，讓服務器各種硬件資源變成可管理的虛擬資源池。服務器虛擬化的重點是將一個操作系統的物理實例分割到虛擬實例或虛擬機中，可虛擬任何X86 或X64 的操作系統，例如Windows、Linux 和某些UNIX。

服務器虛擬化包括兩個方面：硬件虛擬化（HardV），在一個軟件虛擬化平臺上運行虛擬化操作系統，這個軟件虛擬化平臺直接運行在一個沒有現有操作系統的硬件上。軟件虛擬化（SoftV），在一個軟件虛擬化平臺上運行虛擬化操作系統，這個軟件虛擬化平臺運行在一個現有的操作系統上。

3 搭建平臺

硬件平臺

硬件平臺采用兩臺IBM X3650 M4 服務器，配置為CPU E5-2650V2 2 顆，內存16G，硬盤300G 6 塊；一套EMC CX3-40C 存儲；兩臺光纖交換機搭建而成。系統結構如圖1 所示。

圖1 系統連接示意圖

軟件平臺

基于VMware vSphere 虛擬化平臺實施，vSphere是VMware 公司推出的一套服務器虛擬化解決方案，將應用程序和操作系統從底層硬件分離出來，通過經濟高效的服務器整合為中小型企業提供企業級 IT 管理。

VMware vSphere 主要包含以下組件：VMware ESX 和 VMware ESXI：一款可以獨立安裝和運行在裸機上的系統，將處理器、內存、存儲器和資源虛擬化為多個虛擬機；VMware vCenter Server：為所有虛擬機和vSphere 主機提供集中化管理和性能監控；VMware vSphere Client：從任何Windows PC 遠程連接到vCenter Server 或ESX/ESXI 的管理工具。

4 部署實施

ESXI 操作系統安裝及配置

下載ESXI 的ISO 鏡像文件刻錄光盤，根據操作提示進行系統安裝。安裝過程中需鍵入root 用戶密碼，用于后期管理使用。安裝完成后進行ESXI 主機配置，包括IP 地址、Gateway、DNS、Hostname 等。

vSphere Client 安裝

首次管理ESXI 主機時，一般是通過client 進行管理，對主機進行簡單管理也可通過client 進行。打開vCenter安裝盤，選擇vSphere Client 組件進行安裝，安裝完成后即可通過vSphere Client 連接主機進行虛擬機管理。

vCenter Server 安裝及配置

數據庫是vCenter 管理的基礎，需要用到MSSQL數據庫，因此需要單獨創建一臺虛擬機來安裝SQL 數據庫。安裝完成后創建一個數據庫，用于存儲vCenter 的數據文件。

安 裝vCenter Server 各 組 件，包 括：vCenter Singnle -On、vSphere Web Client、vCenter 清 單服務、vCenter Server。vCenter 基本配置如下：權限配置、增加許可、建立數據中心、添加主機等。

遷移虛擬機

遷移虛擬機可以將物理服務器遷移到虛擬主機上運行，也可以將虛擬服務器在兩臺虛擬主機上在線遷移。通過VMware vCenter Converter 實現基于 Microsoft Windows 的物理機轉換為 VMware 虛擬機，并可以在兩個 VMware 平臺之間轉換虛擬機。通過VMware VMotion 能夠實現將虛擬服務器在兩臺正在運行的虛擬主機間進行實時遷移，具有零停機性能，能夠大幅度提高服務器的可用性，保證交換數據的安全性。

5 取得的成效

整合資源降低成本

實現服務器虛擬化，大大減少了物理服務器的數量，整合并充分利用了現有的服務器資源，提高服務器的資源利用率。降低了運營和維護成本，服務器數據減少，節約了硬件成本；降低服務器、空調等耗電量，運維成本減少；整合后維護量減少，節約了人力成本。

提高業務系統可用性

傳統架構部署業務系統，若物理服務器出現故障，恢復系統需1～2 天，時間和人工成本較高，且無法保證業務系統的連續性，給企業生產經營造成損失。VMware vSphere 虛擬化平臺彌補了這一缺陷，WMware VMotion 的HA 技術保障了業務系統的可用性，當出現服務器故障時，可在很短的時間內恢復系統并提供業務訪問，最大限度的保障了應用系統的連續性。

提升運維管理水平

部署及配置一臺應用服務器，傳統方式用時較長，工作量大，人工成本比較高，而通過VMware虛擬化技術（虛擬機模板、導入、導出、復制等功能）可輕松解決這個難題，可以快速的完成一臺全新虛擬機的部署及功能配置。分散的物理服務器，管理及維護的成本高、難度較大，而通過VMware 虛擬化平臺對服務器及所有的虛擬機進行集中管理，并可動態分配和調整虛擬機的相關運算資源（CPU、內存、磁盤等），簡化了服務器運維管理，提高了信息系統運維管理水平。

6 結語

通過對服務器虛擬化技術的應用探索，實現了電廠服務器資源整合，降低了運維成本；同時實現了服務器集中式統一管理，降低了運維管理難度，并提高了業務系統的安全性、穩定性；提升了電廠信息系統運維管理水平。但此次應用有一定的局限性，一是部署實施采用的虛擬主機配置不高，運行的虛擬機數量較少，若要深入應用虛擬化，還需提升主機配置，購置高配置的服務器用作虛擬主機，二是存儲構架及存儲網絡還需升級，才能保證虛擬化平臺的高效應用，充分發揮其優勢。