虛擬化技術在廣播發射臺信息化中的應用

郭大川

（作者單位：國家新聞出版廣電總局七二四臺）

虛擬化技術在廣播發射臺信息化中的應用

郭大川

（作者單位：國家新聞出版廣電總局七二四臺）

本文通過分析廣播發射臺站各信息系統特點以及在運維過程中遇到的問題，給出了一種利用虛擬化服務器軟件構建多系統共用的虛擬服務器及存儲系統，有效地降低了廣播發射臺各系統的管理成本和難度，提高了服務器的使用效率。

服務器；虛擬化；Citrix

隨著廣電系統信息化建設的不斷深入，廣播發射臺的信息化平臺也在不斷地更新改造，業務系統在經過多年發展后，無論是種類還是數量都達到了一定規模。眾多業務和辦公應用系統的穩定性、安全性、持續性日益突顯，隨之而來的是對信息系統可靠性要求的不斷提高。采用服務器虛擬化技術，改變傳統運維方式。對服務器、存儲設備等進行虛擬化改造，有助于資源的統一管理，滿足不同業務系統對硬件資源的需求，徹底解決目前信息系統效率低下、運維成本高的缺點。

1　現狀分析

1.1原有設備無法滿足日益增長的業務需求

目前，國家新聞出版廣電總局七二四臺大多數服務器使用年限超過8年，設備性能低下，故障率高、硬件利用率低。現有業務系統持續運行中無法替換，軟硬件互相依賴，一旦老舊硬件損壞，新的硬件無法支持老的系統軟件，而業務又依賴于舊系統軟件。

1.2無法實現硬件資源的統一調度

新服務器的上線通常是專門用于處理新業務系統，無法為老的業務帶來性能上的提升。無法實現計算資源和存儲資源統一的調度，實現高效率的資源分配。這也是目前短波發射臺所有傳統信息機房建設面臨的核心問題。

1.3運維成本居高不下

隨著業務系統應用軟件的不斷升級，對硬件的要求不斷提高，個別硬件需要不斷更新，增加了運維成本。由于服務器數量越來越多，對數據中心的空間、網絡、耗電和制冷等消耗也越來越大。目前國家新聞出版廣電總局七二四臺信息機房機柜基本達到飽和狀態，追加服務器難度高。

1.4管理復雜，響應速度滯后

每個業務系統的服務器的安裝、升級、維護以及高可用性和災難備份沒有統一的管理手段，只能因系統而異，管理難度大，無法響應業務系統的要求。此外，系統維護和升級或者擴容改造需要停機進行，造成應用中斷，且維護過程異常繁瑣。

2　設計思路

2.1需求分析

改變傳統的廣播發射臺信息機房建設模式，構建以虛擬化技術為基礎的IT系統運維平臺。新的架構具體包括以下幾個方面的需求：1）可實現對現有硬件資源的充分利用且兼容性好；2）可充分應對未來業務的不斷增長，具有良好的可擴展性；3）可實現對軟、硬件資源的統一管理，運行安全可靠；4）可實現對客戶端的統一管理；5）可實現數據的集中管理。

2.2建設目標

該項目的實施，可基本建成國家新聞出版廣電總局七二四臺的虛擬化平臺，覆蓋業務系統服務器及個人終端。主要包括以下幾個功能。

2.2.1實現資源的統一管理、提升效率

廣播發射臺發射系統、節目傳輸系統等相關業務系統眾多，結構復雜。通過虛擬化技術，可減少所要維護的物理服務器數量，降低成本。虛擬化技術可讓多個應用程序在一部物理服務器上共存，因此能以更高效率使用資源、進一步利用每一臺服務器的資源，并提高服務器使用率。

2.2.2縮短服務器的配置時間

相比于傳統服務器的部署工作，虛擬化技術能將服務器的部署時間縮短達90%，大幅提高了工作效率。

2.2.3可實現軟、硬件的高效穩定運行

利用虛擬機在不同物理機之間的動態遷移功能，可無需停用業務進行設備的維護工作。

3　實施方案

本項目涵蓋服務器虛擬化的實施部署、桌面虛擬化的部署。服務器、光纖交換機、統一存儲以及虛擬化軟件共同搭建了的虛擬化平臺。方案主要分為三個部分：服務器虛擬化XenServer實施、桌面虛擬化XenDesktop實施、業務遷移。系統結構見圖1。

3.1服務器及存儲部署

服務器和存儲的基礎調試是本次項目的首要工作，本次項目使用3臺RH2288Hv2服務器，配置為2顆E5-2640 CPU，192G內存，8個千兆網絡接口，2個HBA接口，1個獨立管理接口，2塊300G SAS硬盤，雙電源冗余。存儲為NetAppFAS2552，配置24塊600G 10k SAS硬盤，雙活NAS存儲控制器，4個8GB FC接口，4個10GB IP主機接口。除服務器和存儲外，包括2臺全千兆以太網交換機和2臺FC光纖交換機，決定按照以下方案對這些硬件進行實施規劃。

3.1.1總體規劃

含氧官能團的測定參照《化學滴定法定量分析石墨烯表面含氧官能團的含量》（Q/LMO3CGS001—2014），每個樣品進行3次測量，取其平均值，誤差范圍均小于0.005 mmoL·g-1。

考慮到業務系統的可靠性和穩定性，根據單臺物理服務器的資源配置，使用4個千兆網絡接口捆綁作為技術網業務使用，2個千兆網絡綁定作為業務網使用，最后2個千兆網口作為XenServer管理口使用。由于業務網和技術網的數據需要隔離，所以業務網絡接口和技術網絡接口使用不同的千兆網絡交換機連接。存儲連接方面，使用2個FC交換機進行冗余連接。硬件連接見圖2。

圖1　系統結構示意圖

圖2　硬件連接示意圖

3.1.2實施流程

本次項目服務器及存儲的實施流程如下：1）服務器存儲加電測試、規劃上架，管理IP配置；2）網絡交換機及FC光纖交換機上架及配置；3）根據規劃對所有物理設備進行線纜連接，包括網線及光纖線纜；4）所有硬件設備連通測試。

3.1.3實施條件

服務器及存儲實施需要完成以下前置條件才可以進行：1）Xenserver物理機完成硬件配置一致，包括網卡數量、HBA卡數量等；2）完成所有硬件設備管理IP規劃；3）完成存儲設備的磁盤規劃。

3.2服務器虛擬化部署

Xenserver作為本次虛擬化項目實施的基礎環境，應當放到首位，所以本次項目的第一個階段主要是對服務器虛擬化的規劃和實施。其中包括3臺物理機的底層Hypervisor規劃與安裝、存儲分配與調試、Citrix虛擬化應用系統的規劃與實施、業務系統規劃與割接等工作。

3.2.1總體規劃

3.2.2實施流程

本次項目XenServer的實施流程如下：1）XenServer存儲空間、地址規劃；2）存儲LUN資源分配；3）根據規劃部署3 臺XenServer系統，連接存儲資源，配置硬件資源池等；4）制作操作系統模版；5）測試Windows模版及XenServer基本功能。

3.2.3實施條件

XenServer的實施需要完成以下前置條件才可以進行：1）XenServer物理機完成硬件配置一致，包括網卡數量、HBA卡數量等；2）完成存儲設備的磁盤規劃；3）完成網絡環境的整改和連通。

3.3桌面及應用發布

3.3.1總體規劃

在完成服務器虛擬化部署之后便可以進行桌面虛擬化部署，桌面虛擬化的部署主要是軟件系統的規劃和部署，對于重要的基礎架構系統及應用或桌面交付系統都使用雙節點部署，滿足高冗余性。另外，Citrix虛擬化整體方案需要和Windows域環境結合。

3.3.2實施流程

本項目XenServer的實施流程如下：1）基礎架構環境部署，包括AD、DHCP、DNS、CA、文件服務器等；2）XenDesktop環境部署，包括DDC、StoreFront、SQLServer等；3）MCS桌 面模版創建及測試；4）桌面交付發布及測試優化。

3.3.3實施條件

1）XenServer底層及系統模版創建測試完畢；2）桌面虛擬化存儲空間分配到位。

3.4業務遷移

業務系統的遷移需要在所有XenServer及桌面和應用虛擬化部署測完畢，測試穩定的條件下進行，保證正式業務遷移后的穩定性。

3.4.1遷移流程

本次項目業務遷移流程如下：1）備份原有業務系統數據；2）創建業務系統主機；3）業務系統管理人員進行業務的重新部署和原有數據導入；4）測試業務系統連通性及穩定性；5）針對業務配置HA策略，保證高可用性。使用以上方法遷移某一個測試業務，確保穩定后再使用同樣的方法遷移其他業務。

3.4.2遷移條件

1）原系統數統計及據備份完成；2）業務人員協調完成；3）確定遷移時間。

3.4.3回退

遷移業務系統的同時會保留原有服務器及數據，若應用系統遷移至虛擬化平臺存在問題則可以重新啟用原有服務器，同步數據即可。

4　結語

通過虛擬化技術在我臺的應用，克服了傳統服務器與存儲模式的弊端，降低了機房占地面積，節約了空間，降低了成本；同時，降低了因為設備故障而引起系統癱瘓的風險，滿足了各項業務的要求，為國家新聞出版廣電總局七二四臺的安全傳輸發射打下了堅實基礎。

[1]劉瑤.服務器虛擬化在企業的應用研究[J].計算機光盤軟件與應用,2012(1)..