集團虛擬化平臺建設淺析

吳海

本文介紹了基于虛擬化技術結合實際應用系統環境的服務器建設方案，涵蓋了該過程的主要核心技術和實施方法，并說明了實施該技術后對于IT系統運維和管理所帶來的提升。

【關鍵詞】虛擬化 P2V

在IT領域，虛擬化（Virtualization）是一種資源管理技術，是將計算機的各種實體資源，如服務器、網絡、內存及存儲等，予以抽象、轉換后呈現，打破實體結構間不可切割的障礙，使用戶可以比原本組態更好的方式來應用這些資源。虛擬部份是不受現有資源的架設方式，地域或物理組態所限制。很多企業由于軟件系統、服務器及存儲等硬件的類型與數量日趨繁多，服務器硬件方面的維保、不同硬件之間的遷移等成本也急劇上升，企業面臨新挑戰。本文探討通過虛擬化技術如何應對這些挑戰。

1 現狀及需求分析

服務器虛擬化平臺建設需從業務系統及服務器基本情況兩個方面進行分析。

（1）服務器數量及品牌較多，部分服務器使用期限較長，需要進行升級。

例如本集團公司現共有約125臺服務器，其中DMZ區服務器共9臺，品牌涉及IBM、HP、DELL及聯想，投入運行時間3-10年不等；操作系統Windows（2000、2003和2008）約共111臺，Linux約共8臺，AIX約共11臺；內存約共1330GB；不同品牌的存儲7套，空間合計約15TB。

（2）業務系統數量60多套，部分業務系統應用時間較長，原技術廠商已不存在，進行軟硬件升級換代存在較大難度。

（3）有部分業務系統采用基于操作系統的雙機熱備，用于熱備的服務器數量較多，無法充分利用服務器資源。

2 服務器虛擬化平臺建設總體思路

對各信息化業務系統進行虛擬化、遷移及整合，并利用現有的本地和異地備份系統，構建統一、靈活、完善、安全、穩定的服務器虛擬化平臺，提供企業級私有云計算的統一基礎平臺。

3 系統架構設計

結合企業現狀和現有技術，統一服務器虛擬化平臺的技術方案設計如下：

（1）采用VMWARE虛擬化技術實現統一服務器虛擬化平臺的建設，大幅度地提升物理服務器的利用率及效率和集團IT系統基礎架構的可靠性、靈活性，并結合統一存儲虛擬化平臺，實現虛擬化整體環境在不同的計算和存儲資源之間靈活漂移和負載均衡，進而建立集團企業私有云計算平臺。

（2）考慮到雙機熱備類型的服務器占用冗余物理機的數量較多，虛擬化后計劃只分配一臺虛擬機資源，其熱備采用VMWARE的N+1宿主機群集技術來實現。

（3）應用系統從物理服務器到虛擬化的遷移采用兩種方式：一種是具有原開發商的應用系統盡可能采用新建虛擬機；另外一種是原開發商已經無法提供技術支持，此類系統采用P2V的模式，即直接對原物理機上的操作系統打包后遷移到虛擬化平臺。

（4）該方案計劃遷移61臺物理服務器，經計算虛擬化后所需V-CPU共248個，其中非DMZ區222個、DMZ區26個。針對上述情況，本方案計劃新采購部署6臺80個V-CPU 256GB內存規格的高性能、高可用性、高擴展性服務器，其中4臺服務器采用3+1模式承載非DMZ區業務系統的服務器虛擬化應用，2臺服務器1+1承載DMZ區業務系統的服務器虛擬化應用。

經過對現有信息系統有計劃分批次的持續改造，在未影響正常生產情況下，虛擬化優勢逐步凸顯，總結為以下幾點：

（1）降低運維成本——虛擬化可通過以下途徑提高工作人員的效率：減少必須進行管理的物理資源的數量；隱藏物理資源的部分復雜性；通過實現自動化、獲得更好的信息和實現中央管理來簡化公共管理任務；實現負載管理自動化，人力投入也大為減少。另外，虛擬還可以支持在多個平臺上使用公共的工具。

（2）提高使用靈活性——通過虛擬可實現動態的資源部署和重配置，滿足不斷變化的業務需求。

（3）提高安全性——虛擬可實現較簡單的共享機制無法實現的隔離和劃分，這些特性可實現對數據和服務進行可控和安全的訪問。

（4）更高的可用性——虛擬可在不影響用戶的情況下對物理資源進行刪除、計算機虛擬化技術升級或改變。

（5）更高的可擴展性——根據不同的產品，資源分區和匯聚可支持實現比個體物理資源小得多或大得多的虛擬資源，這意味著您可以在不改變物理資源配置的情況下進行規模調整。

（6）互操作性和投資保護——虛擬資源可提供底層物理資源無法提供的與各種接口和協議的兼容性。

（7）改進資源供應——與個體物理資源單位相比，虛擬能夠以更小的單位進行資源分配。與物理資源相比，虛擬資源因其不存在硬件和操作系統方面的問題而能夠在出現崩潰后更快地恢復。

4 結語

集團采用該服務器虛擬化平臺后，預計物理服務器的數量由原來125臺減少為70臺，用于雙機熱備的冗余服務器由原來的8臺減少為4臺，享受到VMWARE虛擬化冗余技術的操作系統從8臺增加為61臺，機柜占用由原來的22個減少至12個，UPS用電保障時間經測算由原來的1小時20分增加至2小時20分。由此可見，有效合理的利用虛擬化技術，不僅可以使得龐雜的IT系統能偶在物理數量上大量減少，也使得IT運維的復雜度大為下降，在減少了硬件投入成本的同時，也降低了人力資源投入。

綜上所述，虛擬化技術的合理應用，在解決企業軟硬件投入成本、老舊系統整合、降低運維難度，減少人力投入、滿足企業未來發展需要等方面都具有較強的現實意義。

作者單位

廣東粵電信息科技有限公司 廣東省廣州市 510630