基于超融合云平臺的高職院校業務系統遷移實踐

關鍵詞：元計算；業務遷移；超融合

中圖法分類號：TP393 文獻標識碼：A

1背景介紹

2019年4月13日，教育部印發《教育信息化2.0行動計劃》，要求推動教育專用資源向教育大資源轉變、提升師生信息技術應用能力向全面提升其信息素養轉變、融合應用向創新發展轉變，標志著教育信息化進入全新階段。為適應“互聯網+職業教育”的新挑戰新要求，學校應不斷加快教育信息基礎設施建設，充分利用優質資源和先進技術，創新運行機制和管理模式，整合現有資源，統籌規劃基于云計算技術的基礎設施云平臺，構建先進、高效、實用的數字化教育基礎設施，支撐全校師生進行教學、科研、社會服務和創新發展。

經過多年的積極規劃和投入建設，學校的信息化建設取得了一定的成績，通過“十二五”教育信息化專項建設，學校先后建成了IPv6/IPv4雙棧網絡：實現了有線全覆蓋與無線部分覆蓋：優化了數據中心機房精密空調、智能UPS、動環監控等運行環境；購置服務器、存儲等設備，搭建多套虛擬化集群并對外提供虛擬機服務，信息化基礎設施的運行保障能力顯著加強：數字化校園體系基本建成，對學校發展的助力作用日益明顯。

隨著學校信息化建設的不斷發展，各類問題也開始逐步凸顯，主要表現在：師生數量急劇增加以及各類教學資源建設、各類網絡應用、各類在線的業務需求呈暴發式增長，對學校存儲資源、計算資源提出了更高、更多的需求；學校虛擬化集群設備購置時間較早、配置不一，各項IT資源指標均已接近預警閾值，新購設備與老舊設備互不兼容，導致不同的虛擬化集群獨立運行時無法實現統一管理：大量超期服役的物理服務器，對業務數據帶來安全隱患等。這導致學校信息化資產的運維管理難度巨大，后續發展的障礙不斷增加，迫切需要通過一體化改造與統一的管理迅速提高運維效率，提高IT基礎設施保障能力。

2019年，學校建成全新的智能化、模塊化數據中心機房，同年學校成功人選“中國特色高水平高職學校和專業建設計劃”高水平學校，學校以機房搬遷和“雙高”建設為契機，經過充分調研論證，建成了基于超融合架構的基礎設施云計算管理平臺，并擬定了以“架構優化、保障業務、分步遷移”為基本原則的數據中心搬遷計劃；基于全新的超融合云計算平臺，學校對各類業務系統進行了全面梳理，借助所見即所得的靈活網絡配置，進一步優化學校多個不同業務網絡架構，借助云計算平臺的異構納管優勢，最終實現了將學校原有虛擬化集群和單獨物理服務器內所承載的業務系統全部遷移至新的超融合云計算平臺：后期學校還將對原有虛擬化集群服務器進行整合利用，構建新的超融合資源池并實現超融合云計算平臺的統一管理。

2常見的業務遷移技術

結合超融合云計算平臺的相關文檔以及學?，F有主要業務類型，可以將全校信息化業務系統遷移方式分為以下4種主要方式。

2.1基于云平臺納管的在線遷移

超融合云計算平臺具備針對VMware虛擬化環境的納管功能，借助納管功能實現對VMware虛擬化集群在超融合云計算平臺的統一集中管理，然后在超融合云計算平臺完成在線遷移工作，其主要過程如下。

（1）在超融合云計算平臺對已經納管的VMware虛擬機開啟遷移操作。

（2）超融合云計算平臺調用VMware API在VMware集群生成虛擬機快照。

（3）超融合云計算平臺自動創建虛擬機資源，利用CBT技術通過VMware虛擬機快照生成完整的鏡像，完成驅動的注入和格式轉換，在超融合云平臺生成全新虛擬機。

（4）調用VMware API對VMware虛擬機進行關機，利用鏡像將增量數據同步超融合云計算平臺新虛擬機，完成目標虛擬機的創建并自動開機啟動業務。

該方式的特點：①只適用于VMware虛擬化集群：②不需要在源虛擬機安裝Agent軟件；③業務系統不需要停機，在保證業務連續性的基礎上完成遷移。

2.2基于Agent的在線遷移

超融合云計算平臺提供Agent軟件安裝程序，在需要遷移的虛擬機上安裝Agent代理軟件并進行遷移操作，具體操作過程如下。

（1）在需要遷移的虛擬機上安裝Agent軟件并保證虛擬機與超融合云平臺網絡可兼容。

（2）運行Agent軟件及選擇超融合集群主控服務器并輸入主控密碼。

（3）選擇需要遷往的超融合集群主機及存儲位置，開始遷移。

該方式的特點：①只適用于Windows操作系統的服務器；②需要安裝Agent軟件；③業務系統不需要停機，在保證業務連續性的基礎上完成遷移。

2.3基于文件的在線遷移

在超融合云計算平臺創建對應系統類型的目的虛擬機資源，對目的虛擬機掛載文件遷移工具，實現源機器文件資源的在線遷移。具體操作過程如下。

（1）創建目的虛擬機，目的虛擬機從ISO工具啟動。

（2）配置目的虛擬機臨時網絡：p2vctrl net$IP $ mask$gateway

（3）配置源端信息：p2vctrl target $ip root$ password

（4）獲取源端信息腳本運行：helper.sh target$iproot$password

（5）開始遷移：p2vctrl start

（6）默認循環同步差異數據，一直rsync，手動停止。

（7）停止業務，在目的虛擬機另開一個終端或者ssh，輸入命令p2vctrl sync run_cont，停止同步。

該方式的特點：①每一步動作均需要人工介入：②需要提前創建目標虛擬機；③操作步驟煩瑣；④業務系統不需要停機，在保證業務連續性的基礎上完成遷移。

2.4基于ISO鏡像的離線遷移

在需要遷移的服務器上掛載超融合系統ISO鏡像，借助鏡像自帶的遷移工具進行完全遷移，具體操作過程如下。

（1）掛載ISO鏡像，通過ISO鏡像啟動服務器并選擇遷移工具。

（2）為源服務器配置IP，實現與超融合云計算平臺的網絡互通。

（3）在超融合云計算平臺發現遷移請求并啟動遷移任務。

（4）超融合云計算平臺自動完成遷移工作。

該方式的特點：①只適用于所有操作系統的服務器；②不需要安裝Agent軟件；③業務系統需要停機，無法保證業務連續性。

3業務遷移流程及方法

3.1遷移測試

為保證業務系統遷移的穩定性和安全性，在正式開展遷移工作前，需要針對超融合云計算平臺的遷移功能和系統兼容性進行測試驗證。結合學?，F有的平臺環境和各業務系統運行的操作系統情況，可以分為VMware虛擬化、OpenStack虛擬化、物理服務器三種平臺環境和Windows Server 2008 R2，Windows Server 2012 R2，Redhat Linux 5.8，Redhat Linux 6.5，CentOS 7.8和CentOS 8.2等6款主要操作系統；在三種不同的平臺環境挑選停用或低重要程度的不同操作系統分別進行基于云平臺納管的遷移、基于Agent的在線遷移和基于ISO鏡像的離線遷移操作，均能夠正常實現遷移功能：針對基于文件的在線遷移操作相對煩瑣，不優先采用該方式，故未做相關測試。

3.2業務數據收集

因為學校業務系統眾多，需要遷移的服務器數量較多，雖然遷移測試驗證能夠滿足學校業務系統遷移的功能實現，但在遷移前還需要進行相關業務數據收集，以便對遷移工作進行整體評估，從而進行遷移方案的制定。業務遷移前需要收集的數據主要包括硬件與軟件兩個維度。其中，硬件信息主要包括業務系統服務器的CPU核心數量、內存容量及使用率；硬盤容量、硬盤使用率、硬盤數量及是否有外置存儲；業務系統的IP地址，網卡數量及網絡配置等內容，硬件信息采集匯總后，評估超融合云計算平臺資源容量能否滿足遷移所需要的CPU、內存、硬盤容量及網絡環境支持。軟件信息職業包括業務系統運行的操作系統類別、版本號（與內核號），中間件類別及版本號，數據庫類型及版本號，業務系統的各業務功能啟停順序、軟件廠商提供的注意事項、不同業務系統之間的關聯關系等。通過對業務系統軟件信息的分析，判斷各個應用系統間的依賴關系，確定遷移依賴關系、遷移順序和遷移后存儲等信息。

3.3遷移方案制定

結合前期的遷移測試結果和數據收集，與所有業務系統廠商進行充分的溝通確認后，編制具體的遷移方案。對方案盡可能地詳盡設計，包括遷移資源確認、遷移前后信息描述、業務系統遷移順序安排以及具體的遷移實施計劃表等內容。

針對學校三種平臺環境的實際情況，最終確定了先易后難、先簡單后復雜的基本原則，首先在超融合云計算平臺開展對VMware虛擬化的納管遷移，該操作僅需要將VMware虛擬化集群接入超融合云計算平臺進行統一納管：在超融合云平臺對需要遷移的VMware虛擬機發起遷移操作后，平臺會自動為用戶推薦并選中優先遷往的集群主機，然后為虛擬機選擇需要運行的存儲資源池，超融合云平臺會自動完成遷移操作：在實際遷移工作規劃過程中，可以優先采用該遷移方案，將運行在VMware虛擬化集群的大部分業務虛擬機進行遷移；在遷移實施過程中，優先選擇業務內容相對獨立的單臺虛擬機，然后對有相互依賴關系的業務系統尤其涉及多個業務系統關聯的重要業務系統進行梳理，再開展遷移工作。

在確認VMware虛擬機遷移的業務正常運行后，針對OpenStack虛擬機集群業務系統進行遷移；OpenStack虛擬機的遷移工作首先開展對運行于Windows操作系統的業務系統的遷移：該部分業務虛擬機采用基于Agent的在線遷移方式，在虛擬機上安裝遷移Agent軟件并連接超融合云計算平臺，Agent軟件發起遷移任務后，在超融合云計算平臺界面能夠看到Agent發起的遷移請求，點擊“同意”后可開始遷移操作。Linux虛擬機須借助超融合云平臺底層安裝鏡像中攜帶的遷移工具進行離線遷移；在OpenStack虛擬機集群對Linux系統虛機掛載ISO鏡像并通過鏡像啟動，選擇鏡像中的遷移工具，配置lP地址與超融合云計算平臺網絡互通，后續在超融合云平臺發現并正式啟動遷移工作；針對以上兩個虛擬化集群以外的物理服務器，均可采用Agent軟件在線遷移或者ISO鏡像離線遷移方式完成：針對少量特殊業務系統，則需要采用基于文件的遷移方式完成業務遷移工作。

3.4遷移實施與業務驗證

遷移實施與業務驗證更多的是一個組織協調的過程，在遷移實施前應協調業務系統相關人員準備就緒，包括業務系統的運維管控人員、業務系統廠商技術人員、超融合云計算平臺管理人員、網絡管理人員等；在業務系統遷移前，對重要數據進行備份.以防遷移過程中發生意外：在確認各方均滿足遷移條件的情況下開展遷移操作，遷移過程中須嚴格按照遷移方案進行。

業務遷移完成后，須由業務系統管理人員會同業務系統廠商技術人員對遷移后的業務系統進行充分測試和驗證，測試遷移后的業務系統功能是否正常、性能和穩定性是否正常，對存在的問題進行研判和優化調整，在保證業務系統完全正常后，進行業務切換并正式上線操作。

4結束語

基于超融合云平臺的業務系統遷移包括基于云平臺納管遷移、基于Agent的在線遷移、基于文件的在線遷移以及基于ISO鏡像的離線遷移等四種主要遷移方式；學校以“雙高”建設為契機，持續推進信息化建設，搭建了滿足學校業務發展需要的超融合云計算平臺，通過遷移測試、數據收集、方案制定、遷移實施和業務驗證等步驟完成了學校眾多業務系統和服務器的遷移工作，全面支撐了學校的信息化需求，在未來將繼續為學校數字化轉型和業務系統建設提供充分的基礎設施運行保障。

作者簡介：

張光華（1986—），碩士，工程師，研究方向：高校信息化建設管理、計算機算法、現代教育技術等。