摘 要目前，很多企業(yè)的數(shù)據(jù)中心隨著業(yè)務的擴展變得越來越龐大，企業(yè)為服務器及數(shù)據(jù)中心每年的電費和維護成本上升得很快，并有進一步加快的趨勢。同時，高成本的投入并未帶來十分理想的投資回報。如何充分利用先進的虛擬化應用技術來解決上述資源問題是業(yè)界正在探討的問題。本文就如何合理的利用虛擬化應用技術提高管理水平和提高資源利用率進行研究。

【關鍵詞】虛擬化 服務器 資源 策略

1 前言

隨著企業(yè)信息化工作的開展，每年都會有新的信息應用系統(tǒng)投入使用，由于每個系統(tǒng)采用的數(shù)據(jù)庫后臺、中間件以及開發(fā)廠商的開發(fā)技術不同，不同的系統(tǒng)很難在一個服務器上共同運行，因此每個信息應用都會有各自的服務器采購需求。今年就有中石化總部推廣的LIMS升級項目等系統(tǒng)需要采購5臺服務器，今后隨著各類應用系統(tǒng)的增加服務器需求還會不斷增加。這些服務器運行起來，不僅增加噪音，還消耗能源。同時，安裝和維護這些服務器也極大的增加了企業(yè)的管理和維護開銷。更為重要的是，在一般情況下，由于沒有大量的服務請求，大多數(shù)服務器在大部分時間里其CPU、網(wǎng)絡帶寬和存儲空間都處于空閑狀態(tài)，硬件利用率低下。

2 應用現(xiàn)狀及存在問題

石油化工總廠目前總共有服務器硬件系統(tǒng)42臺，根據(jù)服務器正常使用年限8年，目前部分服務器已接近使用年限，會逐漸報廢退出使用，為維持系統(tǒng)的正常運行需要購買替代服務器。同時隨著服務器的不斷增加，還會增加石油化工總廠的采購成本負擔，增大機房的電源、空調等設備的壓力，增加耗電成本和維護維修成本。

在運維過程中我們發(fā)現(xiàn)以下幾個問題：

（1）總廠業(yè)務系統(tǒng)逐年遞增，信息采集、管理和發(fā)布都相互獨立理，從而形成了多個各自孤立的信息系統(tǒng)，為信息管理帶來了一定的困難。

（2）運營成本高，隨著應用系統(tǒng)的上線，逐漸積累了大量IT設備，隨之而來的運營和維護成本也逐漸升高。

（3）業(yè)務連續(xù)性保障低，大部分系統(tǒng)均無容錯手段，一旦發(fā)生故障造成業(yè)務中斷，影響生產(chǎn)的正常進行。

（4）缺乏可管理性，設備數(shù)量太多難以管理，新服務器和應用的部署時間長；使用效率低，應用成本無法評估，無法做到精細化管理。

3 服務器虛擬化技術方案

3.1 總體結構及主要功能

服務器虛擬化技術是近年發(fā)展成熟的一項服務器技術，就是在一套高性能高可靠性的服務器和存儲硬件系統(tǒng)上，通過虛擬機軟件平臺，虛擬出很多服務器，每個應用系統(tǒng)在這些虛擬服務器上獨立運行，就像在常規(guī)服務器上一樣。運行在虛擬服務器上的操作系統(tǒng)和應用程序不直接控制內存、硬盤和網(wǎng)絡端口等資源，而是由位于操作系統(tǒng)和應用程序之間的虛擬機截取與硬件交互的請求并在認為合適時對它們進行處理，整個過程對運行于其上的應用系統(tǒng)是透明的。

虛擬服務器系統(tǒng)主要由硬件服務器、存儲設備、數(shù)據(jù)交換設備和虛擬服務器軟件構成。

3.2 技術方案

使用基于軟件的虛擬化解決方案，采用四層架構，第一層是應用層，第二層是虛擬機層，第三層是虛擬服務器軟件操作系統(tǒng)層，第四層是由服務器、存儲設備和數(shù)據(jù)交換設備組成的硬件物理層。

3.2.1 各子系統(tǒng)主要功能

服務器硬件子系統(tǒng)：高性能的服務器硬件系統(tǒng)是整個虛擬服務器系統(tǒng)的基礎，是各虛擬機上應用指令的真正執(zhí)行者，決定了整個系統(tǒng)的性能高低。

存儲子系統(tǒng)：大容量高可靠的存儲設備用于為應用系統(tǒng)提供存儲空間。

數(shù)據(jù)交換子系統(tǒng)：用于服務器和存儲間的數(shù)據(jù)交換，以及服務器系統(tǒng)和外部網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交換。

虛擬服務器操作系統(tǒng)軟件子系統(tǒng)：用于在硬件設備之上進行虛擬機的建立，在各虛擬鍵之間進行資源分配和負載均衡，是整個系統(tǒng)的關鍵。

3.2.2 系統(tǒng)集成方案

根據(jù)建設需求，整個方案基于VMware虛擬化架構，利用vSphere平臺技術優(yōu)化企業(yè)IT運行環(huán)境，通過高速FC或IP數(shù)據(jù)交換機連接到后臺的高性能存儲網(wǎng)絡，實現(xiàn)數(shù)據(jù)后臺的集中計算資源的統(tǒng)一調度和統(tǒng)一存儲處理，利用千兆網(wǎng)絡為各需求單位提供服務。

4 服務器虛擬化技術實施效果

將逐步替代石油化工總廠的現(xiàn)有的大部分中輕量級應用服務器，并且大大減少新服務器的采購，在運行效率方面有以下幾個方面的提高：

4.1 節(jié)省硬件成本

雖然虛擬服務器系統(tǒng)一次性投入較高，但其可以通過將整合多個物理服務器到一個物理服務器降低軟件硬件成本。

4.2 降低運營成本

虛擬服務器技術降低了硬件設施的物理占地面積，節(jié)約了機架空間，同時還降低了耗電量和制冷需求，做到環(huán)保節(jié)能降耗。

4.3 提高可靠性

由于虛擬服務器系統(tǒng)采用N+1的集群架構和獨立的存儲系統(tǒng)，使得系統(tǒng)的性能和可靠性都很高，而運行于其上的虛擬服務器就都具備同樣的高可靠性。

4.4 靈活配置系統(tǒng)資源

虛擬服務器系統(tǒng)可以自動完成系統(tǒng)的CPU、內存、存儲等資源分派，自動做到負載均衡，通過對系統(tǒng)優(yōu)先級的劃分，可以保證關鍵應用優(yōu)先取得系統(tǒng)資源，為應用系統(tǒng)提供更好的性能和內在的持續(xù)性。

4.5 易于升級

如果虛擬服務器系統(tǒng)性能出現(xiàn)問題，可以通過對原有系統(tǒng)進行擴展解決問題。

5 結束語

隨著虛擬化技術的成熟，它必將成為下一代數(shù)據(jù)中心最重要的核心。目前虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心的應用帶來了IT服務流程的改變，數(shù)據(jù)中心過去那種孤島模式將被打破，這就要求企業(yè)管理人員需要以更加廣闊的視角來審視虛擬化、運用虛擬化。數(shù)據(jù)中心虛擬化的問題，未來將集中在兩個方向，一個是管理，另外一個是風險控制。事實上，對企業(yè)而言，數(shù)據(jù)中心虛擬化不再僅僅屬于戰(zhàn)術層面，它已經(jīng)上升到戰(zhàn)略地位，企業(yè)更需要從全局的高度去考慮其今后的發(fā)展。

作者簡介

申寶濱，男，從事信息及網(wǎng)絡維護專業(yè)。

作者單位

中國石化勝利油田分公司石油化工總廠 山東省東營市 257000