服務器虛擬化技術(shù)在承鋼的應用

2019-11-14 08:17李小娟隆巖

軟件 2019年9期

李小娟隆巖

摘 ?要：虛擬化技術(shù)是當今最熱門的IT技術(shù)之一，基于服務器虛擬化的優(yōu)勢和承鋼公司在服務器管理上的困境和現(xiàn)實需要，項目以服務器為中心，利用虛擬化技術(shù)對整個IT設(shè)備進行了重新規(guī)劃，實現(xiàn)了公司現(xiàn)有的主要應用和服務器實現(xiàn)虛擬化，通過實際應用取得了在利用效率、安全性、成本上等方面的良好效果。

關(guān)鍵詞：?虛擬化;服務器虛擬化;資源

中圖分類號：?TP393.01 ????文獻標識碼：?A????DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.09.051

本文著錄格式：李小娟，隆巖. 服務器虛擬化技術(shù)在承鋼的應用[J]. 軟件，2019，40（9）：222-224

A Study on the Application of Server Virtualization Technology in HBIS Group Chengsteel Company

LI Xiao-juan，?LONG Yan

（Automation Center， HBIS Group Chengsteel Company， Chengde， Hebei 067002）

【Abstract】： A project aiming to meet the realistic need for server management and thus resolve the dilemma is required in HBIS Group Chengsteel Company （also referred to as Chengsteel）. Focusing on servers， the project makes a re-planning for all the IT devices based on virtualization technology， one of the most popular IT technologies today， and the advantages of server virtualization. In this way， existing main applications and server virtualization are achieved in Chengsteel. Furthermore， marked effects on utilization efficiency， security， cost， etc. are obtained through practical application.

【Key words】： Virtualization; Server virtualization; Resources

0??引言

虛擬化技術(shù)是當今最熱門的IT技術(shù)之一，已成為企業(yè)應用的重點技術(shù)。虛擬化（Virtualization）是一種資源管理技術(shù)，是將計算機的各種實體資源，如服務器、網(wǎng)絡、內(nèi)存及存儲等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，打破實體結(jié)構(gòu)間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來應用這些資源。這些資源的新虛擬部分是不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式，地域或物理組態(tài)所限制。服務器虛擬化是虛擬化技術(shù)在服務器資源整合上的具體應用，其好處在于可以有效提升服務器利用效率，提升安全性和降低運維的難度和成本^[1]。

河鋼承鋼作為河鋼集團的一級子公司、大型國有企業(yè)，經(jīng)過多年持續(xù)的信息化建設(shè)，已經(jīng)擁有近百套應用系統(tǒng)，服務器也已經(jīng)達到兩百余臺的龐大規(guī)模。一方面，基于兩化融合重要意義和作用的認識，企業(yè)的信息化需求不斷增長，業(yè)務部門對IT部門的需求越來越多，而更多的應用往往就意味著更多的服務器采購部署。購買新的服務器，不但增加系統(tǒng)實施成本，而且還會帶來更多電力和空調(diào)等機房環(huán)境的運行成本。另一方面，越來越多的服務器硬件部署進一步加劇了基礎(chǔ)架構(gòu)的復雜程度，尤其是服務器的部署、更新和維護加劇了運維工作的工作量和復雜度^[2-3]。

為此，基于服務虛擬化在利用效率、安全性、成本上的優(yōu)勢和河鋼承鋼在服務器管理上的困境和現(xiàn)實需要，河鋼承鋼信息中心以虛擬化技術(shù)為支撐，針對服務器的虛擬化整合勢在必行。

1??整體規(guī)劃與部署

1.1??整體規(guī)劃

項目以服務器為中心，利用虛擬化技術(shù)來解決高性能的物理硬件產(chǎn)能過剩和老的舊的硬件產(chǎn)能過低的重組重用，透明化底層物理硬件，從而最大化的利用物理硬件。對整個IT系統(tǒng)資源設(shè)備，如服務器、交換機、機架、網(wǎng)線、機房環(huán)境設(shè)備等進行整體的重新規(guī)劃，并對舊服務器設(shè)備利舊更新。圖1是實施VMware虛擬化方案的IT整體架構(gòu)^[4]。

1.2計算資源池部署

基礎(chǔ)架構(gòu)平臺最核心的能力是提供服務器的資源池，必須借助服務器虛擬化技術(shù)實現(xiàn)計算、存儲及內(nèi)存的資源共享，提高系統(tǒng)資源使用率。結(jié)合公司系統(tǒng)資源現(xiàn)狀，服務器虛擬化資源設(shè)計為三類：x86服務器資源池、小型機資源池和其他服務器資源池。

x86技術(shù)由于得到非常快速地發(fā)展，其性能、可靠性、可用性、低廉的成本已經(jīng)成為了從現(xiàn)在到未來8-10年內(nèi)服務器發(fā)展的主流。因此，在新一代數(shù)據(jù)中心虛擬化資源池的設(shè)計中，把x86服務器虛擬化資源池作為數(shù)據(jù)中心未來的核心架構(gòu)，運行生產(chǎn)系統(tǒng)的應用中間件、Web中間件、數(shù)據(jù)庫等，也提供開發(fā)測試的支持如圖2。

2??項目實施

2.1服務器虛擬化整合

通過VMware vSphere虛擬化將?x86 服務器轉(zhuǎn)變?yōu)楠毩⒂诘讓佑布\行的虛擬機，使其硬件資源更充分地利用。將現(xiàn)有物理服務器運行的數(shù)據(jù)庫和應用系統(tǒng)遷移到虛擬化平臺中，提高資源利用率;每個虛擬機部署安裝Windows、Linux、Solaris 等操作系統(tǒng)，并安裝運行各業(yè)務軟件應用系統(tǒng)^[5-6]。

項目一階段部署6臺服務器，然后采用逐漸擴展的方式，最終達到10臺主機的規(guī)模。滿足了將公司現(xiàn)有的主要應用和服務器實現(xiàn)虛擬化，并通過在線遷移技術(shù)，在不影響服務正常運行的前提下將應用系統(tǒng)進行了平滑的遷移。在后續(xù)應用中，又根據(jù)實際的應用效果對具體的資源進行了優(yōu)化配置。

2.2虛擬化集中管理服務

構(gòu)建VMware虛擬化集中管理服務vCenter，來統(tǒng)一管理虛擬化資源池中的虛擬機和硬件系統(tǒng)資源;利用網(wǎng)卡綁定、存儲多路徑、虛擬機動態(tài)遷移、存儲動態(tài)遷移、虛擬機高可用、應用高可用、容錯等功能，大幅提高數(shù)據(jù)的可用性;虛擬化分布式資源負載均衡能力可持續(xù)監(jiān)控存儲、CPU 和?RAM 利用率，并根據(jù)預定義策略（這些策略反映組織的業(yè)務需求和優(yōu)先事務）自動分配可用系統(tǒng)資源。系統(tǒng)將所有虛擬服務器作為一個整體資源統(tǒng)一進行管理，并按實際需求自動動態(tài)調(diào)配存儲資源、網(wǎng)絡/存儲IO、容量擴展，在保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行的前提下，實現(xiàn)資源利用最大化和靈活擴展^[7]。

3??應用效果

項目完成后，應用效果顯著，主要體現(xiàn)在：

3.1整體效率提升

虛擬化可以實現(xiàn)整體優(yōu)化。企業(yè)的單機服務器中往往在著個別服務器高負荷運轉(zhuǎn)，而大部分服務器低效運行并存的情況，據(jù)實際測算，平均利用率一般在20%-30%，這導致了大量的硬件、空間以及電力的浪費。而應用虛擬化后服務器的利用效率可以達到60%-80%，一臺服務器可替代原多臺服務器，且動態(tài)資源配置保證了服務器的負荷比較均衡^[8]。

3.2安全性提高

虛擬化技術(shù)利用數(shù)據(jù)快照、虛擬存儲等安全機制實現(xiàn)操作系統(tǒng)級別的備份和恢復，提升服務器運行的可靠性、可用性，提高業(yè)務連續(xù)性的級別，降低了故障率、減少了系統(tǒng)故障恢復時間。特別是虛擬機的容錯機制（Fault Tolerance）可提供更高級別的安全保證，它允許用戶對任何虛擬機進行保護以防止主機發(fā)生故障時丟失數(shù)據(jù)、事務或連接^[9-10]。

3.3更快的重新部署和備份

物理機轉(zhuǎn)換為虛擬機，建立虛擬機的模版、克隆、快照和整機備份，在虛擬化環(huán)境內(nèi)實現(xiàn)快速部署和完全備份，并實現(xiàn)完全快速整機的恢復。

3.4業(yè)務的靈活配置

業(yè)務重點變化時，通過虛擬化技術(shù)進行動態(tài)資源配置，可以更靈活、更快地分配計算、存儲資源，提高IT對業(yè)務的靈活適應力。

3.5成本大幅下降

服務器虛擬化可以通過整合和資源充分利用減少服務器的購置，在不增加投入的情況下滿足企業(yè)新應用對服務器的需求，大大降低新服務器購置的經(jīng)濟成本。

服務器數(shù)量的減少也意味著更少的直接電力消耗和包括空調(diào)在內(nèi)的機房環(huán)境保持費用的降低，使機房整體運營成本降低。

另外，虛擬化可以提高整體的易用性，維護更加方便，也降低了IT人員運維的時間成本。

4??結(jié)論

結(jié)合以上優(yōu)點，虛擬化技術(shù)所體現(xiàn)的不僅在于系統(tǒng)資源整合、降低運營成本，還使得企業(yè)在系統(tǒng)平臺架構(gòu)達到主流先進技術(shù)水平，體現(xiàn)了企業(yè)IT技術(shù)實力。

服務器虛擬化，為公司信息化提供了高效快捷的基礎(chǔ)平臺，是企業(yè)邁向大數(shù)據(jù)、云計算的底層基礎(chǔ)。為河鋼承鋼實現(xiàn)工廠大數(shù)據(jù)和智能化提供了基礎(chǔ)平臺保障，企業(yè)基礎(chǔ)架構(gòu)平臺最終實現(xiàn)云計算。

參考文獻