引言
隨著各種應(yīng)用系統(tǒng)的部署以及專業(yè)軟件的應(yīng)用，同一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行兩個(gè)不同的軟件或應(yīng)用系統(tǒng)可能導(dǎo)致的沖突使得電力設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)服務(wù)器的數(shù)量不斷增加。在滿足生產(chǎn)需求的同時(shí)，服務(wù)器的利用率以及其他管理問題也不斷顯現(xiàn)出來。
主要表現(xiàn)為：一是服務(wù)器利用率低，由于應(yīng)用系統(tǒng)或?qū)I(yè)軟件的沖突，往往在服務(wù)器上只能部署一種應(yīng)用系統(tǒng)，造成服務(wù)器的使用率不高，只有5％～15％。二是硬件購(gòu)置成本高，要推廣使用新的應(yīng)用系統(tǒng)及新軟件，往往需要再次購(gòu)置安全、穩(wěn)定、高效的服務(wù)器，需要花費(fèi)昂貴的購(gòu)置硬件費(fèi)用。三是操作系統(tǒng)成本的增長(zhǎng)，購(gòu)置新服務(wù)器后，還得購(gòu)買正版操作系統(tǒng)和新軟件，同樣需要花費(fèi)昂貴的購(gòu)置軟件費(fèi)用。四是機(jī)房用電量上升，大量電氣設(shè)備的啟用，使機(jī)房成了耗電大戶，而設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的噪聲，使得機(jī)房環(huán)境更差。
經(jīng)過研究和安裝測(cè)試，采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以解決上述問題。在整合各種應(yīng)用系統(tǒng)的同時(shí)，既提高了硬件的利用率、降低了不斷增加的生產(chǎn)成本、有效減少了服務(wù)器的占地面積，還為上海電力設(shè)計(jì)院的網(wǎng)絡(luò)更新以及新應(yīng)用系統(tǒng)的推廣，提供了更多的利用空間。
1 服務(wù)器虛擬化技術(shù)
1．1 服務(wù)器虛擬化的構(gòu)建
當(dāng)下的x86汁算機(jī)是專為運(yùn)行單個(gè)操作系統(tǒng)和單個(gè)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)的，因此計(jì)算機(jī)的諸多功能遠(yuǎn)未得到允分利用。借助虛擬化，可以在單臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)，每個(gè)虛擬機(jī)都可以在多個(gè)環(huán)境之間共享同一臺(tái)物理機(jī)的資源。不同的虛擬機(jī)可以在同一臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)以及多個(gè)應(yīng)用程序。VMware公司是虛擬化領(lǐng)域的市場(chǎng)引領(lǐng)者，使用虛擬化技術(shù)的客戶已經(jīng)超過17萬家，包括財(cái)富100強(qiáng)中的全部企業(yè)。
VMware虛擬化平臺(tái)基于可投入商業(yè)使用的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)建。使用像VMware vSphere和VMware ESxi這樣的軟件，可以轉(zhuǎn)變或“虛擬化”基于x86的計(jì)算機(jī)的硬件資源(包括cPU、RAM、硬盤和網(wǎng)絡(luò)控制器)，以創(chuàng)建功能齊全、可像“真實(shí)”計(jì)算機(jī)一樣運(yùn)行其自身操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的虛擬機(jī)。每臺(tái)虛擬機(jī)包含1套完整的系統(tǒng)，因而不會(huì)有潛在沖突。
VMware虛擬化技術(shù)是在計(jì)算機(jī)或主機(jī)操作系統(tǒng)上面插入1個(gè)精簡(jiǎn)的軟件層。該軟件層包含一個(gè)以動(dòng)態(tài)和透明方式分配硬件資源的虛擬機(jī)監(jiān)視器(或稱“管理程序”)。多個(gè)操作系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)行在單臺(tái)物理機(jī)上，彼此之間共享硬件資源。由于是將整臺(tái)計(jì)算機(jī)(包括CPU、內(nèi)存、操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備)封裝起來，因此虛擬機(jī)可與所有標(biāo)準(zhǔn)的x86操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序兼容，同時(shí)在單臺(tái)計(jì)算機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，每個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序，都可以在需要時(shí)訪問其所需的資源。
1．2服務(wù)器虛擬化的策略
在整合前，制定1個(gè)科學(xué)的虛擬化實(shí)施策略來指導(dǎo)服務(wù)器虛擬化工作十分重要。
1)現(xiàn)狀分析
列出現(xiàn)有每臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)或?qū)I(yè)軟件的清單，統(tǒng)計(jì)一下有多少臺(tái)服務(wù)器處于單一應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行，是否還有以往遺留下來的老程序在運(yùn)行。這樣可以確定哪些服務(wù)器可以列入第一批遷移目標(biāo)。
2)抓住難點(diǎn)
在記錄每臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行情況時(shí)，特別要記錄下那些通過安裝加密狗來達(dá)到版權(quán)保護(hù)的服務(wù)器。曾使用wmware或其他虛擬軟件生成的虛擬機(jī)，因無法找到原有加密狗而最終放棄走服務(wù)器虛擬化的教訓(xùn)記憶猶新，同時(shí)要關(guān)注使用服務(wù)器硬件信息生成軟件使用注冊(cè)碼的服務(wù)器。
3)撇開重點(diǎn)
PDM管理系統(tǒng)是上海電力設(shè)計(jì)院生產(chǎn)系統(tǒng)的核心，需要占用大量的I／O和內(nèi)存資源，不適合和其他服務(wù)器上的應(yīng)用系統(tǒng)共享虛擬服務(wù)器的硬件，可不將此系統(tǒng)遷移至虛擬機(jī)。
4)備份與集中存儲(chǔ)采取服務(wù)器虛擬化技術(shù)后，為將來的集中網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)提供了可能。之前由于成本或者其他原因沒有接入到存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)(SAN，ISCSI和NAS)的服務(wù)器，整合后物理服務(wù)器數(shù)量減少，可以考慮接入到存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，充分利用網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的優(yōu)勢(shì)，將這些分散的數(shù)據(jù)集中管理備份，為這些服務(wù)器和應(yīng)用的容災(zāi)打下基礎(chǔ)。同時(shí)，通過虛擬機(jī)的特有功能和網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)的有效結(jié)合，提升系統(tǒng)的可用性、移動(dòng)性和靈活性。
1．3服務(wù)器虛擬化的配置
基于電力企業(yè)較高的可用性規(guī)劃要求以及業(yè)務(wù)應(yīng)用的特點(diǎn)，服務(wù)器虛擬化采用高性能雙機(jī)方案。系統(tǒng)涉及的所有服務(wù)器及應(yīng)用系統(tǒng)、專業(yè)軟件，均集中運(yùn)行于這兩臺(tái)服務(wù)器中。同時(shí)，所有應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)，集中存儲(chǔ)在后端高性能存儲(chǔ)器上。通過虛擬軟件，所有系統(tǒng)均可實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備、在線遷移、自動(dòng)化資源調(diào)整、統(tǒng)一監(jiān)控的需求。最大的優(yōu)點(diǎn)是日后系統(tǒng)需求擴(kuò)展服務(wù)器以提高整體性能時(shí)，不需要中斷業(yè)務(wù)應(yīng)用，不需要重新安裝所有服務(wù)器或桌面操作系統(tǒng)，可通過增加主機(jī)的方式，快速提高系統(tǒng)整體性能，符合業(yè)內(nèi)倡導(dǎo)的“隨需應(yīng)變，按需增長(zhǎng)”的企業(yè)IT發(fā)展模式。
1．3．1硬件和軟件的配置
1)硬件方面
HP刀片服務(wù)器+SAN光纖存儲(chǔ)。服務(wù)器采用HP BladeSystem 7000刀片機(jī)箱，配置2臺(tái)HP BI，680c刀片服務(wù)器。存儲(chǔ)設(shè)備采用HP StorageWorks MSA2000FC雙控制器磁盤陣列，配置12×450 GB SAs硬盤，可存儲(chǔ)容量為4．5 TB左右，通過光纖線纜連接到刀片系統(tǒng)，為整個(gè)系統(tǒng)提供高速、安全、可靠的存儲(chǔ)空間。
2)軟件方面采用
SAN集中存儲(chǔ)方式，將每個(gè)虛擬機(jī)的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的SAN集中存儲(chǔ)陣列上，VMware VMFS(虛擬機(jī)文件系統(tǒng))是一種高性能的群集文件系統(tǒng)，允許多個(gè)Esx(通用環(huán)境下分區(qū)和整合系統(tǒng)的虛擬主機(jī)軟件)server安裝同時(shí)訪問同一虛擬機(jī)存儲(chǔ)。支持通過VMware Center Server、VMware VMotionTM技術(shù)、VMware DRS(分布式資源調(diào)度程序)和vMware HA(vMware High Availability)提供的基于虛擬化的分布式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)。由于VMware的虛擬架構(gòu)系統(tǒng)中的虛擬機(jī)被封裝成1個(gè)檔案文件和若干相關(guān)環(huán)境配置文件，通過將這些文件放在SAN存儲(chǔ)陣列上的文件系統(tǒng)中，可以讓不同服務(wù)器上的虛擬機(jī)都可以訪問該文件，從而消賒了單點(diǎn)故障。
虛擬化軟件采用VMware vSphere 5企業(yè)版平臺(tái)軟件，并配置VMware vCenter Server服務(wù)器作為虛擬化平臺(tái)的管理中心。
2臺(tái)HP BL680c刀片服務(wù)器連接到MSA2000光纖磁盤陣列，運(yùn)行VMware vSphere5企業(yè)版平臺(tái)軟件，通過VMware HA配置為集群系統(tǒng)，為上海電力設(shè)計(jì)院提供高可靠、可動(dòng)態(tài)配置的IT資源平臺(tái)。
1．3．2 VMware系統(tǒng)功能
1)VMware VMotion功能
該功能使得應(yīng)用服務(wù)器在ESX虛擬服務(wù)器硬件環(huán)境出現(xiàn)問題時(shí)，能夠自動(dòng)遷移到另一臺(tái)ESX虛擬服務(wù)器上運(yùn)行，不會(huì)因?yàn)橛布h(huán)境出現(xiàn)的問題而導(dǎo)致應(yīng)用服務(wù)停止運(yùn)作，確保業(yè)務(wù)的連續(xù)性。
2)VMware VCB技術(shù)
當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)出現(xiàn)損壞時(shí)，利用定時(shí)針對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)做備份，可以在最短的時(shí)間內(nèi)將系統(tǒng)恢復(fù)到健康的應(yīng)用系統(tǒng)生產(chǎn)環(huán)境。
3)VMware HA功能
在整個(gè)虛擬化IT環(huán)境中提供較高的可用性，避免出現(xiàn)傳統(tǒng)群集解決方案的成本或復(fù)雜性。VMware HA可為在虛擬機(jī)中運(yùn)行的任何應(yīng)用程序，提供經(jīng)濟(jì)高效的可用性解決方案，而不需要考慮其應(yīng)用操作系統(tǒng)設(shè)置或應(yīng)用系統(tǒng)基礎(chǔ)硬件配置，也不需要專門的備用硬件和附加軟件支持。
4)VMware系統(tǒng)功能
不但提供VMwareHA，VMware VMotion，VMware DRS的系統(tǒng)資源得到充分運(yùn)用和自動(dòng)調(diào)節(jié)，而且自動(dòng)平衡應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)cPU、內(nèi)存的資源分配，保證應(yīng)用系統(tǒng)維持在最佳運(yùn)行狀態(tài)以及關(guān)鍵性應(yīng)用系統(tǒng)不間斷運(yùn)行。
5)VMware Data Recovery功能可以在不用額外投資的情況下，完成對(duì)重要虛擬機(jī)的備份，不但支持快速備份到磁盤，而且支持快速和完全的恢復(fù)，從而預(yù)防虛擬環(huán)境中的數(shù)據(jù)丟失。
VMware Data Recovery
利用內(nèi)置的重復(fù)數(shù)據(jù)消除技術(shù)，節(jié)省大量磁盤空間。該技術(shù)可在備份數(shù)據(jù)流向磁盤時(shí)消除重復(fù)存儲(chǔ)塊，并保留虛擬機(jī)的多個(gè)時(shí)間點(diǎn)副本，僅使用一小部分存儲(chǔ)空間。在虛擬機(jī)將數(shù)據(jù)備份到磁盤時(shí)，進(jìn)行重復(fù)數(shù)據(jù)消除操作，以高效利用備份時(shí)段和可用資源。
2 服務(wù)器虛擬化的測(cè)試
為了保證上海電力設(shè)計(jì)院生產(chǎn)的連續(xù)性和不可中斷性，在正式實(shí)施服務(wù)器虛擬化前分4個(gè)階段進(jìn)行測(cè)試。
第1階段提供一個(gè)虛擬化平臺(tái)：主要是服務(wù)器分區(qū)功能，即在一臺(tái)物理服務(wù)器上同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)虛擬服務(wù)器。這時(shí)就可以將“現(xiàn)狀分析”階段中那些功能單一的服務(wù)器遷移至虛擬服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試。此時(shí)觀察虛擬機(jī)的CPU、I／0、內(nèi)存使用、客戶端響應(yīng)時(shí)間等情況。經(jīng)過多個(gè)工作測(cè)試，這階段順利通過。
第2階段將使用軟件加密狗以及使用服務(wù)器硬件信息生成軟件使用注冊(cè)碼的服務(wù)器遷移至虛擬服務(wù)器進(jìn)行測(cè)試。VMware軟件經(jīng)過升級(jí)后，已很好地解決了之前虛擬機(jī)無法訪問加密狗的問題。這個(gè)技術(shù)難題的解決，為上海電力設(shè)計(jì)院使用服務(wù)器虛擬化掃清了一個(gè)技術(shù)障礙。
第3階段在虛擬平臺(tái)的基礎(chǔ)上引入虛擬架構(gòu)：增加了虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移、高可用性、動(dòng)態(tài)資源管理、整合備份，以及提供了容量測(cè)試、物理機(jī)到虛擬機(jī)轉(zhuǎn)換(P2V)和其他一些工具。主要應(yīng)用于對(duì)物理服務(wù)器整合、高可用環(huán)境。
第4階段增加虛擬化架構(gòu)的管理和自動(dòng)化工作：該階段是在第3階段的基礎(chǔ)上，使IT應(yīng)用在虛擬化的基礎(chǔ)上變得更加簡(jiǎn)單、高效和低成本。例如：集成的整合和轉(zhuǎn)換功能、自動(dòng)的系統(tǒng)軟件更新功能、綠色節(jié)電功能等。同時(shí)，VMware的第四代虛擬化產(chǎn)品還提供了整合的災(zāi)難恢復(fù)管理(SRM)、虛擬桌面管理(VDM)、軟件開發(fā)和測(cè)試管理(LM)等產(chǎn)品。
3 服務(wù)器虛擬化的建議
為了最大限度地減小對(duì)企業(yè)業(yè)務(wù)的影響，建議采用以熱遷移為主，對(duì)部分熱遷移失敗的服務(wù)器，可以采用冷克隆的方式進(jìn)行遷移。利用VMware vCenter Server 自帶的VMwarevCenter Converter使用戶可以快速、簡(jiǎn)單、輕松地將基于Microsoft Wind。ws的物理服務(wù)器轉(zhuǎn)換為VMware格式的虛擬服務(wù)器。
為了保證整個(gè)遷移過程順利，將業(yè)務(wù)影響降低到最低，建議對(duì)涉及的服務(wù)器事先進(jìn)行一次測(cè)試遷移，以防在正式遷移過程中出現(xiàn)問題。
采用冷克隆方法將物理服務(wù)器的數(shù)據(jù)克隆到虛擬機(jī)時(shí)，由于冷克隆方式需要服務(wù)器停機(jī)或者重新啟動(dòng)，可能會(huì)對(duì)業(yè)務(wù)有些影響，因此建議專門安排在可以停止服務(wù)的時(shí)間內(nèi)完成遷移工作。
4 結(jié)語
針對(duì)企業(yè)服務(wù)器利用率低、更新設(shè)備費(fèi)用大、新設(shè)備需要安置、原有機(jī)房狹小等實(shí)際問題，可以采用VMware虛擬化技術(shù)來解決問題。通過分析服務(wù)器虛擬化技術(shù)的特點(diǎn)，結(jié)合企業(yè)的實(shí)際運(yùn)作情況，提出了實(shí)施服務(wù)器虛擬化技術(shù)的整體策略及分步措施，用以安全、平滑、有效地遷移至虛擬機(jī)，從而進(jìn)一步提高企業(yè)系統(tǒng)資源利用率，降低服務(wù)器總成本。VMware虛擬化技術(shù)在上海電力設(shè)計(jì)院已經(jīng)成功地通過測(cè)試，相信服務(wù)器虛擬化后帶給電力設(shè)計(jì)的好處將是革命性的。
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺(tái)是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：基于服務(wù)器虛擬化技術(shù)的構(gòu)建、測(cè)試和建議
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