中國(guó)石化上海石油分公司是中國(guó)石化直屬的一家大型銷售企業(yè)，主營(yíng)汽、柴、煤、潤(rùn)滑油等石化產(chǎn)品 的批發(fā)、零售、直銷配送和倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)務(wù)，擁有近600座加油站、4座油庫(kù)，市場(chǎng)占有率70%左右。

    該公司多年來(lái)信息化應(yīng)用能力持續(xù)深化，管理水平不斷提高。同時(shí)，信息管理和運(yùn)行維護(hù)也逐漸面臨不少問(wèn)題和困難，在一定程度上影響了企業(yè)持續(xù)提升經(jīng)營(yíng)管理的能力。主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

    a)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后于信息管理與應(yīng)用。目前，120m²的數(shù)據(jù)中心機(jī)房已承載了146臺(tái)各類服務(wù)器和配套設(shè)備，機(jī)房空間已趨于飽和，電力和空調(diào)系統(tǒng)已滿負(fù)荷工作。為滿足信息系統(tǒng)建設(shè)的需要，機(jī)房等信息基礎(chǔ)設(shè)施還需要不斷擴(kuò)容，在一定程度上影響了信息化建設(shè)的持續(xù)發(fā)展。

    b)信息系統(tǒng)和配套設(shè)備的運(yùn)維工作量大、運(yùn)營(yíng)成本高。隨著企業(yè)信息化建設(shè)的不斷深入，信息系統(tǒng)的運(yùn)維工作量、管理難度、運(yùn)營(yíng)成本在不斷增長(zhǎng)，而投入產(chǎn)出的效率卻在不斷降低。

    c)部分非關(guān)鍵信息系統(tǒng)可靠性差、利用效率低。除了有高度冗余的關(guān)鍵應(yīng)用系統(tǒng)外，企業(yè)通常還需要有一些非關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用來(lái)支持日常經(jīng)營(yíng)管理的需要，如：系統(tǒng)間接口、文件傳輸、即時(shí)通信、系統(tǒng)開(kāi)發(fā)測(cè)試等。這些系統(tǒng)由于投人少，通常會(huì)使用一些低端設(shè)備，且不做冗余配置，導(dǎo)致了穩(wěn)定性和可靠性較差。

    隨著信息化建設(shè)的不斷深入，企業(yè)信息管理部門(mén)迫切需要通過(guò)新的技術(shù)和手段，整合并減少系統(tǒng)設(shè)備資源，為新項(xiàng)目建設(shè)預(yù)留出場(chǎng)地空間和基礎(chǔ)設(shè)施資源；降低系統(tǒng)設(shè)備資源的各項(xiàng)管理和運(yùn)營(yíng)成本；提升系統(tǒng)設(shè)備資源的利用效率和可靠性，改善非關(guān)鍵信息系統(tǒng)的服務(wù)等級(jí)。

    如今，日趨成熟的服務(wù)器虛擬化技術(shù)，到底能給企業(yè)的信息化建設(shè)和管理帶來(lái)什么樣的改變，其應(yīng)用價(jià)值又有多少，筆者就此做以下分析探討。

1 服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用研究

    1．1 服務(wù)器虛擬化簡(jiǎn)述

    服務(wù)器虛擬化技術(shù)是目前比較熱門(mén)的云計(jì)算技術(shù)中相對(duì)比較成熟的一項(xiàng)虛擬化技術(shù)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，服務(wù)器虛擬化就是通過(guò)技術(shù)手段將服務(wù)器等硬件資源整合后，按需交付給軟件使用的一種模式。該模式可有效地將系統(tǒng)硬件資源和軟件應(yīng)用進(jìn)行分離，使信息管理人員能隨時(shí)隨地將服務(wù)器資源分配給最需要的應(yīng)用負(fù)載，提高管理和利用效率，從而減少為單個(gè)工作負(fù)載峰值而儲(chǔ)備的硬件資源。

    1．2 服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用價(jià)值

    利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以將企業(yè)的數(shù)據(jù)中心構(gòu)建一個(gè)虛擬資源池，用戶可以把虛擬出來(lái)的資源看成是專屬于他們的，信息部門(mén)的管理人員則可在企業(yè)范圍內(nèi)管理和優(yōu)化整個(gè)資源池。而這種利用虛擬化技術(shù)構(gòu)建的服務(wù)模式，所帶來(lái)的應(yīng)用價(jià)值有以下三個(gè)方面：

    a)節(jié)省總擁有成本(TCO)。通過(guò)服務(wù)器虛擬化技術(shù)，可以將多臺(tái)物理服務(wù)器上的多個(gè)應(yīng)用服務(wù)整合到一臺(tái)物理服務(wù)器中，當(dāng)整合比控制在(10～15)：1時(shí)，通常可以降低40的軟硬件成本，服務(wù)器的平均利用率可從5 ～15 提高到60 ～80 ；運(yùn)營(yíng)成本可降低70 ～80 。

    b)提高運(yùn)營(yíng)效率。通過(guò)服務(wù)器虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的軟硬件分離，通�？梢允剐畔⑾到y(tǒng)部署時(shí)間從小時(shí)級(jí)提升至分鐘級(jí)，服務(wù)器系統(tǒng)重建和應(yīng)用服務(wù)恢復(fù)時(shí)間從平均20～40 h提升至15～30min，系統(tǒng)硬件維護(hù)可從之前需要的數(shù)小時(shí)或數(shù)天的停機(jī)維護(hù)窗口，提升至實(shí)現(xiàn)零宕機(jī)的硬件維護(hù)和升級(jí)。

    c)提高服務(wù)水平。利用虛擬化技術(shù)所構(gòu)建的服務(wù)模式，通過(guò)將虛擬化后的服務(wù)器作為大的資源進(jìn)行統(tǒng)一管理，并按需自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)資源調(diào)配，無(wú)中斷的按需擴(kuò)容，可以幫助信息管理部門(mén)為業(yè)務(wù)應(yīng)用提供更好的服務(wù)和響應(yīng)水平。

2 服務(wù)器虛擬化在企業(yè)的應(yīng)用實(shí)踐

    2．1 應(yīng)用方案的制訂和實(shí)施

    2．1．1 整合對(duì)象的選擇

    使用該技術(shù)的石化銷售企業(yè)中大部分關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)為中石化統(tǒng)一建設(shè)，不能進(jìn)行系統(tǒng)架構(gòu)上的改動(dòng)，且關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)所使用的高性能服務(wù)器，其整合、使用該技術(shù)的成本也是企業(yè)目前所不能承受的。因此，該方案的整合對(duì)象確定為那些非關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用。經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，最終確定了原有的34個(gè)應(yīng)用服務(wù)，見(jiàn)表1所列。

表1 需要整合的應(yīng)用服務(wù)

    2．1．2 虛擬化產(chǎn)品的選擇

    在選擇了需要整合的服務(wù)應(yīng)用后，筆者對(duì)市場(chǎng)上成熟的虛擬化產(chǎn)品特點(diǎn)、功能和綜合性價(jià)比進(jìn)行了比較，最終選擇了vSphere 4 EntERPrisePlus(企業(yè)增強(qiáng)版)服務(wù)器虛擬化軟件。VMwarevSphere產(chǎn)品所具有的虛擬數(shù)據(jù)中心、虛擬網(wǎng)絡(luò)和虛擬存儲(chǔ)的架構(gòu)特點(diǎn)，還能為企業(yè)今后將虛擬化平臺(tái)擴(kuò)展至更高的應(yīng)用層次的云計(jì)算平臺(tái)積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

    2．1．3 硬件的選擇和架構(gòu)的設(shè)計(jì)

    此次服務(wù)器虛擬化技術(shù)的實(shí)踐，是企業(yè)信息部門(mén)為今后建立企業(yè)私有云計(jì)算平臺(tái)的一次嘗試。因此，在選擇硬件產(chǎn)品的時(shí)候，充分考慮了整個(gè)硬件架構(gòu)的先進(jìn)性、完整性和可擴(kuò)展性。硬件架構(gòu)如圖1所示。裝有刀片的服務(wù)器柜擁有冗余的電源、通信網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)模塊，服務(wù)器的通信雙鏈路和2臺(tái)不同的局域網(wǎng)交換機(jī)相連；服務(wù)器的存儲(chǔ)雙鏈路通過(guò)2臺(tái)SAN存儲(chǔ)光纖交換機(jī)，與擁有多種冗余配置的磁盤(pán)整列相連。

圖1 服務(wù)器虛擬化硬件平臺(tái)架構(gòu)

    2．1．4 實(shí)施過(guò)程

    在整合對(duì)象、硬件設(shè)備和平臺(tái)架構(gòu)確定后，整個(gè)實(shí)施過(guò)程相對(duì)比較簡(jiǎn)單。將采購(gòu)的硬件設(shè)備按架構(gòu)設(shè)計(jì)要求，進(jìn)行構(gòu)建、安裝和調(diào)試；硬件平臺(tái)架構(gòu)完成后，安裝上服務(wù)器虛擬化軟件，就可以進(jìn)行應(yīng)用服務(wù)遷移了。

    2．2 實(shí)施效果分析

    通過(guò)在4臺(tái)服務(wù)器上創(chuàng)建多個(gè)虛擬服務(wù)器的方式，完成了傳統(tǒng)方式下需要三十多臺(tái)服務(wù)器才能完成的工作，且相比原來(lái)有了更多優(yōu)點(diǎn)，見(jiàn)表2所列。

表2 服務(wù)器實(shí)施虛擬化前后對(duì)比

    a)提高可用性。在減少物理服務(wù)器數(shù)量的同時(shí)，消除了原先應(yīng)用服務(wù)的單機(jī)故障隱患，實(shí)現(xiàn)了更穩(wěn)定、可靠的運(yùn)行。

    b)增加管理靈活性。通過(guò)管理平臺(tái)，可以遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)所有的虛擬服務(wù)器運(yùn)行狀態(tài)，出現(xiàn)硬件故障時(shí)，可以在線遷移虛擬機(jī)，可實(shí)現(xiàn)零宕機(jī)、零數(shù)據(jù)損失的故障切換；同時(shí)僅需幾分鐘就可以虛擬出新的服務(wù)器資源用于安裝新的應(yīng)用服務(wù)。

    c)降低了運(yùn)營(yíng)成本。降低了對(duì)機(jī)房環(huán)境的需求和設(shè)備的總耗電量，同時(shí)通過(guò)終止原有34臺(tái)服務(wù)器的廠商維護(hù)支持合同，節(jié)約了運(yùn)營(yíng)成本；設(shè)備管理人員從原來(lái)的4個(gè)，減少到1個(gè)。

    d)綠色節(jié)能。根據(jù)這些非關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)的使用周期性，筆者定義了一些條件，實(shí)現(xiàn)了當(dāng)工作負(fù)載需要的服務(wù)器資源減少時(shí)，可以自行動(dòng)態(tài)調(diào)整計(jì)算資源，將應(yīng)用服務(wù)整合切換到較少的服務(wù)器上，將不需要的服務(wù)器置于待機(jī)模式。工作負(fù)載需要增加時(shí)，再恢復(fù)服務(wù)器在線狀態(tài)，既保證了服務(wù)級(jí)別，又最大限度地減少電力消耗，實(shí)現(xiàn)了綠色節(jié)能環(huán)保。

    2．3 費(fèi)效測(cè)算分析

    TCO是基于同樣實(shí)現(xiàn)冗余配置、集中存儲(chǔ)等功能，采用傳統(tǒng)建設(shè)方式和虛擬化方式總投入成本的比較測(cè)算。僅服務(wù)器數(shù)量而言，采用傳統(tǒng)建設(shè)方式，需要新增34臺(tái)服務(wù)器，而虛擬化方式，僅需4臺(tái)服務(wù)器。雖然虛擬化方式還需要購(gòu)置相應(yīng)的軟件，但相比傳統(tǒng)的系統(tǒng)建設(shè)模式，虛擬化方式僅需一半的投入成本，就能實(shí)現(xiàn)相同甚至更多的功能。

3 結(jié)束語(yǔ)

    服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，不但幫助企業(yè)信息部門(mén)解決了長(zhǎng)期困擾的難題，提升了運(yùn)營(yíng)效率和服務(wù)水平，而且還帶來(lái)了可觀的投資回報(bào)率。因此，將服務(wù)器虛擬化技術(shù)運(yùn)用在企業(yè)今后的信息化改造和建設(shè)中是可行的，且是必要的。由于種種原因，企業(yè)信息部門(mén)沒(méi)有將數(shù)據(jù)中心所有的服務(wù)器進(jìn)行虛擬化整合，以體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。但是這次成功的嘗試，既為企業(yè)降本增效開(kāi)拓出了新的發(fā)展方向，同時(shí)也為其他石化企業(yè)今后的信息化建設(shè)提供了借鑒。

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本文標(biāo)題：服務(wù)器虛擬化應(yīng)用的研究與實(shí)踐

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