1 數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀
按照信息化建設要求,消防業(yè)務信息系統(tǒng)采用多級部署方式,除總隊外每個州市級支隊至少需部署10臺服務器,同時還需部署如下設備:服務器專用機柜、KVM 視頻切換器、服務器控制臺、網(wǎng)絡交換機、存儲系統(tǒng)(根據(jù)支隊實際情況,部署10-15TB 存儲系統(tǒng))、UPS 不間斷電源系統(tǒng)、通風散熱系統(tǒng)。目前,總隊和所有州市消防支隊均建設了數(shù)據(jù)中心,各級消防業(yè)務信息系統(tǒng)分別部署在兩級數(shù)據(jù)中心,并由兩級管理員分別管理各單位系統(tǒng)硬件設備。
2 數(shù)據(jù)中心建設目前存在的問題
2.1 資源利用效率不高
服務器按照業(yè)務劃分,本質上具有分布性,在應用中發(fā)現(xiàn),有的服務器所裝應用系統(tǒng)占用資源少,但仍必須使用1 臺獨立的服務器安裝運行,對資源造成極大的浪費,而且服務器價格相對較高,難以通過資源集中共享的方式來提高利用率、降低成本。
2.2 日常維護和管理難度大
由于云南省特殊的地理環(huán)境,各個支隊分布地域廣泛,交通不便,服務器及存儲廠家技術服務站都只設在昆明,地州沒有服務器及存儲廠家技術力量,在這種情況下,分散式部署的技術保障極其困難,一旦有任何技術問題解決起來時間周期較長,而且很難形成標準化的管理。此外,從目前專業(yè)技術人員的水平能力來說,各個支隊信息技術人員的技術能力參差不齊,技術保障能力有限,對復雜業(yè)務系統(tǒng)的部署和應用將存在一定的問題。
2.3 難于實現(xiàn)數(shù)據(jù)保護
各個支隊的數(shù)據(jù)存儲方式各異,對數(shù)據(jù)的處理也有差別,基本上采取服務器硬盤本地備份和移動硬盤異地備份方式進行數(shù)據(jù)保護,一旦出現(xiàn)服務器上的數(shù)據(jù)損壞、丟失、病毒侵害或者移動硬盤損壞,都非常容易對業(yè)務的連續(xù)性造成致命的影響。如何屏蔽數(shù)據(jù)造成的風險,這不僅是對各支隊的前期技術保障能力有較高的要求,并且對日常的維護、對數(shù)據(jù)安全性也提出了更高的要求。從系統(tǒng)備份角度來說,因為每個服務器都是單機,如果都配置為雙機模式成本會更高。系統(tǒng)維護和升級或者擴容時候需要停機進行,造成應用中斷。目前,出于成本考慮,數(shù)據(jù)中心所有業(yè)務系統(tǒng)都沒有做應用系統(tǒng)的熱備,如果服務器出現(xiàn)硬件故障,必然導致相應的軟件系統(tǒng)宕機,且恢復困難,恢復周期過長,嚴重影響了日常工作。特別是對于早期部署的應用系統(tǒng),有些服務器硬盤沒有做冗余備份,如果硬盤損壞,其信息難以恢復,將給業(yè)務工作帶來難以估計的損失。
2.4 系統(tǒng)遷移難度大
隨著時間的推移和硬件老化,應用系統(tǒng)必將遷移到新硬件上繼續(xù)運行。每一次業(yè)務系統(tǒng)的遷移或新增都需要經(jīng)過需求分析、服務器招標采購、綜合布線、軟硬件安裝等步驟,延長了系統(tǒng)部署周期,浪費了大量的人力、物力和時間。
3 解決存在的問題
3.1 計算資源虛擬化
方案設計包含了以下幾個架構部分組成:所有支隊的服務器全部集中到總隊,進行統(tǒng)一的集中式管理,統(tǒng)一部署?傟爩楦鱾支隊構建一個統(tǒng)一的云計算中心,16個支隊完全不用關心服務器的運行情況,只需要通過網(wǎng)絡的連接,就能保證所有信息化業(yè)務的正常運行。
服務器計算資源集中式虛擬化部署優(yōu)點是:總隊構建的是一個虛擬化的平臺,部署在刀片服務器上。首先所有刀片構成的是一個刀片集群計算中心。其中,由若干刀片構建硬件平臺,再由若干虛擬機共同組成的“虛擬池”,對于不同的“虛擬池”,系統(tǒng)資源根據(jù)需求和優(yōu)先級動態(tài)分配給每臺虛擬主機,實現(xiàn)對服務器資源的有效利用和控制。在此模式下,根據(jù)應用系統(tǒng)和各支隊業(yè)務量的大小,通過服務器虛擬化實現(xiàn)服務器資源的動態(tài)管理。同時,虛擬化可實現(xiàn)集中快速部署數(shù)臺服務器,以往從一臺服務器上架到操作系統(tǒng)安裝調試完畢需要1 個多小時,但采用虛擬化,一臺虛擬服務器只需要幾分鐘就可完成設置。
3.2 存儲資源虛擬化
有了虛擬化的計算平臺,同樣需要對應的虛擬化的存儲平臺。利用存儲虛擬化則能將SAN 的固態(tài)結構困擾轉化為能現(xiàn)實動態(tài)匹配的優(yōu)勢,不僅能創(chuàng)建大容量存儲池,并可根據(jù)實際I/O 流量要求來進行后端動態(tài)分配,徹底的解決潛在的流量瓶頸問題。將新一代服務器前端虛擬化與后端存儲虛擬化技術進行完美結合,構建成了一個完善的“動態(tài)虛擬存儲中心”。傳統(tǒng)的存儲設備主要由DPE和DAE組成,DPE 是系統(tǒng)控制和處理的核心,而DAE 主要提供容量的擴展。因此,整個系統(tǒng)的性能不是隨著容量線性增加的。因此應該采用對等存儲設計,每個陣列都有自己的控制器處理單元,每添加一個盤柜,整個系統(tǒng)的容量和性能都線性增加。
這種方式的優(yōu)點是,當虛擬主機數(shù)量越來越多,并且頻繁進行數(shù)據(jù)交換的時候,有足夠的動態(tài)數(shù)據(jù)通路保證虛擬主機的正常運行。雖然虛擬機不可以橫跨兩臺物理主機來執(zhí)行任務,但是對等存儲設計的存儲設備卻可以把后端的存儲卷同時分布在多臺陣列和多路徑的安排下的來匹配和提高全面I/O 性能要求,在高效的I/O 條件下,每臺物理主機可以運行更多的虛擬機,大大的增加虛擬化IT投資的回報。
4 方案實施后的優(yōu)勢
(1)電力資源成本:我們可以通過功耗對服務器的耗電量進行計算得出的結果是,5 年時間,各個支隊分散服務器的電費是總隊集中方式的近10 倍,5年時間下來將至少有近200萬的多余開支。
(2)管理成本:16個支隊就至少需要16個服務器的系統(tǒng)管理員。而集中到總隊只需要2 至3名管理員就能勝任。
(3)業(yè)務的連續(xù)性和數(shù)據(jù)的安全性:如何保障16 個支隊的160臺服務器每一臺都不出問題或者說保障24小時業(yè)務的不間斷性?從方案角度設計得到的答案是每個支隊部署20臺服務器,即每個應用采用2臺服務器實現(xiàn)雙機熱備高可用。再加上必要的雙機軟件和存儲,那么投入將直接增加一倍以上。采用集中式管理和虛擬化架構,那么每一臺服務器及應用,構成一個虛擬機,就像是一個文件包。當服務器出現(xiàn)任何硬件故障,那么將此虛擬機自動或手動“漂移”到其他任何一臺服務器,業(yè)務不會收到任何影響。
5 結束語
目前,消防部隊信息化已從“打基礎、搭框架、建體系”,向現(xiàn)代信息技術在消防工作中的深度應用和提高消防工作的科技含量上全面轉變,越來越多的信息系統(tǒng)部署到數(shù)據(jù)中心,對數(shù)據(jù)安全、響應速度等方面的要求也越來越高,集中式部署降低了全省數(shù)據(jù)中心建設成本和日常維護管理的難度,虛擬化技術徹底解決了“大馬拉小車”的問題,打破了業(yè)務系統(tǒng)和硬件服務器的一一對應關系,具有降低能耗、提高資源利用率、提高安全性等優(yōu)點,已得到了業(yè)界的廣泛認可,虛擬化的應用推廣已成為數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然。云南省公安消防總隊數(shù)據(jù)中心將穩(wěn)步推進全省消防數(shù)據(jù)中心的集中式虛擬化部署與容災備份工作,并最終建成綠色高效、安全可靠的新一代消防數(shù)據(jù)中心。
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本文標題:數(shù)據(jù)中心集中式部署應用管理模式的探討
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