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利用虚拟化技术规划信息化建设

江西景德镇市局利用虚拟化技术规划信息化建设实录
2014年09月02日 来源:烟草在线专稿 作者:
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  烟草在线专稿  随着烟草业务的发展,江西景德镇市烟草逐步建立了多个信息系统,为了避免不同信息系统之间相互影响、相互干扰,传统的解决方案都是把一个信息系统装在一个或多个物理服务器上。这样一来,机房必须增加更多的电源接口、网络接口,加大了噪音和电力的消耗,给机房环境造成更多的压力和安全隐患,也带来了运维管理的难度。更为重要的是,在一般情况下,由于没有大量的服务请求,大多数服务器在大部分时间里其CPU、网络带宽和存储空间都处于空闲状态,硬件资源利用率极低。

  一、景德镇市局存在的问题

  景德镇市烟草信息中心负责运维了大量的应用服务器,相当一部分是08年以前的服务器,涉及到的信息系统有营销系统、专卖系统、办公系统等等,这些服务器所载的信息系统归属于不同的部门使用,服务器的硬件型号、系统配置各异,在运维管理中发现以下问题:

  (一)单点的信息系统导致信息安全隐患突出

  随着业务越来越多的依赖与信息系统的协助,信息系统需要不间断持续运转。而硬件和软件故障、自然灾难,甚至计划维护所导致的停机时间,都可能影响到业务。加之部分服务器使用的时间已超过8年,如因服务器部件的故障导致信息系统停止服务,不仅会让业务部门不满意,也让信息部门不堪重负,进而造成重要信息和收益的损失。对所有信息系统实施双机热备,既复杂又昂贵,基于成本和运维管理的考虑,景德镇市烟草也没有全面的信息系统双机热备计划以覆盖所有的设备、数据和应用程序。

  (二)服务器数量增长导致运维成本增加

  随着信息系统的不断的完善,信息系统专有服务器的数量不断增加,以应对业务处理压力的变化,导致机房空间越来越紧张,服务器耗电量也急剧上升,随之而来的运维管理的难度加大,服务器非计划宕机次数的增多,数据备份方案变得越来越复杂,服务器安装配置越来越复杂、缓慢,系统环境的安全保障工作同样变得越来越复杂。

  (三)无法应对信息系统增长的需求

  目前一个信息系统安装在一个或多个物理服务器上,一旦搭建完毕,彼此之间为完成特定的运算工作而进行交互。换句话说,如果需要增加新信息系统的时候,就必须采购新的服务器,这导致信息系统会被紧密捆绑在硬件上,无法变动,难以及时响应业务需求。

  二、虚拟化技术的优势

  (一)使用虚拟化技术能实现信息系统双机热备,消除信息安全隐患

  利用虚拟化技术在一台物理机器上创建多个虚拟机,与多个运转不同应用的物理机实现双机热备,从而达到一对多的系统安全热备方案,同时亦可实现对创建在不同物理机上的虚拟机之间的虚拟机热备。

  (二)使用虚拟化技术遏制服务器增长,降低运维成本

  通过服务器虚拟化技术,将多个系统整合到一台硬件服务器上。可以在减缓物理服务器数量增长的同时,仍旧保持“一个应用程序,一台服务器”的状况。这样就可以用较少的硬件支持整个业务,从而降低硬件设备成本,降低机房空间压力和所需的电力消耗。

  虚拟化技术还可用于简化和加速安装配置过程,而增加工作所需计算资源也可以与硬件的购置进行分离。如果特定的业务流程需要更多处理能力,添加所需处理能力的过程可以更加简化而且实时。除了虚拟化的环境,计算能力需求也完全可以实现自助方式,以形成更动态的资源分配。

  (三)使用虚拟化技术可轻松应对新信息系统的增加

  通过特定的虚拟化平台管理工具,就可以在几分钟内决定哪台服务器最适合进行虚拟化,并将其转换为虚拟机,提供给合适的业务,而不需要用几周甚至几个月的时间来购买和配置物理服务器,这样使得新信息系统的增加对服务器资源的需求可以得到很好的快速响应。虚拟化技术是动态资源分配的关键因素,资源是可以自动供应的。

  三、景德镇市局虚拟化平台方案

  (一)虚拟化准备阶段

  1.服务器:采用2台最新的4路服务器,每台4颗Intel Xeon E7-4860 V2 系列12核处理器,48个核心、256G DDR3内存及2块HBA8GB光纤端口+6千兆以太网端口、2+2冗余电源,保证整个硬件系统的可靠性和可用性;

  2.存储设备:采用共享存储的方式,使用14*900G大容量、》8GB的光纤端口、》16G的缓存配置,保障业务稳定和数据共享。

  3.网络交换机:采用2台24口光交换机,保证网络的稳定高效。

  4.虚拟化软件:采用VMware vSphere,并为操作系统及其应用程序提供标准化的虚拟硬件,从而使多个虚拟机能够同时在一台或多台共享处理器上独立地运行。

  5.进行虚拟化的规划设计:以虚拟化的评估报告为依据进行虚拟化的规划设计,编写虚拟化的规划设计方案,同时包括虚拟化软件许可的准备和虚拟化环境硬件的准备。制定新信息系统建设规范。制定相应的虚拟化服务器管理流程。

  6.组织信息化工作相关人员进行虚拟化知识和实施技能的培训。

  (二)虚拟化部署阶段

  虚拟化部署阶段就是在现实环境中全面实施虚拟化,全面实施信息系统建设规范,同时,还要对运维流程和运维平台进行改造和整合、对存储架构和网络架构进行全面虚拟化改造,搭建一个统一集中管理的,高可用的,有较高连续性的,虚拟化环境。实现高可用、分布式资源调度、整体备份以及恢复和虚拟化双机热备等虚拟化高级功能。

  1.资源整合:在实际部署中将这2台服务器进行虚拟化整合形成统一计算资源池,以应对未来业务增长和新增应用的扩展,统一基础架构和充分利用资源。

  2.组建网络:采用目前主流的FC-SAN全交换连接方式,保证数据的安全性和可扩展性;通过链路层交换提供及时、多路的点对点的连接。通过专用、高性能的光纤通道交换机进行连接,同时可进行多对设备之间点对点的通信,从而使整个系统的总带宽随设备的增多而相应增大,在增多的同时丝毫不影响这个系统的性能。

  3.虚拟化平台使用:使用VMware vSphere构建虚拟化平台,配合统一存储(FC SAN架构),对应用系统、网络和存储资源进行整合,提高应用系统可用性。另外通过VMware DRS和VMware High Availability(HA)功能组件能够提高硬件使用率和增强业务可靠性。

  4.分配资源:VMwarevSphere将行业标准x86服务器及其现有的处理器、内存、磁盘和网络连接一起转换到了一个逻辑计算资源池中。随后,该基础架构会根据每个虚拟机的需要和优先级,将系统资源动态地分配给它们,从而实现主机级容量利用率以及对服务器资源的控制。由于虚拟机可以在资源池中的任一物理服务器上运行,并且无需宕机便可在这些服务器之间无缝地转移。因此,虚拟机可动态、自动地分配给资源池中最合适的主机,从而确保软件应用程序的服务级别。通过将硬件资源聚合到资源池,IT环境可得到优化,从而动态支持不断变化的业务需求,同时确保灵活有效地利用硬件资源。

  5.信息系统的迁移:利用VMwarevSphere将操作系统从运行它的底层硬件中抽离出来,操作系统及其应用程序被隔离到安全、可移植的虚拟机中。

  (三)虚拟化持续阶段

  在这一阶段中将实现业务的持续性,并通过实现虚拟机的生命周期自动化管理,并且要考虑向“云计算”的过渡。扩大虚拟化应用范围的计划。

  结束语

  依靠虚拟化技术的应用可预测机房耗电量,运维成本将有效地降低,并且信息安全得到有效保障。服务器投入逐渐减少,利用率将显著提高,这样,新信息系统上线的时间也将大大缩短。

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