摘 要：闡述了服務(wù)器虛擬化技術(shù)、虛擬化軟件FusionCompute及其應(yīng)用，并探討了使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)和FusionCompute軟件來進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)整合的實(shí)現(xiàn)技術(shù)、方案設(shè)計和操作步驟，對實(shí)施過程中出現(xiàn)的問題找出了解決辦法。

關(guān)鍵詞：虛擬化；FusionCompute；系統(tǒng)整合

中圖分類號：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 引言（Introduction）

隨著臺內(nèi)信息化程度的提高，臺內(nèi)各項工作也由傳統(tǒng)的手工和紙質(zhì)文檔管理轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒒跋到y(tǒng)集成化管理[1]。目前有AD、DHCP、K3、財務(wù)管理、臺網(wǎng)站、研發(fā)測試、ISA等應(yīng)用服務(wù)在線運(yùn)行，臺內(nèi)機(jī)房服務(wù)器數(shù)量也在近幾年增長迅速，目前機(jī)房內(nèi)有網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)等設(shè)備數(shù)十臺，其中服務(wù)器就有30臺左右。并且還在每年遞增，日趨龐大及復(fù)雜的應(yīng)用系統(tǒng)在提高臺內(nèi)運(yùn)作效率及增加效益的同時，也開始出現(xiàn)硬件設(shè)備老化、數(shù)據(jù)丟失及后期維護(hù)成本上升等情況，隨著應(yīng)用服務(wù)的增加，這些問題逐漸成為威脅到全臺運(yùn)營的重大信息安全問題。

目前全臺有40%的服務(wù)器設(shè)備處于過保狀態(tài)，其中30%已經(jīng)接近報廢狀態(tài)，如圖1所示，只有30%尚在保修期內(nèi)。其目前所有應(yīng)用均為單軌運(yùn)行，即一臺物理服務(wù)器對應(yīng)一個應(yīng)用服務(wù)?，F(xiàn)有架構(gòu)容易造成資源浪費(fèi)、維護(hù)成本增加以及缺乏冗余。且當(dāng)某臺物理服務(wù)器故障時，無法保證其應(yīng)用服務(wù)能正常運(yùn)行。

信息化在企業(yè)發(fā)展中面臨挑戰(zhàn)：

（1）如何在高投入產(chǎn)出比情況下實(shí)現(xiàn)核心及中級邊緣應(yīng)用服務(wù)器的高可靠性。

（2）部署新應(yīng)用系統(tǒng)計劃，如何做到業(yè)務(wù)快速上線，及時響應(yīng)市場需求；是否還需要采購新的服務(wù)器，如何保證新的服務(wù)器充分利用，避免再次投資。

（3）當(dāng)前機(jī)房服務(wù)器環(huán)境復(fù)雜，IT人員維護(hù)難度太高，同時服務(wù)器過大，每年的維保、維護(hù)投入成本、電能消耗成本過大。

（4）如何規(guī)劃未來3—5年的IT發(fā)展方向。

2 情況分析（Situation analysis）

故障隱患：

（1）服務(wù)器中已有幾臺購買年限較久、存在硬件故障隱患。

（2）投入浪費(fèi)：若實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高可用，需要利用多臺服務(wù)器，傳統(tǒng)HA造成硬件資源的浪費(fèi)，成本的大量投入。

（3）拓展性差：目前架構(gòu)服務(wù)器擴(kuò)展性差，同時未針對應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)施高可用性，以考慮到傳統(tǒng)方式需要另外采購硬件服務(wù)器。

（4）維護(hù)成本：現(xiàn)有的機(jī)器資源緊張，多套系統(tǒng)部署在同臺主機(jī)上面，若一套系統(tǒng)需要維護(hù)，會造成多個應(yīng)用停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

（5）數(shù)據(jù)安全：業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)、應(yīng)用系統(tǒng)及操作系統(tǒng)無法在發(fā)生宕機(jī)或災(zāi)難時做到快速恢復(fù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)上線、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的快速恢復(fù)。

現(xiàn)狀分析：

18個應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行與9臺物理服務(wù)器上，存在以下問題：

（1）單點(diǎn)故障，特別是多應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行與一臺主機(jī)的情況下。

（2）應(yīng)用系統(tǒng)雙機(jī)困難，首先體現(xiàn)在成本投入。

根據(jù)現(xiàn)行的服務(wù)器資源使用情況，如圖2所示。

圖2 服務(wù)器資源使用情況

Fig.2 Usage situation of server resources

（1）內(nèi)存使用量10.8GB內(nèi)存，磁盤使用量1492GB。

（2）磁盤I/O中，831web與部門級專用文件共享服務(wù)器，占用最大。

虛擬化[2-4]后，服務(wù)器資源：應(yīng)用系統(tǒng)分開后建議分配每虛擬機(jī)4GB，18個應(yīng)用系統(tǒng)共需72GB內(nèi)存；即每服務(wù)器配置64GB內(nèi)存；兼顧冗余，建議使用四條16GB內(nèi)存。

存儲資源，應(yīng)用系統(tǒng)OS+數(shù)據(jù)；并建議規(guī)劃3—5年的數(shù)據(jù)增長，在后期的溝通中我們準(zhǔn)備確定具體的數(shù)據(jù)量；目前建議使用Huawei 5300v3，配置12塊600GB 10kB硬盤做業(yè)務(wù)存儲，12塊2T SATA做其他數(shù)據(jù)備份。

3 方案設(shè)計（Project design）

各個應(yīng)用系統(tǒng)主機(jī)都采用FC SAN的體系架構(gòu)連接入單一FC接口存儲，用不同的LUN存放業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

使用底層備份hyperPD將虛擬機(jī)數(shù)據(jù)備份至一臺DAS或本地大磁盤服務(wù)器上。

使用九臺物理服務(wù)器、兩臺FC光纖交換，實(shí)現(xiàn)FC SAN的網(wǎng)絡(luò)冗余，拓?fù)湟?guī)劃圖如圖3所示。

綜合上述硬件資源配置，共需19.19GHzCPU，576GB內(nèi)存。同時，兼顧資源合理化配置及后期產(chǎn)品性能的預(yù)留及擴(kuò)展。

（1）使用Huawei5300v3存儲，劃分為FC-SAN區(qū)域存儲用來存放虛擬機(jī)文件。

（2）虛擬化架構(gòu)使用FusionSphere企業(yè)版。

（3）針對虛擬化層使用HyperPD實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速備份與快速恢復(fù)。

（4）備份機(jī)房進(jìn)行異地的容災(zāi)。

（5）使用趨勢虛擬化底層病毒及隔離保護(hù)，在服務(wù)器底層保證虛擬化運(yùn)行環(huán)境的可靠性和安全性。

4 虛擬化軟件的架構(gòu)（Infrastructure of virtualization）

FusionSphere虛擬化平臺主要定位企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用領(lǐng)域，采用業(yè)界領(lǐng)先的Xen技術(shù)[5]，實(shí)現(xiàn)在開源基礎(chǔ)上持續(xù)增強(qiáng)和優(yōu)化，提供完整的虛擬機(jī)生命周期管理功能，充分發(fā)揮Xen的性能和安全方面的技術(shù)優(yōu)勢，并利用Intel和AMD的硬件輔助虛擬化技術(shù)，提供關(guān)鍵應(yīng)用對于高性能、高可靠、安全性和高可適應(yīng)性上的各種虛擬化功能要求。

首先，在基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)層，提供持續(xù)的性能優(yōu)化和增強(qiáng)功能，在計算虛擬化上的內(nèi)存復(fù)用技術(shù)、GPU虛擬化技術(shù)等滿足用戶對于性能和體驗方面的要求，在存儲虛擬化上的鏈接克隆技術(shù)、快照備份技術(shù)可有效降低硬件采購成本，在網(wǎng)絡(luò)虛擬化結(jié)合硬件輔助虛擬化技術(shù)提供SR-IOV網(wǎng)卡直通等技術(shù)，可滿足應(yīng)用對于高I/O性能的要求。

其次，在應(yīng)用程序服務(wù)層，提供可用性、可維護(hù)性和安全性方面的功能支持，包括提供虛擬機(jī)熱遷移、虛擬機(jī)熱備份和虛擬資源的熱插拔技術(shù)，降低系統(tǒng)計劃內(nèi)/外宕機(jī)實(shí)際，提高業(yè)務(wù)的連續(xù)性；提供Kbox、Guest OS故障檢測功能，提高系統(tǒng)的可維護(hù)性；提供虛擬機(jī)安全加固、VLAN和安全組特性，提高企業(yè)應(yīng)用的安全性保障。

如圖4所示為FusionSphere虛擬化平臺所有虛擬化特性，可以為企業(yè)關(guān)鍵應(yīng)用整體運(yùn)營帶來顯著的改善。

5 結(jié)論（Conclusion）

虛擬化技術(shù)可有效提升企業(yè)IT運(yùn)維部門工作效率，大幅降低維護(hù)成本，提升企業(yè)IT系統(tǒng)穩(wěn)定性、數(shù)據(jù)安全性。顛覆傳統(tǒng)信息化觀念是未來企業(yè)信息化新的發(fā)展方向。

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作者簡介：

蔡清輝（1985-），女，本科，助理工程師.研究領(lǐng)域：計算機(jī)科

學(xué)與技術(shù).