關(guān)鍵詞：元計算；業(yè)務(wù)遷移；超融合

中圖法分類號：TP393 文獻標識碼：A

1背景介紹

2019年4月13日，教育部印發(fā)《教育信息化2.0行動計劃》，要求推動教育專用資源向教育大資源轉(zhuǎn)變、提升師生信息技術(shù)應(yīng)用能力向全面提升其信息素養(yǎng)轉(zhuǎn)變、融合應(yīng)用向創(chuàng)新發(fā)展轉(zhuǎn)變，標志著教育信息化進入全新階段。為適應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+職業(yè)教育”的新挑戰(zhàn)新要求，學(xué)校應(yīng)不斷加快教育信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，充分利用優(yōu)質(zhì)資源和先進技術(shù)，創(chuàng)新運行機制和管理模式，整合現(xiàn)有資源，統(tǒng)籌規(guī)劃基于云計算技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施云平臺，構(gòu)建先進、高效、實用的數(shù)字化教育基礎(chǔ)設(shè)施，支撐全校師生進行教學(xué)、科研、社會服務(wù)和創(chuàng)新發(fā)展。

經(jīng)過多年的積極規(guī)劃和投入建設(shè)，學(xué)校的信息化建設(shè)取得了一定的成績，通過“十二五”教育信息化專項建設(shè)，學(xué)校先后建成了IPv6/IPv4雙棧網(wǎng)絡(luò)：實現(xiàn)了有線全覆蓋與無線部分覆蓋：優(yōu)化了數(shù)據(jù)中心機房精密空調(diào)、智能UPS、動環(huán)監(jiān)控等運行環(huán)境；購置服務(wù)器、存儲等設(shè)備，搭建多套虛擬化集群并對外提供虛擬機服務(wù)，信息化基礎(chǔ)設(shè)施的運行保障能力顯著加強：數(shù)字化校園體系基本建成，對學(xué)校發(fā)展的助力作用日益明顯。

隨著學(xué)校信息化建設(shè)的不斷發(fā)展，各類問題也開始逐步凸顯，主要表現(xiàn)在：師生數(shù)量急劇增加以及各類教學(xué)資源建設(shè)、各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、各類在線的業(yè)務(wù)需求呈暴發(fā)式增長，對學(xué)校存儲資源、計算資源提出了更高、更多的需求；學(xué)校虛擬化集群設(shè)備購置時間較早、配置不一，各項IT資源指標均已接近預(yù)警閾值，新購設(shè)備與老舊設(shè)備互不兼容，導(dǎo)致不同的虛擬化集群獨立運行時無法實現(xiàn)統(tǒng)一管理：大量超期服役的物理服務(wù)器，對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)帶來安全隱患等。這導(dǎo)致學(xué)校信息化資產(chǎn)的運維管理難度巨大，后續(xù)發(fā)展的障礙不斷增加，迫切需要通過一體化改造與統(tǒng)一的管理迅速提高運維效率，提高IT基礎(chǔ)設(shè)施保障能力。

2019年，學(xué)校建成全新的智能化、模塊化數(shù)據(jù)中心機房，同年學(xué)校成功人選“中國特色高水平高職學(xué)校和專業(yè)建設(shè)計劃”高水平學(xué)校，學(xué)校以機房搬遷和“雙高”建設(shè)為契機，經(jīng)過充分調(diào)研論證，建成了基于超融合架構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)施云計算管理平臺，并擬定了以“架構(gòu)優(yōu)化、保障業(yè)務(wù)、分步遷移”為基本原則的數(shù)據(jù)中心搬遷計劃；基于全新的超融合云計算平臺，學(xué)校對各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行了全面梳理，借助所見即所得的靈活網(wǎng)絡(luò)配置，進一步優(yōu)化學(xué)校多個不同業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，借助云計算平臺的異構(gòu)納管優(yōu)勢，最終實現(xiàn)了將學(xué)校原有虛擬化集群和單獨物理服務(wù)器內(nèi)所承載的業(yè)務(wù)系統(tǒng)全部遷移至新的超融合云計算平臺：后期學(xué)校還將對原有虛擬化集群服務(wù)器進行整合利用，構(gòu)建新的超融合資源池并實現(xiàn)超融合云計算平臺的統(tǒng)一管理。

2常見的業(yè)務(wù)遷移技術(shù)

結(jié)合超融合云計算平臺的相關(guān)文檔以及學(xué)校現(xiàn)有主要業(yè)務(wù)類型，可以將全校信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移方式分為以下4種主要方式。

2.1基于云平臺納管的在線遷移

超融合云計算平臺具備針對VMware虛擬化環(huán)境的納管功能，借助納管功能實現(xiàn)對VMware虛擬化集群在超融合云計算平臺的統(tǒng)一集中管理，然后在超融合云計算平臺完成在線遷移工作，其主要過程如下。

（1）在超融合云計算平臺對已經(jīng)納管的VMware虛擬機開啟遷移操作。

（2）超融合云計算平臺調(diào)用VMware API在VMware集群生成虛擬機快照。

（3）超融合云計算平臺自動創(chuàng)建虛擬機資源，利用CBT技術(shù)通過VMware虛擬機快照生成完整的鏡像，完成驅(qū)動的注入和格式轉(zhuǎn)換，在超融合云平臺生成全新虛擬機。

（4）調(diào)用VMware API對VMware虛擬機進行關(guān)機，利用鏡像將增量數(shù)據(jù)同步超融合云計算平臺新虛擬機，完成目標虛擬機的創(chuàng)建并自動開機啟動業(yè)務(wù)。

該方式的特點：①只適用于VMware虛擬化集群：②不需要在源虛擬機安裝Agent軟件；③業(yè)務(wù)系統(tǒng)不需要停機，在保證業(yè)務(wù)連續(xù)性的基礎(chǔ)上完成遷移。

2.2基于Agent的在線遷移

超融合云計算平臺提供Agent軟件安裝程序，在需要遷移的虛擬機上安裝Agent代理軟件并進行遷移操作，具體操作過程如下。

（1）在需要遷移的虛擬機上安裝Agent軟件并保證虛擬機與超融合云平臺網(wǎng)絡(luò)可兼容。

（2）運行Agent軟件及選擇超融合集群主控服務(wù)器并輸入主控密碼。

（3）選擇需要遷往的超融合集群主機及存儲位置，開始遷移。

該方式的特點：①只適用于Windows操作系統(tǒng)的服務(wù)器；②需要安裝Agent軟件；③業(yè)務(wù)系統(tǒng)不需要停機，在保證業(yè)務(wù)連續(xù)性的基礎(chǔ)上完成遷移。

2.3基于文件的在線遷移

在超融合云計算平臺創(chuàng)建對應(yīng)系統(tǒng)類型的目的虛擬機資源，對目的虛擬機掛載文件遷移工具，實現(xiàn)源機器文件資源的在線遷移。具體操作過程如下。

（1）創(chuàng)建目的虛擬機，目的虛擬機從ISO工具啟動。

（2）配置目的虛擬機臨時網(wǎng)絡(luò)：p2vctrl net$IP $ mask$gateway

（3）配置源端信息：p2vctrl target $ip root$ password

（4）獲取源端信息腳本運行：helper.sh target$iproot$password

（5）開始遷移：p2vctrl start

（6）默認循環(huán)同步差異數(shù)據(jù)，一直rsync，手動停止。

（7）停止業(yè)務(wù)，在目的虛擬機另開一個終端或者ssh，輸入命令p2vctrl sync run_cont，停止同步。

該方式的特點：①每一步動作均需要人工介入：②需要提前創(chuàng)建目標虛擬機；③操作步驟煩瑣；④業(yè)務(wù)系統(tǒng)不需要停機，在保證業(yè)務(wù)連續(xù)性的基礎(chǔ)上完成遷移。

2.4基于ISO鏡像的離線遷移

在需要遷移的服務(wù)器上掛載超融合系統(tǒng)ISO鏡像，借助鏡像自帶的遷移工具進行完全遷移，具體操作過程如下。

（1）掛載ISO鏡像，通過ISO鏡像啟動服務(wù)器并選擇遷移工具。

（2）為源服務(wù)器配置IP，實現(xiàn)與超融合云計算平臺的網(wǎng)絡(luò)互通。

（3）在超融合云計算平臺發(fā)現(xiàn)遷移請求并啟動遷移任務(wù)。

（4）超融合云計算平臺自動完成遷移工作。

該方式的特點：①只適用于所有操作系統(tǒng)的服務(wù)器；②不需要安裝Agent軟件；③業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要停機，無法保證業(yè)務(wù)連續(xù)性。

3業(yè)務(wù)遷移流程及方法

3.1遷移測試

為保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移的穩(wěn)定性和安全性，在正式開展遷移工作前，需要針對超融合云計算平臺的遷移功能和系統(tǒng)兼容性進行測試驗證。結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有的平臺環(huán)境和各業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的操作系統(tǒng)情況，可以分為VMware虛擬化、OpenStack虛擬化、物理服務(wù)器三種平臺環(huán)境和Windows Server 2008 R2，Windows Server 2012 R2，Redhat Linux 5.8，Redhat Linux 6.5，CentOS 7.8和CentOS 8.2等6款主要操作系統(tǒng)；在三種不同的平臺環(huán)境挑選停用或低重要程度的不同操作系統(tǒng)分別進行基于云平臺納管的遷移、基于Agent的在線遷移和基于ISO鏡像的離線遷移操作，均能夠正常實現(xiàn)遷移功能：針對基于文件的在線遷移操作相對煩瑣，不優(yōu)先采用該方式，故未做相關(guān)測試。

3.2業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)收集

因為學(xué)校業(yè)務(wù)系統(tǒng)眾多，需要遷移的服務(wù)器數(shù)量較多，雖然遷移測試驗證能夠滿足學(xué)校業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移的功能實現(xiàn)，但在遷移前還需要進行相關(guān)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)收集，以便對遷移工作進行整體評估，從而進行遷移方案的制定。業(yè)務(wù)遷移前需要收集的數(shù)據(jù)主要包括硬件與軟件兩個維度。其中，硬件信息主要包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器的CPU核心數(shù)量、內(nèi)存容量及使用率；硬盤容量、硬盤使用率、硬盤數(shù)量及是否有外置存儲；業(yè)務(wù)系統(tǒng)的IP地址，網(wǎng)卡數(shù)量及網(wǎng)絡(luò)配置等內(nèi)容，硬件信息采集匯總后，評估超融合云計算平臺資源容量能否滿足遷移所需要的CPU、內(nèi)存、硬盤容量及網(wǎng)絡(luò)環(huán)境支持。軟件信息職業(yè)包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行的操作系統(tǒng)類別、版本號（與內(nèi)核號），中間件類別及版本號，數(shù)據(jù)庫類型及版本號，業(yè)務(wù)系統(tǒng)的各業(yè)務(wù)功能啟停順序、軟件廠商提供的注意事項、不同業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系等。通過對業(yè)務(wù)系統(tǒng)軟件信息的分析，判斷各個應(yīng)用系統(tǒng)間的依賴關(guān)系，確定遷移依賴關(guān)系、遷移順序和遷移后存儲等信息。

3.3遷移方案制定

結(jié)合前期的遷移測試結(jié)果和數(shù)據(jù)收集，與所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)廠商進行充分的溝通確認后，編制具體的遷移方案。對方案盡可能地詳盡設(shè)計，包括遷移資源確認、遷移前后信息描述、業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移順序安排以及具體的遷移實施計劃表等內(nèi)容。

針對學(xué)校三種平臺環(huán)境的實際情況，最終確定了先易后難、先簡單后復(fù)雜的基本原則，首先在超融合云計算平臺開展對VMware虛擬化的納管遷移，該操作僅需要將VMware虛擬化集群接入超融合云計算平臺進行統(tǒng)一納管：在超融合云平臺對需要遷移的VMware虛擬機發(fā)起遷移操作后，平臺會自動為用戶推薦并選中優(yōu)先遷往的集群主機，然后為虛擬機選擇需要運行的存儲資源池，超融合云平臺會自動完成遷移操作：在實際遷移工作規(guī)劃過程中，可以優(yōu)先采用該遷移方案，將運行在VMware虛擬化集群的大部分業(yè)務(wù)虛擬機進行遷移；在遷移實施過程中，優(yōu)先選擇業(yè)務(wù)內(nèi)容相對獨立的單臺虛擬機，然后對有相互依賴關(guān)系的業(yè)務(wù)系統(tǒng)尤其涉及多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)的重要業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行梳理，再開展遷移工作。

在確認VMware虛擬機遷移的業(yè)務(wù)正常運行后，針對OpenStack虛擬機集群業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行遷移；OpenStack虛擬機的遷移工作首先開展對運行于Windows操作系統(tǒng)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的遷移：該部分業(yè)務(wù)虛擬機采用基于Agent的在線遷移方式，在虛擬機上安裝遷移Agent軟件并連接超融合云計算平臺，Agent軟件發(fā)起遷移任務(wù)后，在超融合云計算平臺界面能夠看到Agent發(fā)起的遷移請求，點擊“同意”后可開始遷移操作。Linux虛擬機須借助超融合云平臺底層安裝鏡像中攜帶的遷移工具進行離線遷移；在OpenStack虛擬機集群對Linux系統(tǒng)虛機掛載ISO鏡像并通過鏡像啟動，選擇鏡像中的遷移工具，配置lP地址與超融合云計算平臺網(wǎng)絡(luò)互通，后續(xù)在超融合云平臺發(fā)現(xiàn)并正式啟動遷移工作；針對以上兩個虛擬化集群以外的物理服務(wù)器，均可采用Agent軟件在線遷移或者ISO鏡像離線遷移方式完成：針對少量特殊業(yè)務(wù)系統(tǒng)，則需要采用基于文件的遷移方式完成業(yè)務(wù)遷移工作。

3.4遷移實施與業(yè)務(wù)驗證

遷移實施與業(yè)務(wù)驗證更多的是一個組織協(xié)調(diào)的過程，在遷移實施前應(yīng)協(xié)調(diào)業(yè)務(wù)系統(tǒng)相關(guān)人員準備就緒，包括業(yè)務(wù)系統(tǒng)的運維管控人員、業(yè)務(wù)系統(tǒng)廠商技術(shù)人員、超融合云計算平臺管理人員、網(wǎng)絡(luò)管理人員等；在業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移前，對重要數(shù)據(jù)進行備份.以防遷移過程中發(fā)生意外：在確認各方均滿足遷移條件的情況下開展遷移操作，遷移過程中須嚴格按照遷移方案進行。

業(yè)務(wù)遷移完成后，須由業(yè)務(wù)系統(tǒng)管理人員會同業(yè)務(wù)系統(tǒng)廠商技術(shù)人員對遷移后的業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行充分測試和驗證，測試遷移后的業(yè)務(wù)系統(tǒng)功能是否正常、性能和穩(wěn)定性是否正常，對存在的問題進行研判和優(yōu)化調(diào)整，在保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)完全正常后，進行業(yè)務(wù)切換并正式上線操作。

4結(jié)束語

基于超融合云平臺的業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移包括基于云平臺納管遷移、基于Agent的在線遷移、基于文件的在線遷移以及基于ISO鏡像的離線遷移等四種主要遷移方式；學(xué)校以“雙高”建設(shè)為契機，持續(xù)推進信息化建設(shè)，搭建了滿足學(xué)校業(yè)務(wù)發(fā)展需要的超融合云計算平臺，通過遷移測試、數(shù)據(jù)收集、方案制定、遷移實施和業(yè)務(wù)驗證等步驟完成了學(xué)校眾多業(yè)務(wù)系統(tǒng)和服務(wù)器的遷移工作，全面支撐了學(xué)校的信息化需求，在未來將繼續(xù)為學(xué)校數(shù)字化轉(zhuǎn)型和業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)提供充分的基礎(chǔ)設(shè)施運行保障。

作者簡介：

張光華（1986—），碩士，工程師，研究方向：高校信息化建設(shè)管理、計算機算法、現(xiàn)代教育技術(shù)等。