虚拟化技术在衡水烟草的应用研究

摘 要：通过研究VMware虚拟化技术，引入VMware虚拟化产品，与现有的IBM服务器和EMC存储设备进行资源整合，建立高可用的服务器虚拟化平台，提高资源利用率和管理效率，节约硬件成本和IT运维成本，向组建衡烟自己的“云”迈进。

关键词：VMware；虚拟化；服务器；绿色IT ；云

1 引言

随着衡水烟草逐步发展壮大，信息化设备规模不断增加，能耗、运维压力持续加大，复杂、繁多的传统环境导致中心机房运转和日常管理面临前所未有的压力。

2 衡烟中心机房运维面临的问题

在衡水烟草信息化建设过程中，为了满足企业业务需要，投入了大量的资金用在硬件设备采购上。到目前为止，共有IBM小型机4台，SUN小型机2台，存储1台，各种PC服务器累计20台，这些服务器硬件设备型号和系统配置各异，分布在不同的位置，运载着不同的系统。随着运行的深入，中心机房运维面临着诸多问题：

2.1服务器数量增长导致维护成本增加，例如：供电、空调、能源消耗等隐形成本。

2.2机房各项关键指标趋于饱和，例如：机柜剩余空间不足、UPS使用率超过85%及空调制冷负载过大等，出现多次计划外断电事件。

2.3服务器超期服役，安全隐患增加，设备性能较差，能耗和维修成本较高，且存在安全隐患，服务器一旦损坏，系统数据将无法修复，导致系统无法正常运行。

2.4保障业务系统连续性运转的成本增加，一方面，计划内维护是必须，但影响了业务正常运转。另一方面，业务系统的升级和变更要求必须在线进行。这是一项耗时且成本昂贵的工作。

2.5服务器使用率不高，资源浪费。由于传统的IT架构，大部分的应用业务系统部署在独立的硬件平台上，造成硬件使用率低、资源浪费及资源不能有效的整合。

综上所述，如何转变我公司当前IT运维管理日益显现的被动局面，实现既保证业务系统安全、可持续运行，又能降低能耗，提高资源利用率，从而提高IT部门的运维管理水平呢？经过近一年的积极探索，答案就是虚拟化技术的应用。随着虚拟化技术的不断进步，基于虚拟化技术的管理解决方案也日趋成熟，特别是虚拟化技术在安全、易部署、节能等方面的突出表现，正可以用来缓解IT管理的压力。

3 VMware介绍

VMware公司作为虚拟化技术的龙头企业，在技术上已经形成了完整的体系。VMware的虚拟化技术可以使企业将从前需要在几台服务器上运行的应用系统整合在一台服务器上工作，同时运行二个或更多Windows、DOS、LINUX系统，而且每个操作系统都可以进行虚拟的分区、配置，而不影响真实硬盘的数据，甚至可以通过网卡将几台虚拟机用网卡连接为一个局域网，极其方便。

4 实施问题汇总及解决方案

衡水烟草在“十二五”信息化发展规划里提出，通过服务器虚拟化，优化机房资源的使用率，降低管理和能源消耗的成本。在实际应用中，我们利用原有的两台IBM x3650服务器安装VSphere ESX5.0系统，利用VCenter Server软件对这2台服务器进行管理，通过HBA卡与原有的EMC存储设备连接，构建了一个统一的虚拟平台，通过VMware VCenter Converter软件将原有服务器的业务系统导入虚拟平台中，方便快捷地完成系统的迁移。

一项新技术的应用，总是伴随着大大小小问题的解决而逐步成熟。在服务器虚拟化平台的搭建及应用过程中，我们遇到并解决了许多问题。

4.1避免单点故障的发生。如果发生单点故障，便是灾难性事故。在项目实施前期，由于一些特殊原因，仅在1台服务器搭建了若干虚拟机，由于硬件故障，致使这台主机宕机，数据全部丢失，导致所有工作只能重新进行，费时费力。所以在之后的平台搭建过程中，我们采用2台服务器互为冗余的方式，若1台主机出现宕机，VMware的HA功能将虚拟机自动切换到另外1台主机上，保证了数据的安全性和稳定性。

4.2不是所有的应用程序都支持虚拟机环境。比如在实施河北烟草综合管控调度服务平台时，其中短信平台的搭建，需要使用特定的短信mode，虚拟机环境下无法发现此设备，此系统只能部署在其他服务器上。

4.3宿主服务器容纳客户机的数量限制问题。管理员最容易犯的一个错误是给宿主服务器装载的客户机太多，造成宿主服务器负载过重，压力过大。物理服务器应用负载过大，迁至虚拟平台时虚机数量就越少，应该将不同应用访问特性的应用混合部署在同一物理服务器上，灵活运用DRS和VMotion技术将物理机与虚机的比率关系调到最优。

经验值（仅为参考）：双路四核服务器大概可以容纳10个虚机左右，四路四核服务器可以容纳15-30个虚机，所有运行虚机在正常负载下，总体资源使用率不超过三分之二比较合适。

上述三个问题的出现，归根结底是规划的问题，有效的规划是实施服务器虚拟化成功的关键。

5 应用效果

经过1年多的正常稳定运行，我们感受到服务器虚拟化技术带来的有效成果。

5.1通过少量高性能服务器来整合多立服务器，减少了总体辅助成本的投入，降低了设备能源消耗，提高了服务器单机资源利用率。原有服务器的平均利用率在5%--20%之间，而采用虚拟架构整合后，服务器的平均利用率可达到在60%--80%。通过两台高配置的4核2路IBM 3650服务器上，共部署12个虚拟服务机，实现了传统方式需要12台低配置服务器才能完成的工作。

5.2单主机上可实现多虚拟操作系统并行，有效避免单服务器多应用产生的资源争夺问题。虚拟机运行过程中在线发挥作用，使得任何一个应用都有充分保证的资源来稳定运行。

5.3系统环境实现快速部署，且备份、恢复操作简单，极大地降低了人力成本，提高了管理效率。充分利用网络存储的优势，可以进行集中数据备份，并且为这些服务器和应用以后的容灾打下基础；同时，通过虚拟机的特有功能和网络存储的有效结合，提高这些应用的可用性、移动性和灵活性，为将来的集中网络存储提供可能，减少了人力成本，提高了效率。

5.4虚拟技术支持HA，极大地提高了系统的可持续运行能力。当检测到操作系统故障时，通过自动重启虚拟机来保护虚拟机免受故障的影响，为整个IT基础架构建立第一道坚固屏障。