省级气象虚拟化建设方案设计

【关键词】气象业务 虚拟化 基础资源池

随着计算机硬件技术的发展，计算机性能呈几何级数地增长。整合服务器通过将大部分物理服务器变成虚拟服务器，可以大量减少物理服务器的数量，并且在电力、机房空间等资源做到有效地节约。当前，气象信息技术应用的发展，业务信息系统不断增加，再加上业务软件的多层架构的应用，业务系统的高可用要求，一套业务应用系统都需要配置1台或者多台服务器，中心机房的服务器数量愈来愈多，对机房的空间和电源保障提出了更多的要求，每年的用电费巨大，而部分服务器的利用率一般就在30～40%左右，造成大量的浪费。所以，业务服务器基础架构的虚拟化是当前气象信息化建设发展的方向。

1 存在问题

（1）机房服务器、PC机老化严重，部分服务器已经超过6年，故障率偏高，服务器硬件平台已不能很好的满足现有业务处理能力的需求，更不能保证业务系统的稳定运行。

（2）机房空间有限，新增服务器上架困难。

（3）机房用电紧张，UPS负载量有限，服务器、网络交换机、路由器、防火墙、存储设备等比较集中，导致电力耗能较大。

（4）布局复杂，服务器各自运行了不同的业务系统和数据存储，在连接网线及用电线缆较多，物理连接复杂。

（5）兼容性较差，有部分应用的操作系统是windows系统老版本，缺乏备份手段，如果服务器突然崩溃，因驱动及系统兼容性较差等原因，系统及部分应用无法迁移到新的硬件上。

（6）系统可用性差，很多数据传输的应用本身的性能要求很低，而目前都是单一应用部署在独立服务器上，浪费了大量资源，并且服务器不能进行集中化管理。

2 建设目标

（1）整合现有服务器和存储资源，重新分配和部署资源。

（2）节约用电、服务器的成本，提升运作效率。

（3）改进服务器的管理灵活性。

（4）通过零当机维护改善服务等级。

（5）完成重要服务器备份，故障状态下，及时恢复业务。

（6）更少冗余的情况下，确保高可用性。

（7）更有效的适应业务需求。

（8）资源利用效益最大化，降低运维方面成本。

3 虚拟化方案描述

为了实现数据的集中存储、以及充分利用虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上的特性（VMotion）等，实现虚拟化业务系统的和高可用（HA）。

配置2台高性能光纤通道磁盘阵列，做虚拟化主机服务器（ESX服务器）之间的SAN共享存储。由物理服务器迁移过来的虚拟架构的主机文件都存放在SAN存储阵列上。通过共享的SAN存储可以最大化的发挥虚拟架构的优势，通过VMotion可以在线迁移正在运行的虚拟机。通过DRS实现VMWare分布式资源调度，保证所有虚拟机应用需要的资源在两台物理底层服务器之间实现动态负载均衡和连续智能优化，实现即插即用的数据中心功能，并为以后的容灾提供了扩展性和打下基础。

4 虚拟化部署方法

作为虚拟化主机的服务器系统上部署VMWare ESX Server vSphere，通过VMWare的P2V（Converter）转换功能将原来老服务器上的系统逐步迁移到vSphere虚拟机当中。

在服务器上安装和配置VMWare vSphere ESX服务器软件，并配置对集中存储的访问和存储之间的存储镜像，通过P2V的方式，采用系统映像备份异构恢复软件或VMWare的Converter，进行业务系统的虚拟化迁移。

建议采用分批迁移的方式，先将非核心业务的系统，迁移到虚拟化平台中，在保留原业务系统硬件平台的情况下，通过一段时间的观察，在性能测试和稳定性测试完成后，接着迁移下一批服务器，直到整个虚拟化完成。

等全部系统迁移完毕后，再通过VMWare的HA及VMotion功能实现两台虚拟主机底层间的双机高可用和负载均衡。这样以前的每个物理服务器就变身成为虚拟主机架构服务器上的虚拟机，从而大大提高资源利用率，降低成本，增强了系统的可用性，提高了系统的灵活性，完美的实现了服务器虚拟架构的整合。

5 虚拟化整合方法

将部分机架式服务器、刀片服务器、存储等资源整合到虚拟化平台资源池中，整合完毕后将拥有CPU 256核，800G内存，按40%的资源占用率，每个业务系统虚拟化后能平均分配2个CPU，8G的内存，而且每台虚拟主机还拥有30%硬件资源冗余，可以满足当前及今后一段时间的业务发展需求。

6 结语

将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成若干台相互隔离的虚拟服务器，因此不再受限于物理上的界限，让所有服务器上的CPU、内存、磁盘、I/O等硬件资源变成可以动态管理的“基础资源池”，从而提高资源的有效利用率，简化业务和操作系统的管理，真正实现服务器整合，虚拟化的管理方式可以更好地支撑气象业务的变化。另外，通过动态资源配置，能够更好支持异构操作系统的整合和老应用的持续运行，能够快速转移和复制虚拟服务器，以较小的迁移成本，提供了一种简单便捷的灾难恢复解决方案，总体上能够满足浙江省气象信息日益增加的业务需求。

参考文献

[1]刘国宏，余东昌，刘旭林，刘亚楠.虚拟化业务在气象中的应用[J].计算机技术与自动化，2013.

[2]袁志福，关晓军，郭彩莲.虚拟化技术在气象信息系统中的应用[J].青海气象，2009（04）.