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信息化选型征文:企业服务器虚拟化系统平台选型与实施

2014/7/1    来源:e-works    作者:孔信群      
关键字:服务器虚拟化  服务器虚拟化实施  VMware服务器虚拟化实施  
本文从企业的实际需求出发介绍了服务器虚拟化技术分阶段应用的方案和实施过程。为防止因磁盘阵列硬件故障导致的系统故障,采用了磁盘阵列的镜像方案,确保即使在以台磁盘阵列出现故障时系统仍正常运行。为防止因虚拟机文件损坏或人为误操作导致的虚拟机故障,系统按备份策略定期对虚拟机进行备份并保留至少三个副本,在故障出现后可选择用任一副本进行恢复。对于部分关键性应用,系统采用了异地容灾方案,将这些虚拟机文件实时同步到异地机房的容灾设备,保证在系统出现故障时这些应用能够在异地机房立即重新运行。

    1.项目背景

  随着公司信息化建设的不断发展,数据中心的规模正在日益扩大。目前公司已先后建成公司本部、轿车基地和技术中心三个机房,正在运行的服务器有一百多台。而且随着公司的发展、新信息系统的建设,服务器的数量势必还会继续增加。

  公司本部机房原有约10台购置于2001-2003年的塔式服务器,运行的都是些小型的应用系统。由于是老式的塔式结构,不能安装到机柜中,只能摆放在机房的地板上。按照服务器使用年限5万小时(约6年)的通用标准,这些服务器均已超期运行,有的甚至到达其寿命极限,随时都有可能发生不可修复的故障。为确保相关系统安全、稳定地运行,这些服务器需要尽快进行更换。

  传统方式下,一般一套应用系统须运行在一台物理服务器上(大型应用系统往往需要多台服务器协同完成)。对于这些小型应用来说,仅使用了服务器资源的很小部分(CPU利用率约5%,内存利用率约30%),这导致了服务器资源、机房空间资源和电力资源的大量浪费。 

  服务器虚拟化技术是数据中心整合的一项新技术,是在一台高性能的物理服务器上部署多套虚拟机,每套虚拟机作为一台虚拟服务器使用。物理服务器的资源可根据各虚拟服务器的需求在它们之间进行灵活调配,从而最大限度地利用物理服务器的资源。服务器虚拟化技术是未来数据中心整合的发展趋势,也是企业云计算平台的基础架构

    2.系统架构及选型

    2.1 总体方案及选型

  针对公司目前正在运行的信息系统及服务器情况,综合多方面考虑,公司决定使用高性能的服务器作为虚拟平台服务器,每台服务器上都安装配置VMware虚拟架构套件vSphere企业版软件,用于在单个物理服务器实体上,利用服务器强大的处理能力,生成多个虚拟服务器,而每一个虚拟服务器,从功能、性能和操作方式上,等同于传统的单台物理服务器。在每个虚拟服务器上,可以安装配置Windows & linux操作系统,进而再安装应用软件,这样就可以充分利用服务器资源,在服务器层面实现业务系统的整合。通过10台高性能物理服务器,每台配置4颗12-16核CPU, 128-256GB内存,完成运行约100台虚拟服务器的目标。出于降低成本、提高原有硬件利用率以及确保项目成功的目的,采用整体规划两阶段实施的策略。在完成较小投入的一期项目成功实施的基础上,再开展二期项目的实施,最终完成整体目标。

    公司选择VMware虚拟化软件是基于以下几点考虑,首先是品牌因素。VMware作为虚拟化领域的领导者,其服务器虚拟化产品市场占有率比较高,用户比较放心。其次,微软的Hyper-V是与Windows Server集成的,所以如果以微软产品作为系统的主要构成部分,与微软管理工具的集成度很高的话,使用Hyper-V更合适一些。但考虑到公司有部分Linux操作系统,因此,更适合选用VMware虚拟化产品。尽管Citrix的虚拟化产品也能满足Linux和Windows系统环境的服务器虚拟化需求,但Citrix公司的产品优势在于桌面虚拟化和应用虚拟化领域,同时,在虚拟化资源管理、系统备份及业务迁移等环节,VMware的产品比Citrix公司更比较全面和丰富,能更好的满足企业的未来业务扩展的应用需求。

    2.2 一期项目方案及实施

  一期项目选择对原有的2台HP DL 580G服务器进行扩容:增加每台服务器CPU至四颗,内存至64G,HBA卡2块。在2台扩容的HP DL580G5物理服务器上安装VMware ESX企业版软件,构建VMware虚拟化平台;并安装虚拟化管控中心VMware vCenter Server,以实现物理资源的统一调度和集中管理,系统的高可用性(HA)及动态资源调度(DRS)。架设2台博科光纤交换机BR-320-0004和2台 DFT ES-6015F-D4 存储,划分存储空间,并映射给2台HP DL 580G5物理服务器;以实现服务器到光纤交换机、存储的冗余;其中,主存储存放应用虚拟机,备份存储负责存放应用虚拟机的备份。分批次将约10台塔式服务器和部分老旧机架服务器迁移至VMware 平台下,做到各系统平滑切换。针对每台虚拟机所运行的应用的情况制定备份策略,并检查备份的有效性。

    一期项目方案拓扑图如下:

 一期项目方案拓扑图

    2.3 二期项目方案及实施

  在一期项目成功实施的基础上,二期项目对服务器、存储进行扩容,提供100台虚拟服务器满足信息系统新增服务器的需求。对应用存储进行镜像,确保在存储出现故障时虚拟机文件的安全性。对全部虚拟机文件进行定时备份,确保虚拟机出现故障时能从备份中进行恢复。二期项目新增8台Dell R715 服务器(2颗12核处理器,128GB内存);对一期项目的2台 DFT ES-6015F-D4 存储进行扩容以达到满足运行100台虚拟机的要求,同时对这2台存储进行镜像设置,防止因存储硬件故障导致虚拟机文件丢失;新增一台DFT ES-6015F-D4 存储设备用于虚拟机文件的备份。新增一台远程容灾设备DFT QuickBack-16对重要关键的业务系统进行容灾处理,对重要数据进行定时和实时的备份,保证关键业务系统的高可靠性和数据的完整性。使用趋势VMware安全防护软件增加对虚拟机的安全保护(入侵检测、防病毒等)。

    二期项目方案拓扑图如下:

 二期项目方案拓扑图

    存储镜像架构如下:

 存储镜像架构

    3.应用效果

  项目实施后,在10台高性能的物理服务器上共虚拟出约100台虚拟服务器,在这些虚拟服务器上运行着公司重要的信息系统,如一卡通系统、OA系统WEB 服务、DMS系统WEB服务、呼叫中心系统、人力资源系统和 DNS系统等。

  按传统架构,这100台服务器需占用至少10个机柜,而项目实施后相关的所有设备安装在三个机柜内,大大减少了机房的占用空间。电能消耗从100多台服务器减少到只有10台的消耗。同时机房空调系统的制冷压力也大大减轻。

  整个系统由集中虚拟化管控工具vCenter统一管理,通过vCenter可以管理到系统所涉及的各个方面。从管理角度观察,整个平台环境一目了然,运行状态、功能信息等可随时掌握。通过vCenter可以看到虚拟化集群内的配置参数、运行状态、逻辑关系等一系列信息。同时还可配置和管理系统所具备的高级功能,如HA(高可用性)、VMotion(动态迁移)、DRS(动态资源分配)等。如果集群中出现硬件故障,可以快速恢复系统运行,保证高级别的业务连续性水平。

  项目实施后,仅在10分钟内就可部署一台新的虚拟服务器,因免去硬件选型、设备采购等过程,使信息系统的上线时间大大缩短。在此基础上经过系统的扩容,逐渐扩大系统的应用范围和规模,最后可形成“云计算”的IT基础框架,为公司下一步开展“云计算”相关业务奠定了良好的基础。

责任编辑:王慧敏
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