服務(wù)器虛擬化技術(shù)在電廠的應(yīng)用探索

秦 輝

貴州粵黔電力有限責(zé)任公司

隨著電廠信息化的建設(shè)發(fā)展，服務(wù)器的數(shù)量隨之增多，大量分散的服務(wù)器給機(jī)房環(huán)境及供電等造成了很大的壓力，同時(shí)增加了信息運(yùn)維人員的工作難度及維護(hù)成本。通過對VMware vSphere 虛擬化平臺(tái)的技術(shù)探索，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器資源整合。本文介紹了服務(wù)器虛擬化技術(shù)及具體的應(yīng)用實(shí)施過程，分析了虛擬化的優(yōu)勢及此次應(yīng)用的不足之處。

1 現(xiàn)狀

隨著信息化建設(shè)高速發(fā)展，信息技術(shù)不斷提高，電廠對各類業(yè)務(wù)管理要求的提升，為滿足各業(yè)務(wù)部門的需求，部署了大量的應(yīng)用系統(tǒng)?，F(xiàn)有的部署方式為一個(gè)應(yīng)用一臺(tái)服務(wù)器，考慮到系統(tǒng)的數(shù)據(jù)安全性和可靠性，一般情況會(huì)部署兩臺(tái)服務(wù)器做雙機(jī)，部分重要應(yīng)用還需一臺(tái)服務(wù)器做數(shù)據(jù)備份，目前應(yīng)用服務(wù)器已多達(dá)25 臺(tái)。但各服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、硬盤等資源利用率很低，且機(jī)房現(xiàn)已飽和，服務(wù)器的增多對機(jī)房環(huán)境、空調(diào)、電源等造成很大壓力。新系統(tǒng)的建設(shè)通常會(huì)部署配置較高的新服務(wù)器，部分包含或取代了舊系統(tǒng)的相關(guān)業(yè)務(wù)，原有服務(wù)器被閑置下來。如何整合并利用現(xiàn)有服務(wù)器資源滿足各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求是亟待解決的問題，因此對服務(wù)器虛擬化技術(shù)的探索是很有必要的。

2 服務(wù)器虛擬化簡介

服務(wù)器虛擬化是將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺(tái)服務(wù)器變成多臺(tái)虛擬服務(wù)器，不受物理資源限制，讓服務(wù)器各種硬件資源變成可管理的虛擬資源池。服務(wù)器虛擬化的重點(diǎn)是將一個(gè)操作系統(tǒng)的物理實(shí)例分割到虛擬實(shí)例或虛擬機(jī)中，可虛擬任何X86 或X64 的操作系統(tǒng)，例如Windows、Linux 和某些UNIX。

服務(wù)器虛擬化包括兩個(gè)方面：硬件虛擬化（HardV），在一個(gè)軟件虛擬化平臺(tái)上運(yùn)行虛擬化操作系統(tǒng)，這個(gè)軟件虛擬化平臺(tái)直接運(yùn)行在一個(gè)沒有現(xiàn)有操作系統(tǒng)的硬件上。軟件虛擬化（SoftV），在一個(gè)軟件虛擬化平臺(tái)上運(yùn)行虛擬化操作系統(tǒng)，這個(gè)軟件虛擬化平臺(tái)運(yùn)行在一個(gè)現(xiàn)有的操作系統(tǒng)上。

3 搭建平臺(tái)

硬件平臺(tái)

硬件平臺(tái)采用兩臺(tái)IBM X3650 M4 服務(wù)器，配置為CPU E5-2650V2 2 顆，內(nèi)存16G，硬盤300G 6 塊；一套EMC CX3-40C 存儲(chǔ)；兩臺(tái)光纖交換機(jī)搭建而成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 系統(tǒng)連接示意圖

軟件平臺(tái)

基于VMware vSphere 虛擬化平臺(tái)實(shí)施，vSphere是VMware 公司推出的一套服務(wù)器虛擬化解決方案，將應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)從底層硬件分離出來，通過經(jīng)濟(jì)高效的服務(wù)器整合為中小型企業(yè)提供企業(yè)級 IT 管理。

VMware vSphere 主要包含以下組件：VMware ESX 和 VMware ESXI：一款可以獨(dú)立安裝和運(yùn)行在裸機(jī)上的系統(tǒng)，將處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)器和資源虛擬化為多個(gè)虛擬機(jī)；VMware vCenter Server：為所有虛擬機(jī)和vSphere 主機(jī)提供集中化管理和性能監(jiān)控；VMware vSphere Client：從任何Windows PC 遠(yuǎn)程連接到vCenter Server 或ESX/ESXI 的管理工具。

4 部署實(shí)施

ESXI 操作系統(tǒng)安裝及配置

下載ESXI 的ISO 鏡像文件刻錄光盤，根據(jù)操作提示進(jìn)行系統(tǒng)安裝。安裝過程中需鍵入root 用戶密碼，用于后期管理使用。安裝完成后進(jìn)行ESXI 主機(jī)配置，包括IP 地址、Gateway、DNS、Hostname 等。

vSphere Client 安裝

首次管理ESXI 主機(jī)時(shí)，一般是通過client 進(jìn)行管理，對主機(jī)進(jìn)行簡單管理也可通過client 進(jìn)行。打開vCenter安裝盤，選擇vSphere Client 組件進(jìn)行安裝，安裝完成后即可通過vSphere Client 連接主機(jī)進(jìn)行虛擬機(jī)管理。

vCenter Server 安裝及配置

數(shù)據(jù)庫是vCenter 管理的基礎(chǔ)，需要用到MSSQL數(shù)據(jù)庫，因此需要單獨(dú)創(chuàng)建一臺(tái)虛擬機(jī)來安裝SQL 數(shù)據(jù)庫。安裝完成后創(chuàng)建一個(gè)數(shù)據(jù)庫，用于存儲(chǔ)vCenter 的數(shù)據(jù)文件。

安 裝vCenter Server 各 組 件，包 括：vCenter Singnle -On、vSphere Web Client、vCenter 清 單服務(wù)、vCenter Server。vCenter 基本配置如下：權(quán)限配置、增加許可、建立數(shù)據(jù)中心、添加主機(jī)等。

遷移虛擬機(jī)

遷移虛擬機(jī)可以將物理服務(wù)器遷移到虛擬主機(jī)上運(yùn)行，也可以將虛擬服務(wù)器在兩臺(tái)虛擬主機(jī)上在線遷移。通過VMware vCenter Converter 實(shí)現(xiàn)基于 Microsoft Windows 的物理機(jī)轉(zhuǎn)換為 VMware 虛擬機(jī)，并可以在兩個(gè) VMware 平臺(tái)之間轉(zhuǎn)換虛擬機(jī)。通過VMware VMotion 能夠?qū)崿F(xiàn)將虛擬服務(wù)器在兩臺(tái)正在運(yùn)行的虛擬主機(jī)間進(jìn)行實(shí)時(shí)遷移，具有零停機(jī)性能，能夠大幅度提高服務(wù)器的可用性，保證交換數(shù)據(jù)的安全性。

5 取得的成效

整合資源降低成本

實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化，大大減少了物理服務(wù)器的數(shù)量，整合并充分利用了現(xiàn)有的服務(wù)器資源，提高服務(wù)器的資源利用率。降低了運(yùn)營和維護(hù)成本，服務(wù)器數(shù)據(jù)減少，節(jié)約了硬件成本；降低服務(wù)器、空調(diào)等耗電量，運(yùn)維成本減少；整合后維護(hù)量減少，節(jié)約了人力成本。

提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)可用性

傳統(tǒng)架構(gòu)部署業(yè)務(wù)系統(tǒng)，若物理服務(wù)器出現(xiàn)故障，恢復(fù)系統(tǒng)需1～2 天，時(shí)間和人工成本較高，且無法保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性，給企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營造成損失。VMware vSphere 虛擬化平臺(tái)彌補(bǔ)了這一缺陷，WMware VMotion 的HA 技術(shù)保障了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可用性，當(dāng)出現(xiàn)服務(wù)器故障時(shí)，可在很短的時(shí)間內(nèi)恢復(fù)系統(tǒng)并提供業(yè)務(wù)訪問，最大限度的保障了應(yīng)用系統(tǒng)的連續(xù)性。

提升運(yùn)維管理水平

部署及配置一臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器，傳統(tǒng)方式用時(shí)較長，工作量大，人工成本比較高，而通過VMware虛擬化技術(shù)（虛擬機(jī)模板、導(dǎo)入、導(dǎo)出、復(fù)制等功能）可輕松解決這個(gè)難題，可以快速的完成一臺(tái)全新虛擬機(jī)的部署及功能配置。分散的物理服務(wù)器，管理及維護(hù)的成本高、難度較大，而通過VMware 虛擬化平臺(tái)對服務(wù)器及所有的虛擬機(jī)進(jìn)行集中管理，并可動(dòng)態(tài)分配和調(diào)整虛擬機(jī)的相關(guān)運(yùn)算資源（CPU、內(nèi)存、磁盤等），簡化了服務(wù)器運(yùn)維管理，提高了信息系統(tǒng)運(yùn)維管理水平。

6 結(jié)語

通過對服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用探索，實(shí)現(xiàn)了電廠服務(wù)器資源整合，降低了運(yùn)維成本；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器集中式統(tǒng)一管理，降低了運(yùn)維管理難度，并提高了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的安全性、穩(wěn)定性；提升了電廠信息系統(tǒng)運(yùn)維管理水平。但此次應(yīng)用有一定的局限性，一是部署實(shí)施采用的虛擬主機(jī)配置不高，運(yùn)行的虛擬機(jī)數(shù)量較少，若要深入應(yīng)用虛擬化，還需提升主機(jī)配置，購置高配置的服務(wù)器用作虛擬主機(jī)，二是存儲(chǔ)構(gòu)架及存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)還需升級，才能保證虛擬化平臺(tái)的高效應(yīng)用，充分發(fā)揮其優(yōu)勢。