VMware虛擬化技術在河南省水利信息化中的實施

□李 亞（河南省水利信息中心）

□劉 玨（中國人民銀行鄭州培訓學院）

□李 婧 □張貴芳（河南省水利信息中心）

1 引言

河南省水利信息化建設起步較早，現有的業務應用系統、服務器資源龐大，在傳統的工作模式下，如果要想升級或新增相應的應用系統，一方面由于各應用程序兼容性問題，管理人員只能通過不同服務器分別運行的方式，將各個應用程序獨立分離存放，導致服務器數量不斷增加；另一方面硬件越添越多，部署架構會越來越復雜，不僅建設和管理維護的經費、人力消耗的壓力會隨之而來，現有的機房空間、電源容量、空調制冷等壓力也會隨之驟增；而實際上目前各應用系統資源利用率普遍較低。種種發展瓶頸不僅成為水利信息化發展的阻礙，大量的資源和財力的浪費也制約著水利信息化更快、更好的發展，因此,針對信息化基礎架構的資源整合已勢在必行。

隨著計算機技術的不斷發展和社會需求的刺激，虛擬化技術的發展日新月異，日趨成熟，和傳統的信息化資源分配的應用方式相比，虛擬化技術有著以下優勢：

1.1 大大提高資源的利用率

虛擬化技術根據實際需要把一臺服務器虛擬成多個虛擬機，安裝多個相互獨立的應用系統，動態調用可利用的空閑資源，減小服務器規模，實現資源共享，提高資源利用率。

1.2 提供相互隔離、安全、高效的應用執行環境

虛擬環境中的各應用系統相互獨立，一個應用系統遭受攻擊而崩潰，不會對其他應用系統造成影響，同時通過vCenter Server控制平臺可以快速地恢復不正常的應用系統。操作簡單易行，大大提高工作效率。

1.3 方便的管理和升級維護

虛擬化資源整合后，在管理維護上，只需在vCenterServer控制平臺上進行功能性操作，無需再重新規劃、部署等，減少管理維護操作，提高信息化管理水平。

虛擬化技術為資源整合提供了有效的解決方法，目前已成為信息化資源整合與管理的重要手段。

2 VMware虛擬化技術在河南省水利信息化中的實施分析

2.1 信息化基礎架構現狀

單位現有的整個部署架構劃分成兩個區。主要系統運行在應用服務區，對外應用系統分布在SSN區，如圖1所示。

原有設計的機房空間、UPS電源容量、空調制冷面積等隨著業務應用系統的不斷增多，都已達到極限；服務器、安全設備、存儲設備等不斷增加；安全監管、維護等越來越難；而且隨著圖形和多媒體的發展，數據越來越豐富，各業務應用系統的數據量日益膨脹；各種存儲、防護、監管設備等也都已基本達到要求上限。這些都已不能滿足持續發展的需求，使原有的水利信息化基礎架構成為信息化發展的瓶頸。

圖1 河南省水利網絡架構圖

2.2 實施方案

通過對基礎架構部署、設備現有情況的調研、分析，遵循節約成本、安全平穩、逐步完善的原則，本次虛擬化對現有的網絡基礎架構不做大的改變，從服務器、存儲的虛擬入手，有選擇地利用現有的服務器和存儲，進行CPU、內存、容量等的配置、調整，以達到虛擬運行環境要求。對自管的服務器、存儲先行做虛擬集群，其它托管機暫時維持原有的網絡鏈接，如圖2所示。

圖2 河南省水利廳虛擬架構拓撲圖

2.2.1 選型分析

隨著“數字化工廠”概念的提出和發展，數字化交付的方式逐漸得到認可，越來越多的石化項目開始應用三維模型技術。三維模型技術可以模擬生產裝置原貌，真實表現設備、管道的外形尺寸、空間位置，并且將相關數據信息集成融合，使實體裝置數字化，對裝置的建設和生產管理極為有利。

河南省水利廳應用系統復雜、多樣，防汛信息資源又要求安全、快速的上通下達，經過對幾種虛擬化產品的兼容性、穩定性、實施策略、經濟使用等多方面的對比和分析，最終選擇了VMware產品，目前VMware的虛擬產品應用較為廣泛，兼容性較強。

2.2.2 虛擬化平臺的實施

首先在要做虛擬環境的主體設備上，將VMwarevSphere的VMwareESX底層組件分別直接安裝在物理設備的裸機上，物理設備上的處理器、內存、存儲器和網絡資源等抽象到多個虛擬機（VM）中，每一個VM從功能、性能和操作方式上，相當于傳統的單臺物理設備。

然后獨立配置一臺設備作為vSpherevCenter監控平臺，集中管理和監控虛擬的應用系統，通過vSphere中的Vmotion、HA、FT、DRS、DataRecovery等功能組件保證業務應用程序遷移過程的零時間停機、應用程序的高可用性，實現服務器資源的動態負載平衡與優化、容災備份與恢復等功能，使整個虛擬化平臺具有良好的擴展性、靈活性，完成本次虛擬環境的搭建。

最后在虛擬環境中分別進行各現有業務應用系統的打包遷移、檢查、測試、試運行等，逐個完成各業務應用系統的虛擬實施，將來隨著虛擬化應用系統的不斷增加，可動態地擴大虛擬化集群的規模，逐漸完善虛擬化體系架構。

2.3 應注意的問題

2.3.1 資源的優化分配

調研現有的資源配置，統籌調度不同虛擬機之間的資源，以確保運行在虛擬化平臺上的所有應用都能可靠、高效的運行，是虛擬資源整合成功的前提。

2.3.2 遷移的正確性與安全性

完成業務應用系統在虛擬運行環境和物理設備之間的正確遷移，確保在遷移過程中數據的連續性和安全性等，這些在做虛擬化之前都要充分調研、規劃，制定遷移措施，它是虛擬化成功與否的關鍵。

2.3.3 風險的規避

采用虛擬化技術把多個應用系統放到一臺服務器或存儲上，如果硬件出現故障就會影響到其上的所有業務應用，因此在虛擬平臺的建設前期就要規劃、防范。安全防范是虛擬平臺正常運行的必要保障。

2.3.4 管理維護水平

虛擬化技術的發展對信息化管理維護人員的技術水平提出了更高的要求，管理技術力量水平是虛擬平臺正常運行的強有力支撐。

3 結語

資源的虛擬化實施，使資源的平均利用率可高達60%～80%；大大減少了服務器及相應配套設施的應用需求，機房的環境變得井井有條，節約了經費和機房空間；在管理上也更加的靈活和穩定。虛擬化技術的應用提升了整個水利信息化建設的可持續發展水平，為水利數據中心建設打下良好的基礎。

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