某軌道交通裝備公司數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬化整合的實施

王延龍，吳 強

(1. 天津機輛軌道交通裝備有限責(zé)任公司管理信息部 天津 300232；2. 天津渤海職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息工程系 天津 300402)

0 引 言

隨著公司信息化發(fā)展，各種信息化應(yīng)用服務(wù)要求不斷增加，硬件服務(wù)器需求逐年上升，系統(tǒng)安全性的要求不斷增強，UPS不間斷電源、空調(diào)等配套附屬設(shè)施費用、服務(wù)器維護費、軟件費、電費等附加成本也隨著服務(wù)器的增加而逐年上升。技術(shù)維護人員因維護量過大、收入偏低等原因也不斷流失，為應(yīng)用系統(tǒng)的使用留下諸多隱患。基于以上主要原因，出于經(jīng)濟效益和管理安全性考慮，針對基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化整合已勢在必行。

1 方案設(shè)計

在借助 ERP項目開展后硬件資源需求的前提下，根據(jù)公司實際，在北車集團各兄弟企業(yè)率先創(chuàng)新使用服務(wù)器虛擬化平臺，利用ERP項目新購服務(wù)器，安裝VMware vSphere服務(wù)器虛擬化軟件。同時將信息一體化項目的 ERP、PLM 應(yīng)用、數(shù)據(jù)、報表、測試和有過保修期的服務(wù)器，以及隱患嚴(yán)重但極為重要的14臺應(yīng)用服務(wù)器通過虛擬化技術(shù)整合到3臺新服務(wù)器群組中。利用 3臺服務(wù)器群組，達(dá)到虛擬整合25臺服務(wù)器使用的目的。只需1人維護，即可充分發(fā)揮服務(wù)器所有資源并保證服務(wù)器應(yīng)用的安全，降低能源使用率，使因服務(wù)器老舊損毀、丟失數(shù)據(jù)等原因造成業(yè)務(wù)停頓的隱患逐步消失。增加管理圖像化，維護人員可通過VMware vSphere服務(wù)器虛擬化軟件產(chǎn)生的圖形報表掌握服務(wù)器狀況，靈活調(diào)整服務(wù)器配置。

2 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/h2>

虛擬化技術(shù)的引入，不會對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)構(gòu)成本質(zhì)上的顛覆，原先的架構(gòu)仍然是延續(xù)的，只是在數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施方面，大大減少了需要維護和管理的設(shè)備，如服務(wù)器、交換機、機架、網(wǎng)線、UPS、空調(diào)等。

圖1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)銯ig.1 Network topology

3 方案構(gòu)成

3.1 硬件部分

舊有或新購的用于服務(wù)器整合的高性能服務(wù)器。對現(xiàn)有3臺IBM ×3850×5進行擴容，根據(jù)前期規(guī)劃的要求，使這 3臺 Server每臺達(dá)到虛擬化10～15臺虛擬機的配置要求，然后安裝虛擬化軟件，以這 3臺Server為基礎(chǔ)搭建虛擬化架構(gòu)。

選擇這3臺IBM ×3850×5的目的在于盡量降低購買成本，充分利用現(xiàn)有資源。此外IBM ×3850×5的擴展性比較強，經(jīng)過有計劃的擴容之后，基本可以達(dá)到虛擬化整合的初期效果。

IBM ×3850×5 服務(wù)器的配置如下：

4個 Intel,6核 Xeon,E7-4807處理器(1.86,GHz，18,M 緩存)，配置 4塊內(nèi)存板，128,GB(16×8,GB)1,066,MHz DDR3 內(nèi)存，標(biāo)配4個2.5" SAS熱插拔硬盤托架，標(biāo)配M5015,RAID卡，主機帶2個千兆以太網(wǎng)端口，標(biāo)配 2個 1,975,W 熱插拔電源(帶 2根PDU 電源線)，4,U 機架式，DVDRW 光驅(qū)，2×8,GB HBA。

3.2 軟件部分

主要配置以“12＋1”方式體現(xiàn)，其中“12”指的是 12套 VMware虛擬架構(gòu)套件企業(yè)增強版(VMware vSphere4,Enterprise Plus)使用授權(quán)；“1”指的是1套VMware vCenter Management Server 使用授權(quán)。VMware VSPHERE 套件按照 CPU 數(shù)量計算License，1個License 管理1個CPU。

按照 3臺 IBM ×3850×5計算，每臺包括 4個CPU，需要采購 12套 VMware VSPHERE虛擬化套件。另外需要單獨采購一套VMware vCenter管理軟件。根據(jù)需要，可選購VMware PSO部門提供的專業(yè)服務(wù)。通過本服務(wù)，可以掌握如何根據(jù)實際情況做vSphere的高性能設(shè)定，掌握 vSphere的基本技術(shù)和最佳實踐經(jīng)驗；VMware 提供 2臺 ESX Server服務(wù)器樣機的設(shè)定，可以模擬修改樣機的設(shè)定，根據(jù)實際情況做一定性能的設(shè)定。配置一套 vCenter Management Server；可提供 4天的用戶現(xiàn)場 PoC(概念驗證)支持，便于在項目正式開始實施前對虛擬環(huán)境進行試用與演練。通過該 PoC，可讓以后進行維護支持的工程師掌握更多的操作技能與經(jīng)驗。

4 主要舉措

① 分析現(xiàn)有服務(wù)器的應(yīng)用層次，并根據(jù)重要性在不影響正常工作業(yè)務(wù)的情況下做好服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)的創(chuàng)建、遷移工作，通過 VMware vSphere服務(wù)器虛擬化軟件創(chuàng)建ERP、PLM各個虛擬服務(wù)器系統(tǒng)，并將各個保修到期以及有隱患的服務(wù)器遷移至虛擬化服務(wù)器群組中去。

② 制定了《天津裝備公司——數(shù)據(jù)中心機房管理辦法》、《服務(wù)器機房登記制度》和《IBM 公司服務(wù)器季度服務(wù)巡檢表》。

③ 利用微軟操作系統(tǒng)企業(yè)版正版軟件可授權(quán)5個用戶的特點，將公司所有涉及虛擬化系統(tǒng)的服務(wù)全部操作系統(tǒng)正版化，避免了版權(quán)糾紛。

④ 通過虛擬化軟件公司在遷移過程中的梳理與優(yōu)化，將隱患系統(tǒng)的問題降至最低，并在遷移后利用過保的舊有服務(wù)器進行 ERP、網(wǎng)絡(luò)行為管理等測試服務(wù)。

⑤ 確定公司信息化硬件購買發(fā)展方向，利用虛擬服務(wù)技術(shù)做好5年規(guī)劃。

5 本方案優(yōu)勢

5.1 降低總體擁有成本(TCO)、提高投資回報率(ROI)

通過服務(wù)器整合，控制和減少物理服務(wù)器的數(shù)量，明顯提高每個物理服務(wù)器及其 CPU的資源利用率，從而降低硬件成本。同時，降低運營和維護成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機柜、網(wǎng)線、耗電量、冷氣空調(diào)和人力成本等。

5.2 提高運營效率

加快新服務(wù)器和應(yīng)用的部署，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時間。主動提前規(guī)劃資源增長，快速響應(yīng)客戶和應(yīng)用的需求，縮短采購流程。使硬件維護需要數(shù)天/周的變更管理準(zhǔn)備和1～3,h維護窗口變?yōu)榭焖儆布S護和升級。

5.3 系統(tǒng)安全性

由于采用了虛擬化技術(shù)的高級功能，業(yè)務(wù)系統(tǒng)脫離了單臺物理硬件的束縛，可以滿足更高級別的業(yè)務(wù)連續(xù)性要求，提升了系統(tǒng)安全性、可靠性。通過虛擬化技術(shù)，降低了物理硬件的故障影響力，減少了硬件的安全隱患。通過虛擬化整合，減少了設(shè)備的接入數(shù)量，安全防范的范圍可以得到更有效的控制。

5.4 陳舊硬件和操作系統(tǒng)的投資保護

虛擬化平臺具有更廣泛的操作系統(tǒng)(OS)兼容性，不必?fù)?dān)心舊系統(tǒng)無法使用的問題，并且通過自動更新功能實現(xiàn)維護和升級等一系列問題。

5.5 為將來的集中網(wǎng)絡(luò)存儲提供可能

對于由于成本或者其他原因沒有接入到存儲網(wǎng)絡(luò)(SAN，iSCSi和 NAS)的服務(wù)器，整合后物理服務(wù)器數(shù)量減少，可以考慮接入到存儲網(wǎng)絡(luò)，充分利用網(wǎng)絡(luò)存儲的優(yōu)勢，將這些分散的數(shù)據(jù)集中管理備份，為這些服務(wù)器和應(yīng)用以后的容載打下基礎(chǔ)。同時，通過虛擬機的特有功能和網(wǎng)絡(luò)存儲的有效結(jié)合，提高這些應(yīng)用的可用性、移動性和靈活性。

6 項目實施

①2013年1月，將ERP、PLM 項目所需服務(wù)器創(chuàng)建安裝至虛擬化群組中，其中 ERP項目應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、報表服務(wù)器、測試服務(wù)器共 4臺；PLM應(yīng)用、數(shù)據(jù)服務(wù)器共2臺。節(jié)省服務(wù)器3臺。②2013年 2月，遷移 DNC服務(wù)器 1臺、DNS服務(wù)器1臺、信息平臺服務(wù)器1臺、OA服務(wù)器1臺。節(jié)省服務(wù)器4臺。③2013年3月，遷移FTP服務(wù)器1臺，服務(wù)器1臺。④2013年4月遷移用友服務(wù)器，抽油機事業(yè)部、國際貿(mào)易部、采購部數(shù)據(jù)共享平臺服務(wù)器各1臺，節(jié)省服務(wù)器 4臺。⑤利用舊有服務(wù)器進行存儲備份，搭建了郵箱服務(wù)平臺。⑥延緩購買 UPS設(shè)備，降低了服務(wù)器制冷能源消耗。

7 結(jié) 語

通過在某軌道交通裝備公司實施數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬化整合，大量設(shè)備整合成動態(tài)的虛擬化資源池，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強了系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，提高了系統(tǒng)的靈活性和快速響應(yīng)，使服務(wù)器效率大幅提升，為系統(tǒng)未來的升級打下了良好基礎(chǔ)。

［1］ 董崇文. 數(shù)據(jù)服務(wù)器虛擬化實施方案及注意問題[J].硅谷，2013(22)：53-53.

［2］ 陳韜. 基于VMwarevSphere虛擬服務(wù)器系統(tǒng)的機房硬件系統(tǒng)改造與構(gòu)建數(shù)據(jù)服務(wù)器虛擬化實施方案及注意問題[J]. 港工技術(shù)與管理，2013(6)：53-57.

［3］ 王延龍. 應(yīng)用“服務(wù)器虛擬化”產(chǎn)生管理價值[J]. 津車科技，2013(4)：1-3.

［4］ VMware公司. 幫助文檔[EB/OL]. http：//www.vmware. com/cn.