服務器虛擬化實施經驗

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應用需求

公司自2006年大力推進信息化以來，到目前在用服務器20臺，其中IBM X3850 X5系列3臺，IBM X3850 M2系列4臺，IBM X3650 M3系列6臺，IBM X3650系 列 2臺，IBM X3250 M3系列4臺，IBM X3400 M2系列1臺。20臺服務器中運行時間5年以上的占有80%，內存容量從1GB至8GB不等，大多為4GB內存，普遍存在年限長、配置低的問題。

公司以往采用獨立物理機運行應用系統，例如營業收費、生產調度、數據遠控等系統，由于供熱企業經營特點，采暖季生產調度、客服等系統運行壓力大，非采暖季經營收費系統運行壓力大，為改善服務器資源利用率，整合服務器資源，搭建服務器虛擬化運行平臺。

方案設計

圖1 虛擬化系統拓撲圖

基于以上出現的若干問題，對于機房服務器部署虛擬化系統。第一期主要部署行政辦公及部分業務系統，等到獲取一定的部署實施經驗，再在大范圍內推廣。

物理服務器：采用VMware虛擬化平臺，實施服務器虛擬化替代原有的物理服務器，并合理利舊。

存儲：配置至少四塊硬盤的存儲服務器，兩臺冗余容錯的SAN光纖交換機。

網絡：配置兩臺冗余容錯的二層網絡交換機，接入公司三層網絡交換機。

殺毒軟件：云平臺殺毒軟件一套。

主要服務：服務器虛擬化平臺搭建、現有業務系統從物理服務器到服務器虛擬化平臺的功能應用和數據遷移、現有網絡結構梳理調整。

圖1從整體上描述了整個虛擬化系統環境的方案。

方案優勢

1.實現7×24小時不間斷提供業務服務的能力。通過VMware虛擬化平臺所提供的各種高可靠性和高可用性特征，整套業務系統完全能夠提供7×24小時不間斷提供服務的能力。

2.簡化管理。通過VMware vCenter管理軟件，可以非常方便地實現主機的集中式統一管理。

3.提高新系統部署效率。新系統的實際部署效率從原來的按月為單位計算，提高到按天計算。

4.解決日益擁擠的機房空間問題，解決日益增長的用電問題。視具體情況，至少節省1～2個機柜空間，以及25%以上的用電負荷或UPS負荷。

實施準備

公司系統主要分為行政辦公、生產經營以及服務網站三大類，一直采用物理機獨立運行方案。

1.確定遷移應用系統

根據應用系統及服務器使用情況，首先確定需要遷移的應用系統。根據公司安全保障體系原則，DMZ區域不引入服務器虛擬化，將服務器虛擬化重點放在行政辦公以及生產經營系統。同時公司財務、物資U8獨立運行且與其他業務系統邏輯隔離，服務器CPU型號配置雖低，但根據近幾年的系統運行使用情況，可以提供充足的物理資源運行U8系統，故U8系統不列入虛擬化遷移計劃。

此外，公司數據遠傳及能源管理平臺涉及移動專線網絡及公司內網多重網絡，根據兄弟公司實踐經驗，移動專線網絡通過虛擬路由配置較為復雜，再者兩個應用系統運行的服務器配置較高，故不列入虛擬化遷移計劃。

表1 系統配置信息

表2 虛擬機配置

根據上述原則，公司服務器虛擬化主要集中在公司門戶、郵箱、即時通訊、域控、辦公自動化OA、營業收費系統、生產基建系統、調度系統、無線測溫系統、客戶服務系統以及機房監控系統。

2.設備選型

設備選型主要關注存儲容量和服務器內存的估算。公司計劃遷移的系統現硬盤使用空間情況及遷移后運行操作系統如表1所示。

（1）Windows 2008-64位操作系統占用存儲空間約9GB，保證系統正常運行配置15GB，Windows 2008-32位操作系統占用存儲空間約6GB，保證系統正常運行配置10GB，小計 15×10+10×9=240GB。加上虛擬機自身消耗，根據經驗，以每臺虛擬機 按5GB計 算，小 計19*5GB=95GB，存儲合計1153+240+95=1488GB，即存儲最少需要1488GB存儲空間。

（2）公司計劃采購一臺存儲服務器，從數據安全以及讀寫速度綜合考慮，采用RAID10，所以設備的可用容量會減少一半，則實際需求容量為1488GB×2=2976GB。

綜上所述，存儲服務器采用IBM V7000，主柜2U 24盤位設計雙控制器冗余設計，實配容量SAS 10K 600GB×13。第13個磁盤作為備份磁盤，提升存儲安全性。

應用系統擬采用表2配置創建虛擬機。

根據一臺一個CPU的單核處理器主機，理論運行8個虛擬機，為保證最優運行實際6個虛擬機，則滿足配置的服務器最少需要102/6即17個邏輯處理器。從表2可以看到，內存最少需要98GB。根據圖1方案設計，每臺服務器需要HBA 8G×2，本次配備8G HBA。

從應用系統中可以看到，有兩臺邊緣服務器用于與集團互聯，故虛擬系統網絡有兩個網段，根據方案設計，需網卡1000M×4。

綜上所述，為了服務器容量存在回旋余地，采用N+1配置，采購機架服務器IBM X3850X5×3。硬件配置CPU 2×Intel E7-4850，內存64GB，硬 盤 2×146GB SAS，HBA 8G×2，網卡1000M×4。

項目實施

項目實施主要分兩個階段，即服務器虛擬化的搭建以及業務系統的遷移，業務系統的遷移是整個虛擬化平臺搭建的關鍵，也是成果的體現。

1.服務器虛擬化平臺的搭建按照分配好的配置創建虛擬機。需要注意的是，使用加密狗的系統，如OA等，可以把加密狗和虛擬機固定到一個物理機上使用。

圖2 主機運行狀態

2.搭建虛擬化平臺后的第一件事是按照實施準備將現有的服務器應用業務轉移到虛擬服務器上，這就是虛擬化整合服務器的第一步，也是虛擬化程序的基礎功能之一：P2V的轉化功能。將現有的物理服務器操作系統連同全部的應用程序和硬盤上已經儲存的文檔數據整體打包轉移到搭建好的虛擬化平臺上，不用再循規蹈矩地先裝系統再裝應用，按部就班地調完本地調網絡，整個過程有點像PC上的一鍵Ghost系統，可以將系統整體搬遷到新的硬件上。這對虛機的部署有很大的方便，原先物理服務器上的應用程序并不需要停頓太長時間，就可以在虛擬平臺上繼續工作了。

在遷移前，首先需要做的是清理系統，將冗余文件、安裝包等清空，減少遷移后的空間占用。

按部就班地完成虛擬機的遷移，服務器虛擬化平臺搭建工作圓滿完成。

運行情況

服務器虛擬化運行穩定，主機運行狀態如圖2所示，目前能夠實現一臺服務器故障，可漂移至另外兩臺主機，保證系統正常運行。

經驗總結

現在公司在采購服務器的時候，都遵循著為未來考慮的原則，即服務器性能要能夠滿足未來幾年后應用的需求，這樣才不會導致短時間內被淘汰。但所帶來的弊病就是目前的應用程序僅僅使用了5%甚至更少的資源，造成資源過剩。但是在公司使用的過程中就會發現，看似過剩的資源為公司信息化的發展提供了極大便利，同時也為公司系統調測等提供可能。

所以“最大化”利用服務器資源不是最佳實踐。當硬件發生故障或者例行的維護需求，需要將特定的服務器置于離線狀態，這時位于離線狀態服務器上的虛擬機會通過SAN存儲在其他服務器上被重新初始化，此時離線狀態的服務器可以進行修復或者維護。很多公司僅僅是出于這個目的而準備一臺空閑的服務器（通常被稱為N+1配置）。容量存在回旋余地能夠將未來更大或者更多的工作負載需求考慮在內。