省級氣象虛擬化建設方案設計

胡永亮 汪華 陳春曉

【關鍵詞】氣象業務 虛擬化 基礎資源池

隨著計算機硬件技術的發展，計算機性能呈幾何級數地增長。整合服務器通過將大部分物理服務器變成虛擬服務器，可以大量減少物理服務器的數量，并且在電力、機房空間等資源做到有效地節約。當前，氣象信息技術應用的發展，業務信息系統不斷增加，再加上業務軟件的多層架構的應用，業務系統的高可用要求，一套業務應用系統都需要配置1臺或者多臺服務器，中心機房的服務器數量愈來愈多，對機房的空間和電源保障提出了更多的要求，每年的用電費巨大，而部分服務器的利用率一般就在30～40%左右，造成大量的浪費。所以，業務服務器基礎架構的虛擬化是當前氣象信息化建設發展的方向。

1 存在問題

（1）機房服務器、PC機老化嚴重，部分服務器已經超過6年，故障率偏高，服務器硬件平臺已不能很好的滿足現有業務處理能力的需求，更不能保證業務系統的穩定運行。

（2）機房空間有限，新增服務器上架困難。

（3）機房用電緊張，UPS負載量有限，服務器、網絡交換機、路由器、防火墻、存儲設備等比較集中，導致電力耗能較大。

（4）布局復雜，服務器各自運行了不同的業務系統和數據存儲，在連接網線及用電線纜較多，物理連接復雜。

（5）兼容性較差，有部分應用的操作系統是windows系統老版本，缺乏備份手段，如果服務器突然崩潰，因驅動及系統兼容性較差等原因，系統及部分應用無法遷移到新的硬件上。

（6）系統可用性差，很多數據傳輸的應用本身的性能要求很低，而目前都是單一應用部署在獨立服務器上，浪費了大量資源，并且服務器不能進行集中化管理。

2 建設目標

（1）整合現有服務器和存儲資源，重新分配和部署資源。

（2）節約用電、服務器的成本，提升運作效率。

（3）改進服務器的管理靈活性。

（4）通過零當機維護改善服務等級。

（5）完成重要服務器備份，故障狀態下，及時恢復業務。

（6）更少冗余的情況下，確保高可用性。

（7）更有效的適應業務需求。

（8）資源利用效益最大化，降低運維方面成本。

3 虛擬化方案描述

為了實現數據的集中存儲、以及充分利用虛擬架構中虛擬機可動態在線從一臺物理服務器遷移到另一臺物理服務器上的特性（VMotion）等，實現虛擬化業務系統的和高可用（HA）。

配置2臺高性能光纖通道磁盤陣列，做虛擬化主機服務器（ESX服務器）之間的SAN共享存儲。由物理服務器遷移過來的虛擬架構的主機文件都存放在SAN存儲陣列上。通過共享的SAN存儲可以最大化的發揮虛擬架構的優勢，通過VMotion可以在線遷移正在運行的虛擬機。通過DRS實現VMWare分布式資源調度，保證所有虛擬機應用需要的資源在兩臺物理底層服務器之間實現動態負載均衡和連續智能優化，實現即插即用的數據中心功能，并為以后的容災提供了擴展性和打下基礎。

4 虛擬化部署方法

作為虛擬化主機的服務器系統上部署VMWare ESX Server vSphere，通過VMWare的P2V（Converter）轉換功能將原來老服務器上的系統逐步遷移到vSphere虛擬機當中。

在服務器上安裝和配置VMWare vSphere ESX服務器軟件，并配置對集中存儲的訪問和存儲之間的存儲鏡像，通過P2V的方式，采用系統映像備份異構恢復軟件或VMWare的Converter，進行業務系統的虛擬化遷移。

建議采用分批遷移的方式，先將非核心業務的系統，遷移到虛擬化平臺中，在保留原業務系統硬件平臺的情況下，通過一段時間的觀察，在性能測試和穩定性測試完成后，接著遷移下一批服務器，直到整個虛擬化完成。

等全部系統遷移完畢后，再通過VMWare的HA及VMotion功能實現兩臺虛擬主機底層間的雙機高可用和負載均衡。這樣以前的每個物理服務器就變身成為虛擬主機架構服務器上的虛擬機，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強了系統的可用性，提高了系統的靈活性，完美的實現了服務器虛擬架構的整合。

5 虛擬化整合方法

將部分機架式服務器、刀片服務器、存儲等資源整合到虛擬化平臺資源池中，整合完畢后將擁有CPU 256核，800G內存，按40%的資源占用率，每個業務系統虛擬化后能平均分配2個CPU，8G的內存，而且每臺虛擬主機還擁有30%硬件資源冗余，可以滿足當前及今后一段時間的業務發展需求。

6 結語

將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成若干臺相互隔離的虛擬服務器，因此不再受限于物理上的界限，讓所有服務器上的CPU、內存、磁盤、I/O等硬件資源變成可以動態管理的“基礎資源池”，從而提高資源的有效利用率，簡化業務和操作系統的管理，真正實現服務器整合，虛擬化的管理方式可以更好地支撐氣象業務的變化。另外，通過動態資源配置，能夠更好支持異構操作系統的整合和老應用的持續運行，能夠快速轉移和復制虛擬服務器，以較小的遷移成本，提供了一種簡單便捷的災難恢復解決方案，總體上能夠滿足浙江省氣象信息日益增加的業務需求。

參考文獻

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[2]袁志福，關曉軍，郭彩蓮.虛擬化技術在氣象信息系統中的應用[J].青海氣象，2009（04）.