機房虛擬化改造

存在的問題

1.隨著應用系統的增加，服務器和存儲數量大量的增加，由于機房資源有限，已經不能滿足服務器增長的要求。

2.一些應用系統需要的硬件資源較小，如果一臺服務器只運行一個這樣的應用程序，就會造成硬件資源的浪費。同時對于其他運算量需求高的應用系統，在資源緊張時由于無法調用網絡系統中其他硬件閑散的資源，造成硬件資源利用率不高。

3.部分應用系統沒有任何災備機制。

4.應用系統數據存儲沒有相應的備份機制，當硬件儲存發生故障時，會造成數據無法恢復的情況。

云計算虛擬化的解決思路

針對數據中心現有的情況和面臨的挑戰，對現有的硬件系統和存儲進行虛擬化改造，可以將原先分散的服務器和數據存儲組建成云計算虛擬化平臺，從而解決上述問題。

云計算虛擬化平臺的建設，使得物理資源被系統的組織起來進行統一的調配，并且其他下級單位如需要建設新的硬件資源，可以由中心機房根據其提供的需求劃分硬件資源供其使用，最終實現單位服務器及存儲的統建統管。

通過資源的高度集中實現資源共享，業務系統在資源之間能夠動態遷移而業務不中斷。同時資源集中化管理后，對相同資源管理的成本將大幅度降低，而使用率將成倍提升，能夠解決數據中心當前面臨資源利用率低下的問題，從而更有效的滿足自身信息化的發展需要。

云計算機房虛擬化架構

云計算資源區提供云計算應用的所有基礎資源。主要部署模式采用虛擬化部署的方式實現云平臺下軟硬件的高度耦合。

直接虛擬化操作系統將安裝在物理服務器的裸機上，將物理服務器上的處理器、內存、存儲器和網絡資源抽象到多個虛擬機中。通過跨大量虛擬機共享硬件資源提高了硬件利用率，大大降低了資金和運營成本。通過高級資源管理、高可用性和安全功能提高了服務級別。

采用虛擬架構充分滿足不同應用對系統資源的不同要求每一臺虛擬服務器都可以利用虛擬對稱式多重處理(SMP)技術，通過使單個虛擬機能夠同時使用多個物理處理器，增強了虛擬機性能。

云計算資源區規劃設計如圖1所示。

1.安全防護層

部署兩臺千兆防火墻，將資源中心安全接入至核心交換機，配置相應的訪問策略及防護策略。

2.服務器匯聚交換機

部署多臺千兆交換機，進行服務器物理網卡接入。交換機配置萬兆端口上聯至防火墻。

3.計算資源池

將X86服務器進行虛擬化部署，將服務器物理資源抽象成邏輯資源，根據實際需要變成任意多臺相互隔離的虛擬服務器。讓CPU、內存、I/O等硬件變成可以動態管理的“資源池”，構建統一的計算資源池。根據X86服務器性能的差異將資源池劃分為不同的等級資源池，供云計算應用選擇，從而提高資源的利用率，簡化系統管理，實現服務器資源池化整合。

4.存儲資源池

應用存儲虛擬化技術，將底層存儲設備進行抽象化統一管理，向服務器層屏蔽存儲設備硬件的特殊性，而只保留其統一的邏輯特性，將異構的新舊存儲進行存儲虛擬化，構建出統一的存儲資源池供云計算中心使用。

虛擬化實施后的結果

1.實現硬件資源集中管理

圖1 云計算資源區拓撲圖

云計算平臺的建設，意味著將現有數據中心所有的硬件系統整合成為一個硬件計算池，對應用系統按需分配硬件資源。當應用系統訪問量增大時，可以自動增加其硬件支持；當應用系統訪問量減小時，可以自動釋放閑散資源，供其他應用系統使用。

2.實現應用系統統一管理

云計算平臺的建設，意味著所有的應用系統運行在硬件云平臺上，而不是之前的某個應用系統對應某些硬件資源，對應用系統按需分配硬件資源，同時對所有的應用系統進行運行監控。

3.實現系統的冗余備份

運行在云計算平臺上的應用系統，是不受某個或者某些硬件故障的影響，只要云計算平臺中有正常工作的服務器或者存儲，就不會影響應用系統的正常運行。

4.實現數據集中

云計算平臺在整合硬件服務器的同時，也將存儲資源進行整合，將所有的存儲資源整合為存儲池，對所有應用系統的數據進行存儲，區別于之前單個存儲保存單個應用系統數據的情況。

5.實現資源統一分配和按需增長

云計算平臺建設后,對整體的硬件資源進行整合和統一分配，可以根據整體硬件資源的利用率來決定硬件的增長，大大提高了資源利用率，節約了硬件建設成本。

6.實現綠色機房

云計算平臺建設后，不僅對硬件資源和應用系統進行統一的管理，同時對硬件的功耗進行管理。當應用系統訪問量降低時，可以根據應用系統的硬件要求，將應用系統自動集中到部分服務器中，將閑散的服務器進行關機或者休眠處理。

當應用系統訪問量增加時，將關機或者休眠的服務器硬件資源分配到各個應用系統中，保證應用系統的穩定運行。