華為虛擬化技術在統計業務系統中的應用研究

摘 要：現如今，虛擬化技術因其具有的節約運維成本的優勢而越來越受到關注。通過虛擬化技術可以將各種配置、型號不同的物理服務器進行資源整合，形成一個基于物理服務器的資源池，從而極大地提高物理服務器的資源利用率，有效降低運維成本。目前國內大力提倡發展使用國產化軟件，華為虛擬化平臺作為國內頂尖的虛擬化技術供應商，已經在很多領域中得到了應用。本文立足于江西統計業工作實際，通過梳理統計業務對虛擬化技術的需求，提出了一些意見和建議，以期更好地服務于統計工作。

關鍵詞：虛擬化；華為；統計業務

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）09-0090-02

Abstract：Now virtualization technology has attracted more and more attention because of its advantages in saving operation and maintenance costs. Through the virtualization technology，various configuration and different physical servers can be integrated to form a resource pool based on the physical server，which greatly improves the resource utilization of the physical server and effectively reduces the operation and maintenance costs. At present，domestic software is advocated vigorously in China. HUAWEI virtualization platform as the top virtual technology supplier in China has been applied in many environments. This article is based on the reality of statistical work in Jiangxi，and it has put forward some opinions and suggestions to better serve statistical work by sorting out the statistical business requirements for virtualization technology.

Keywords：virtualization；HUAWEI；statistical business

1 概述

虛擬化是通過軟件將底層的多個物理服務器資源整合成一套邏輯運行環境，以實現多臺物理服務器硬件資源的共享。虛擬化技術提升了物理服務器資源的利用率，降低了運行成本，同時還減少了物理服務器資源的浪費，實現了資源動態分配，提高了應用的兼容性和穩定性。

Fusion Compute是華為虛擬化平臺操作系統軟件，主要負責硬件資源的虛擬化，以及對虛擬資源、業務資源、用戶資源進行集中管理。它采用虛擬計算、虛擬存儲、虛擬網絡等技術，完成計算資源、存儲資源、網絡資源的虛擬化。同時通過統一的接口，對這些虛擬資源進行集中調度和管理，從而降低業務的運行成本，保證系統的安全性和可靠性。

2 華為虛擬化平臺包含的內容和技術特點

華為虛擬化平臺包含以下三點內容：

（1）計算虛擬化。可以提供基于裸金屬架構的服務器虛擬化支持：CPU虛擬化、內存虛擬化、外設直通（GPU、USB、iNIC網卡）。虛擬機資源管理：虛擬機模板、虛擬機生命周期管理、虛擬機QoS、資源動態復用、虛擬機統計。虛擬機資源動態調整：虛擬機VCPU、內存、網卡、磁盤在線離線修改。虛擬機動態調度：負載均衡調度、動態節能調度。（2）網絡虛擬化。提供網絡虛擬化服務：虛擬網卡；網絡IO控制；分布式虛擬交換機。（3）存儲虛擬化。提供虛擬鏡像文件系統、虛擬存儲管理、虛擬存儲精簡配置、虛擬機快照、存儲熱遷移服務。

華為虛擬化平臺的技術特點：

（1）支持多種虛擬化平臺管理。支持多種虛擬化云平臺（VMware）的接入和管理，并屏蔽底層虛擬化資源的差異，對上層提供統一的無差別資源池。（2）支持多廠商存儲、服務器、交換機的接入和監控；支持對主機、虛擬機和集群的CPU、內存和磁盤IO的性能進行監控；支持拓撲、告警、日志、容量、設備狀態的監控。（3）支持應用模板的圖形化拖拽式設計，通過所見即所得的方式設計業務部署模板，極大地降低了業務部署設計難度；支持一鍵式應用自動部署和卸載，提高應用批量上線和下線效率，可以快速統計業務應用的發放及資源回收情況；支持基于策略的應用彈性伸縮，減少擁擠業務的擴容和減容的成本和時間；同時通過彈性伸縮組合伸縮策略，實現應用資源的自動彈性伸縮，提高對統計業務的響應能力。

3 目前統計業務系統服務器使用現狀

近年來，隨著統計工作任務越來越重，新的統計業務也在逐年增加。例如第三次全國農業普查的三中心系統、統計名錄庫系統、五證合一數據交換系統等等。這些統計業務系統的信息化都建立得比較早，大部分業務分布在不同的物理服務器上。由于物理服務器建設時間不同，導致現有物理服務器數量較多，部分老舊服務器硬件故障率較高，造成業務頻繁宕機。同時物理服務器目前基本上屬于單主機環境運行，并且沒有集中進行數據備份和管理，一旦業務系統出現故障，便可能無法快速實現系統恢復和數據恢復。近幾年隨著信息化應用的加速推廣，要求新的統計業務快速上線，同時對統計業務系統的實時性要求和業務系統數據安全性要求越來越高，結合業務應用現狀，以現在的眼光來看，這樣的部署存在以下幾點問題和不足。

（1）服務器品牌眾多，維護不便。每次新系統上線，所采購的服務器品牌都不盡相同，硬件參數也多種多樣。而各品牌服務器的調試、維護都有不同的標準，給日常維護工作帶來不便。（2）服務器資源利用率不高。每臺部署了業務系統的物理服務器，因業務的不同，資源利用率存在很大差異。高峰時期有的物理服務器負載能力能達到90%，而有的物理服務器負載能力常年只有10%左右。（3）兼容性不高，造成物理服務器資源浪費。現在的業務系統，因受到數據庫、中間件等軟件環境的限制，一臺物理服務器只能部署一套業務系統，無法做到多業務系統并存于一臺物理服務器。這樣就造成了物理服務器資源的浪費。（4）業務系統遷移性不好，數據存儲存在安全隱患。目前的統計業務系統，因為常年不能關機，有的物理服務器已經連續運行五年以上。一旦該物理服務的硬件設備損壞，將對數據造成不可挽回的損失。如果將其遷移到新的物理服務器，又因為存在兼容性的問題，也容易造成數據損失。（5）運維成本的增加。因為每個統計都需要一臺物理服務器，所以隨著業務的發展需要購置大量的服務器，與此同時，將導致電費、空調制冷成本以及其他一些設施成本不斷增加。而隨著服務器的增多，管理服務器的相關人員也是要隨之增加，但是管理人員的增多又將導致信息安全容易出現問題。

4 統計業務對虛擬化平臺的需求分析

針對目前統計業務系統部署在物理服務器上存在的種種不足，虛擬化平臺必須滿足下列需求，才能滿足新的業務發展要求。

（1）高可靠性需求。虛擬化平臺的可靠性必須優于物理服務器，在日常使用中能在出現故障后快速地進行恢復。（2）高性能性需求。能夠根據業務系統的需求高低，自由地分配CPU、內存、磁盤存儲空間等，做到按需分配。（3）易管理性需求。虛擬化系統的管理應實現虛擬服務器的集中化、遠程化、自動化的管理，從而大幅提升管理效率。（4）易遷移性需求。系統上線、終端遷移不影響現有業務連續性，將用戶的切換工作量降到最低，保證業務數據完整遷移。（5）可擴展性需求。現有虛擬化系統支持主機計算節點、管理節點擴容；現有虛擬化系統支持存儲擴容；現有虛擬化系統支持用戶虛擬機規格的擴展；移動辦公和數傳支持用戶數量平滑擴容。

5 實際應用中發現的不足

虛擬化發展到現在，已經具備了非常成熟的技術。但是隨著技術的更新，需求的多樣性的增加，任何技術都會暴露出一些問題和不足。虛擬化技術也存在相同的問題。

（1）對老的服務器操作系統兼容性不高。服務器操作系統經過多年發展，各平臺各版本的數量已經非常多了。以華為虛擬化平臺為例，對Windows平臺的Server2000操作系統支持就不是很好。而在實際的統計業務系統中，依舊有業務要部署在Server2000操作系統中。（2）對國內的Linux平臺操作系統兼容性不高。目前國內大力提倡發展使用國產軟件系統，中標麒麟作為國內比較大的Linux平臺操作系統軟件，在華為虛擬化平臺中，支持不是很好，只兼容少數幾個版本號。（3）I/O性能瓶頸。虛擬服務器與物理服務器相比，I/O讀寫性能降低了很多。這就導致數據庫系統的性能大大降低，各業務系統的數據庫不得不部署在物理服務器上。（4）更新升級困難。物理服務器升級一些必要的驅動時，必須考慮虛擬化平臺是否會受影響，從而導致虛擬化平臺不可用。

6 結 論

目前，江西省統計業務系統大都已經遷移到華為虛擬化平臺上，各系統基本運行穩定，但也依舊存在一些不足之處。未來將繼續與華為保持密切合作，運用最新的虛擬化技術，更好地服務于統計工作。

參考文獻：

[1] 張敏，陳云海.虛擬化技術在新一代云計算數據中心的應用研究 [J].廣東通信技術，2009，29（5）：35-39.

[2] 劉剛.服務器虛擬化技術 [J].硅谷，2012，5（15）：37+13.

作者簡介：鄧帥（1983-），男，漢族，江西南昌人，工程師，學士學位。研究方向：oracle數據庫。