白癜风的治疗方法有哪些呢服务器虚拟化的构建与应用
摘 要
中国论文
随着各类软件系统服务器、监控类服务器、数据库等服务器数量快速增加，硬件购置成本和日常维护成本也在快速上升，高效的数字化运行模式要求数字化部门提高各系统的稳定性，缩短故障响应时间，打造高效运行的数字化平台。本文针对目前数字化运行现状，从虚拟化技术入手，介绍服务器虚拟化的构建和应用，以及应用虚拟化技术后的效益评估。
【关键词】服务器 虚拟化 应用
1 前言
虚拟化（ViRTUalization）是一个广义的术语，简单来说，是指计算机相关模块在虚拟的基础上而不是真实独立的物理硬件基础上运行，这种把有限的固定资源根据不同需求进行重新规划以达到最大利用率，实现简化管理、优化资源等目的的解决方案，叫做虚拟化技术。
目前，全厂服务器数量逐渐增多，服务器硬件品牌、系统不同，所运行的软件不同，给日常维护管理增加难度。同时，数字化高效发展的趋势对服务器运行的可靠性、稳定性和不间断运行要求逐渐提高。传统的服务器管理模式与现代高效运行的数字化系统互不匹配。虚拟化技术的应用，是解决这种矛盾和提高数字化综合服务能力的有效途径。
2 服务器虚拟化的构建
2.1 目前服务器运行状况
全厂目前部署有众多的应用系统，分布在24台物理服务器上，这些应用均独立运行于一台固定服务器中，用传统的物理架构模式运行和管理，在这种传统的架构下，考虑到应用系统的安全隔离，每个应用系统均拥有自己独立的数据库、操作系统，这些服务器在平时使用中，资源占用情况一般都不到10%，而为了满足某些时候突发的资源占用高峰，不得不为之配备了高性能的服务器，高性能服务器与通常情况的低资源利用率在传统模式下形成一个不可消除的障碍。
再者传统应用架构下应用系统都过度依赖硬件资源，而硬件在运行中极难保障不出故障，一旦服务器硬件出现故障，其上部署的应用系统将无法使用，业务连续性得不到保障，在传统模式下对此很难有完善的解决方案。
2.2 存在的问题
目前，厂部已投运服务器24台，服务器应用业务、操作系统、数据库、备份策略等都不相同，形成24个信息孤岛。在当前数字化快速发展的环境下，数字化程度越来越高，新的应用系统和原系统数据的储存、备份等对服务器的数量要求会逐步提高。按目前状况每新增加一个应用系统，就要新购置服务器，服务器的购置、储存、管理模式将会不断的扩大，将来数据中心会变的非常庞大复杂，管理和运营成本同时也随之上升。
2.2.1 成本高
硬件成本由设备购置费和更新、升级费组成。目前企业级服务器购置价格为3～6万元，根据具体承载服务的要求，购置价格不同。现已有的24台服务器均为2009年后购置，按每年新增4台服务器计算，硬件购置成本为12～24万元。另外，综合考虑服务器性能下降和使用寿命，预计每年更新1台、升级2台服务器，每年费用4～6万元。仅硬件成本每年达到16～30万元。
运营和维护成本包括机房空间租赁、机柜、线、耗电量、空调和人力成本等。目前24台服务器分散布置于三地，每年费用约为20万元。运营和维护成本每年约达到38.5万元。
2.2.2 可用性低
目前24台服务器均为单机运行，即单机硬件、软件或承载系统故障都会造成该服务终止，传统的解决方法是双机热备，故障时自动切换，但是在双机模式的缺点很多。一是在双机部署时同样的工作要重复两遍，工作量大；二是双机中必有一台处于热备状态，资源严重浪费；三是双机运行的成本是单机运行的两倍。所以在传统服务器管理模式下，只会对安全级别较高的部分服务器部署双机热备，其余的服务器的运行就处于无保护状态。
2.2.3 兼容性差
服务器的操作系统包括Windows server 2003、Winodws 2000 server、Windows NT 、Linux系统等，分别运行于不同的服务器上，在系统和应用迁移到新的硬件时，需要新旧系统互相兼容，这样就需要对新服务器的系统重新安装部署，带来很多额外工作量。
2.2.4 安全性差
传统的服务器管理模式中，数据备份或容灾备份都采用设置相应台数的专业备份服务器进行异地或本地备份，整个过程耗时耗力，且发生故障时，数据恢复速度慢，存在数据丢失现象。
2.3 解决方案
为了更好的解决上述传统单一物理服务器部署应用方式所造成的弊端，可以采用服务器虚拟架构整合解决方案。
利用现有3台配置较高的服务器虚拟为3台虚拟服务器，承担目前24台物理服务器所承载的应用，资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成多台相互隔离的虚拟服务器，不再受限于物理上的界限，利用动态管理的“资源池”，为各应用提供足够的资源保障，并根据具体需求动态分配资源，从而提高了利用率，为未来新建系统提供更多硬件资源，使得在虚拟服务器上建立一套新系统的运行环境就像在Windows系统中建立文档一样简单、快捷，减轻了系统管理的工作量，降低能耗和运营成本。
3 服务器虚拟化的应用
3.1 应用情况简介
已有24台服务器分别运行数字化管理系统、中心视频服务器、电子执勤等25个不同的系统，由于视频监控和电子路卡等4台服务器的特殊要求，不列入虚拟整合。对其余20台服务器实施虚拟化技术。
在具体实现中，为了实现数据的集中存储、集中备份以及充分利用虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上的特性等，配置一套存储阵列产品，同时配置冗余的交换机，组成标准的集中存储架构，由虚拟架构套件生产出来的虚拟机的封装文件都存放在存储阵列上。在线迁移正在运行的虚拟机，进行动态的资源管理，实现即插即用的数据中心，集中式虚拟机整合备份等，为以后的容灾提供扩展性和打下基础。 3.1.1 调研评估
在对机房软硬件环境及应用情况调研的基础上，对现有的24台服务器的主要配置、IP地址、操作系统版本、数据库类型、磁盘空间占用情况、CPU、内存资源占用情况执行虚拟化评估，当前资源占用总计为：硬盘存储共有8598.67G空间，已占用3084.08G，内存使用91.7G，CPU使用131.3G。
3.1.2 规划配置
存储规划：根据评估统计数据，目前已有数据量为3084.08G，部署时考虑虚拟化迁移及数据增长因素，在现有数据总量基础上增加50%计算数据总量，即数据总量为3084.08 *1.5=4626.12GB，考虑到后期数据的增长，配置存储时预留30%的增长空间，计算得出存储配置可用容量应不少于6 TB。
资源规划：根据评估统计数据，目前CPU资源需求为131.3GHz，在保证CPU利用率不高于85%的情况下计算，需要配置131.3/0.85=154.47GHz的CPU资源。若采用E7-4860 CPU，共需配置4颗物理CPU。
内存规划：根据评估统计数据，目前已用内存总量为91.7GB，在虚拟化环境中，资源耗费最多的就是内存，内存的配置不但要满足当前需求，还要满足在虚拟化平台中一台物理服务器出现故障进行迁移后，虚拟机集中在存活服务器上时的资源需求。因此至少需要配置两台内存不低于91.7GB的物理服务器供搭建虚拟化平台。
3.2 服务器虚拟化技术应用后的优势
3.2.1 大大降低TCO（总所有成本）
提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率， 从而降低硬件成本。降低运营和维护成本， 包括数据中心空间、机柜、线，耗电量，空调和人力成本等。
3.2.2 提高运营效率
加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。将传统模式下硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1～3小时维护窗口升级为现在可以进行分钟级快速的硬件维护和升级。
3.2.3 提高综合水平
将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需进行资源调配。对旧硬件和操作系统的投资保护，不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。
3.3 效益评估
3.3.1 硬件购置成本
根据目前服务器更新速度和数字化发展要求，应用服务器虚拟化技术后，预计每年减少服务器硬件购置成本为16～30万元。
3.3.2 运营和维护成本
应用服务器虚拟化技术后，将三地机房统筹管理，对高陵办公区机房合理调整，预计减少机房租赁费9万元，把白豹和环江机房可虚拟化的服务器统一部署在高陵机房，用虚拟机运行系统，预计减少耗电、空调和人力费用约为10万元。
3.3.3 其他
服务器虚拟化大大提高了众多系统运行的安全性、可靠性，减少了系统维护时间和维护次数，从而提高综合服务水平，减少数字化运维中因服务器故障导致数据丢失的情况发生。
作者单位
长庆油田分公司第七采油厂数字化与科技信息中心 陕西省西安市 710201
