神華河北國華滄東發(fā)電有限責任公司（簡稱“滄東公司”）IT系統(tǒng)由于受制于物理硬件使得服務(wù)器利用率較低，隨著滄東公司業(yè)務(wù)量的增加，增加１ 套應(yīng)用系統(tǒng)就要相應(yīng)增加1臺備用服務(wù)器，造成服務(wù)器的堆砌，而且由于應(yīng)用系統(tǒng)硬件多為單點故障，使得應(yīng)用系統(tǒng)恢復(fù)時間較長，從而造成業(yè)務(wù)流和決策流的不順暢，在增加滄東公司運維和管理成本的同時，也影響到公司的生產(chǎn)秩序和工作效率。

　　1.虛擬化技術(shù)介紹

　　虛擬化原本是指資源的抽象化，也就是單一物理資源的多個邏輯表示，或者多個物理資源的單一邏輯表示。在計算機方面通常是指計算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實的基礎(chǔ)上運行。虛擬化技術(shù)可以擴大硬件的容量，簡化軟件的重新配置過程。將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，讓1臺服務(wù)器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務(wù)器，或者讓幾臺服務(wù)器變成1臺服務(wù)器，由此不再受限于物理上的界限，而是讓CPU 、內(nèi)存、磁盤、I/O 等硬件變成可以動態(tài)管理的“資源池” ，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，實現(xiàn)服務(wù)器整合，讓硬件對業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。

　　虛擬服務(wù)器就是在1臺物理服務(wù)器上，通過虛擬化軟件，搭建多臺不同的操作系統(tǒng)，形成相互獨立又并行運行的服務(wù)器。在物理服務(wù)器硬件資源滿足的情況下，可以替代多臺傳統(tǒng)服務(wù)器，達到提高服務(wù)器資源利用率，實現(xiàn)服務(wù)器應(yīng)用的整合。

　　2.虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

　　2.1 構(gòu)建虛擬服務(wù)器

　　由于VMware 技術(shù)在存儲（SAN）廠商、服務(wù)器廠商和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商中具有良好的應(yīng)用范例，國華滄東電廠最終選擇VMware產(chǎn)品以確保虛擬服務(wù)器平臺的運行順暢，并使用過去管理物理服務(wù)器的類似方法管理虛擬服務(wù)器。

　　2.1.1 服務(wù)器硬件擴展

　　為降低成本，將原有服務(wù)器進行資源擴展后進行利用，整個虛擬架構(gòu)采用6臺IBM system X3650服務(wù)器，安裝虛擬化操作系統(tǒng)組成ESX server ，并進行如下硬件擴展。HBA 卡：為滿足虛擬化架構(gòu)對存儲架構(gòu)的需要，每臺服務(wù)器配置2塊4GB HBA卡；內(nèi)存：所有傳統(tǒng)物理服務(wù)器的內(nèi)存合計為52GB ，考慮到ESX server 本身的資源占用，將6臺ESX server 總內(nèi)存擴展到84GB ；網(wǎng)卡：虛擬化后1臺物理機器上運行多個虛擬機，另外需要進行遷移虛擬文件、災(zāi)難恢復(fù)等操作，每臺物理機擴展2塊網(wǎng)卡。

　　2.1.2 存儲系統(tǒng)配置

　　存儲系統(tǒng)采用SAN企業(yè)級存儲架構(gòu)，使用EMCCX4120磁盤陣列，和博科SILKWORM240E光纖交換機。

　　2.1.3 虛擬軟件安裝

　　利用1臺IBM system X346服務(wù)器安裝VMwarevCenter Server ，作為虛擬平臺的控制管理中心，實現(xiàn)所有硬件服務(wù)器、虛擬機的集中統(tǒng)一管理。虛擬服務(wù)器軟件采用VMWARE Vsphere4企業(yè)套件，該套件功能如表1所示。

表1 VMWARE Vsphere 4 企業(yè)套件功能

　　2.1.4 系統(tǒng)加密功能的實現(xiàn)

　　由于虛擬架構(gòu)本身的特性，無法實現(xiàn)對USB加密狗的支持，故采用Digi AnywhereUSB/5 ，通過網(wǎng)絡(luò)將USB加密狗進行共享，達到系統(tǒng)加密要求。

　　2.2 部署虛擬存儲系統(tǒng)

　　圖1是虛擬化存儲系統(tǒng)部署圖。利用現(xiàn)有的2個機房的環(huán)境和6臺ESX Server ，在2 個機房中各放置3臺ESX Server 和1臺光纖交換機，在每臺ESX Server 上配置2塊4GB HBA卡，連接SAN網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)全光纖全冗余的存儲網(wǎng)絡(luò)硬件環(huán)境。

圖1 虛擬化存儲系統(tǒng)部署

　　其中光纖存儲系統(tǒng)部署在A 機房，做為主存儲設(shè)備，其功能是：

　　a.在單個機房的物理服務(wù)器的HBA 卡或光纖線纜出現(xiàn)故障時，可以通過物理服務(wù)器上的冗余光纖鏈路保持業(yè)務(wù)的運行。

　　b.在單個機房的光纖交換機或光纖線纜出現(xiàn)故障時，可以通過物理服務(wù)器上的冗余光纖鏈路保持業(yè)務(wù)的運行。

　　c.在單個機房的ESX Server 出現(xiàn)故障時，可以由Vcenter 管理平臺，遷移故障物理服務(wù)器上的虛擬機至其他完好的物理服務(wù)器上，保持業(yè)務(wù)運行。

　　2.3 部署虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)

　　圖2是虛擬化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部署圖，通過以下連接方式，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)交換機、服務(wù)器、線路的冗余。

圖2 虛擬化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)部署

　　2.4 系統(tǒng)遷移及測試

　　利用VMware vCenter Converter 功能，將物理機以及各種格式的虛擬機轉(zhuǎn)換為ESX 虛擬機，轉(zhuǎn)換的系統(tǒng)可導(dǎo)入到vCenter Server 清單中進行統(tǒng)一管理。系統(tǒng)遷移后，分別對系統(tǒng)功能、數(shù)據(jù)完整性、系統(tǒng)架構(gòu)等進行測試，測試項目包括：業(yè)務(wù)系統(tǒng)測試、虛擬化軟件的Vmotion 測試、虛擬化軟件的HA 測試、服務(wù)器網(wǎng)卡冗余測試、存儲系統(tǒng)光纖鏈路的冗余測試、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的冗余測試和USB 共享器測試。系統(tǒng)測試通過后進入試運行階段。

　　3.應(yīng)用效果

　　該平臺的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)單一物理服務(wù)器部署應(yīng)用方式所造成的成本高、利用率低、可用性低、兼容性差等弊端。利用VMware 虛擬架構(gòu)軟件的服務(wù)器，虛擬架構(gòu)解決方案整合比能夠達到5∶1 ，而且每個服務(wù)器的平均利用率從5%～15%提高到60%～80%，簡化了服務(wù)器群管理的復(fù)雜性，提高了整體系統(tǒng)的可用性，減少了機房空間、機柜、網(wǎng)線，耗電量，空調(diào)和人力等投資成本。虛擬技術(shù)由于采用了將傳統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用程序環(huán)境封裝成可移動的檔案文件的技術(shù)，較容易實現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)不間斷運行，針對應(yīng)用和訪問量靈活部署，降低了總成本。

　　4.結(jié)束語

　　滄東公司IT系統(tǒng)采用虛擬化技術(shù)后，所有服務(wù)器及業(yè)務(wù)均集中在同一個平臺上管理，新的服務(wù)器在安裝虛擬化的操作系統(tǒng)平臺后即可投入資源池為所有虛擬共享使用，而不依賴具體的硬件系統(tǒng)，新的業(yè)務(wù)應(yīng)用部署只要將操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序封裝為新的虛擬機投入運行即可，而不用考慮硬件采購、安裝調(diào)試和兼容性。通過對上述信息系統(tǒng)進行虛擬化整合，有效避免了大量應(yīng)用系統(tǒng)運行在單一的服務(wù)器上依靠本地硬盤進行數(shù)據(jù)存儲的單點故障，實現(xiàn)了所有業(yè)務(wù)的虛擬架構(gòu)整合，提高了信息系統(tǒng)的資源利用率。

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本文標題：虛擬化技術(shù)在電廠IT系統(tǒng)中的應(yīng)用

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