中國石化上海石油分公司是中國石化直屬的一家大型銷售企業(yè)，主營汽、柴、煤、潤滑油等石化產品 的批發(fā)、零售、直銷配送和倉儲業(yè)務，擁有近600座加油站、4座油庫，市場占有率70%左右。
該公司多年來信息化應用能力持續(xù)深化，管理水平不斷提高。同時，信息管理和運行維護也逐漸面臨不少問題和困難，在一定程度上影響了企業(yè)持續(xù)提升經營管理的能力。主要表現(xiàn)在以下三個方面：
a)基礎設施建設滯后于信息管理與應用。目前，120m2的數(shù)據(jù)中心機房已承載了146臺各類服務器和配套設備，機房空間已趨于飽和，電力和空調系統(tǒng)已滿負荷工作。為滿足信息系統(tǒng)建設的需要，機房等信息基礎設施還需要不斷擴容，在一定程度上影響了信息化建設的持續(xù)發(fā)展。
b)信息系統(tǒng)和配套設備的運維工作量大、運營成本高。隨著企業(yè)信息化建設的不斷深入，信息系統(tǒng)的運維工作量、管理難度、運營成本在不斷增長，而投入產出的效率卻在不斷降低。
c)部分非關鍵信息系統(tǒng)可靠性差、利用效率低。除了有高度冗余的關鍵應用系統(tǒng)外，企業(yè)通常還需要有一些非關鍵業(yè)務應用來支持日常經營管理的需要，如：系統(tǒng)間接口、文件傳輸、即時通信、系統(tǒng)開發(fā)測試等。這些系統(tǒng)由于投人少，通常會使用一些低端設備，且不做冗余配置，導致了穩(wěn)定性和可靠性較差。
隨著信息化建設的不斷深入，企業(yè)信息管理部門迫切需要通過新的技術和手段，整合并減少系統(tǒng)設備資源，為新項目建設預留出場地空間和基礎設施資源；降低系統(tǒng)設備資源的各項管理和運營成本；提升系統(tǒng)設備資源的利用效率和可靠性，改善非關鍵信息系統(tǒng)的服務等級。
如今，日趨成熟的服務器虛擬化技術，到底能給企業(yè)的信息化建設和管理帶來什么樣的改變，其應用價值又有多少，筆者就此做以下分析探討。
1 服務器虛擬化的應用研究
1．1 服務器虛擬化簡述
服務器虛擬化技術是目前比較熱門的云計算技術中相對比較成熟的一項虛擬化技術。簡單來說，服務器虛擬化就是通過技術手段將服務器等硬件資源整合后，按需交付給軟件使用的一種模式。該模式可有效地將系統(tǒng)硬件資源和軟件應用進行分離，使信息管理人員能隨時隨地將服務器資源分配給最需要的應用負載，提高管理和利用效率，從而減少為單個工作負載峰值而儲備的硬件資源。
1．2 服務器虛擬化的應用價值
利用服務器虛擬化技術可以將企業(yè)的數(shù)據(jù)中心構建一個虛擬資源池，用戶可以把虛擬出來的資源看成是專屬于他們的，信息部門的管理人員則可在企業(yè)范圍內管理和優(yōu)化整個資源池。而這種利用虛擬化技術構建的服務模式，所帶來的應用價值有以下三個方面：
a)節(jié)省總擁有成本(TCO)。通過服務器虛擬化技術，可以將多臺物理服務器上的多個應用服務整合到一臺物理服務器中，當整合比控制在(10～15)：1時，通常可以降低40的軟硬件成本，服務器的平均利用率可從5 ～15 提高到60 ～80 ；運營成本可降低70 ～80 。
b)提高運營效率。通過服務器虛擬化技術實現(xiàn)的軟硬件分離，通常可以使信息系統(tǒng)部署時間從小時級提升至分鐘級，服務器系統(tǒng)重建和應用服務恢復時間從平均20～40 h提升至15～30min，系統(tǒng)硬件維護可從之前需要的數(shù)小時或數(shù)天的停機維護窗口，提升至實現(xiàn)零宕機的硬件維護和升級。
c)提高服務水平。利用虛擬化技術所構建的服務模式，通過將虛擬化后的服務器作為大的資源進行統(tǒng)一管理，并按需自動進行動態(tài)資源調配，無中斷的按需擴容，可以幫助信息管理部門為業(yè)務應用提供更好的服務和響應水平。
2 服務器虛擬化在企業(yè)的應用實踐
2．1 應用方案的制訂和實施
2．1．1 整合對象的選擇
使用該技術的石化銷售企業(yè)中大部分關鍵業(yè)務系統(tǒng)為中石化統(tǒng)一建設，不能進行系統(tǒng)架構上的改動，且關鍵業(yè)務系統(tǒng)所使用的高性能服務器，其整合、使用該技術的成本也是企業(yè)目前所不能承受的。因此，該方案的整合對象確定為那些非關鍵業(yè)務應用。經過反復論證，最終確定了原有的34個應用服務，見表1所列。
表1 需要整合的應用服務
2．1．2 虛擬化產品的選擇
在選擇了需要整合的服務應用后，筆者對市場上成熟的虛擬化產品特點、功能和綜合性價比進行了比較，最終選擇了vSphere 4 EntERPrisePlus(企業(yè)增強版)服務器虛擬化軟件。VMwarevSphere產品所具有的虛擬數(shù)據(jù)中心、虛擬網絡和虛擬存儲的架構特點，還能為企業(yè)今后將虛擬化平臺擴展至更高的應用層次的云計算平臺積累實踐經驗。
2．1．3 硬件的選擇和架構的設計
此次服務器虛擬化技術的實踐，是企業(yè)信息部門為今后建立企業(yè)私有云計算平臺的一次嘗試。因此，在選擇硬件產品的時候，充分考慮了整個硬件架構的先進性、完整性和可擴展性。硬件架構如圖1所示。裝有刀片的服務器柜擁有冗余的電源、通信網絡和存儲網絡模塊，服務器的通信雙鏈路和2臺不同的局域網交換機相連；服務器的存儲雙鏈路通過2臺SAN存儲光纖交換機，與擁有多種冗余配置的磁盤整列相連。
圖1 服務器虛擬化硬件平臺架構
2．1．4 實施過程
在整合對象、硬件設備和平臺架構確定后，整個實施過程相對比較簡單。將采購的硬件設備按架構設計要求，進行構建、安裝和調試；硬件平臺架構完成后，安裝上服務器虛擬化軟件，就可以進行應用服務遷移了。
2．2 實施效果分析
通過在4臺服務器上創(chuàng)建多個虛擬服務器的方式，完成了傳統(tǒng)方式下需要三十多臺服務器才能完成的工作，且相比原來有了更多優(yōu)點，見表2所列。
表2 服務器實施虛擬化前后對比
a)提高可用性。在減少物理服務器數(shù)量的同時，消除了原先應用服務的單機故障隱患，實現(xiàn)了更穩(wěn)定、可靠的運行。
b)增加管理靈活性。通過管理平臺，可以遠程動態(tài)監(jiān)測所有的虛擬服務器運行狀態(tài)，出現(xiàn)硬件故障時，可以在線遷移虛擬機，可實現(xiàn)零宕機、零數(shù)據(jù)損失的故障切換；同時僅需幾分鐘就可以虛擬出新的服務器資源用于安裝新的應用服務。
c)降低了運營成本。降低了對機房環(huán)境的需求和設備的總耗電量，同時通過終止原有34臺服務器的廠商維護支持合同，節(jié)約了運營成本；設備管理人員從原來的4個，減少到1個。
d)綠色節(jié)能。根據(jù)這些非關鍵應用服務的使用周期性，筆者定義了一些條件，實現(xiàn)了當工作負載需要的服務器資源減少時，可以自行動態(tài)調整計算資源，將應用服務整合切換到較少的服務器上，將不需要的服務器置于待機模式。工作負載需要增加時，再恢復服務器在線狀態(tài)，既保證了服務級別，又最大限度地減少電力消耗，實現(xiàn)了綠色節(jié)能環(huán)保。
2．3 費效測算分析
TCO是基于同樣實現(xiàn)冗余配置、集中存儲等功能，采用傳統(tǒng)建設方式和虛擬化方式總投入成本的比較測算。僅服務器數(shù)量而言，采用傳統(tǒng)建設方式，需要新增34臺服務器，而虛擬化方式，僅需4臺服務器。雖然虛擬化方式還需要購置相應的軟件，但相比傳統(tǒng)的系統(tǒng)建設模式，虛擬化方式僅需一半的投入成本，就能實現(xiàn)相同甚至更多的功能。
3 結束語
服務器虛擬化技術的應用，不但幫助企業(yè)信息部門解決了長期困擾的難題，提升了運營效率和服務水平，而且還帶來了可觀的投資回報率。因此，將服務器虛擬化技術運用在企業(yè)今后的信息化改造和建設中是可行的，且是必要的。由于種種原因，企業(yè)信息部門沒有將數(shù)據(jù)中心所有的服務器進行虛擬化整合，以體現(xiàn)經濟效益最大化。但是這次成功的嘗試，既為企業(yè)降本增效開拓出了新的發(fā)展方向，同時也為其他石化企業(yè)今后的信息化建設提供了借鑒。
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本文標題：服務器虛擬化應用的研究與實踐
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