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1、服务器虚拟化技术在电力行业的应用探索摘 要：随着电厂信息化的建设发展，各业务系统逐渐增多，服务器的数量也随之增加，大量分散的服务器给机房环境及供电等造成了很大的压力，也增加了信息运维人员的工作难度。通过 VMware vSphere 虚拟化平台的技术探索，对服务器资源进行整合，并取得了一定的成效。本文介绍了服务器虚拟化技术，具体的应用实施过程，并分析了虚拟化的优势及此次应用的不足之处。关键词：虚拟化，VMware vSphere，服务器，资源整合1 现状 随着信息化建设高速发展，信息技术不断提高，电厂对各类业务管理要求的提升，为满足各业务部门的需求，部署了大量的应用系统。现有的部署方式为一个应
2、用一台服务器，考虑到系统的数据安全性和可靠性，一般情况会部署两台服务器做双机，部分重要应用还需一台服务器做数据备份，目前应用服务器已多达 25 台。但各服务器的 CPU、内存、硬盘等资源利用率很低，且机房现已饱和，服务器的增多对机房环境、空调、电源等造成很大压力。新系统的建设通常会部署配置较高的新服务器，部分包含或取代了旧系统的相关业务，原有服务器被闲置下来。如何整合并利用现有服务器资源满足各业务系统的需求是亟待解决的问题，因此对服务器虚拟化技术的探索是很有必要的。2 服务器虚拟化简介虚拟化技术的含义非常广泛，一种比较通俗定义就是：“虚拟化就是淡化用户对于物理计算资源，如处理器、内存、I/O
3、设备的直接访问，取而代之的是用户访问逻辑的资源，而后台的物理连接则由虚拟化软件来实现和管理” 。虚拟化技术主要包含服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化、存储虚拟化、应用虚拟化等。服务器虚拟化是将将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，我们不再受限于物理上的界限，而是让 CPU、内存、磁盘、I/O 等硬件变成可以动态管理的“资源池” ，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让 IT 对业务的变化更具适应力。服务器虚拟化主要分为两种：“一虚多”和“多虚一” 。 “一虚多”是一台服务器虚拟成多台服务器，即将一台物理服务器分割成多个相互独立、互
4、不干扰的虚拟环境。 “多虚一”就是多个独立的物理服务器虚拟为一个逻辑服务器，使多台服务器相互协作，处理同一个业务。另外还有“多虚多”的概念，就是将多台物理服务器虚拟成一台逻辑服务器，然后再将其划分为多个虚拟环境，即多个业务在多台虚拟服务器上运行。3 搭建平台3.1 硬件平台硬件平台采用两台 IBM X3650 M4 服务器，配置为 CPU E5-2650V2 2 颗，内存 16G，硬盘 300G 6 块，Raid5 阵列；一套 EMC CX3-40C存储；两台光纤交换机搭建而成。系统结构如图 1 所示图 1 系统连接示意图3.2 软件平台基于 VMware vSphere 虚拟化平台实施，vS
5、phere 是 VMware 公司推出的一套服务器虚拟化解决方案，将应用程序和操作系统从底层硬件分离出来，通过经济高效的服务器整合为中小型企业提供企业级 IT 管理。VMware vSphere 主要包含以下组件：VMware ESX 和 VMware ESXI：一款可以独立安装和运行在裸机上的系统，将处理器、内存、存储器和资源虚拟化为多个虚拟机。VMware vCenter Server：为所有虚拟机和 vSphere 主机提供集中化管理和性能监控。VMware vSphere Client：从任何 Windows PC 远程连接到 vCenter Server 或 ESX/ESXI 的管理
6、工具。VMware vSphere Web Access :对虚拟机进行 Web 管理和远程控制台访问。4 部署实施4.1 ESXI 操作系统安装及配置下载 ESXI 的 ISO 镜像文件刻录光盘，根据操作提示进行系统安装。安装过程中需键入 root 用户密码，用于后期管理使用。安装完成后进行 ESXI 主机配置，包括 IP 地址、Gateway、DNS、Hostname 等。配置界面如图 2 所示图 2 ESXI 主机配置4.2 vSphere Client 安装首次管理 ESXI 主机时，一般是通过 client 进行管理（如果是把 vCenter Server 安装在 vSphere 环
7、境中） ，对主机进行简单管理也可通过 client 进行。打开 vCenter 安装盘，选择 vSphere Client 组件进行安装，安装完成后即可通过 vSphere Client 连接主机进行虚拟机管理。4.3 创建虚拟机创建虚拟机的方法有很多种，如直接创建虚拟机、通过模板创建、克隆等。通过vSphere Client 直接创建虚拟机操作与 vmware workstation 操作方法一致，创建完成后进行客户机操作系统安装，vCenter 需要安装 Windows 2008R2。4.4 vCenter Server 安装及配置数据库是 vCenter 管理 vSphere 网络的基础
8、，需要用到 MSSQL 数据库，因此需要单独创建一台虚拟机来安装 SQL 数据库。安装完成后创建一个数据库，用于存储 vCenter 的数据文件。安装 vCenter Server 各组件，包括：vCenter Singnle-On、 vSphere Web Client、vCenter清单服务、vCenter Server。vCenter 基本配置如下：权限配置、增加许可、建立数据中心、添加主机、部署群集等。4.5 迁移虚拟机迁移虚拟机可以将物理服务器迁移到虚拟主机上运行，也可以将虚拟服务器在两台虚拟主机上在线迁移。通过 VMware vCenter Converter 实现基于 Micro
9、soft Windows 的物理机转换为 VMware 虚拟机，并可以在两个 VMware 平台之间转换虚拟机。通过 VMware VMotion 能够实现将虚拟服务器在两台正在运行的虚拟主机间进行实时迁移，具有零停机性能，能够大幅度提高了服务器的可用性，保证交换数据的安全性。5 取得的成效5.1 整合资源降低成本实现服务器虚拟化，大大减少了物理服务器的数量，整合并充分利用了现有的服务器资源，提高服务器的资源利用率。降低了运营和维护成本，服务器数据减少，节约了硬件成本；降低服务器、空调等耗电量，运维成本减少；整合后维护量减少，节约了人力成本。5.2 提高业务系统可用性传统架构部署（硬件操作系统
10、应用系统）业务系统，若物理服务器出现故障，恢复系统需 12 个工作日，时间和人工成本较高，且业务系统无法提供服务，给企业生产经营造成损失。VMware vSphere 虚拟化平台弥补了这一缺陷，WMware VMotion 的 HA 技术保障了业务系统的可用性，当出现服务器故障时，可在很短的时间内恢复系统并提供业务访问，最大限度的保障的应用系统的连续性。5.3 提升运维管理水平部署和配置一般的裸机服务器，手工方式需要花费数小时，时间成本较高，而VMware 虚拟化平台可通过预置的虚拟机模板及虚拟机的导入导出和复制等功能，快速地配置资源，高效地完成全新的系统配置。分散的物理服务器，管理及维护的成
11、本高、难度较大，VMware 虚拟化平台可以集中式地管理和监控所有的物理服务器和虚拟机，灵活地调整和分配虚拟机的运算资源（包括 CPU 个数，内存大小，磁盘大小等等）,让服务器管理变得简单、轻松，提高了运维水平。6 结语通过对服务器虚拟化技术的应用探索，实现了电厂服务器资源整合，降低了运维成本；同时实现了服务器集中式统一管理，降低了运维管理难度，并提高了业务系统的安全性、稳定性；提升了电厂信息系统运维管理水平。但此次应用有一定的局限性，一是部署实施采用的虚拟主机配置不高，运行的虚拟机数量较少，若要深入应用虚拟化，还需提升主机配置，购置高配置的服务器用作虚拟主机，二是存储构架及存储网络还需升级，才能保证虚拟化平台的高效应用，充分发挥其优势。参考文献：1 （美）吕斯特等著. 虚拟化技术指南. 北京：机械工业出版社, 2011.092 王春海. VMware 虚拟化与云计算应用案例详解. 北京：中国铁道出版社, 2013.11
