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方物服务器虚拟化解决方案 方物服务器虚拟化解决方案方物服务器虚拟化解决方案 方物服务器虚拟化解决方案 目目 录录 1 1 背景和需求背景和需求 1 2 2 项目目标项目目标 2 3 3 需求分析需求分析 3 3 1 项目现状 3 3 2 需求分析 3 3 3 解决方案 4 4 4 方物虚拟化平台搭建方案方物虚拟化平台搭建方案 7 4 1 整体方案设计 7 4 1 1 方案设计思路 7 4 1 2 方案设计描述 8 4 1 3 虚拟化平台设计 10 4 1 3 1 平台总体设计 10 4 1 3 2 虚拟平化台群集设计 10 4 1 3 3 方案软硬件配置 11 4 1 3 4 虚拟化主机设计 12 4 2 计算资源虚拟化设计 13 4 2 1 虚拟服务器资源估算 13 4 2 1 1 虚拟机 CPU 数量计算 13 4 2 1 2 虚拟机内存容量计算 14 4 2 2 管理服务器设计 15 4 3 存储方案设计 15 4 3 1 传输媒介和设备的选择 15 4 3 2 存储容量计算 16 4 3 3 存储设备设计 16 4 4 虚拟化平台网络设计 17 4 4 1 网络划分 17 4 4 2 物理主机网络部署建议 17 4 5 虚拟化平台高可用设计 19 4 6 虚拟化平台备份设计 20 4 6 1 备份方式的选择 20 4 6 2 备份策略设计 21 5 5 虚拟机迁移方案虚拟机迁移方案 22 5 1 迁移方案设计 22 5 2 迁移方法 22 5 3 迁移策略 22 5 4 迁移前后的工作 23 5 5 迁移注意事项及回退计划 24 6 6 方案优势方案优势 25 6 1 用户体验优势 25 方物服务器虚拟化解决方案 6 1 1 安装部署简便 25 6 1 2 全中文界面 25 6 2 功能优势 25 6 2 1 智能卡支持 25 6 2 2 网络 USB 特性 企业版支持 25 6 2 3 跨平台 CPU 迁移特性 企业版支持 26 6 2 4 CPU 资源配额管理特性 26 6 2 5 虚拟机资源热添加特性 26 6 2 6 链接克隆特性 26 6 2 7 多个虚拟机批量操作处理 27 6 2 8 无特殊功能限制 27 6 3 服务优势 27 6 3 1 灵活定制服务 27 6 3 2 原厂部署实施 27 6 3 3 原厂技术支持 27 7 7 系统验收方案系统验收方案 28 7 1 软件验收 28 7 2 功能模块验收 28 8 8 技术培训和售后服务技术培训和售后服务 28 9 9 典型配置及预算典型配置及预算 29 9 1 虚拟化软件配置 A 29 9 2 硬件配置 A 建议配置 30 9 3 配置 A 软件配套价格预算 30 10 10 典型案例典型案例 31 10 1 中国人保集团 31 10 2 河北省廊坊市财政局 33 1 1 背景和需求背景和需求 目前某企业的数据中心机房服务器设备服务器众多 服务器利用率低 存 在如下问题 为保证系统安全性和可靠性 数据库服务器一般采用双机热备的方式 应 用服务器一般采用负载均衡或冷备方式 导致服务器数量众多 安全性和可靠 性虽然得到提高 但备机系统资源平时并没有利用到 浪费了备机系统资源 资源利用率低 同时也增加了维护成本以及维护工作量 部份生产服务器系统 压力低 系统资源没有得到充分利用 硬件故障维护 升级或者扩容时候需要停机进行操作 造成应用系统中断 影响了正常业务应用系统使用及开展 一般设备采购从采购意向到设备交货需要漫长的时间 需要经历需求确认 选定厂商 选定型号 选定供货商 价格谈判 设备备货 设备运输 设备安 装 业务部署 业务上线等等多个环节 而且每个环节都需要牵扯到公司的采 购人员 IT 人员 业务人员 公司领导等多个部门 少则 2 周 多则数月 大 大降低了业务灵活度 影响了公司的竞争力 为解决服务器数量增加所带来的问题 提高服务器资源的使用率 降低设 备采购成本 提高业务的连续性以及为将来新应用系统建设提供一个灵活的资 源使用平台 需对现有服务器进行虚拟化整合 2 2 项目目标项目目标 方物软件基于以上问题提出在某企业的 IT 建设过程中需要使用基于虚拟化 的方案来解决目前面临的问题 同时也能满足在数据中心建设过程中的要求 虚拟化方案项目总体目标是建设公司基础的 IT 资源池 硬件共享 统一调 度 大量节约费用投入和机房空间 提高 IT 资源的可管理性和高可用性 具体 有以下几点 解决机房电力 空间不足等矛盾 提高设备的利用率 减少设备的采购量 将公司 IT 环境改造成高效 可靠 节能 具有弹性的架构 降低 IT 资源的管理难度 降低维护成本 提高硬件设备和应用程序可用性 提高业务连续性 总之 帮助某企业建设以虚拟化为基础 并同时为未来数据中心过渡到云 计算的新一代数据中心 3 3 需求分析需求分析 3 1 3 1 项目现状项目现状 目前在某数据中心 预计需要整合的服务器如下表 应用类 型 服务器类型数量CPU 类型内存硬盘 OA 网站 CRM C HA 系统 3 2 3 2 需求分析需求分析 根据以上现有服务器数量分析 会有多个 Windows Linux 应用系统 如果 按照传统的应用部署方式 一个应用一台服务器的话 需要部署多台服务器 以后每增加一台应用系统就需要增加一台物理服务器 如此数量的服务器 将 会造成如下的众多问题 主要问题问题描述 1成本高 硬件成本较高 运营和维护成本高 包括数据中心空间 机柜 网线 耗电量 冷气空调和人力成本等 2可用性 可用性低 因为每个服务器都是单机 如果都配置为双 机模式成本更高 系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行 造成应用 中断 3缺乏可管理性 数量太多难以管理 新服务器和应用的部署时间长 大 大降低服务器重建和应用加载时间 硬件维护需要数天 周的变更管理准备和数小时的维护 窗口 4兼容性差 系统和应用迁移到新的硬件需要和旧系统兼容的系统 3 3 3 3 解决方案解决方案 根据以上分析 建议采用虚拟化方式实现 目前在 IT 业界 云计算是最炙手可热的词汇 虚拟化是必经之路 是实现 云计算的基础 云计算的特征体现在虚拟化 分布式和动态可扩展 虚拟化 是云计算最主要的特点 每一个应用部署的环境和物理平台是没有关系的 通 过虚拟平台进行管理 扩展 迁移 备份 种种操作都通过虚拟化层次完成 动态可扩展是指通过动态扩展虚拟化的层次 进而达到对以上应用进行扩展的 目的 分布式是指计算所使用的物理节点是分布的 目前 大部分软件和硬件 已经对虚拟化有一定支持 可以把各种资源 软件 硬件 操作系统和存储网 络等要素都进行虚拟化 并进行统一管理 虚拟化技术打破了物理结构之间的 壁垒 代表着把物理资源转变为逻辑可管理资源的必然趋势 对于虚拟化的好处 可以分成以下几块 快速部署 增加业务响应速度 对于一般设备 从设备到货到设备使用需要经历很长的时间 包括上架 加电 系统规划 操作系统安装 应用软件安装等等一系列的工作 而且采购 多台主机时候 重复的流程工作还会做很多遍 传统的部署响应速度已经不能 跟上现有业务的发展 需要更换 而虚拟化的方式能够改变传统方式 使部署 方式从原来的几天到现在只需要几小时 真正做到做到随需而动 减少设备数量 提高投资保护 虚拟化方式可以有效减少设备的采购数量 打破 一台服务器一个应用程 序 的传统体制 以前在采购设备前 需要对要部署应用程序进行设备和性能 估算 当设备运行后 经常会出现系统大部分的资源全部都在空闲 实际资源 利用率非常低 这样造成大量的浪费 而采用虚拟化方式后 把所有的计算资 源全部放到一个池子里面 各个应用程序根据实际性能从池子中抽取自己需要 的资源 这样将资源进行共享 实现了投资利用的最大化 有效解决了资源利 用率不足的问题 而且对于抽取后的资源可以随时做动态调整 保证了灵活性 这样通过整合 可以大幅减少设备的采购量 并达到合理分配资源 减少占用空间 提高资源利用率 前面已经说过 通过虚拟化整合方式 可以有效减少设备采购数量 目前 随着业务规模的扩大 在数据中心中已经采购大量的设备 对于无限增长的数 量来说 数据中心的空间就岌岌可危 最终会导致无设备可放的尴尬境地 而 如果更换场地 对整个数据中心和业务来说将会面临更大的挑战 所以虚拟化 能够有效地减少设备占用空间 一般来说 对于部署 12 台主机大概需要一整个 机柜的空间 而采用需要虚拟化方式整合后 只能占到原来 1 3 空间 大大减 少数据中心占用 减少电力消耗 节能减排 节能减排目前已经放在了国家十二五规划当中 而如何有效地在不降低服 务标准而又达到节能减排的目的已经成了关注的重点 虚拟化方式采用整合方 式 有效地减少设备采购数量 减少采购数量就意味着降低电能消耗 能够帮 助我们达到节能减排目的 降低成本 提升性价比 IDC 研究机构的最新报告显示 企业每采购一美元的硬件 将花费 3 美元 对其进行管理 而传统的 IT 忽视了对其中占据了 70 以上成本的运营管理进行 优化 才是真正的 开源节流 与传统方式相比 虚拟化方式将降低 50 以上 的成本 以下为传统方式和虚拟化方式成本比较 可以看到采用虚拟化方式可 以有效降低成本 提高采购的性价比 提高系统可靠性和安全性 除了以上优势之外 虚拟化方式还采用的一些技术 可以保证整个系统的 可靠性和安全性 例如 虚拟机的迁移 集群 备份 灾难恢复等等 4 4 方物虚拟化平台搭建方案方物虚拟化平台搭建方案 4 1 4 1 整体方案设计整体方案设计 4 1 1 4 1 1 方案设计思路方案设计思路 我们计划将某项目服务器虚拟化整合项目按照以下思路设计和实施 主要 是在现有基础上构建有弹性的虚拟化基础平台架构 使得相应的计算 网络和 存储资源能够以最大利用率的方针对用户现有及未来的应用部署提供快速服务 支撑 满足业务系统快速上线与降低信息系统基础架构管理复杂性的要 虚拟化环境实现目标 虚拟化环境实现目标 完成基本的虚拟化基础平台架构建设 同时为未来业务的不断增加提供可 自动在线弹性扩展的虚拟化资源池系统 虚拟化环境的基本要求如下 考虑到构建集中式的虚拟机高可用集群环境 需要配置足够的冗余交换网 络 这包括管理及集群心跳网络 在线迁移网络以及虚拟机应用对外连接的服 务网络 对整个数据中心的应用资源合理分配 确保平台运行各应用尤其是核心应 用的计算资源和 IO 资源得到有效的保障 对整体数据中心虚拟化集群环境实现负载均衡的计算资源在线管理 如虚 拟机热迁移等功能 以及数据中心基础架构的弹性扩展 实现虚拟机负载均衡的高可用环境 HA 虚拟机集群环境的集中统一管理和监控 Fronware vCenter 通过虚拟化环境延长软硬件的生存周期 确保降低总体拥有成本 TCO 提高 投资回报率 为了实现数据的集中存储 集中备份以及充分利用方物虚拟架构中虚拟机 可动态在线从一台物理 Fronware vServer 服务器迁移到另一台物理 vServer 服 务器上和高可用等特性 会将数据中心整体构建在基于 SAN 的存储网络 通过 共享的存储架构 可以最大化的发挥虚拟架构的整体优势 4 1 2 4 1 2 方案设计描述方案设计描述 根据上述设计思路 结合我们以往的项目经验 针对本次项目的虚拟化平 台整体架构如下 以上为总体架构方案 分成 4 层 服务器层 数据存储层 网络层和虚拟 机资源层 第一部分 服务器层 采用x86架构服务器组成资源池 为虚拟化桌面提 供足够的计算资源 本方案会由N台服务器主机组建虚拟化服务器集群系统 硬 件平台如下 序号系统名称数量备注 1 机架式服务器 每台 配置 4 颗 2 13GHz 8 核 CPU 64GB 内存 4 块 600G SAS 硬盘 4 块千兆网卡 双电 源 DVD 刻录光驱 阵列卡 支持 RAID0 1 5 N 详细某服务器型号 3 配置 8GB 高速缓存 4 个 8Gb 主机接口 N 某存储型号 12 块 600B 15k rpm SAS 硬盘 硬盘最高 可扩展到 112 块 支 持固态盘 配置 Windows 操作系统连 接许可 支持 Windows AIX VIOS Linux 等 多操作系统连接 4 备份服务器 N 或者其它备份存储 5 24 个 8Gb 端口光纤交 换机 激活 10 个 8Gb 光纤端口 配置 10 根 25 米多模光纤 线 N 交换机型号 第二部分 存储层 分别利用本次方案中的1套IBM存储系统和一台备份 服务器 配合虚拟化集群实现容灾备份 1 采用 N 台安装了方物虚拟化 vServer Hyperwiser 的服务器组成集群 通过光纤通道连接 N 台主光纤存储 和 N 台备份存储作为私有云数据中心 生产环境的底层硬件 2 为了最大限度增加资源利用率 避免存储资源争抢等状况 建议虚拟 化服务器集群选择某存储作为主存储 备份服务器连接磁带库或盘阵作为备 份 第三部分 网络层 分成 2 部分 一部分是存储网络 用于服务器设备 与存储设备之间的连通 另外一部分业务网络 分成管理网络和业务网络 管 理网络用于对整个虚拟化平台进行管理 业务网络用于所虚拟出来的服务器连 接业务网络 方案中将虚拟化服务器系统与存储备份系统及其应用业务视为一 个密切结合的整体来进行方案设计 确保其软硬件在具良好兼容性的前提下发 挥出最优的性能 第四部分 虚拟机层 此次项目由 N 台服务器 N 套虚拟化存储设备作为整 个虚拟化集群平台的资源池 方案可以最大利用到设备的性能和能体现出系统 的高可用 在集群中创建 1 台服务器安装 Fronware vCenter 实现虚拟化平台的 集中管理和高可用 建成后整个虚拟化数据中心如下图 4 1 3 4 1 3 虚拟化平台设计虚拟化平台设计 4 1 3 1 4 1 3 1 平台总体设计平台总体设计 根据对本案例的需求分析 我们建议本次虚拟化平台配置如下 1 台方物 vCenter 集群管理平台 可安装在集群的任意虚拟机中 N 个服务器虚拟化集群 N 台某服务器组成 N 套 IBM 光纤存储设备和 N 台备份服务器实现数据中心容灾备份 提供 相互的集群备份 整个虚拟架构由 vCenter 管理服务器统一管理 基于以上规划配置方案 方物的虚拟化基础架构环境能够最大程度保障用户业务系统的可靠性和运营连 续性 避免系统计划内停机对业务的影响并最大程度减少系统计划外停机对应 用的影响 4 1 3 2 4 1 3 2 虚拟平化台群集设计虚拟平化台群集设计 服务器虚拟化架构可以将多台物理服务器组成一个大的资源池 称为一个 群集 同一群集内的虚拟机之间能够支持负载均衡 在线迁移 故障切换等多 种高可用性功能 而不同群集之间则相对独立 资源不可共享 根据本项目的业务系统类型及重要性程度 建议划分不同的故障级别群集 可以分为核心区群集和外链区群集 形成逻辑上独立的资源池 并根据需要提 供不同的群集配置策 整体群集规划 功能区群集数量应用分类主机冗余 故障保护等级 A 应用 B 应用 C 某 1 D 20 高 4 1 3 3 4 1 3 3 方案软硬件配置方案软硬件配置 虚拟化软件配置 名称功能描述数量 方物虚拟化软件 vServer 企业版 用户管理 系统管理 虚拟 机基本管理 瘦存储 备份 快照 日志 邮件告警 在 线升级 配置导出和恢复 支持集群管理 虚拟机动态 迁移 HA 多路径存储 热 添加 集群冗余网络 标准 虚拟交换机 分布式虚拟交 换机 虚拟端口镜像 并口 USB 口加密狗 短信告警 Bond 接口 N CPU 方物服务器虚拟化管 理软件 vCenter 企业 版 集中管理 用户管理 系统 管理 虚拟机基本管理 瘦 存储 备份 快照 日志 邮件告警 在线升级 配置 导出和恢复 集群管理 虚 拟机动态迁移 HA 多路径 存储 热添加 集群冗余网 络 标准虚拟交换机 分布 1 套 式虚拟交换机 虚拟端口镜 像 并口 USB 口加密狗 短 信告警 Bond 接口 硬件配置 序号系统名称数量 1 机架式服务器 每台配置 4 颗 2 13GHz 8 核 CPU 64GB 内存 4 块 600G SAS 硬盘 4 块千兆 网卡 双电源 DVD 刻录 光驱 阵列卡 支持 RAID0 1 5 N 3 配置 8GB 高速缓存 4 个 8Gb 主机接口 12 块 600B 15k rpm SAS 硬盘 硬盘最高可扩展到112 块 支持固态盘 配置 Windows 操作系统连接许 可 支持 Windows AIX VIOS Linux 等多操 作系统连接 N 4 备份服务器 N 4 1 3 4 4 1 3 4 虚拟化主机设计虚拟化主机设计 根据业务系统和物理服务器情况 先部署虚拟化平台再采取 P2V 迁移和新 建方式进行虚拟服务器搭建工作 1 在数据中心 N 台服务器上分别安装方物的 vServer 软件 将服务器全部 虚拟化 成为可以根据业务需求灵活分配资源的资源池 当需要为业务分配资 源时 只需要创建一个虚拟机 指定该虚拟机所拥有的 CPU 内存 磁盘和网 卡等资源 然后在该虚拟机上部署该业务就可以了 2 为需要 HA 高可用性的虚拟机指定 HA 备份服务器 比如虚拟机正常情况 下运行在服务器 A 指定其 HA 备份服务器为 B 当服务器 A 宕机时 该虚拟机 会自动切换到服务器 B 上运行 无需人工干预 可以保证业务平滑连续 4 2 4 2 计算资源虚拟化设计计算资源虚拟化设计 4 2 1 4 2 1 虚拟服务器资源估算虚拟服务器资源估算 此项目中 大部分应用服务器非常适合做虚拟化整合 如果有服务器运行 着的是数据库系统需要做移植 因它们本身对物理服务器资源要求就比较高 如 Oracle 数据库服务器 它们的物理服务器资源比较大 虽然在方物上单台 虚机能够创建最大 16 路的服务器 但是这样也对资源池的要求更高 如果加上 对虚机 HA 虚机迁移 虚机自动负载等等就更高了 所以我们建议这些设备不 进行虚拟化 保持目前状态不变 4 2 1 1 4 2 1 1 虚拟机虚拟机 CPUCPU 数量计算数量计算 根据一般经验 我们在做系统设计的时候一般都会按照业务正常运行峰值 来设计服务器性能 同时这个峰值绝对不能是服务器性能最大值 一般都是在 70 80 之间 而且目前由于随着科技的发展 服务器性能被大大提高 已经远 远超过摩尔定律 价格不变时 集成电路上可容纳的晶体管数目 约每隔 18 个 月便会增加一倍 性能也将提升一倍 导致设备性能远超过其运行设计的最大 值 资源利用率被大大浪费 在一般情况下 服务器在系统正常运行过程的资 源利用率不会超过 10 再系统启动或其他情况也不会超过 30 一般最大峰值 时也不会超过 50 所以在本项目中 我们根据每台物理服务器 50 资源计算 注 以上情况也是对目前系统的预估 更为实际的做为应该是对每台物理服务 器进行一段时间的监控 3 天 7 天 查看其资源利用率的使用情况 这样对于 虚拟机的规划来说会更加准确 对于安徽新医保服务器应用来说 原本此项目共需 8 台物理服务器 按照 系统峰值最大为 50 计算 共需要 88 颗虚拟 CPU 假设虚拟服务器的数量也需 要为 8 台 虚拟 CPU 的数量为 88 颗 保留 20 的资源给虚拟化底层资源使用 实际需要大约 110 颗虚拟 CPU 如下表 服务器类型数量CPU 类型 服务器 物理 CPU 总 核数 按照单 台 50 资源利 用率计 算 合计虚 拟 CPU 数量 前置服务器2 台4CPU 8 核 321632 应用系统服务 器 2 台 4CPU 8 核 321632 决策支持服务 器 1 台4CPU 8 核 321616 网络管理服务 器 1 台 预估为 1CPU 4 核 422 防病毒服务器1 台 预估为 1CPU 4 核 422 网络审计管理 服务器 1 台 预估为 1CPU 4 核 422 安全管理服务 器 1 台 预估为 1CPU 4 核 422 合计 88 按此估算方式 所有类型服务器虚拟 CPU 总数为 110 本次物理服务器采 用 4 台 IBM 3850 x5 4 路 8 核 CPU 总 CPU 核心数会超过 128 颗 完全满足条件 4 2 1 2 4 2 1 2 虚拟机内存容量计算虚拟机内存容量计算 对于内存来说 建议保持现状不变 假设前置服务器共需 64G 内存 应用 服务器共需 64G 内存 决策支持服务器 32G 内存 网络服务器 防病毒服务器 网络审计管理服务器和安全管理服务器均为 8G 内存 台 则共需 192G 以上为虚拟服务器实际需要的内存 但是就如同我们一般做设计时一样 不能按照系统实际需要的值去设计 需要给保留一部分剩余资源避免特殊情况 出现 所以我们设计为实际使用为最大需求的 80 计算 即 应用类型内存需求预留空间内存合计 前置服务器 64G20 80G 应用系统服务器 64G20 80G 决策支持服务器 32G20 40G 网络管理服务器 8G20 10G 防病毒服务器 8G20 10G 网络审计管理服 务器 8G20 10G 安全管理服务器 8G20 10G 所有类型服务器虚拟内存总量为 240G 本次 4 台物理服务器总内存容量为 256G 按 20 资源冗余计算也完全满足条件 多余内存可考虑加高冗余等级或 者为扩展其他业务使用 4 2 2 4 2 2 管理服务器设计管理服务器设计 方物 vCenter 服务器承担的将整个虚拟化架构统一并管理的重任 可以说 是整个虚拟化架构的核心系统 将 vCenter 服务器直接部署在集群内一台虚拟服务器上 利用集群虚拟机 本身的备份和容灾机制对其进行管理和维护 安全便捷可靠 4 3 4 3 存储方案设计存储方案设计 在本方案中 我们建议统一存储平台 即使用磁盘阵列存放所有的虚拟机 文件和硬件数据文件 这样设计的好处是 1 只用当所有数据都放在存储设备上才能实现方物虚拟化高级功能中的 VMigration 虚拟机迁移 HA 集群 方物 vMirrior 虚拟机镜像 等诸多 虚拟化特性 2 所有数据虚拟机和数据都存储同一存储设备上 可以方便对数据进行管理 3 所有的虚拟机和数据都部署在存储设备上 对于服务器的依赖性降低 一 旦物理服务器出现问题 不影响虚拟机和数据的使用 同时存储的可靠性一般 都再 5 个 9 远超服务器的可靠性 4 所有的虚拟机和数据都部署在存储设备上 可通过网络对虚拟机和数据进 行备份 5 所有虚拟机和数据都存放一份备份在备份存储中作为容灾策略 4 3 1 4 3 1 传输媒介和设备的选择传输媒介和设备的选择 除了部署统一存储设备之外 还需要考虑传输媒介 目前主流的数据传输 媒介为存储光纤 FC 千兆网络 NAS 或 ISCSI 万兆光纤 ISCSI 或 FCOE 千 兆网络用于虚拟化环境中的传输媒介并不能满足其对传输性能要求 而且也容 易造成与业务网络的冲突 而万兆光纤价格又太过昂贵 所以本项目中建议采 用单独网络实现服务器与存储设备间的传输网络 即存储光纤网络 FC SAN 目前主流的传输速度为 4Gb 8Gb sec 同时为保证今后随着物理服务器的增加 对整个存储网络造成扩展性的瓶颈 此方案还选择光纤交换机做为服务器和存 储设备间的中转站 为日后的服务器扩展及备份设备的增加留出更多余地 所以 本项目中 N 台虚拟化物理主机分别采用 N 台 N 口光纤交换机连接 存储设备形成 SAN 网络 4 3 2 4 3 2 存储容量计算存储容量计算 在本项目中 整个数据中心假设结果如下 根据集群环境设计 存储设备硬盘总容量至少需要 5 2T 容量 对于存储 Raid 级别应根据应用的需要设置 如对于随机读写的数据库如 SQL 数 据库 建议在存储级别采用 RAID10 结构 对于数据库日志通常为连续写或恢复 时连续读 建议在存储级别采用 RAID5 或者 RAID6 结构 本项目中的虚拟化环 境中 因数据库服务不移植到虚拟机中所以建议采用 RAID5 方式 4 3 3 4 3 3 存储设备设计存储设备设计 在选择选择设备时 除了需要考虑容量之外 还需要设备安全性和可靠性 及相关的存储软件特性 建议选择至少要有 2 个控制器的存储设备 保证当其中一个控制器出现故 障另外一个控制器还可以正常运行 两个控制器要为 双活 Active Active 的工作模式 互为镜像 另外对于电源和风扇要求也必须是冗余的 同时 要保证本项目存储性能满足虚拟化环境要求 建议采用 16G 高速数 据缓存 这样可以将更多数据保存在缓存中实现数据高速读取 在主机接口方面采用主流 4Gb sec 传输 按上文假设本项目中虚拟服务器 数量为 24 台 每台虚拟机的数据传输假设为 1 2Gb sec 共需要约 8 个主机接 口 8 条线路采用存储自带或方物自带的负载均衡软件实现数据平均传输 避 免单一线路传输压力过大 目前主流的存储设备除了自带的存储管理软件外还包括其他对存储特性的 软件 如自动精简可以根据实际使用的容量来划分 LUN 打破了传统存储设备 上对于 LUN 划分大小的限制 而磁盘复制可以现实数据的在存储设备内部和对 另外存储设备的复制 实现数据的高可靠性 4 4 4 4 虚拟化平台网络设计虚拟化平台网络设计 4 4 1 4 4 1 网络划分网络划分 根据方物虚拟化最佳实践和以往项目经验 建议将生产系统所在生产网络 和虚拟机主机管理端口以及管理服务器使用的管理网络隔离开来 防止生产和 管理网络混淆带来的风险 并降低网络广播风暴 方案中通过在生产网络之外 为管理网络单独划分 VLAN 的方式实现网络分段 存储网络建议应用单独的存储网络降低存储数据对生产网络的压力 所有主机管理端口及虚拟机端口需要配置 IP 地址 将主机的管理端口地址 和 vCenter 等用于架构管理的服务器地址划分为一个管理 VLAN 虚拟交换机 SwitchA 用于主机服务器管理 虚拟交换机 SwitchB 用于生产网络连接 虚拟交换机 SwitchC 用于存储连接和虚拟机迁移 4 4 2 4 4 2 物理主机网络部署建议物理主机网络部署建议 根据方物最佳实践 网络架构应该满足如下要求 管理网络 Fronware vMigration 在线迁移网络 虚拟机对外提供服务 的网络应该各自独立 对于每一个虚拟交换机 vSwitch 建议应该配置至少两个上行链路物理网 络端口 对于多网口的冗余配置应该遵循配置在不同 PCI 插槽间的物理网卡口之 间 对于物理交换网络也应该相应的进行冗余设置 避免单点故障 建议采用千兆以太网交换网络 避免网络瓶颈 对于吞吐量和高并发网络带宽使用要求的 可以考虑采用 10GbE 不过 采用万兆网络在适配器和交换机上的投入成本也会相应增加 简单的方 法是通过在虚拟机网络 vSwitch 或 vPortGroup 上通过对多块 1GbE 端口 捆绑负载均衡实现 在本次虚拟化环境中 每台 DELL 物理服务器集成 2 个千兆网口 另额外配 置了 2 块 4Gb HBA 卡 需要注意的是 对于虚拟交换机的双端口冗余 如果网卡自带软件支持可以在 Fronware vServer 操作系统级别实现 NIC Teaming 本方案建议通过在 vSwitch 交 换机层面配置双网卡的负载均衡或主备切换策略 负载均衡策略可以基 于虚拟机源地址活目标地址 IP 哈希值 也可以设置为基于 MAC 地址哈希 值 对于虚拟机应用的网络 为了确保虚拟机在执行了 vMigration 迁移到另 一物理主机保持其原有的 VLAN 状态 建议根据实际需要在虚拟交换机端 口启用 802 1q 的 VLAN 标记 VST 方式 采用此方式的可以确保迁移主 机可以保留原有的网络配置如网关等 并且建议在网络设置中启用通知 物理交换机功能 该功能可以确保迁移主机通过反向 ARP 通知物理交换 机虚拟机端口的更改 确保新的用户会话可以被正确建立 设备连接逻辑图如下 在生产网络设计上 对于每台物理服务器都是通过 2 个千兆网口绑定组成 虚拟交换机 即每个物理服务器至少都是 2000Mbps 的传输速度 4 台服务器共 有 2000Mx4 8G 带宽 足以满足 24 台虚拟服务器需求 每台带宽至少为 333M 4 5 4 5 虚拟化平台高可用设计虚拟化平台高可用设计 在保证业务的高可用性和业务连续性上 根据需求可以考虑三种方案 虚拟化平台级 A 由于方物虚拟机集群中具备 HA 高可用性功能 可以保证当运行业务 应用的宿主机出现宕机 物理硬件故障等情况发生时 该宿主机上的 虚拟机自动在其他宿主机上重启 该种方案优点是可以更加有效的利 用宿主机的硬件资源 但是存在虚拟机在重启过程中短暂时间 15 30 秒业务中断 B 如果运行在该虚拟机上的业务应用非常重要 客户无法接受短暂时间 的业务中断可以使用方物 vMirrior 容错功能 该种方案可以解决 HA 出发时的业务中断 但是无法保护虚拟机内操作系统崩溃或应用程序 故障而引发的故障 操作系统级 采用两台虚拟机配置裸设备的方式部署与物理机相同的双机设备部署 方式 该种方案部署起来比较繁琐 需要拥有一定技术积累的技术工 程师进行部署 业务级 采用原有业务系统的保护机制也可以运行在虚拟化平台上 如数据库 的 mirro 机制等 第三方的高可用保护机制也可以运行 该方案需要 第三方厂商配合完成 4 6 4 6 虚拟化平台备份设计虚拟化平台备份设计 4 6 1 4 6 1 备份方式的选择备份方式的选择 在本项目中 所有的虚拟机文件全部都存放在单独的磁盘阵列设备上 所 以可以通过以下方式轻松实现虚拟机的备份 采用采用 FronwareFronware vCentervCenter 实现虚拟机的备份实现虚拟机的备份 vCenter 提供完整备份和增量备份 2 种功能选择 增量备份包含了内嵌的 基于数据块的 inline 重复数据删除技术 可以大大降低在存储设备上占用的空 间 一个作为插件安装在 vCenter 服务器上的集中管理控制台 一个易于使用的安装向导帮助建立 配置以及安排备份时间 通过基于对 vServer 的全部支持 来帮助监视那些在 HA VMigration 和分 布式资源安排间移动虚拟机的虚拟机 确保他们的备份计划不受影响 4 6 2 4 6 2 备份策略设计备份策略设计 根据系统的业务特点和建设备份系统的经验 可以考虑采取以下备份策略 关于备份时间的确定应兼顾两个标准 首先选择在生产业务清闲时 其次避免 同时在备份服务器上进行备份 因此将系统的备份保存策略建议如下 序 号 备份目标备份策略 数据保留时 间 备份方式 1 虚拟机模板 一个月进行一次 全备 2 个版本 2 基础架构服务 器 基础架构 服务器文件 一周一次全备 其余六天进行增 备 2 个版本 通过备份软件调用 VstorageAPI 接口备 份虚拟机文件 3 数据库数据一周一次全备2 个版本 采用数据库自备份 方式将数据库导出 然后再采用备份软 件将其备份至磁带 库 4 其他文件数据一周一次全备2 个版本 通过备份软件直接 备份 5 5 虚拟机迁移方案虚拟机迁移方案 5 1 5 1 迁移迁移方案设计方案设计 在搭建完虚拟化平台后 下一步工作阶段的任务就是将物理服务器迁移到 虚拟服务器上 即所谓的 P2V 迁移 我们推荐使用方物自带的 P2V 迁移工具 方物 Converter 实现 PC Server 有物理环境迁移到虚拟化环境中来 下面就 P2V 迁移方案做详细介绍 方物 P2V Converter 是一种经客户验证的企业级迁移工具 它针对多种不 同的 Microsoft Windows 操作系统提供了快速而可靠的物理机到虚拟机的迁移 使用 Converter 可以将现有物理系统的映像转换为方物虚拟机 无需重新安装 软件或重新配置复杂的应用程序环境 5 2 5 2 迁移方法迁移方法 通过迁移工具 方物 P2V Converter 将物理服务器迁移到虚拟架构上的 资源池中 实现从物理服务器到虚拟服务器的迁移过程 具体迁移方法有 2 种 一种热迁移 即物理服务器在不停机的情况下从物 理服务器转换中虚拟服务器 然后迁移在 VCenter 管理下 另外一种是冷迁移 在物理服务器停止后 使用光盘引导方式将物理服务器转换中虚拟服务器 然 后迁移在 VCenter 管理下 冷迁移与热迁移不一样的地方就是需要关闭物理服务器 然后通过其上具 有操作系统和 vCenter Converter 应用程序的 CD 重新引导源计算机 通过冷 克隆 可以创建最一致的源计算机副本 因为在转换期间源计算机上不会发生 任何更改 冷克隆在源计算机上不留痕迹 但要求通过物理方式访问正在克隆 的源计算机 5 3 5 3 迁移策略迁移策略 优先选择热迁移方式 针对受支持的操作系统和数据类型 减少宕机时间 增加成功率 部分应用需要停止 宕机时间内 次优选择 不能使用热迁移方式的系统将尝试采用冷迁移 较高的成功率 最后选择 上述两种迁移方式均不成功 将选择重新安装操作系统 应用 并导入应用数据的方式进行 有很高的成功率 需要应用提供商的全力配合 操作时间较长 5 4 5 4 迁移前后的工作迁移前后的工作 迁移前 1 检查系统事件和日志 如果有些系统级错误不能得到更正 将 有可能影响系统迁移 2 关闭防病毒软件 3 关闭一些不必要的服务 4 保证必要网络端口开启 5 准备操作系统激活码 6 清除临时文件和不必要的文件 7 整理磁盘 建议 迁移后 1 检查 DHCP 更新 特别针对那些基于 MAC 地址的分配 2 安装 VMware Tools 3 升级驱动程序 4 删除不再需要的应用程序 驱程和服务 5 查看事件日志 6 测试网络功能 7 测试应用功能 8 更新相应的文档和记录 完成变更管理工作 5 5 5 5 迁移注意事项及回退计划迁移注意事项及回退计划 物理机上面的应用迁移到虚拟服务器启用后 短期内仍保留原物理服务器 直到通过验证虚拟环境的应用没有问题 和在物理机上的应用一致 才可对物 理机做相应的处理 这样可以保证当虚拟服务器出现故障而导至应用系统不可 用时 可以及时回退到原物理服务器上 热迁过程中不会对系统及应用造成任何不可预知的错误 但为了保证数据 同步建议停掉相应的应用程序和服务 在做 P2V 迁移的过程中 根据业务的要求选择不同迁移方式 对热迁移无 法成功的机器 采取冷迁移的方式 冷迁需要停机操作 冷迁仍不能进行迁移 为避免影响业务应用 会及时开启主机恢复应用 并查明问题 待后续操作 冷热迁移均不成功的服务器 再经过排错处理后无法解决的 需要手动创建虚 拟机进行应用的安装配置 迁移过程需要对网络进行相关设置 当待迁移的物理服务器为 windows 或 linux 操作系统时 物理环境迁移到 虚拟化后会涉及到重新激活操作 希望迁移过程中相关人员能够配合 以电话 或上网联机等方式重新激活操作 6 6 方案优势方案优势 与国外 VMware Citrix 等厂商的同类产品和方案相比 方物虚拟化方案在功 能 服务 用户体验等方面都具有明显优势 6 1 6 1 用户体验优势用户体验优势 6 1 1 6 1 1 安装部署简便安装部署简便 方物虚拟化方案部署简捷 4 台服务器大约 2 个小时就能部署完毕 且所有 功能均在安装部署时一次性完成 无需后续额外安装其他的组件 特别是 vCenter 可以直接部署在虚拟机内 无需像国外厂商的产品一样必须安装在 windows server 中 不仅简化了安装部署 而且节省了软件费用 6 1 2 6 1 2 全中文界面全中文界面 方物虚拟化方案采用全中文界面 界面设计符合中国人的使用习惯 所有的 帮助文档和用户手册也都是中文 而国外厂商的产品的界面和文档大都为英文 使用起来颇有不便 6 2 6 2 功能优势功能优势 6 2 1 6 2 1 智能卡支持智能卡支持 许多业务系统为了安全 必须在服务器上插上智能卡或加密狗才能正常运行 方物虚拟化可以支持各种智能卡和加密狗 保证业务在虚拟机上正常运行 而国 产厂商的服务器虚拟化大都不支持智能卡 也无法进行定制开发 6 2 2 6 2 2 网络网络 USBUSB 特性 企业版支持 特性 企业版支持 许多业务系统为了安全 必须在服务器上插上智能卡或加密狗才能正常运行 当业务系统做动态迁移或 HA 切换迁移后 由于虚拟机在新的服务器上运行 而 智能卡还在旧服务器上 此时可能因此业务终端 方物虚拟化方案提供了网络 USB 技术 即虚拟机无论在哪台服务器上运行 都既可访问服务器本地的 USB 设备 也可访问局域网内其他服务器上的 USB 设备 从而在虚拟机迁移后 无需 手工插拔 USB 智能卡就可以继续进行业务 从而有效保障了业务的连续性 国外 厂商均未提供此项功能 6 2 3 6 2 3 跨平台跨平台 CPUCPU 迁移特性 企业版支持 迁移特性 企业版支持 方物虚拟化支持跨平台 CPU 迁移技术 即便 2 台服务器的 CPU 分属不同的 厂商 比如一台是 Intel CPU 另一台是 AMD CPU 也能正常地进行动态迁移和 HA 备份切换 且迁移效率不受影响 而国外厂商或者无法进行迁移 或者迁移的 效率很差 6 2 4 6 2 4 CPUCPU 资源配额管理特性资源配额管理特性 方物虚拟化的 CPU 资源配额管理特性 一方面在物理主机 CPU 不忙时 可 以让虚拟机尽可能多地使用 CPU 一方面当物理主机 CPU 负载较大的情况下 可以按照虚拟机预设配额为各虚拟机进行 CPU 资源分配 并保证虚拟机的最低 CPU 额度 从而避免某虚拟机负载过大而影响到其他虚拟机的运行 6 2 5 6 2 5 虚拟机资源热添加特性虚拟机资源热添加特性 方物虚拟化支持热添加技术 可以在虚拟机正在运行的状态下动态为虚拟机 添加 CPU 存储及网络设备等资源 且立即生效 从而做到在不中断业务情况下的 弹性资源调配 国外产品大多需要先关闭虚拟机电源 再重启时才能使配置的修 改生效 6 2 6 6 2 6 链接克隆特性链接克隆特性 方物虚拟化支持链接克隆技术 当多个虚拟机有共同的操作系统或应用系统 时 可以首先将公共部分安装在一模板中 然后通过链接克隆技术克隆出多个虚 拟机 每个虚拟机再各自安装差异部分 这样一方面可以节省宝贵的存储空间 另一方面可以最大限度地实现多个虚拟机的内存透明页共享 从而提升资源使用 率和运行效率 国外产品或者不提供此特性 或者需要安装单独的组件 并且必 须依赖于 windows server 等第三方操作系统 6 2 7 6 2 7 多个虚拟机批量操作处理多个虚拟机批量操作处理 方物虚拟化方案考虑国人实际使用情况 增加了许多批量操作功能 如批量 配置虚拟机的 IP 地址 网关 DNS 服务器等 批量进行虚拟机克隆操作等 很少 的操作就能完成大量的工作 而国外厂商不重视中国需求 在这方面的配置繁琐 而复杂 且容易出错 6 2 8 6 2 8 无特殊功能限制无特殊功能限制 方物虚拟化除了正常按企业版 标准版进行功能区分外 没有单独的收费功 能 也没有对虚拟内存大小等进行 License 限制 相比之下某些国外厂商将部分重 要功能抽取出来 作为单独组件另外收费 而且即便购买了 License 也还有虚拟 内存大小 虚拟机数目等限制 给用户带来不必要的麻烦 6 3 6 3 服务优势服务优势 6 3 1 6 3 1 灵活定制服务灵活定制服务 作为拥有完全自主知识产权的国内虚拟化厂商 方物可以针对客户的业务需 求进行灵活定制 包括特定功能增加 特殊外设支持 个性化 LOGO 定制等 而 国外厂商很少为国内客户提供类似的定制服务 6 3 2 6 3 2 原厂部署实施原厂部署实施 方物可以提供原厂技术人员为客户进行最专业的部署实施 根据客户实际情 况因地制宜 相比之下国外厂商主要依赖于代理商进行实地部署 而代理商的技 术水平往往参差不齐 6 3 3 6 3 3 原厂技术支持原厂技术支持 方物可以提供原厂技术人员为客户提供现场技术支持和远程技术支持 必要 时可以派驻研发人员到现场 而国外厂商几乎从不提供此类服务 即便提供也收 费极为昂贵 7 7 系统验收方案系统验收方案 7 1 7 1 软件验收软件验收 序序 号号 软件类型软件类型软件名称软件名称软件数量软件数量验收结果验收结果 1 1 2 2 3 3 7 2 7 2 功能模块验收功能模块验收 序序 号号 功能模块功能模块验收内容验收内容合同要求合同要求验收结果验收结果 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 技术培训和售后服务技术培训和售后服务 方物提供免费无时间限制的原厂电话技术支持服务 方物提供原厂的技术认证培训服务 提供售前及售后技 术认证 保证用户方管理员完全理解并能熟练操作方物 所有软件产品 方物软件为自主研发 拥有全部源代码 公司总部设在 北京 可以为国内客户提供源代码级别的故障分析和解 决服务 方物在中国有相当规模的的研发团队 公司70 人员为 研发 销售与技术团队力量 技术支持与培 训服务力量 管理界面及客户端均提供全中文支持 方物提供一年原厂免费技术支持及保修服务 提供原厂 免费质保服务承诺函 提供原厂商为本项目配备的服务人员身份证明文件 超过一年期服务费按每年产品售价10 计费 售后服务 产品下线后3年内依旧提供技术支持服务 9 9 典型配置及预算典型配置及预算 9 1 9 1 虚拟化软件配置虚拟化软件配置 A A 名称功能描述数量 方物虚拟化软件 vServer 企业版 用户管理 系统管理 虚拟机 基本管理 瘦存储 备份 快 照 日志 邮件告警 在线升 级 配置导出和恢复 集群管 理 虚拟机动态迁移 HA 多 路径存储 热添加 集群冗余 网络 标准虚拟交换机 分布 式虚拟交换机 虚拟端口镜像 并口 USB 口加密狗 短信告 警 Bond 接口 N CPU 方物服务器虚拟化管 理软件 vCenter 企业 版 集中管理 用户管理 系统管 理 虚拟机基本管理 瘦存储 备份 快照 日志 邮件告警 在线升级 配置导出和恢复 集群管理 虚拟机动态迁移 HA 多路径存储 热添加 集 群冗余网络 标准虚拟交换机 分布式虚拟交换机 虚拟端口 镜像 并口 USB 口加密狗 短 信告警 Bond 接口 N 套 9 2 9 2 硬件配置硬件配置 A A 建议配置 建议配置 名称功能描述数量 服务器机架式服务器 N 颗 CPU AMD N Intel 128G 内存 共享存储某存储设备 N 套 备份存储某存储设备 N 套 9 3 9 3 配置配置 A A 软件配套价格预算软件配套价格预算 软件名称报价数量金额折扣金额 Fronware vServer 企业版RMBN Fronware vCenter 企业版RMBN 原厂实施服务 提供原厂工程师到 用户现场进行系统安装调试服务 RMBN 一年的软件升级和产品使用技术 支持服务 RMBN 合计 注 软件服务部分不作为硬性捆绑 10 10 典型案例典型案例 10 1 10 1 中国人保集团中国人保集团 客户介绍客户介绍 中国人保集团是中国内地最大的非寿险公司 2003 年 11