虚拟化技术在陕西联通综合网管系统中的应用.doc

虚拟化技术在陕西联通综合网管系统中的应用 孙苗 中国联通有限公司陕西分公司 西安 710068 1 前言HP Integrity动能服务器虚拟化技术可以把多个工作负载整合到较少的服务器上，在设计中采用了多种创新技术，包括:l 领先的虚拟化解决方案将资源进行池化集中和共享，从而使IT供应与业务需求自动保持协调一致；l 简化的管理（紧紧围绕业务目标）；l 优化资产利用率可做到事半功倍；l 采用Virtual Server Environment(虚拟服务器环境)，能够轻松自如地调配资源，随时随地满足需要，以实现灵活、高效的运营；l 增加了集群能力，以增强安腾2处理器固有的高可靠性、可用性和可维护性等。采用mx2双处理器模块的HP Integrity服务器拥有超凡的计算能力，它通过应用和服务器整合使资源管理变得更加简单、有效，提高了整体性能，降低了成本。2 应用背景随着陕西联通的快速成长，综合网管为响应不同的需求建立了亿阳告警系统、维护作业计划系统、朗讯指挥调度系统、中达视频调度系统等，并为每一套系统部署了服务器，但是多数服务器都没有得到充分利用，存在服务器过度提供现象，主要原因如下。2.1 应用程序负载变化大在目前陕西联通的综合网管系统里有两种负载。第一种是维护作业计划系统、朗讯指挥调度系统、中达视频调度系统以及用户每天都要接触到的应用程序。另一种是亿阳告警系统从大量数据中提取信息的批处理。第一种负载通常有高峰期。如果这一负载使用固定规模的服务器或者分区，至少需要2颗CPU，然而这一负载平均仅需0.5颗CPU，利用率仅为25%。亿阳告警系统批处理工作负载的资源配比则大不相同。在运行阶段，告警批处理刚开始需要消耗几乎所有可用的资源，然后就降为零。这样就导致了大量资源闲置，因为这些应用仅在高峰时间才需要占用资源，在告警批处理任务没有运行的时候则完全不占用资源。2.2 容量规划难度大引起过度供应的第二个原因在于容量规划是一个模糊的概念。在很多情况下，预测未来的用量时没有关于负载需求的真实数据，即使有真实数据，新服务器需要多少资源也只能靠猜测，猜测系统生命周期中工作负载的增长。结果业务部门为了安全通常过高地估计了需求。2.3 供应不足影响严重过高估计资源需求的第三个原因在于估计不足产生的影响非常严重。如果购买的新系统不能提供满足负载所需的资源，就必须另外购买一套更大的服务器，这样会大幅提升项目成本，并且要等到新服务器到达后，才能开始全新的安装、测试和移植，把负载转移到新服务器上。3 应用方案的评估和部署3.1 核心业务系统服务器的评估在系统设计初期，HP Integrity系列动能服务器为我们提供了很多选择，如rx6600、rx7620、rx7640、rx8620、rx8640，HP的刀片服务器也是很不错的选择。要在这些服务器中选出适用的型号，可以按照以下思路进行评估。（1）应用技术的选择应该采用虚拟技术还是硬件刀片技术？首先判断宜采用虚拟技术。（2）应采用哪种虚拟技术采用vpar（虚拟分区）技术还是VM（Virtual Machine，虚拟机）技术？起初考虑使用vpar。VM一般用于开发环境、试验环境等，通常不用于生产环境，vpar则广泛用于生产环境，如电信的CRM系统。VM基于1/20 CPU颗粒进行分解，vpar则基于单颗CPU，可以基于VSE技术指定策略使系统在空闲的时候将整颗CPU自动迁移到另外一个比较繁忙的系统上。针对本项应用，rx7620、rx7640可以硬件分区为2台服务器，rx8620、rx8640可以硬件分区为4台服务器。rx8620、rx8640成本过高，而rx7620、rx7640应用需要vpar与VM套用，即在vpar硬件分区为2台服务器后套用VM。这样安全性相对于2台主备用的VM服务器并没有优势，而且不利于新应用的加入，成本优势也不明显。而rx6600的性能对于本项应用已达到充分供应，并且核心业务系统的服务器平台采用热主备机制，亦可保障系统运行的可靠性，满足生产的要求。最终，我们选定了HP Integrity rx6600动能服务器作为核心业务系统的服务器平台，虚拟技术采用VM。（3）底层系统采用何种虚拟系统在底层系统，采用VMware虚拟系统,主要功能有：l 不需要分区或重开机就能在同一台PC上使用两种以上的OS；l 完全隔离并且保护不同OS的操作环境以及所有安装在OS上面的应用软件和资料；l 不同的OS之间还能互动操作，包括网络、周边、文件分享以及复制、粘贴功能；l 有复原功能；l 能够设定并且随时修改OS的操作环境，如内存、磁盘空间、周边设备等。最终系统采用HP Integrity rx6600动能服务器作为核心业务系统的服务器平台。2台Integrity rx6600动能服务器组成高可用的集群环境，采用Microsoft Windows Server 2003和Open VMS操作环境，运行Oracle数据库服务器软件，其共享的磁盘阵列采SAN存储方式组建，目前存储容量达2 Tbyte。 3.2 HP Integrity rx6600动能服务器配置方案与虚拟化应用Integrity rx6600动能服务器支持4颗英特尔安腾2双核处理器 1.6 GHz/24 Mbyte或1.6 GHz/ 18 Mbyte或1.4 GHz/12 Mbyte，高达192 Gbyte的DDR2内存和16个纤巧型内部硬盘驱动器。为获得额外的灵活性,它还支持从PCI-X 至PCI Express I/O的可选升级。Integrity rx6600动能服务器所提供的灵活容量和创新的虚拟机技术,使它成为工作负载整合和虚拟化的理想平台，目前已采用多套设备，每套设备均需要单独的动力保障、环境保障、配套设施。通过应用HP专门为Integrity平台而设计的新分区技术Integrity VM将Integrity rx6600动能服务器虚拟成3台单CPU应用服务器，分别布置Windows Server 2003 Datacenter Edition与Open VMS操作环境，并采用预埋1颗icap CPU（在共享池中），1对光纤通道虚拟成3对SCSI卡，具体见表1。3.3 HP Integrity rx6600带来的改进更新后系统结构相较以前有明显简化，如图1所示。（1）整合简化了系统管理，释放出更多用于业务流程而不是IT维护的资源，从前需要花费大量人力、物力进行维护的多台服务器被整合到2台Integrity rx6600中，极大地释放了生产力，使工作更加细化，流程更加明晰。（2）Integrity rx6600带来了更加优化的基础设施，能够轻松、快速地适应和应对变革，将优化后冗余的基础设施、设备投入热备用，不用增加任何运行成本就能提高系统的健壮性。（3）Integrity rx6600带来的整合还降低了硬件、软件使用许可以及物理占用空间等方面的成本，不仅使网管成本大幅降低，并且为今后的发展留出了宝贵的空间。（4）因为系统是虚拟化的，所以VM内的每个虚拟CPU都可以表示物理系统上的部分或全部CPU。VM具有内置的自动分配CPU的能力，在某个虚拟服务器对CPU资源需求增长时动态分配空闲CPU资源从而提高服务器资源的使用效率。颗CPU的共享池供其他工作在峰值的负载使用。（5）因为系统是完全虚拟化的，所以其OS是无变化的。在对原有系统进行移植时工作量很小，还可按照原有安装方法重新安装后对系统进行安全性与健壮性实用测试。（6）虚拟化缩短了部署新服务的时间。3.4 虚拟化技术简化项目部署新的工作负载可以快速部署在现有的空闲容量上。新建系统应用的步骤被简化为：（1）简单的容量规划，HP动能服务器的虚拟化技术使容量规划不需要非常精确；（2）不需要为新的工作负载追加资金；（3）因为使用的是现有服务器，所以无需订购新的服务器，这一步骤被创建新的虚拟环境运行应用程序所取代，通常只需要几分钟时间就可以完成；（4）需要安装OS，支持软件及虚拟环境中运行的应用程序，但无需给新服务器在数据中心寻找空间并安装上线，另外，如果新的应用程