【某医院服务器虚拟化项目设计13000字（论文）】

某医院服务器虚拟化项目设计摘要本项目来源于工程实践，主要针对北京某医院的业务现状和业务需求实现其数据中心的服务器虚拟化部署。具体实施目标为：VMwareESXi部署、VMwarevCenter部署、华为Oceanstor存储调试并对接虚拟化集群、业务交换机和存储交换机调试、虚拟机创建并转换为模板，实现硬件资源的合理利用冗余，保障数据的安全性和应用运行的稳定性。该医院主要业务系统共18个，如HIS、LIS、PACS和电子病历等业务系统。本项目将完成VMwarevSphere部署、集群创建、存储调试、网络调试。为了保证承载业务系统的虚拟机的稳定性，将开启HA、DRS和DPM等VMware集群的相关特性。以提高业务系统的安全性和可靠性，增强灾难恢复能力和业务系统数据安全性，提高服务保障水平为目标，设计和实施过程中应充分考虑网络平面的划分，如业务网络平面、管理平面、vMotion平面和存储平面相隔离，减少对业务网络平面和vMotion平面的影响。此次毕业设计名为：北京市某医院服务器虚拟化项目的设计与实施。关键词：VMwarevSphere;虚拟化;医院信息化目录TOC\o"1-2"\h\u44911.绪论 183171.1.项目背景及意义 1291721.2.本文主要内容 176412.相关技术介绍 3101742.1.VMwarevSphere 3220162.2.HighAvailability 3187772.3.DRS 338682.4.DPM 3204432.5.vMotion 4172082.6.iStack 4177313.医院现状及虚拟化平台部署需求分析 5296813.1.医院现状分析 5117563.2.虚拟化平台部署需求分析 6165404.医院虚拟化平台的设计 10201194.1.设计原则 10314104.2.虚拟化平台架构设计 11152784.3.数据中心架构方案 1247364.4.拓扑结构 13173254.5.机柜部署 15180244.6.地址规划 1655964.7.设备选型 1844204.8.数据迁移及备份方案 21204055.医院虚拟化平台的实施 22308745.1.CloudVisor主机实施 22119525.2.数据存储实施 2786515.3.网络实施 30208195.4.管理中心实施 3534275.5.集群功能实施 3724725.6.虚拟化平台测试 404654总结 5115815参考文献 53绪论项目背景及意义北京市某医院不断增长的业务对IT部门的要求越来越高，所以数据中心需要更为快速的提供所需要的能力。如果不断购买新的服务器，又会增加采购成本和运作成本，而且还会带来更多供电和冷却的开支，同时，目前的服务器还没有得到充分的利用。通常情况下，医院的服务器工作负载只利用了5%，这导致了大量的硬件、空间以及电力的浪费。同时由于应用程序兼容性的问题，IT人员只能通过在不同场所的不同服务器中分别运行应用的方式，将应用程序隔离起来，而这又会导致服务器数量的增长。购置新的服务器是一项漫长的过程，这使得IT部门更加难以应对业务快速成长和不断变动的需求。对新业务系统平台的供应需求，往往就需要消耗大量宝贵的资源和时间。北京市某医院作为三级甲等医院，信息化建设不断发展。目前信息化网络以信息中心为运营维护单位，覆盖HIS、LIS、PACS等多套业务系统，服务器资源庞大。出于经济效益和管理安全性考虑，针对基础架构的虚拟化整合已势在必行。使用软件的方法对医院的服务器、交换机和数据存储等信息资源进行重新划分，以实现信息资源的灵活分配、动态调整，虚拟机实时迁移，业务系统负载均衡和业务数据跨系统共享等，从而提高整体信息资源的利用率和提升医院业务系统的管理水平。虚拟化技术能够使数据得到更加安全的保护和更加高效的控制，简便系统维护、减少医院运维人员的工作量和减少医院的投资成本，为医院数字化、信息化的发展带来提高和改善[1]。本文主要内容经过对医院现有业务状况的分析和未来业务发展的估测，并对虚拟化技术的历史，分类，特点进行研究，对比目前的主流虚拟化产品[2]。本方案设计选择VMwarevSphere6.7软件，对医院虚拟化平台进行规划设计，并根据设计方案进行实施与测试。本文主要内容有：相关技术学习研究此次虚拟化平台的软件为VMwarevSphere、数据存储为华为OceanStor，为了保障项目的实施顺利，对相关的虚拟化技术和存储技术要进行了解掌握，包括VMwarevSphere搭建、虚拟化集群特性和数据存储调试等。医院现状分析通过对医院服务器硬件的现状了解，对应用系统的数量、机房建设、相应配套设施的了解。并通过对应用情况调研结果的分析，发现现有PC服务器CPU和内存的使用率不高，空余的资源得不到释放，并且故障率高，系统得不到有力的保障。针对医院设计虚拟化平台方案将所有资源整合后在逻辑上以单一整体的形式呈现，这些资源根据需要进行动态扩展和配置，医院信息系统业务按需使用资源。通过虚拟化技术，增强数据中心的可管理性，提高应用的兼容性和可用性，缩减信息化平台系统的运维成本[3]，加速应用的部署，提升硬件资源的利用率，降低能源消耗。虚拟化平台设计与实施虚拟化平台的设计：拓扑结构、机柜部署、地址规划和设备选型等。实施方面：进行设备上架、网络布线、ESXi主机安装、vCenter安装、数据存储调试、网络设备调试和虚拟化平台特性开启等。

相关技术介绍VMwarevSphereVMwarevSphere是VMware公司的虚拟化平台，可以将硬件资源包括CPU、内存和存储逻辑成虚拟化资源池。vSphere将虚拟化资源池作为一个统一的运行环境进行管理，并且提供工具来管理加入该环境的硬件资源。该平台具有非常强大的恢复能力，在运行高性能的服务程序时，几乎可以接近本机的性能[4]。HighAvailabilityHighAvailability可以分为vShpereHA和vCenterHA，vSphereHA能够为虚拟机提供高可用性的功能[5]，vCenterHA主要提供vCenter管理中心的高可用性。vSphereHA允许加入集群中的ESXi主机作为一个组协同工作，集群中的主机为虚拟机提供可用性级别比单ESXi主机提供的级别要高。建立群集之后，不但可以通过高级选项自定义其行为，还可以通过执行建议的最佳做法优化其性能。vCenterHA可以防止vCenterServerAppliance发生主机和硬件故障。vCenterServerAppliance重建时，VMwarevSphere解决方案的主动-被动架构有助于显著缩短停机时间。DRS系统资源动态分配DRS（VMwareDis-tributedResourceScheduler）[6]会根据调度策略自动实现集群内虚拟机负载相对均衡，避免单台ESXi主机负载过大从而造成业务系统的宕机，并且兼顾虚拟机负载变化趋势，避免虚拟机在集群内不断的进行迁移。其具有独有的调度基线设置功能，避免虚拟机无用迁移；也可以对特殊要求的虚拟机设置例外不调度或手动调度，并且可以根据策略进行周期性自动调度。DPMDPM（分布式电源管理）能够根据设定的DPM策略，将低负载ESXi主机上的虚拟机迁移走并对该主机下电、对于负载超过设置阈值的主机，能够智能选择一定数量的主机对其上电，以实现集群内主机整体的负载分担。DPM需依赖于DRS，且迁移是热迁移，对业务传输的影响较小。可按每天、每周、每月的时间段精确设置调度策略。vMotionvMotion能够将服务器、存储和网络设备完全虚拟化，虚拟机动态迁移（LiveMigration）技术能够通过对虚拟机和物理服务器的映射[7]，重建使得正在运行的虚拟机能够从一台ESXi服务器移到另一台ESXi服务器上，但迁移的ESXi服务器必须是连接共享存储。虚拟机的全部状态由存储在共享存储器上的一组文件进行封装，而VMware的VMFS群集文件系统允许源和目标VMwareESXi同时访问位于存储上的虚拟机文件。虚拟机的内存和状态是通过高速网络迅速传输。由于虚拟机是连接到VMwarevSphere中的DVS（分布式交换机），因此虚拟机可以保留其网络标识和连接，从而确保实现无缝迁移。iStackiSack是华为的交换机堆叠技术，堆叠是指把多个支持堆叠特性的单机设备组合在一起，从逻辑上组成一台设备，对外呈现为一台设备[8]，交换机堆叠系统由多台成员交换机组成，每台成员交换机具有一个确定的角色。堆叠建立时，成员交换机间相互发送堆叠竞争报文，选举出主、从交换机。当从交换机的VRP系统软件版本号与主交换机的VRP系统软件版本不一致时，从交换机将自动同步主交换机的VRP系统软件版本，复位重启后加入堆叠系统。主交换机收集成员信息并计算堆叠拓扑，然后将堆叠拓扑信息同步到所有的成员交换机。

医院现状及虚拟化平台部署需求分析医院现状分析目前，医院的业务规模已经发展得非常庞大，信息化平台已日益变成业务运营与管理的重要支撑平台。在信息化平台建设的过程中，各个应用系统的业务之间的联系非常紧密，流程自动化程度非常高。因此在信息化高速发展的形势下，急需形成统一完备的综合技术集成体系，能提供一体化的数据存储共享，应用集成和统一展现能力。随着信息化建设和应用工作的进一步深入，对信息网络传输能力，数据中心存储能力和处理能力提出了更高要求，为支撑流程集成和业务应用的深入融合，需要提供统一高效的流程处理能力，消息转换能力以及数据交换能力；需要建立和完善我局统一的综合技术平台体系，涵盖数据采集，存储，共享，交互和展现能力。各大应用系统也都存在不同的技术标准，没有建立标准的统一编程模型，系统尚存在功能单一，开放性与扩展性较弱的特点。通过对服务器硬件的现状了解，目前应用系统服务器表现为品牌及型号繁多，且购置年代和配置都存在一定的差异；数量众多的服务器对电力、UPS功率、UPS电池组和空调也提出了更高要求[9]。随着业务规模的发展，应用系统的数量不断增加，硬件设备也在不断增加，机房建设、相应配套设施成本在不断增加，系统升级、硬件维护等运维管理的工作量和难度逐步加大。而且，应用系统与底层硬件之间形成了“烟囱”结构，软硬件之间的紧耦合关系导致资源利用率和效率降低，无法满足业务快速增长所需的高可靠性。通过对应用情况调研结果的分析，发现现有PC服务器CPU和内存的使用率不高，空余的资源得不到释放，并且故障率高，系统得不到有力的保障。存在的主要问题可以归纳为：服务器的物理分布不集中，各个部门都有自己独立运行的服务器。服务器系统的环境比较复杂，表现为设备数量多，故障点多，产品不统一，缺乏规范性，运维管理的工作量和难度大。各个系统重复投资和建设，建设成本高，技术上没有统一规范和标准。没有实现资源共享，服务器资源使用率低，难以集中管理和使用。不能根据实际需要和业务变化动态调整资源和快速扩展，系统的灵活性和扩展性差。部分服务器存在单点故障隐患。有些服务器的高可用性配置不合理，造成资源闲置状态和成本过高。高性能服务器占大部分，有极小部分服务器处于淘汰的边缘。机房建设，UPS等相应配套设施，服务器耗电，机房制冷等费用不断增加。通过调研发现现阶段的设备采购通常是由业务系统提出相应的需求，以业务系统为核心进行项目建设过程中完成硬件设备采购，此类采购方式存在以下缺陷：业务开发人员通常难以准确预估实际的负载增长率及突发情况，为保守起见通常都会在硬件资源申报的过程中留有较高的裕量势必会造成资源浪费。硬件采购跟随各业务系统的上线或变更，呈离散状态递增，难以实现统一规划与管理。虚拟化平台部署需求分析医院数据中心需要支持异构的计算和存储环境，以及虚拟化平台，包括华为和业界主流厂商的服务器和存储设备、华为云操作系统FusionSphere和其它虚拟化平台（VMware）。医院数据中心需要支持根据业务应用的不同特点（大计算量应用系统、高I/O访问应用系统、高并发访问应用系统以及对资源要求一般的应用系统）采用合理的物理服务器（2路、4路X86服务器或UNIX服务器）、虚拟机、SAN/NAS存储，能根据业务应用的特点对服务器或存储进行配置满足应用对计算和存储的需要（CPU、内存、网络I/O、存储I/O）；计算平台需要和IT管理平台联动实现对虚拟计算资源的自动部署和分配，可以通过修改虚拟机的属性启动一个自动化的工作流程[10]。在构建医院企业虚拟化平台时需要搭建三张物理隔离的网络，分别是管理平面网络、存储平面网络和业务平面网络。这三张网络平面可以承载在相同或者不同的网卡之上，三张网之间的数据交互必须通过VLAN或其它数据交换硬件设备（网卡）来保证内网的安全性及数据交换的管理和控制。医院内、外网需根据国家《信息安全等级保护管理办法》、《涉及国家秘密的计算机信息系统分级保护技术要求》、《电子政务信息安全等级保护实施指南（试行）》的要求进行安全域的划分，医院内外网需划分二级、三级安全域，各安全域能根据业务需求灵活划分业务功能域。不同级别安全域之间需根据安全等级保护要求进行逻辑隔离或物理隔离，不能互访。由于数据中心需要支持IT服务、企业服务和公共服务，因此数据中心网络需要支持如下多种类型的接入用户：互联网用户：主要是个人用户和企业人员通过互联网访问数据中心来获取公共服务；医院用户（包括办公网用户、远程办公用户、移动用户）：通过访问数据中心内网核心区业务的终端用户。数据中心运维管理人员：主要负责数据中心运行维护管理的人员，如系统管理员、数据库管理员、网络管理员、存储管理员、业务应用管理员等。由于数据中心需要支持各种用户的各种方式的接入，因而需要数据中心网络需要支持IPsecVPN、SSLVPN、MPLSVPN等多种安全访问方式，从而保证数据中心的高安全性。数据中心网络需要具备快速收敛、高转发性能、易维护、易管理和节能环保等特性，这就需要简化网络架构，降低网络复杂度。数据中心网络需要具备高可靠性、高可用性。网络设计能有效的避免单点故障，在设备的选择和关键设备的互联时，应提供充分的关键设备冗余、重要业务模块冗余和链路冗余，骨干网络应当达到电信级可靠性。数据中心网络架构和设备选型方面需要具备高扩展性，不仅满足当前需要，也能满足未来业务扩展需求。网络虚拟化：减少设备节点，简化配置。网络服务虚拟化：需要实现独立的安全管理界限划分和故障隔离域。流出流量负载均衡：办公人员访问互联网的流量到达链路负载均衡器时，通过链路负载均衡器多种链路状态检测结果选择最佳出口链路，提升用户体验。流入流量负载均衡：链路负载均衡器的智能DNS解析功能将不同用户访问的域名解析成不同的公网IP地址，加速应用访问，提升用户体验。本地负载均衡：本地负载均衡器可以保障内部资源的容错性，内部任何一个应用节点出现问题都不会对用户造成任何的影响，本地负载均衡器能够自动的屏蔽有问题的应用节点，让其停止对外服务，同时把该故障节点上的用户迁移到其他正常的节点上去。本地负载均衡器可以虚拟成为多个设备，满足政务外网不同分区的安全隔离要求。通过HTTP压缩的方式来节省带宽以及提高访问速度。本地负载均衡器开放的API接口可以实现和云计算管理平台的集成。在医院数据中心目前存储环境中，存储品牌、型号繁多，各应用系统对存储空间占用量较大，缺少一种有效的手段对存储内的资源进行监控、回收及优化。从部署存储部署架构看来，虽然在链路上可以提供冗余保障，但是就存储本身而言，仍然存在单点故障问题，所以虚拟化平台存储管理需要满足以下需求：弹性块存储：弹性块存储只能被挂载至资源池中与弹性块存储具备连接的那部分服务器（物理机或虚拟机）中，通过建立或取消弹性块存储卷和计算平台的映射关系，可在对应的计算平台中使用被挂载的存储卷。文件存储：应用系统基于NFS、CIFS等符合POSIX标准的文件系统接口使用存储空间。将原有的孤立的存储设备纳入统一的存储网络环境中，使网络内所有服务器都能平等的共享存储资源，实现存储系统的最大化利用率。医院数据中心由于自身对安全的高要求，因此数据中心需进行内外网隔离、安全域划分，需对不同安全域按安全等级要求进行安全管理、用户与身份、数据安全、应用安全、IT基础设施安全（包括网络安全与主机安全）、物理安全等安全防护。安全管理需建立起包含安全治理、风险管理和合规性管理的数据中心安全管理体系，制订安全策略、安全计划和流程，支撑数据中心安全运维的执行和检查，满足安全合规性要求。用户与身份需确保合法用户在恰当的时间能够访问到正确的资产，包括基础设施、数据、信息和服务。建立集中的用户库，记录用户的身份信息，并生成用户标识；提供口令和其它强认证信任凭证，提供信任凭证从生成、分发、保存、使用到删除全生命周期内的安全保护；建立与用户管理相结合的访问控制系统，在用户访问资源时进行认证与鉴权，防范非法用户或合法用户的非法访问；对数据中心各类系统运维使用的管理员特权帐号进行管理，监控和记录特权帐号的各项操作。数据安全需保护政府所定义敏感数据在其生命周期中的机密性、完整性和可用性。识别所涉及的敏感数据，并建立和维护敏感数据的目录，明确对应的保护策略和机制；提供安全通信机制，保障通过互联网所传递敏感数据的机密性和完整性；提供安全机制，对保存有敏感数据的数据库、文件、存储依照策略应用加密、访问控制、监控与审计等保护措施。IT基础设施安全需保护构建IT系统的各个基础设施组件的安全，防范所面临威胁。需具备数据中心外部网络边界的综合安全防护能力，防范来自Internet的各类安全威胁；需针对数据中心内部网络进行安全域划分，对于安全域边界进行网络隔离，定义网络访问控制策略；需提供内服务器系统、终端的安全防护能力，及时发现所存在的安全弱点并进行纠正；需提供云计算平台内虚拟化基础设施的安全保护能力，确保VM的隔离，特定VM间通讯的监控以及VM自身系统的安全性。抵御病毒、恶意代码等对信息系统发起的恶意破坏和攻击，保障网络系统硬件、软件稳定运行。为了维护数据中心各种系统和应用的平稳、高效运行，数据中心管理平台应当满足如下需求：实现对虚拟化环境和物理环境的集中管理；实现对操作系统、中间件、数据库、计算、存储及网络设备的综合监控管理；实现对虚拟化环境的资源部署管理；以图形表示整个虚拟环境或选定部分的当前和历史状况[11]；建立IT服务管理流程体系，需要实现如下流程和功能：服务台、事件管理（服务请求管理）、问题管理、配置管理、变更管理（发布管理）、服务级别管理；需要建立报表系统，实现对服务管理平台中各种信息的分析和呈现。

医院虚拟化平台的设计设计原则根据医院对信息安全的需求以及华为公司对信息安全的积累，我们提出医院数据中心虚拟化设计必须满足以下原则：先进性原则服务器虚拟化平台必须严格遵循国际标准、国家标准和国内通信行业的规范要求。需符合IT行业的发展趋势，所选用的产品型号已规模上量，必须采用主流成熟的硬件平台和专业的软件平台保证设备本身的先进性，符合业界技术的发展趋势，既体现先进性又比较成熟，并且是各个领域公认的领先产品。所有的系统处于先进的技术水平，确保较长时间内技术上不落伍。系统的处理能力要达到业内领先，对于本次业务的使用要留有一定的余量，以满足后续升级的需求。高可靠性性虚拟化平台的稳定可靠性是业务运行的基础，影响着企业日常办公、业务的发展。系统的可靠性包括整体可靠性、数据可靠性和单一设备可靠性三个方面。云平台的分布式架构，从整体系统上提高可靠性，降低系统对单设备可靠性的要求。系统的可用性是通过冗余、高可用集群、应用与底层设备松耦合等特性来体现，从硬件设备冗余、链路冗余、应用容错等方面充分保证整体系统的可用性。可扩展性企业的业务不断发展，数据中心也在发展阶段，其数据中心也会不断的扩充变化，要求在保证数据中心安全的基础上具有灵活的、平滑可扩展性。支撑数据中心的资源需要根据业务应用工作负荷需求进行弹性伸缩，IT基础架构应与业务系统松耦合，这样，在业务系统进行容量扩展时，只需增加相应数量的IT硬件设备，即可实现系统的灵活扩展。开放兼容性数据中心的安全产品设计规范、技术指标符合国际和工业标准，支持多厂家产品，从而有效的保护投资，加强了资源可利用率[12]。安全最小授权原则数据中心的安全策略管理必须遵从最小授权原则，即不同安全区域内的主机只能访问属于相应区域资源，对数据中心资源必须完全得到控制保护，防止未授权访问，保证医院数据中心的信息安全。虚拟化平台架构设计在虚拟化套件场景，将服务器、网络以及存储等三方面的资源都分别予以虚拟化，并最终加以整合，从而保证这些硬件资源融合成为一个共享硬件资源池[13]，所有资源整合后在逻辑上以单一整体的形式呈现，这些资源根据需要进行动态扩展和配置，医院信息系统业务按需使用资源。通过虚拟化技术，增强数据中心的可管理性，提高应用的兼容性和可用性，加速应用的部署，提升硬件资源的利用率，降低能源消耗。可以实施一个统一的灾难恢复平台，允许在发生硬件故障时恢复生产虚拟机，不需要投资成本高昂的1对1映射的灾难恢复硬件[14]。虚拟化是云计算的基础，在虚拟化套件场景，通过虚拟化技术将物理服务器进行虚拟化，具体为CPU虚拟化、内存虚拟化、设备I/O虚拟化等，实现在单一物理服务器上运行多个虚拟服务器（虚拟机），把应用程序对底层的系统和硬件的依赖抽象出来，从而解除应用与操作系统和硬件的耦合关系，使得物理设备的差异性与兼容性与上层应用透明，不同的虚拟机之间相互隔离、互不影响，可以运行不同的操作系统，并提供不同的应用服务。VMwarevSphere由虚拟基础设施套件和云基础服务套件组成。系统逻辑架构图如下：图4-1VMwarevSphere逻辑架构图VMwarevSphere平台管理节点主要由：虚拟化平台VMwareESXi和管理服务vCenterServer。一套云平台部署可以部署一台VMwarevCenter管理主机并在集群中启用HA，也可以部署一对VMwarevCenter主备节点，vCenterServer通过自动发现功能发现其管辖下的物理设备资源（包括机框、服务器、刀片、存储设备、交互机）以及他们的组网关系；提供虚拟资源与物理资源管理功能（统一拓扑、统一告警、统一监控、容量管理、用量计费、性能报表、关联分析，生命周期），并且对外提供统一的管理Portal。VMwareESXi提供基础的虚拟化功能，提供服务器、存储、网络的虚拟化功能，并向上对vCenter提供接口。一套vCentervSphere对应一个物理集群(或者叫站点)。一个物理集群中可以把多台服务器划分成一个资源集群（又叫HA资源池），一个计算资源池有相同的调度策略，为了使用热迁移相关的调度策略要求资源池主机CPU同制。计算资源池不包括网络资源与存储资源。一个物理集群中可以包含多个资源集群。数据中心架构方案图4-2数据中心架构图数据中心架构分为：接入控制：用于对终端的接入访问进行有效控制，包括接入网关，防火墙等设备。接入控制设备不是解决方案所必须的组成部分，可以根据客户的实际需求进行裁减。虚拟化资源池：通过在计算服务器上安装虚拟化平台软件，然后在其上创建虚拟机。存储用于向虚拟机提供系统盘、数据盘等存储资源。资源管理：云资源管理及调度，主要是对各种云物理资源和虚拟资源进行管理。创建虚拟机时，为虚拟机分配相应的虚拟资源。包括云管理服务器、集群管理服务器、安装服务器等。硬件资源：服务器、存储、交换机。拓扑结构图4-3虚拟胡平台逻辑拓扑图图4-4虚拟胡平台物理拓扑图（含标签）机柜部署图4-5设备安装位置图

地址规划设备名称接口IP地址存储A控制器CTE0.A.IOM0.P0CTE0.A.IOM0.P存储A控制器CTE0.B.IOM0.P0CTE0.B.IOM0.P虚拟机化主机服务器01ESXI01_vmnicESXI01_vmnic4虚拟机化主机服务器02ESXI02_vmnicESXI02_vmnic4虚拟机化主机服务器03ESXI03_vmnicESXI03_vmnic4虚拟机化主机服务器04ESXI04_vmnicESXI04_vmnic4虚拟机化主机服务器05ESXI05_vmnicESXI05_vmnic4虚拟机化主机服务器06ESXI06_vmnic0ESXI06_vmnic4表4-1IP-SAN地址配置表设备名称接口IP地址虚拟机化主机服务器01ESXI01_vMotion虚拟机化主机服务器02ESXI02_vMotion虚拟机化主机服务器03ESXI03_vMotion虚拟机化主机服务器04ESXI04_vMotion虚拟机化主机服务器05ESXI05_vMotion虚拟机化主机服务器06ESXI06_vMotion表4-2虚拟化群集vMotion地址配置表

名称管理地址访问方式用户名密码虚拟化控制中心Vcenter70httpsadministrator@cloudvirtual.localAdmin@9000虚拟化主机171httpsrootAdmin@9000虚拟化主机272httpsrootAdmin@9000虚拟化主机373httpsrootAdmin@9000虚拟化主机474httpsrootAdmin@9000虚拟化主机575httpsrootAdmin@9000虚拟化主机676httpsrootAdmin@9000业务传输交换机79sshadminAdmin@9000数据存储交换机80sshadminAdmin@9000存储A控77https(8088)adminAdmin@9000存储B控78https(8088)adminAdmin@9000虚拟机模板--administratorAdmin@9000表4-3设备管理地址表表4-4交换机接口连接表设备选型根据医院的投标资金，购买了华为总计6台FusionServerPro2288HV5服务器，以及1台华为OceanStor5510V5存储，4台万兆盒式交换机S6730S-S24X6Q-A。FusionServerPro2288HV5华为FusionServerPro2288HV5是一款2U2路机架服务器，配置灵活，可广泛适用于云计算虚拟化、数据库、大数据等负载。2288HV5可配置2路处理器、24条DDR4内存扩展插槽与10个PCIe扩展槽及最多20*3.5”或31*2.5”的本地存储资源（可配置4/8/12/24/28个NVMeSSD硬盘）。集成DEMT智能功耗管理、FDM智能故障管理等技术。图4-6华为2288HV5服务器OceanStor5510V5OceanStor5510V5是基于华为自研多核处理器的中端智能混合闪存存储系统，为用户提供卓越的数据服务。面向云架构的存储操作系统、闪存优化的强劲性能和智能的管理软件，在功能、效率、可靠性和智能运维上都达到业界领先水平。满足中大型数据库OLTP/OLAP、文件共享等各种应用的数据存储需求。采用2U盘控一体架构；采用多核处理器，配置控制器处理器总物理核心数48核，系统内总一级缓存容量配置384GB；配置双主控，配置4*4*12GbpsSAS3.0磁盘通道，8个10GbpsEthernet接口，均满配对应多模光模块；配置32块2.4TB10KSAS磁盘。图4-7华为Oceanstor5510V5数据存储S6730S-S24X6Q-A提供全线速万兆接入接口和40GE上行接口。同时支持丰富的业务特性、完善的安全控制策略、丰富的QoS等特性以满足园区和数据中心网络的可扩展性、可靠性、可管理性及安全性等诸多挑战。交换容量2.4Tbps;包转发率720/792Mpps;24个万兆SFP+端口,6个40GEQSFP+端口;2个交流电源;19个万兆多模模块。图4-8华为S6730S-S24X6Q-A万兆交换机数据迁移及备份方案P2V热迁移热迁移指将整个主机的运行状态完整保存下来，同时可以快速的恢复到原有硬件平台甚至是其它硬件平台上。恢复以后，主机仍旧平滑运行，用户不会察觉到任何差异。在迁移时对服务器的分析中我们看到部分应用重要等级很高，要求保证业务尽量不中断，这就要求在迁移中不能出现宕机现象，因此对于这两类应用需要采用P2V迁移工具进行热迁移。人工迁移部分应用对于服务连续性要求不高，所以可以采用手动迁移的方式，进行冷迁移。以下是进行人工迁移的过程，需手动完成所有迁移操作，需要对物理环境非常了解。对原服务器进行数据备份（文件、数据库等）。按原服务器系统版本安装操作系统，系统升级的应用安装升级后版本的操作系统。部署应用软件，将备份数据上传到新机中。恢复所有上传数据到新机中，恢复目标与原生产路径保持一致。虚拟机备份和恢复虚拟机文件包括vCenter、vDisk、生产系统和业务系统等。虚拟机借助vSphereDataProtection(VDP),将数据快速备份到磁盘,关键在于，能在短时间内实现完整恢复，避免虚环境破坏造成数据丢失。VDP通常用webclient维护[15]。

医院虚拟化平台的实施CloudVisor主机实施在服务器上安装ESXi，成为ESXi主机，vCenterServer用来管理一个或多个ESXi主机，并指导虚拟机及其主机上的操作[16]。虚拟服务器平台是由6台服务器组成，服务器上的2块600GSAS硬盘，做Raid1，并格式化，安装CloudVisor6.7。服务器有2块千兆网卡，4块万兆网卡和，SVMCloudVisor会将其分别自动识别为vmnic0-vmnic5，其中服务器的6块网卡按照其物理服务器网卡标识一一对应为：vmnic0、vmnic1、vmnic2、vmnic3、vmnic4、vmnic5。服务器上的上安装SVMCloudVisor6.7，直接通过BISO引导安装部署。根据默认选项安装完毕后，服务器进行重启，重启后停留在服务器配置界面，按进入配置界面，对服务器进行进一步设置[17]。图5-1开始进行ESXi安装图5-2选择系统硬盘图5-3设置系统密码

图5-4设置主机IP地址CloudVisor主机配置虚拟服务器平台每台物理服务器上，以下是集群的建立和相关的信息，包括主机的名称，根用户名（默认为root），口令（默认为Admin@9000），主机的服务编号，主机添加到vCenter中[18]，本地磁盘的命名，物理服务器在机柜的位置。图5-5新建集群

图5-6输入加入集群的主机IP图5-7输入主机的用户名密码图5-8选择严格的锁定模式图5-9选择主机位置并完成添加

数据存储实施华为OceanStor存储的配置主要分为创建硬盘域、创建存储池、创建LUN、创建LUN组、创建主机、创建主机组、创建映射关系。图5-10创建硬盘域图5-11创建资源池图5-12创建LUN图5-13创建LUN组图5-14输入主机基本信息图5-15主机启动器配置图5-16确认主机和启动器相关信息图5-17创建主机组并将主机加入主机组图5-18创建主机组和LUN组的映射关系网络实施虚拟化平台网络实施在虚拟环境标准交换体系的下，虚拟机通过物理主机上指定的网卡进行帧转发，实现通信[19]。在虚拟化平台中创建标准交换机vSwitch0和标准交换机vSwitch1；分别用户数据传输网络和设备管理网络，创建网络如下：VMnetwork：作为生产虚拟机专用网络，并配置VLAN，在标准交换机vSwitch1上；Management：作为虚拟主机管理专用网络，并配置VLAN，在标准交换机vSwitch0上；VMotion：作为虚拟机迁移的专用网络，并配置VLAN，在标准交换机vSwitch0上。项目内容本地数据存储备注主机名称SYQYY-CLOUDVISOR-01SYQYY-CLOUDVISOR-01密码：Admin@9000网络IP地址VLAN虚拟交换机网卡ManagementvSwitch0vmnic0、vmnic4vMotionVLAN10vSwitch1vmnic1、vmnic5CenterHA主机名称SYQYY-CLOUDVISOR-02SYQYY-CLOUDVISOR-02密码：Admin@9000网络IP地址VLAN虚拟交换机网卡ManagementvSwitch0vmnic0、vmnic4vMotionVLAN10vSwitch1vmnic1、vmnic5CenterHA主机名称SYQYY-CLOUDVISOR-03SYQYY-CLOUDVISOR-03密码：Admin@9000网络IP地址VLAN虚拟交换机网卡ManagementvSwitch0vmnic0、vmnic4VMotionVLAN10vSwitch1vmnic1、vmnic5CenterHA主机名称SYQYY-CLOUDVISOR-04SYQYY-CLOUDVISOR-04密码：Admin@9000网络IP地址VLAN虚拟交换机网卡ManagementvSwitch0vmnic0、vmnic4VMotionVLAN10vSwitch1vmnic1、vmnic5CenterHA主机名称SYQYY-CLOUDVISOR-05SYQYY-CLOUDVISOR-05密码：Admin@9000网络IP地址VLAN虚拟交换机网卡ManagementvSwitch0vmnic0、vmnic4VMotionVLAN10vSwitch1vmnic1、vmnic5CenterHA主机名称SYQYY-CLOUDVISOR-06SYQYY-CLOUDVISOR-06密码：Admin@9000网络IP地址VLAN虚拟交换机网卡ManagementvSwitch0vmnic0、vmnic4VMotionVLAN10vSwitch1vmnic1、vmnic5CenterHA表5-1各主机vSwitch配置表

图5-19创建vMotion迁移网络图5-20创建CenterHA和业务网络业务交换机和存储交换机实施堆叠配置：此次项目两台交换机之间堆叠使用的是业务口和10GESFP+的光纤进行堆叠，且采用环形堆叠进行设备连线。图5-21iStack连线示意图业务SwitchA：system-view #进入系统视图Stackslot0priority200 #设置业务交换机A的堆叠优先级为200Interfacestack-port0/1 #创建并进入逻辑堆叠端口视图portinterfaceGigabitEthernet0/0/23toGigabitEthernet0/0/24enable #配置业务口为物理成员端口并将其加入到逻辑堆叠端口中业务SwitchB：system-view #进入系统视图stackslot0renumber1 #将SwitchB的堆叠ID修改为1Interfacestack-port0/1 #创建并进入逻辑堆叠端口视图portinterfaceGigabitEthernet0/0/23toGigabitEthernet0/0/24enable #配置业务口为物理成员端口并将其加入到逻辑堆叠端口中存储交换机堆叠配置和数据交换机堆叠配置一致。常规配置：Vlan10 #创建VLanInterfacevlanif10 #进入vlanif虚拟接口Ipaddress79 #配置管理IP地址Interfaceeth-trunk10 #创建聚合端口quit #退出聚合端口Interfaceeth-trunk11 #创建聚合端口quit #退出聚合端口InterfaceGigabitEthernet0/0/21eth-trunk10 #将GE0/0/21端口加入聚合端口InterfaceGigabitEthernet1/0/21eth-trunk10 #将GE1/0/21端口加入聚合端口InterfaceGigabitEthernet0/0/22eth-trunk11 #将GE0/0/22端口加入聚合端口InterfaceGigabitEthernet1/0/22eth-trunk11 #将GE1/0/22端口加入聚合端口aaa #进行AAA认证配置local-useradminpasswordirreversible-cipherAdmin@9000 #配置用户admin和admin的密码Admin@9000local-useradminprivilegelevel15 #配置admin用户权限local-useradminservice-typehttpssh #设置admin用户的登录方式user-interfacevty04 #配置交换机远程管理authentication-modeaaa #配置远程管理认证模式为AAAprotocolinboundssh #设置vty允许ssh登陆管理中心实施SVMCloudCenter可以将所有Cloudvisor主机及其虚拟机组织到群集和资源池中，从而大大简化了资源管理工作。群集是虚拟基础架构管理中的一个新概念，它不仅具有多个主机服务器的强大功能，还可以方便地管理单个实体。由多台独立主机聚合形成的群集将资源集中在一起，具有内在的高可用性，可显著降低管理工作的复杂性。现在，虚拟机部署可从单个SVMCloudvisor主机扩大到群集范围，这样虚拟机便可使用群集中的所有资源。CloudCenter可以为虚拟机选择最适合的主机，并可以在情况发生变化时在群集内部移动虚拟机。SVMCloudCenterServerAppliance规划实施根据SVM服务器虚拟化技术白皮书的建议，由于本虚拟化服务器平台CloudCenterServer监控的主机的个数是6台，所以配置CloudCenterServer的规格，考虑到未来规模的增长，建议选择小型环境。图5-22vCenter规格配置图CloudCenterServerAppliance配置信息如下图图5-23vCenter网络配置

SVMCloudCenterServerAppliance的访问地址是70（用作管理整个虚拟化环境）用户名：administrator@cloudvirtual.local密码：Admin@9000SVMCloudCenterServerAppliance的管理地址是70:5480(用作管理CloudCenterServerAppliance本机)用户名：root密码：Admin@9000另外考虑到CloudCenter的安全性和冗余，配置了CloudCenterHA。配置信息如下：图5-24vCenterHA网络配置集群功能实施虚拟服务器平台共有6台CloudVisor的主机，将其创建为一个群集，命名为SYQYY-CLUST-01。这个群集的属性如下,包括HA、DRS等策略。根据技术白皮书的最佳做法和医院实现各项资源的充分利用等[20]需求调研分析，建议对虚拟服务器平台上的物理主机打开HA功能和DRS功能。详细配置信息如下：群集功能选项内容选项内容CloudVisorHA主机监控状态启用主机监控接入控制允许违反可用性限制的虚拟机电源打开操作虚拟机选项群集默认设置虚拟机重新启动优先级中等主机隔离响应保持打开电源虚拟机设置虚拟机重新启动优先级使用群集设置主机隔离响应使用群集设置虚拟机监控虚拟机监控虚拟机和应用程序监控默认群集设置监控敏感度中虚拟机设置虚拟机监控使用群集设置应用程序监控包括CloudVisorDRS自动化级别全自动迁移阀值3DRS组管理器虚拟机DRS组主机DRS组虚拟机选项启用个别虚拟机自动化级别虚拟机自动化级别默认（全自动）电源管理关闭SVMEVCSVMEVC模式禁用交换文件位置将交换文件存储在于虚拟机相同的目录中表5-2集群功能配置表图5-25开启集群DRS功能图5-26开启集群DPM功能图5-27开启集群HA功能虚拟化平台测试测试虚拟机信息图5-28虚拟机信息测试

虚拟机正常状态下ping测试图5-29虚拟机正常状态下ping测试虚拟机正常状态下文件传输图5-30虚拟机正常状态下文件传输测试

手动迁移状态下ping及文件传输测试图5-31虚拟机手动迁移图5-32虚拟机手动迁移下文件传输测试-1图5-33虚拟机手动