虚拟化技术在鞍钢天铁钢板公司的应用

张斌（天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司，天津 300301）

虚拟化技术在鞍钢天铁钢板公司的应用

张斌（天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司，天津 300301）

针对企业在信息化建设中存在的问题，分析了采用虚拟化技术优越性。以天津鞍钢天铁钢板公司为例，介绍了虚拟化技术的应用情况。在不影响各应用系统正常运行的情况下，使用虚拟化新技术实现了在一台计算机主机上运行两个应用系统的功能，减少了计算机硬件采购成本，有效地提高硬件使用率。

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1 前言

在信息化建设过程中，顺理成章做的一件事就是采购性能优良的计算机硬件。网站、企业邮箱、DNS服务器、杀毒软件、OA系统、ERP等系统的搭建，无疑会使用到硬件，而且是每个功能的应用都要占用一个硬件设备。随着信息化建设的完善，不断地在更新使用着新系统，久而久之，机房内便会存满各种时期采购的服务器。虚拟化技术的诞生使得企业开支逐渐降低，单台设备完成了多项功能。这将是钢板公司的新导向。

2 钢板公司信息化建设中的问题

目前，大部分企业部署了一定规模的网络应用，实现了日常办公、通信等网络服务，也充分地实现了企业信息化。但对于企业的网站、邮件系统、外网等应用系统管理中，逐渐暴露出一些问题。

2.1 服务器问题

2.1.1 管理量大、服务效率低

由于缺乏系统的规划，各种应用大量采用独立服务器的方式进行部署，机房中摆满了各种应用的服务器，所以很难实现统一高效管理。目前以硬件管理员手工管理为主，如服务器应用平台搭建、硬件、系统升级、木马病毒查杀、系统漏洞扫描等。这些维护操作，都有可能导致服务器宕机。管理员疲于重复进行软、硬件安装、维护工作，不能对一些重复工作的服务器环境进行批量部署，就无法避免宕机时间不断加长、出现问题响应较慢等问题。较低的服务效率无法满足用户的需求，为日常办公带来很多不便。

2.1.2 资源分配不合理

应用系统（邮件、OA、设备管理、产销一体化、防病毒等）和基本网络功能应用（DNS服务等）均对现有硬件资源产生巨大的压力。信息中心管理员时常报怨服务器不够用、性能低不好用的问题。但从根本上讲是没有一个统筹的安排，没有发挥其硬件应有的性能。当资金不再投入时，管理员就会将某些数据库和网站服务平台整合在一起的办法来节省硬件但其之间很容易互相冲突。与此相对应，某些独立服务器的利用率不高，平均在10%～15%左右，而这些利用率不高的服务器造成资源闲置浪费又占据了机房空间，为避免冲突又不能投入其它应用，对信息化建设发展非常不利。

2.2 测试实验问题

紧张的服务器资源不能满足测试项目，代替网络集成商的实验也无法测试，更不利于自身技术的提高。因此，只能在PC机上搭建环境测试实验了，但其硬件性能较低，不能满足实际需要，往往使得实验半途而废。

3 虚拟化技术实现的优越性——缩减成本、提高效率

传统的数据中心是建立在多个实体服务器上并行完成各项业务的，一旦企业业务量增加，需要根据情况重新购置或者对实体服务器进行升级，这无疑会加大企业在这方面的投入。整个数据中心能耗加大，企业就要支付相应的能耗费用，一旦如此，企业就更不能实现节能减排了。引进虚拟化技术节约成本开支，降低部署成本、提高工作效率等突出特点会得到明显改善。服务器虚拟化只需要较少的硬件资源就能运行多重应用程序和操作系统。

旧有的企业格局已经改变，企业需要虚拟化技术来打破原有数据中心的运营模式，重新建立属于自己合理的虚拟化应用战略解决方案。作为虚拟化来讲，依然是2010年值得关注的战略技术和趋势。这种趋势不仅在于企业对虚拟化概念和产品的接受，更在于虚拟化技术自身的深入发展。

4 虚拟化技术应用实例及测试

真正的好技术是靠实践验证得出的，而且某种新技术是可以向外扩展的，能够举一反三，完成更多的项目。这里，以钢板公司为例来说明如何节省采购成本，充分地利用服务器资源。

钢板公司在信息化建设初期，硬件投入很大，各个应用系统逐步架设使用。每个信息系统都单独占用着服务器资源，未曾考虑资源是否能充分利用，其主要原因是鉴于当时的计算机软硬件技术所限，找不到较好的解决方案。到目前为止，中心机房摆满了各个时期采购的服务器等硬件设备。运行的应用系统有外网网站、内网网站、邮件、生产系统、设备管理和采购系统、财务系统、办公Oa和日常办公所使用到的项目管理系统等等，还有DNS内外网地址解析服务、FTP服务、DHCP服务等等。这些都单独占用着硬件资源，现在看来真是非常浪费。所以，将其适当地整合在一起，如图1和图2所示。

图1 整合前的网络结构示意图

图2 整合后的网络结构示意图

图1是整合前的部署方式，应用系统都处在独立的位置，需要维护时，需要亲自到机房。两个公网地址分别连接邮件和外部网站，邮件和内部网站连接在局域网内，使得局域网内用户能访问邮件和内部网站。三台性能很好的服务器摆放在机房机柜上，资源很浪费。

图2是整合后的部署方式，图2中只有一台物理主机服务器，这台物理主机作为vmware server的concole端，双网卡结构的其中一块网卡连接公网，另一块连接办公内网。Vmware server的concole端虚拟出的一块vmnet8网卡，作为虚拟系统的主机网关，用于连接网站和邮件的虚拟系统。图2中可以看出Home PC03和Anywhere PC04是安装有客户端的公网机器，还有PC01和PC02也是装有vmware server客户端的内部网机器。不管是内部网机器还是外部网机器使用客户端都能够轻松地远程管理主物理服务器，而且是将原来的两台物理服务器合并成一台物理服务器，硬件成本和维护成本都在减少。

4.1 系统和网络参数配置

虚拟网络的配置方式有三种，分别是HostOnly、NAT和桥接模式。在这个虚拟系统里，我们只用到NAT这个网络地址转换模式。

使用NAT方式，物理主机内部出现了一个虚拟的网卡Vmnet8(默认情况下)，Vmnet8就相当于连接到内网的网卡，而虚拟机本身则相当于运行在内网上的机器，虚拟机内的网卡(eth0)则独立于Vmnet8。VMWARE自带的DHCP服务会默认地加载到Vmnet8界面上，这样虚拟机就可以使用DHCP服务。更重要的是，VMWARE自带了NAT服务，提供了从Vmnet8到外网的地址转换，所以这种情况是一个实实在在的NAT服务器在运行，只不过是供给虚拟机用的。

选用一台IBM3550服务器，至强单路1.6G四核CPU，内存为2*2G DDR2-800容错，硬盘为SAS 15 000转146 G容量，内置64 M Raid卡作RAID1。物理服务器主机安装Vmware Server服务端软件和Loadrunner负载测试软件（用于检测虚拟系统并发时给系统的影响测试，在4.2章节里详细叙述。）。在服务端添加两个Win2003ServerST虚拟系统并分别配置好邮件和网站的一些服务。在虚拟系统的CPU、硬盘和内存的分配方面，主要是根据其实际应用考虑的，邮件系统比网站使用的频率要大分配的资源也就相对大一些。规定邮件系统使用双核CPU、2G内存、80GB的硬盘空间；规定网站系统使用双核CPU、1 G内存、20 G的硬盘空间。物理主机的双网卡分别用192.168.0.4和222.36.10.137的IP地址连接到局域网和公网。物理主机虚拟出来的网卡Vmnet8（172.18.224.2）连接这两个虚拟系统，这两个地址分别为172.18.224.128（邮件）和172.18.224.168（网站），组成Vmnet8的小局域网。使用Vmware server端口映射功能，让物理内网和公网的用户都能通过这台物理主机输入http:// 192.168.0.4：8088(8089)或http://222.36.10.137：8088 (8089)访问到邮件或网站。安装了VMWARE SERVER的客户端的机器，无论你在家中、外地还是公司内网，你都能通过客户端程序连接服务器端进行远程管理这两个虚拟系统。

4.2 虚拟系统的性能测试

Loadrunner是一种预测系统行为和性能的负载测试工具。它通过模拟上百用户实施并发负载及实时性能监测的方式来获取系统性能数据。它能够通过录制系统使用流程，制定出一套真实场景的负载测试方案。

用两台台式计算机都安装Loadrunner，同时对这两个虚拟系统进行并发测试。

第一步，打开Loadrunner软件，选择Create/Edit Scripts选项运行Virtual User Generator（虚拟用户生成器），先建立被测的脚本。

新建一个web(http/html)协议脚本，进入后会弹出“Start Recording”对话框，在URL Address里输入要被测试的应用地址，因为邮件系统和网站系统都是使用IIS访问的，所以就在栏目里输入http://192.168.0.4: 8088(8089)，因为邮件是要求有权限用户登录的，所以就要在Record into Action里选择Vuser_init(初始化)选项，要是网站就只选择初始化即可。点击“OK”后，就进入录制测试流程脚本了，这是用IE浏览器打开的邮件系统主界面，同时会出现“Recording…(xx events)”对话框，这就是记录器了，下拉菜单里选择“Action”事件，要让这个记录登录状态，然后在邮件系统里输入用户名和密码并按“登录”进入邮件系统。最后在记录器的事件里选择“vuser_end”，同时在邮件系统选择“退出”，来退出邮件系统。这样，我们就录制完被测试流程的脚本了。点击停止按键，软件会显示出刚才录制完的脚本，将之保存待用。

第二步，建立并发用户数。把刚保存的脚本，用Create Controller scenario工具打开，产生100个虚拟用户，让系统登录和退出都是每5 s增加2个用户，持续时间是10 min。

经过测试，在两个虚拟系统同时100用户并发下，物理服务器系统性能如图3所示。

从windows自带的性能查看器里面可以看到CPU、内存和硬盘的占用数据。从而可以看出，虚拟系统在100用户数并发负载的情况下，不会对物理服务器有性能方面的影响。

图3 物理服务器性能参数

若在实际应用中根据访问量，适时给硬盘作下优化。如果按钢板公司目前的访问量，这个配置已经足以应对日常工作。

5 结论

使用Vmware Server虚拟化软件完成对邮件系统和网站系统的整合，使一个物理主机同时运行两个互不干涉的系统。同时又利用Loadrunner负载工具对系统进行测试，测试出了两个虚拟系统在用户并发时不会对物理系统有何种影响。这种集成方式在钢板公司成功地实现了。

目前，虚拟化软件种类较多，今后可以根据需要逐一进行测试，对比之后找出一种适合企业应用的软件。只要能充分利用好这种新技术，企业信息化建设才能更进一步。

Application of Virtualization Technology at Angang-Tiantie Plate Company

Zhang Bin

Aiming at the existing problems at informatization construction,the author analyzes the advantages of adopting virtualization technology and introduces its application with Tianjin Angang-Tiantie Plate Company as an example.Under the condition that the normal running of application systems are not affected,the new virtualization technology is applied to achieve the function of running two application systems at one host computer.The purchasing cost of computer hardware is reduced and hardware utilization is effectively raised.

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（收稿 2009－11－17责编赵实鸣）

张斌，毕业于天津大学，现在天津理工大学攻读硕士学位。现在天津鞍钢天铁冷轧薄板有限公司工作。