某轨道交通装备公司数据中心基础架构虚拟化整合的实施

2014-05-14王延龙

天津科技 2014年4期

王延龙，吴强

(1. 天津机辆轨道交通装备有限责任公司管理信息部天津 300232；2. 天津渤海职业技术学院信息工程系天津 300402)

0 引言

随着公司信息化发展，各种信息化应用服务要求不断增加，硬件服务器需求逐年上升，系统安全性的要求不断增强，UPS不间断电源、空调等配套附属设施费用、服务器维护费、软件费、电费等附加成本也随着服务器的增加而逐年上升。技术维护人员因维护量过大、收入偏低等原因也不断流失，为应用系统的使用留下诸多隐患。基于以上主要原因，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。

1 方案设计

在借助 ERP项目开展后硬件资源需求的前提下，根据公司实际，在北车集团各兄弟企业率先创新使用服务器虚拟化平台，利用ERP项目新购服务器，安装VMware vSphere服务器虚拟化软件。同时将信息一体化项目的 ERP、PLM 应用、数据、报表、测试和有过保修期的服务器，以及隐患严重但极为重要的14台应用服务器通过虚拟化技术整合到3台新服务器群组中。利用 3台服务器群组，达到虚拟整合25台服务器使用的目的。只需1人维护，即可充分发挥服务器所有资源并保证服务器应用的安全，降低能源使用率，使因服务器老旧损毁、丢失数据等原因造成业务停顿的隐患逐步消失。增加管理图像化，维护人员可通过VMware vSphere服务器虚拟化软件产生的图形报表掌握服务器状况，灵活调整服务器配置。

2 网络拓扑

虚拟化技术的引入，不会对现有的网络架构构成本质上的颠覆，原先的架构仍然是延续的，只是在数据中心的基础设施方面，大大减少了需要维护和管理的设备，如服务器、交换机、机架、网线、UPS、空调等。

图1 网络拓扑Fig.1 Network topology

3 方案构成

3.1 硬件部分

旧有或新购的用于服务器整合的高性能服务器。对现有3台IBM ×3850×5进行扩容，根据前期规划的要求，使这 3台 Server每台达到虚拟化10～15台虚拟机的配置要求，然后安装虚拟化软件，以这 3台Server为基础搭建虚拟化架构。

选择这3台IBM ×3850×5的目的在于尽量降低购买成本，充分利用现有资源。此外IBM ×3850×5的扩展性比较强，经过有计划的扩容之后，基本可以达到虚拟化整合的初期效果。

IBM ×3850×5 服务器的配置如下：

4个 Intel,6核 Xeon,E7-4807处理器(1.86,GHz，18,M 缓存)，配置 4块内存板，128,GB(16×8,GB)1,066,MHz DDR3 内存，标配4个2.5" SAS热插拔硬盘托架，标配M5015,RAID卡，主机带2个千兆以太网端口，标配 2个 1,975,W 热插拔电源(带 2根PDU 电源线)，4,U 机架式，DVDRW 光驱，2×8,GB HBA。

3.2 软件部分

主要配置以“12＋1”方式体现，其中“12”指的是 12套 VMware虚拟架构套件企业增强版(VMware vSphere4,Enterprise Plus)使用授权；“1”指的是1套VMware vCenter Management Server 使用授权。VMware VSPHERE 套件按照 CPU 数量计算License，1个License 管理1个CPU。

按照 3台 IBM ×3850×5计算，每台包括 4个CPU，需要采购 12套 VMware VSPHERE虚拟化套件。另外需要单独采购一套VMware vCenter管理软件。根据需要，可选购VMware PSO部门提供的专业服务。通过本服务，可以掌握如何根据实际情况做vSphere的高性能设定，掌握 vSphere的基本技术和最佳实践经验；VMware 提供 2台 ESX Server服务器样机的设定，可以模拟修改样机的设定，根据实际情况做一定性能的设定。配置一套 vCenter Management Server；可提供 4天的用户现场 PoC(概念验证)支持，便于在项目正式开始实施前对虚拟环境进行试用与演练。通过该 PoC，可让以后进行维护支持的工程师掌握更多的操作技能与经验。

4 主要举措

① 分析现有服务器的应用层次，并根据重要性在不影响正常工作业务的情况下做好服务器虚拟化系统的创建、迁移工作，通过 VMware vSphere服务器虚拟化软件创建ERP、PLM各个虚拟服务器系统，并将各个保修到期以及有隐患的服务器迁移至虚拟化服务器群组中去。

② 制定了《天津装备公司——数据中心机房管理办法》、《服务器机房登记制度》和《IBM 公司服务器季度服务巡检表》。

③ 利用微软操作系统企业版正版软件可授权5个用户的特点，将公司所有涉及虚拟化系统的服务全部操作系统正版化，避免了版权纠纷。

④ 通过虚拟化软件公司在迁移过程中的梳理与优化，将隐患系统的问题降至最低，并在迁移后利用过保的旧有服务器进行 ERP、网络行为管理等测试服务。

⑤ 确定公司信息化硬件购买发展方向，利用虚拟服务技术做好5年规划。

5 本方案优势

5.1 降低总体拥有成本(TCO)、提高投资回报率(ROI)

通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其 CPU的资源利用率，从而降低硬件成本。同时，降低运营和维护成本，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。

5.2 提高运营效率

加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。主动提前规划资源增长，快速响应客户和应用的需求，缩短采购流程。使硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1～3,h维护窗口变为快速硬件维护和升级。

5.3 系统安全性

由于采用了虚拟化技术的高级功能，业务系统脱离了单台物理硬件的束缚，可以满足更高级别的业务连续性要求，提升了系统安全性、可靠性。通过虚拟化技术，降低了物理硬件的故障影响力，减少了硬件的安全隐患。通过虚拟化整合，减少了设备的接入数量，安全防范的范围可以得到更有效的控制。

5.4 陈旧硬件和操作系统的投资保护

虚拟化平台具有更广泛的操作系统(OS)兼容性，不必担心旧系统无法使用的问题，并且通过自动更新功能实现维护和升级等一系列问题。

5.5 为将来的集中网络存储提供可能

对于由于成本或者其他原因没有接入到存储网络(SAN，iSCSi和 NAS)的服务器，整合后物理服务器数量减少，可以考虑接入到存储网络，充分利用网络存储的优势，将这些分散的数据集中管理备份，为这些服务器和应用以后的容载打下基础。同时，通过虚拟机的特有功能和网络存储的有效结合，提高这些应用的可用性、移动性和灵活性。

6 项目实施

①2013年1月，将ERP、PLM 项目所需服务器创建安装至虚拟化群组中，其中 ERP项目应用服务器、数据服务器、报表服务器、测试服务器共 4台；PLM应用、数据服务器共2台。节省服务器3台。②2013年 2月，迁移 DNC服务器 1台、DNS服务器1台、信息平台服务器1台、OA服务器1台。节省服务器4台。③2013年3月，迁移FTP服务器1台，服务器1台。④2013年4月迁移用友服务器，抽油机事业部、国际贸易部、采购部数据共享平台服务器各1台，节省服务器 4台。⑤利用旧有服务器进行存储备份，搭建了邮箱服务平台。⑥延缓购买 UPS设备，降低了服务器制冷能源消耗。