虚拟化在报业信息化中的应用

□袁龙超

（泰州报业传媒集团，江苏 泰州 225300）

随着近年来虚拟化技术不断成熟完善。江苏泰州报业传媒集团借助服务器更新换代和媒体融合，引入虚拟化技术，将各应用系统成功实现虚拟化部署，初步实现虚拟化改造，达到了省空间、降能耗、易于管理的目的。

应用背景

传统数据中心所存在的问题日益凸显，如何整合现有的服务器硬件资源，提高服务器的使用效率，成了一个亟待解决的问题。随着集团的业务快速发展，网络信息化建设的不断深入，现有架构的弊端也渐渐显露出来，主要体现在：

服务器资源利用率低。服务器的使用率总体不高。服务器CPU平均使用率在10%以下，内存使用率在30%之间，硬盘读写频率不超过10%；服务器的整体利用率为15%左右。

应用系统存在单点故障。大多数业务系统都采用单机运行，一旦出现硬件故障就会导致应用瘫痪。系统管理员疲于应对突发状。

运营维护成本高。不同实施阶段会造成硬件资源与需求差异化，会产生无法统一购置品牌、型号一致的设备，导致运营成本高，统一管理难的情况。依靠纯人工方式的运维手段，维护的工作量较大。

IT架构扩展能力弱。采编、广告、发行、办公等业务系统相对独立。服务器之间无法有效利用计算和存储资源，新业务只能通过增加服务器和硬件升级来满足业务不断发展的要求。传统的数据中心已无法满足报业日益增长的新媒体的技术需求。

规划设计

为进一步提高服务器等资源的利用率，借助集团硬件资源更新换代和新业务发展，建设一套性能强大、运行高效、管理便捷、具备容灾能力的平台迫在眉睫，虚拟化技术最为合适。

利用虚拟化技术对现有的IT基础设施和新采购服务器、存储设备进行逐步整合、优化。通过虚拟化动态迁移、负载均衡等技术，可以提高数据中心的综合性能。

现在状况及需求分析。现有应用系统包括采编、出版、OA系统、广告、发行、财务、新媒体等二十多个，40多台服务器，都已运行了6-8年多。服务器品牌、型号、配置参差不齐，资源利用率较低，设备已进入故障高发期和更换期，除采编系统数据库文件服务器采用双机，其它的系统都是单机运行。

表一 旧服务器清单

服务器虚拟化及集群。虚拟化打破了物理硬件和操作系统间的硬性链接，提供强大计算能力，最大限度利用资源。虚拟化可独立并行运行不同操作系统和应用程序的多台虚拟机，可根据需要动态分配资源和处理能力。集群将多个服务器系统融合成一个更大的系统，实现单个服务器承受范围外的进一步性能提升，并管理整个资源。

存储虚拟化。存储虚拟化通过对存储（子）系统的管理与应用，实现应用和网络的独立管理，创建了高效、灵活的存储池，为虚拟环境提供最有效的管理。

实施方案

从2017起，集团制定虚拟化改造的“三步走”策略：一是旧服务器及应用系统进行单机虚拟化改造；二是建立统一的虚拟化管理平台、资源池，并创建数据中心和集群；三是像私有云、虚拟桌面的建设，通过虚拟化的纵向、横向扩展能力，最终实现高可用、高集成的软件定义数据中心（SDDC）。

结合集团目前网络架构和现有技术，综合比较市场上几大主流的虚拟化技术 Citrix、Microsoft、VMware，最终采用基于ESXI6.0 U3以及配套的可视化管理监控软件进行虚拟化改造。硬件采用了五台DELL R730高性能服务器作为虚拟化服务器集群，两台DELL SC4020存储（双活）+两台DELL N4032 10G交换机（双路径）构建10G ISCSI类型的IP-SAN。ISCSI存储的最大好处是能够在不增加专业设备的情况下，利用现有服务器以及以太网环境快速搭建，能为企业节省30-40%的总成本，被称为VMware vsphere存储性价比最高的解决方案。

表二 新添置的服务器、存储及交换机清单

集团已完成采编服务、办公、财务、广告、发行、DMS等20多个系统移植到虚拟化平台。网络的瞬间吞吐量和响应速度明显加快，5台新服务器实现了过去20台服务器的所有功能，虚拟化后的系统都有两至三个副本备份及快速恢复机制。具体操作描述：

部署虚拟化管理中心。Vmware Center是一套管理虚拟机的强大工具，配置一台PC机（windows2012、2块SSD硬盘、1块10G电口网卡）上，用来管理和配置虚拟机。

安装ESXi6.0 U3。新采购的五台DELLR730 上安装 ESXi 6.0 U3，ESXi是一个功能强大的虚拟机运行环境。

部署存储设备。两台存储配置成双活模式。存储采用虚拟端端口和容错后，系统将获得更高的性能，自动完成故障转移。部署网络设备。把应用网络、管理网络以及存储网络分别接入不同的物理交换机，统一部署分布式虚拟交换机，能灵活方便地实现业务的动态迁移。配置服务器集群功能。采用 HA（高可用性）结合 DRS（分布式资源调度）的方法来建立集群。用于意外故障切换，当监控到集群中有主机意外故障时，会自动在其他主机上启动故障主机上之前承载的虚拟机。

业务系统迁移。采用Vmware的热迁移工具，实现P2V、V2V、V2P等物理机和虚拟机之间任何形式的转换。为了不影响业务的正常运作，选择空闲时间进行热迁移。在迁移过程中也考虑和解决了其他异常问题。

利用旧服务器进行改造升级（如内存扩展到32-64G）。改造设备加入到新建的数据中心来扩展资源池的运算资源。

制定灵活多样的数据备份策略并定期演练各种数据系统的恢复。针对虚拟机的文件级快照和存储的数据块快照，制定合理的备份策略。

虚拟化建设的效果

虚拟化平台上线一年，虚拟化技术的便利性和实用性具体体现在如下几个方面：

提高资源利用率。将之前的业务系统迁移到平台，整合旧服务器，节约了硬件设备和机房空间。

资源配置灵活、快速。以前业务系统准备环境需要几个小时，现在只需十分钟左右，并支持市场上主流操作系统。

高可用性。通过系统模拟ESXI主机故障对业务系统的影响，经过测试，虚拟机自动重启时间在30秒以内，及时恢复系统正常操作。

便于管理。通过VCenter提供了集中管理的界面，管理员能够及时了解和控制服务器资源的具体情况。

私有云、虚拟桌面的建设

桌面虚拟化。在服务器虚拟化池上部署虚拟桌面系统，实现桌面安全办公和远程安全维护，方便巡检人员随时查看。

网络运维管理的模块化、自动化。运维管理平台采用高度模块化设计，所有提供的模块将保证满足媒体融合发展的网络综合监控、管理、故障报警、报告及其他要求。

VSAN的应用。VSAN就是一种分布式存储，支持多种数据副本，满足对系统中存储对象的可用性和可靠性的要求。

通过虚拟化的改造，泰州报业集团的业务系统得到了极大的保障，有效保证24小时稳定运行。对数据中心实施分级存储，将原先部署在40多台服务器上的应用整合到5台服务器上，在后端连接ISCSI IP-SAN存储与多台服务器整合构成Server Farm的方式，显著地提升了服务器及存储的可用性和可靠性。