农村信息化工程中心服务器虚拟化

彭雪昶 吴海 陈晓伦 涂江华

摘要： 在农村信息化工程技术中心的建设中，在已有建成的虚拟化集群中，通过增加新的物理资源，包括服务器、交换机、存储，实现业务系统的高并发访问，对已有业务进行实时备份。同时整合原有物理机设备，淘汰陈旧物理设备，实现高效的资源整合，减少新服务器的采购，同时降低使用能耗。

【关键词】服务器虚拟化 在农村信息化工程技术中心 VMware

传统服务器中单一资源，一台物理机只能承载一个操作系统，无法预估该系统需要多少存储空间，往往造成一个设备在后期过载或者使用空间过少，浪费系统资源等问题。通过虚拟化技术，集成机房中已有资源，整合构建一个具有高并发、容灾备份等功能的虚拟化服务器集群，承载农村信息化工程中心建设。

在农村信息化工程技术中心的建设中，需要承载多种应用系统，需要各种不同的操作系统中，满足不同的应用以及业务的正常运行。能够提供强大的并发访问，以及解决现有设备最大的合理应用。实现高效的资源整合，减少新服务器的采购，同时降低使用能耗。

1 服务器虚拟化基础介绍及其优势

VMware vSphere是VMware公司推出的业界领先的虚拟化平台。一般由虚拟主机服务器、数据中心、网络环境等组成。在主服务器管理机中由vCenter系统提供核心支持，包括共享资源的分配，以及网络链路的划分，以及各种警报功能。VMware支持现下流行常用的各种主流操作系统，包括Windows、Linux等。

服务器虚拟化集群，提供了服务器迁移功能，不仅具有高效的并发访问运行速度，还具有良好的容灾性。

2 服务器虚拟化实施过程

2.1 已有服务器虚拟化

目前已有5台服务器、一个共享存储系统、两台二层交换机组成农村信息化工程中服务器虚拟化系统，如图1。其中一台服务器作为管理机，控制其他四台虚拟主机。

2.2 新增虚拟化资源

通过服务器整理，将原同型号物理机上的业务系统迁移至虚拟化后，将四台物理机并入虚拟化系统，形成四台新的主机。在建设过程中发现，由于原来的四台虚拟主机并行网络，同时每台主机有一个备用链路，因此需要增加一个二层交换机作为网络设备。首先试用了一层交换机来添加网络服务，然而发现添加以后无法正常使用，因为该交换机只有百兆速度，无法与原有交换机保持一致速度，因此，所有的新增服务器只能使用维护状态运行。

为了節约资源，将因虚拟化后淘汰的老化服务器下架，其余服务器集中，得到一台二层交换机，通过该交换机将新旧设备级联。在连接过程中，可采用两种方式将服务器与共享存储连接。

（1）通过干兆光电口连接到原交换机光电口，通过原来的交换机访问共享存储；

（2）通过千兆网口连接到核心交换机访问共享存储。根据实际情况选择了第二种，原因有三：首先千兆光电口需要增加光电设备；其次如果将四台新加的虚拟主机并入后，有可能造成瞬时访问量过大，原交换机无法承载过大访问量负载；

（3）新加入的交换机与原交换机型号不同，可能导致命令无法执行而导致访问失败。

增加服务器后仍然要解决的是虚拟机的灾备存储问题，因此将新入的一台服务器增加4块4T的硬盘，形成一个单独的服务器存储，用于每个月备份一次完整的虚拟机数据。整合后虚拟机的存储空间达到4T。按照做一次全部，每个月消重后的备份消重率50%来计算，可以至少可以存储6个月的备份。

增加新资源后的服务器虚拟化系统如图2。

3 服务器虚拟化实施效果

3.1 能耗对比

通过表1，可以看出原单独运行服务器的能耗较大，通过虚拟化建设以后，清理出5台陈旧设备下架，降低多余能耗，减少能源使用。

其中减少除了虚拟化主机12台，其中7台服务器停机作为闲置，5台下架，总共节约用电量13.8kw。

3.2 磁盘存储对比

在建立虚拟化共享存储资源池后，所有的应用系统消耗4T资源，原系统共占用12T资源，节约60%存储空间。表2中，显示了所有的虚拟化系统建立后和使用前的占用存储的对比。其中一部分物理服务器的硬盘已经老化，甚至出现了部分服务器一块磁盘已经损坏的情况，这些服务器的使用年限已经超过6年，无法继续提供维护，如果不是及时迁移至虚拟化系统，将极有可能导致系统应用无法正常使用，甚至无法恢复数据情况。因此虚拟化实施后不仅解决了资源的有效利用，还保证了服务器的容灾性，保证了工程中心业务系统的正常运行。

4 所遇到的问题以及解决办法

使用中遇到某台虚拟机出现CPU使用过载报警，经查看后发现是该应用是全省应急系统所使用的预警电子显示屏设备，该设备在使用过程中存在高并发访问的情况，因此需要高负载的CPU才能保证应用系统的正常运行。

服务器虚拟化集群中每台虚拟主机有16个CPU，其中该系统正常运行需要8个CPU，在高峰时期CPU使用率达到89%。在无法增加虚拟主机的CPU个数情况下，只能将该应用系统迁移到一台单独的虚拟主机中，并且将所有其他的虚拟机迁移出，这样既保证了该系统能够在虚拟化系统中正常使用共享资源，同时保证其他虚拟机的在剩余的虚拟主机中能够正常迁移，保证正常运行。

5 结束语

通过完成农村信息化工程技术中心的建设中，实现服务器的虚拟化管理，有效提供硬件支持，保障了各业务系统的高并发访问，已经虚拟机的容灾备份。为以后建设工程中心的数据中心提供了可靠基础，同时为私有云建立形成良好环境。在大数据的发展形势下，更好的提供了科学、便捷的服务器管理模式，也大大降低了运维成本，增加系统可靠性。

参考文献

[1]焦玉锋，罗鑫，付全彬，冯杏芬，李静，郭永伟.服务器虚拟化技术研究与应用[J].石油天然气学报，2017，39 （05）：185-190.

[2]蔡小芳，粱佳媛，虚拟化技术方案研究与应用[J].电子商务评论，2012，1（02）：11-14.