虚拟化技术在协同决策系统中的应用

2019-11-07李文嘉

科技与创新 2019年20期

李文嘉

虚拟化技术在协同决策系统中的应用

李文嘉

（民航山西空管分局，山西太原 030031）

随着近年来计算机技术的迅猛发展，各项技术不断成熟，其中虚拟化技术已在个别行业中有所应用。如何将虚拟化技术应用在空管系统各类网络中，从而提升设备利用率和提高工作效率，成为了相关单位探讨的重点。简单介绍了VMware虚拟化技术，并介绍了其中部分的关键设备和功能，分析了山西空管分局机房配置结构和网络运行现状，有针对性地提出将虚拟化技术融入到协同决策系统中，对物理服务器的CPU、内存使用率都有明显提升，以解决原有机房空间狭小、资源利用率低、运行维护成本高等难点。

虚拟化；物理服务器；虚拟服务器；运行维护成本

1 虚拟化技术介绍

虚拟化是一种资源管理技术，将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机，并同时运行多个逻辑计算机，且在上面安装不同操作系统，应用程序可以在每个操作系统独立运行而互不影响，从而提高计算机的利用率。它将物理实体资源CPU、内存、网络等抽象化，重新打乱结构组合的过程，虚拟部分不受地点，摆放形态等限制。

2 虚拟化技术优点

提高单台物理服务器的资源利用率，特别是针对那些平均需求远低于需要为其提供专用资源的负载。降低管理成本。由于多个操作系统和应用程序可以在一台服务器上运行，可以降低购买费用。同样，因为物理服务器的减少，为其产生的备件费用也大大减少。提高使用灵活性和可用性。通过虚拟化可实现动态资源部署和重新配置，以便满足业务变化，还可在不影响用户的使用下对其进行升级、删除。

提高运维能力。日常工作中，需要投入大量的人力物力对老旧服务器进行维护，而服务器更换产生的系统迁移更加困难。通过虚拟化技术可将原有单个物理服务器的操作系统整体迁移至虚拟环境，极大地方便了操作性。随着实体物理机的减少，有效地减少单点故障的发生率，让维护人员在有限的时间内对更多的设备进行检查。

提高安全性。由于虚拟化的实现，可将同类型且需要互相共享数据的服务器装在一个独立的计算机上，这样对数据和服务可进行管控。

3 VMware vSphere虚拟化平台介绍

vSphere 6.0是VMware vSphere产品家族中比较新和比较成熟的版本，可以对更多资源类型进行精细的分配控制。该产品整合了动态资源控制、高可用性、容错特性、分布式资源管理和备份工具，管理员可以获得不同规模企业环境所需要的工具。

产品套件主要包含以下产品和特点。

VMware ESXi：虚拟化管理程序所部署的宿主机，支持多个虚拟化共享该宿主机硬件资源。

VMware vCenter Server：服务器的管理软件，易于部署、集中控制和可见性和改善管理。包含vSphere vMotion（迁移）、vSphere DRS（分布式资源调度器）、vSphere HA（高可用性）和vSphere FT（容错性）高级特性的工具。

VMware vSphere Web客户端：该客户端提供了一个动态的Web用户界面，它可以管理虚拟基础架构，不需要在操作系统上安装vSphere客户端。

4 协同决策系统应用部署

该表单是协同决策系统部分设备，主要介绍以下两种服务器。

4.1 存储服务器

本系统所采用的存储服务器是华为5300 V5型号，该存储系统不但可以为应用服务器提供出色的存储服务，还支持数据备份和迁移技术，更是提供本地/远程维护方式，大大降低了人员维护和运行管理成本。

通过SAN（存储区域网络：Storage Area Network）将数据存储管理集中在一个独立的存储区域网内。

山西空管分局协同决策系统由于SAN 网络采用了光纤技术，因此具有更高的带宽，并且能够提供更大容量的存储设备，现在是通过具有高传输速率的光通道的直接连接方式和光交换机连接，由光交换机进行存储服务器和应用服务器之间的连接。

只有提供共享存储，才是实现服务器虚拟化的必要条件，才能实现虚拟机的动态迁移。

系统具体设备如表1所示。

表1 系统设备

I类交换机华为 S7706主机，双主控板（含堆叠线缆），冗余电源48端口十兆/百兆/千兆以太网电接口板（FA，RJ45），1块16端口万兆以太网光接口和16端口千兆以太网光接口板（X2S，SFP+），1块光模块-eSFP-GE-单模模块（1 310 nm，10 km，LC），16个光模块-SFP+-10 G-多模模块（850 nm，0.3 km，LC），16个堆叠线缆。数据服务器华为RH2288H V5（2颗英特尔至强可扩展处理器白银4114 十核2.2 GHz/128 GB内存/3块600 GB SAS硬盘/Raid卡带超级电容/4GE电口/2块双口万兆网卡/2个万兆多模模块/2块单口16 G FC HBA卡/DVD光驱/2个电源模块/集成显卡/满配风扇/1副安装导轨）通信服务器华为RH2288H V5（2颗英特尔至强可扩展处理器白银4114 十核2.2 GHz/128 GB内存/3块600 GB SAS硬盘/Raid卡带超级电容/4GE电口/DVD光驱/2个电源模块/集成显卡/满配风扇/1副安装导轨/安装虚拟化软件）系统处理服务器华为RH2288H V5（2颗英特尔至强可扩展处理器白银4114 十核2.2 GHz/128 GB内存/3块600 GB SAS硬盘/Raid卡带超级电容/4GE电口/2块双口万兆网卡/2个万兆多模模块/2块单口16 G FC HBA卡/DVD光驱/2个电源模块/集成显卡/满配风扇/1副安装导轨/安装虚拟化软件） II类交换机华为OceanStor SNS2224光纤交换机-24端口（24端口激活，含24×16 GB多模SFP）-双电源（交流）存储服务器华为5300 V5（2U，双控，交流，64 GB，8×GE，25×2.5"） 4端口 SmartIO I/O模块（SFP+，16 GB FC）×2 1.2 TB 10K RPM SAS硬盘单元（2.5"）×40块硬盘框（2U，交流，2.5"，级联模块，25盘位，不包含硬盘单元，DAE22525U2）×1个其他网络交换设备华为 S5720-28P-SI-AC（24个电口，4个光口，2个千兆单模模块，配置堆叠线）

4.2 系统处理服务器

本系统采用10台华为V2288H V5型号作为应用服务器，该服务器提供云计算虚拟化、分布式存储、大数据处理等功能。按照实际应用需求，每台物理服务器可以配置多台虚拟机，每台虚拟机可以安装独立的操作系统，负责不同的应用程序。10台物理应用服务器共享两台存储服务器，分别安装VMware ESXi软件，通过一个VMware Vcenter进行统一管理。当1台物理服务器发生故障时，该物理服务器上的所有虚拟机自动转移到另外9台上，保证操作系统和应用程序的不间断运行和稳定持续性。

5 应用效果

系统应用界面如图1所示。

图1 系统应用界面

山西空管分局协同决策系统于今年投产，目前运行稳定，达到了预期效果。主要有以下几点：①减少了物理服务器的数量，机柜使用数量，降低了购买成本；②提高了系统资源的利用率，以前一台服务器只安装一个应用程序，供单一系统使用，导致该服务器的利用率不到20%，在使用虚拟化后，单一系统的利用率占到80%，提高了使用率；③提高了维护人员的工作效率，以前对生产系统巡视检查的时间大约为5 min，现在系统提供集中监控界面，整个巡视检查过程大约2 min，大大缩短了时间。