VMWare在實(shí)時(shí)觀測(cè)資料共享系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

賈晨剛 湯浪

陜西省氣象信息中心 陜西 710014

0 引言

VMWare虛擬化環(huán)境可以把傳統(tǒng)物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡梢怨芾淼馁Y源，以打破物理結(jié)構(gòu)之間的壁壘。支持多操作系統(tǒng)并行運(yùn)行在單個(gè)物理服務(wù)器上，資源的管理都將按邏輯方式進(jìn)行，完全實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)化分配。VMWare虛擬化環(huán)境需要多種技術(shù)的協(xié)調(diào)配合：服務(wù)器和操作系統(tǒng)的虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、以及系統(tǒng)管理、資源管理和軟件提交，與非虛擬化環(huán)境一致的應(yīng)用環(huán)境。采用虛擬化技術(shù)，就不再需要耗資建立多臺(tái)服務(wù)器提供不同服務(wù)，只要有一臺(tái)性能較好的服務(wù)器就可用同時(shí)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)、Web服務(wù)以及其它共享服務(wù)等功能，大大節(jié)約了服務(wù)器資源。

陜西省氣象局 2012年項(xiàng)目帶動(dòng)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目——《實(shí)時(shí)觀測(cè)資料共享系統(tǒng)建設(shè)》的建設(shè)內(nèi)容包括建立省級(jí)實(shí)時(shí)觀測(cè)資料管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各類實(shí)時(shí)觀測(cè)系統(tǒng)資料收集、處理、分發(fā)和共享的集約化，特別綜合WEB、文件共享和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)等多種方式最大化提高各類資料共享的水平。鑒于該項(xiàng)目中所涉及到的業(yè)務(wù)系統(tǒng)、Web應(yīng)用服務(wù)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的業(yè)務(wù)連續(xù)性、管理維護(hù)和高可用性的考慮，利用VMWare虛擬化環(huán)境進(jìn)行服務(wù)器的虛擬化整合備份，并進(jìn)行虛擬化應(yīng)用部署，逐步將物理服務(wù)器遷移至虛擬機(jī)(P2V)，并最終全部應(yīng)用至實(shí)際業(yè)務(wù)系統(tǒng)。

1 部署VMWare虛擬化環(huán)境

在物理實(shí)體機(jī)(機(jī)架式服務(wù)器)上完成VMWare虛擬化環(huán)境的部署，包括VMware vSphere企業(yè)增強(qiáng)版軟件VMware ESX Server和虛擬架構(gòu)管理軟件VirtualCenter。整合陜西省氣象信息中心現(xiàn)有的高性能機(jī)架式服務(wù)器，安裝配置VMware ESX Server，搭建虛擬機(jī)環(huán)境，使物理服務(wù)器成為虛擬機(jī)服務(wù)器載體。虛擬出的服務(wù)器從功能、性能和操作方式上等同于傳統(tǒng)的單臺(tái)物理服務(wù)器，每個(gè)虛擬服務(wù)器上可以安裝配置Windows Server或Linux Server操作系統(tǒng)，成為各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，再安裝各種應(yīng)用軟件，提供各種WEB應(yīng)用和數(shù)據(jù)資源服務(wù)，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強(qiáng)了系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應(yīng)，完美實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器虛擬架構(gòu)的整合。

利用虛擬機(jī)服務(wù)器強(qiáng)大的處理能力，生成四臺(tái)虛擬服務(wù)器。其中兩臺(tái)安裝Linux Server操作系統(tǒng)，分別用于觀測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)共享和觀測(cè)數(shù)據(jù)文件級(jí)共享；另兩臺(tái)安裝 Windows Server操作系統(tǒng)，一臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)共享系統(tǒng)的WEB應(yīng)用服務(wù)，另一臺(tái)部署Virtual Center虛擬架構(gòu)管理軟件，通過該軟件管理員能夠單點(diǎn)管理VMware Infrastructure架構(gòu)上的所有服務(wù)器，能夠?yàn)g覽所有虛擬資源，實(shí)現(xiàn)資源整合、虛擬服務(wù)器及時(shí)準(zhǔn)備和7*24小時(shí)的維護(hù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬機(jī)的集中管理。

在VMWare虛擬化環(huán)境時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、集中備份以及充分利用VMware虛擬架構(gòu)中虛擬機(jī)可動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)，即在線從一臺(tái)物理服務(wù)器遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器上的特性，需將存儲(chǔ)陣列產(chǎn)品整合到系統(tǒng)中，配置冗余架構(gòu)，由VMware虛擬架構(gòu)套件生產(chǎn)出來的虛擬機(jī)的封裝文件都存放在存儲(chǔ)陣列上。通過共享的存儲(chǔ)架構(gòu)，可以最大化的發(fā)揮虛擬架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，在線地遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)(VMware VMotion)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的資源管理(VMware DRS)、實(shí)現(xiàn)即插即用的數(shù)據(jù)中心，集中式虛擬機(jī)整合備份(VMware VCB)等，為以后的備份提供擴(kuò)展性和打下基礎(chǔ)。

2 技術(shù)路線

(1) 架構(gòu)虛擬主體VMware ESX Server

本項(xiàng)目的主要基礎(chǔ)工作是安裝VMware ESX Server軟件的服務(wù)器。VMware ESX Server是VMware虛擬架構(gòu)套件的基礎(chǔ)組成部分，是動(dòng)態(tài)、自我優(yōu)化的 IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。VMware ESX Server是一個(gè)強(qiáng)健、經(jīng)過生產(chǎn)驗(yàn)證的虛擬層，它直接安裝在物理服務(wù)器的裸機(jī)上，將物理服務(wù)器上的處理器、內(nèi)存、存儲(chǔ)器和網(wǎng)絡(luò)資源抽象到多個(gè)虛擬機(jī)中。

(2) SAN集中存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器的文件共享

在本項(xiàng)目中采用 SAN集中存儲(chǔ)方式，這樣可以將每個(gè)虛擬機(jī)的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的 SAN集中存儲(chǔ)陣列上，VMware VMFS 虛擬機(jī)文件系統(tǒng)，是一種高性能的群集文件系統(tǒng)，允許多個(gè)VSphere Server 安裝同時(shí)訪問同一虛擬機(jī)存儲(chǔ)。支持通過 VMware VCenter、VMware VMotion?技術(shù)、VMware DRS和VMware HA提供的基于虛擬化的分布式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務(wù)。由于VMware的虛擬架構(gòu)系統(tǒng)中的虛擬機(jī)實(shí)際上是被封裝成了一個(gè)檔案文件和若干相關(guān)環(huán)境配置文件，通過將這些文件放在SAN存儲(chǔ)陣列上的VMFS文件系統(tǒng)中，可以讓不同服務(wù)器上的虛擬機(jī)都可以訪問到該文件，從而消除了單點(diǎn)故障。

(3) 虛擬架構(gòu)環(huán)境的集中管理、自動(dòng)化及優(yōu)化運(yùn)行

為了對(duì)服務(wù)器虛擬架構(gòu)進(jìn)行有效的管理和監(jiān)控，配置一臺(tái)獨(dú)立的Windows server服務(wù)器來做VirtualCenter服務(wù)器，VirtualCenter服務(wù)器為 IT 環(huán)境提供集中化管理、操作自動(dòng)化、資源優(yōu)化和高可用性。

3 結(jié)語(yǔ)

該項(xiàng)目將極大的提供服務(wù)器整合的效率，大幅度簡(jiǎn)化了服務(wù)器群管理的復(fù)雜性，提高了整體系統(tǒng)的可用性，同時(shí)還明顯地減少了投資成本，具有很好的技術(shù)領(lǐng)先性和性價(jià)比，虛擬技術(shù)由于采用了將傳統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用程序環(huán)境封裝成可移動(dòng)的檔案文件的技術(shù)，容易實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的備份及連續(xù)不間斷運(yùn)行，可針對(duì)應(yīng)用和訪問量靈活部署，降低系統(tǒng)總成本。

實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測(cè)資料數(shù)據(jù)的集中存儲(chǔ)、集中備份以及充分利用VMware虛擬架構(gòu)中虛擬機(jī)可動(dòng)態(tài)在線從一臺(tái)物理服務(wù)器遷移到另一臺(tái)物理服務(wù)器上的特性等，需配置一套存儲(chǔ)陣列產(chǎn)品，配置冗余架構(gòu)，由VMware虛擬架構(gòu)套件生產(chǎn)出來的虛擬機(jī)的封裝文件都存放在存儲(chǔ)陣列上。通過共享的存儲(chǔ)架構(gòu)，可以最大化的發(fā)揮虛擬架構(gòu)的優(yōu)勢(shì)，在線地遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)(VMware VMotion)，進(jìn)行動(dòng)態(tài)的資源管理(VMware DRS)、實(shí)現(xiàn)即插即用的數(shù)據(jù)中心，集中式虛擬機(jī)整合備份(VMware VCB)等，為以后的備份提供擴(kuò)展性和打下基礎(chǔ)。

[1]胡嘉璽,兆彬,呂方.虛擬智慧:VMware vSphere運(yùn)維實(shí)錄(1版)[M].北京:清華大學(xué)出版社.2011.

[2]王春海.虛擬機(jī)深入應(yīng)用實(shí)踐(1版)[M].北京:中國(guó)鐵道出版社.2009.

[3]蘇命峰.虛擬機(jī)技術(shù)與性能優(yōu)化的研究[J].長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào).2009.

[4]程伍端.計(jì)算機(jī)虛擬化技術(shù)的分析與應(yīng)用[J].武漢:計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程.2008.