虛擬化技術(shù)研究與應(yīng)用

摘 要：隨著企業(yè)業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，其擁有的PC機(jī)和服務(wù)器數(shù)量、品牌都不斷增加，硬件的更新、維護(hù)管理難度都變得非常困難。文章以某企業(yè)單位為例，結(jié)合其業(yè)務(wù)特點(diǎn)，利用虛擬化技術(shù)對(duì)服務(wù)器和用戶PC進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，既充分利用資源，降低維護(hù)成本，又達(dá)到規(guī)范化管理的目的。

關(guān)鍵詞：虛擬化；存儲(chǔ)；桌面云；FusionAccess

引言

隨著信息化水平的日益提高，信息化平臺(tái)已變成業(yè)務(wù)運(yùn)營與管理的重要支撐和保障。大部分企業(yè)通過使用傳統(tǒng)PC用于日常辦公和事務(wù)處理，每臺(tái)PC上均需安裝業(yè)務(wù)軟件程序及客戶端，無法對(duì)PC進(jìn)行便捷、高效的統(tǒng)一集中維護(hù)與管理，PC的分布式部署，資源變得非常分散，使用效率非常低，資源利用程度不高。并且由于所有業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息分散存儲(chǔ)在各PC中，不利于集中存儲(chǔ)與備份，增加了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息由PC端泄露的風(fēng)險(xiǎn)。

隨著企業(yè)業(yè)務(wù)的不斷擴(kuò)大，其擁有的PC機(jī)和服務(wù)器數(shù)量、品牌都不斷增加，硬件的更新、維護(hù)管理難度都變得非常困難。其中一部分PC服務(wù)器CPU和內(nèi)存的使用率不高，空余的資源得不到釋放，另一部分服務(wù)器則由于資源使用率過高而引發(fā)故障，導(dǎo)致整體服務(wù)器系統(tǒng)的運(yùn)算資源分配不均，且無法實(shí)現(xiàn)資源調(diào)配。

本次將通過虛擬化技術(shù)建設(shè)企業(yè)前端桌面云和后端資源池來對(duì)某企業(yè)單位的信息化平臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建設(shè)，將該企業(yè)單位的業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合遷移到云平臺(tái)上，擴(kuò)大資源容量，簡化軟件的重新配置過程，提高用戶終端的工作效率，以滿足未來3-5年的業(yè)務(wù)增長的需要。

1 需求分析

該企業(yè)單位目前在信息化方面存在的主要問題如下：

（1）單位的PC及服務(wù)器系統(tǒng)的部署位置不同，安裝的系統(tǒng)環(huán)境都不一樣，各自獨(dú)立運(yùn)行，缺乏規(guī)范性管理，導(dǎo)致運(yùn)維工作非常困難，浪費(fèi)人力資源特別嚴(yán)重。（2）沒有實(shí)現(xiàn)資源共享，服務(wù)器資源使用率低，難以集中管理和使用。（3）設(shè)備采購跟隨各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的上線或變更，呈離散狀態(tài)遞增，難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一規(guī)劃與管理。

結(jié)合該企業(yè)單位現(xiàn)有業(yè)務(wù)，主要有以下需求：（1）針對(duì)PC分散、系統(tǒng)環(huán)境不一的情況，此次建設(shè)將采用桌面虛擬化的形式，保障數(shù)據(jù)的安全可靠。（2）為提高應(yīng)用系統(tǒng)的維護(hù)效率、利用率、業(yè)務(wù)連續(xù)性與可靠性、業(yè)務(wù)快速上線，需要把已部署的業(yè)務(wù)系統(tǒng)整合遷移到云平臺(tái)上，新規(guī)劃的業(yè)務(wù)直接部署到云平臺(tái)上，同時(shí)根據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，提供未來3-5年業(yè)務(wù)增長所需的資源。（3）在一些重要的系統(tǒng)中，需消除單點(diǎn)故障，保障整個(gè)系統(tǒng)的冗余，數(shù)據(jù)零丟失，業(yè)務(wù)無中斷。

2 方案設(shè)計(jì)

（1）為了實(shí)現(xiàn)安全、可靠、可進(jìn)行統(tǒng)一管控、提高運(yùn)維效率和資源使用效率的目標(biāo)，采用虛擬化技術(shù)，利用實(shí)現(xiàn)虛擬桌面、服務(wù)器虛擬化等要求。本方案主要有以下方面考慮。（2）資源池設(shè)計(jì)：根據(jù)實(shí)際需求，在服務(wù)器上安裝華為虛擬化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)物理服務(wù)器的資源池化。VDI桌面、應(yīng)用虛擬化、服務(wù)器虛擬化的服務(wù)器分別組成集群。（3）桌面虛擬化：安裝華為公司的虛擬桌面管理軟件FusionAccess，提供高性能且可靠的桌面投送。以服務(wù)器虛擬化為基礎(chǔ)，允許多個(gè)用戶桌面以虛擬機(jī)的形式獨(dú)立運(yùn)行，同時(shí)共享CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)連接和存儲(chǔ)器等底層物理硬件資源。（4）采用業(yè)界領(lǐng)先的高清保真HDP桌面協(xié)議，并可將授權(quán)用戶安全連接至集中式虛擬桌面，提供一個(gè)完整的端到端桌面虛擬化解決方案，不僅能增強(qiáng)控制能力和可管理性，還可以提供與PC一致的桌面體驗(yàn)，簡化虛擬桌面的管理、調(diào)配和部署。

3 虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)

3.1 服務(wù)器虛擬化

利用華為云平臺(tái)FusionSphere實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的虛擬化。

（1）業(yè)務(wù)虛擬化評(píng)估。進(jìn)行業(yè)務(wù)虛擬化改造，可以把能虛擬化的業(yè)務(wù)進(jìn)行虛擬化改造，不能進(jìn)行虛擬化的業(yè)務(wù)，保持不變或采用物理機(jī)部署，由FusionSphere統(tǒng)一管理。（2）虛擬化資源池設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。服務(wù)器是虛擬化數(shù)據(jù)中心的核心，其承擔(dān)著數(shù)據(jù)中心“計(jì)算”功能。在搭建虛擬化資源池之前，應(yīng)該確定資源池的數(shù)量和種類，并對(duì)服務(wù)器進(jìn)行歸類。將相同處理器、相近型號(hào)系列并且配置與物理位置接近的服務(wù)器。（3）虛擬化資源池服務(wù)器規(guī)劃。服務(wù)器虛擬化分為兩個(gè)資源池部署在華為刀片服務(wù)器上，刀箱均使用華為E9000，刀片服務(wù)器根據(jù)虛擬化資源池也分為兩組，一組采用7臺(tái)高端四路服務(wù)器作為虛擬化底層物理服務(wù)器。（4）虛擬化資源池部署規(guī)劃。本項(xiàng)目根據(jù)客戶的實(shí)際需求，預(yù)計(jì)發(fā)放兩個(gè)虛擬資源池，使用一個(gè)FusionManager統(tǒng)一管理。

管理節(jié)點(diǎn)FusionManager（FM）、VRM（FusionCompute）部署在虛擬機(jī)上，需要占用2臺(tái)物理服務(wù)器做主備。其中FusionManager部在一臺(tái)虛機(jī)中，VRM部署一臺(tái)虛機(jī)中，都是主備部署。管理服務(wù)器剩下的計(jì)算資源可以給業(yè)務(wù)虛機(jī)使用。

3.2 桌面虛擬化

此次方案桌面虛擬化同樣部署在華為刀片服務(wù)器上，刀箱使用華為E9000，刀片服務(wù)器采用6臺(tái)中端兩路服務(wù)器作為虛擬化底層物理服務(wù)器，桌面虛擬化按照用戶數(shù)量，發(fā)放共計(jì)300個(gè)桌面終端。

每個(gè)桌面云用戶可以在辦公位上使用TC、或者PC接入到桌面云中心。瘦終端放在每個(gè)用戶的辦公位，桌面云部署在客戶的數(shù)據(jù)中心機(jī)房中；需要與客戶的核心交換機(jī)對(duì)接，桌面云網(wǎng)絡(luò)通信平面劃分為業(yè)務(wù)網(wǎng)、存儲(chǔ)網(wǎng)和管理網(wǎng)。三個(gè)網(wǎng)絡(luò)之間是隔離的，保證最終用戶不能破壞基礎(chǔ)平臺(tái)。

存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)：存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)通過多路徑確保鏈路冗余，服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備通過存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)二層直接互通。存儲(chǔ)設(shè)備為虛擬機(jī)提供存儲(chǔ)資源，但不直接與虛擬機(jī)通信，而通過虛擬化平臺(tái)轉(zhuǎn)化。

業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)：為用戶提供業(yè)務(wù)通道，為虛擬機(jī)虛擬網(wǎng)卡的通信平面，對(duì)外提供業(yè)務(wù)應(yīng)用。HDP協(xié)議與虛擬機(jī)訪問外部應(yīng)用系統(tǒng)都是經(jīng)過這個(gè)網(wǎng)絡(luò)。各業(yè)務(wù)部門可以細(xì)分VLAN進(jìn)行訪問隔離。

管理網(wǎng)絡(luò)：負(fù)責(zé)整個(gè)云計(jì)算系統(tǒng)的管理、業(yè)務(wù)部署、系統(tǒng)加載等流量的通信。BMC平面主要負(fù)責(zé)服務(wù)器的管理，BMC平面可以和管理平面隔離，也可以不進(jìn)行隔離。

整體網(wǎng)絡(luò)劃分為兩層，分別為接入層、核心層。（1）接入層：為了收斂服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備的網(wǎng)口，一般在機(jī)柜里放置接入交換機(jī)，在接入交換機(jī)劃分VLAN，將管理、業(yè)務(wù)、存儲(chǔ)三個(gè)平面邏輯隔離。接入交換機(jī)再上行匯聚到核心交換機(jī)。（2）核心層：華為云桌面通過內(nèi)部的接入交換機(jī)匯聚后，接到客戶核心交換機(jī)。核心交換機(jī)配置VRRP協(xié)議，為管理網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)提供冗余網(wǎng)關(guān)。

4 結(jié)束語

文章通過基于軍工企業(yè)面臨的PC和服務(wù)器管理難題，提出了虛擬化總體設(shè)計(jì)框架和具體的設(shè)計(jì)實(shí)用，通過云平臺(tái)建設(shè)，利用云平臺(tái)統(tǒng)一設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)了成本，易擴(kuò)展性，資源部署周期短等，把該單位從傳統(tǒng)的IT建設(shè)與維護(hù)的核心資源釋放出來，來聚焦單位主流業(yè)務(wù)。

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作者簡介：曾紅霞（1980-），女，碩士，研究方向：企業(yè)信息安全。