初探虛擬化技術(shù)在殯葬信息化建設(shè)中的應(yīng)用

吳鐵堤 梁寧 盧英杰 張存平 羅郁霞 何志鋒 李迪波

摘要：虛擬化不論在國內(nèi)國外都是一個炙手可熱的話題，使得越來越多的單位趨之若鶩。而殯葬業(yè)的特殊性要求信息化系統(tǒng)保持7*24小時服務(wù)，那么虛擬化技術(shù)將為殯葬信息化建設(shè)提供強有力的幫助，在本文中，我們將結(jié)合實際情況對虛擬化應(yīng)用做探討，并重點研究實施過程中需要注意和加強的地方，最后得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞：殯葬；虛擬化；系統(tǒng)

中圖分類號：TP393 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）06-0232-03

在殯葬信息化建設(shè)過程中，需求也源源不斷地提出，各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用程序不斷涌現(xiàn)，這將意味著硬件設(shè)施要緊跟著不斷擴展。傳統(tǒng)的做法是一套硬件服務(wù)器允許一兩個應(yīng)用，這將耗費大量的人力物力財力去設(shè)計、施工、維護。在引入虛擬化技術(shù)后，則允許在一套硬件平臺中提供多個虛擬服務(wù)器，這樣就解決了多個應(yīng)用程序運行在同一套硬件上的問題。那么，虛擬化可以帶給我們什么好處呢？

1虛擬化可以幫助節(jié)省信息化成本

對于一個殯葬單位來說，信息化建設(shè)中所需要的資金投入和獲得的收益都被擺在很重要的位置。在信息化建設(shè)的收益可預(yù)期或者或已經(jīng)過充分論證的情況下，提高投資收益比的關(guān)鍵就在于如何在不降低甚至提升系統(tǒng)處理能力的情況下將建設(shè)和運維成本降到最低。信息化成本主要集中在兩個方面：

（1）一個方面是硬件的購買和維護成本

目前流行的做法是每一套系統(tǒng)都擁有一臺獨立（或兩臺互為備份）的物理服務(wù)器，對于一些大型的系統(tǒng)，甚至是“2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器+2臺應(yīng)用服務(wù)器”這樣的配置。這是為了保證數(shù)據(jù)的安全性以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互不干擾。但是這種做法的后果就是每一臺服務(wù)器的實際利用率幾乎都在10%左右甚至更低。根據(jù)Gartner公司分析師David Cappuccio的說法：“在通過傳統(tǒng)技術(shù)部署服務(wù)的企業(yè)中，管理員們往往會發(fā)現(xiàn)其物理服務(wù)器的實際利用率只有7%到12%”。這樣所造成的直接后果就是，如果有多套應(yīng)用系統(tǒng)，保守估計就需要多臺左右的服務(wù)器，而服務(wù)器的購置成本，維護成本，運行時對能源的消耗等都是一筆不小的花銷。而這些花銷有很大一部分是可以通過技術(shù)改造來避免的。

有人會說既然服務(wù)器利用率這么低，是否可以通過購買低檔次的服務(wù)器的方式來節(jié)約購置和維護成本呢？這個方式的出發(fā)點是好的，但是實際操作中卻可能無法收到預(yù)期的效果。因為利用率低并不等于說對服務(wù)器的性能要求就低。一臺高性能的服務(wù)器0.1秒就能夠運行完成的處理，在一臺低檔次服務(wù)器上可能要花費0.5甚至1秒。這會造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)處理變得緩慢，而購買成本上的差距可能只有1/3不到。再考慮到維護方面，低檔次的服務(wù)器有很多可能是多年以前的技術(shù)，生產(chǎn)廠商出于推新產(chǎn)品的考慮，可以提供售后維護的時間就會很短，并且萬一發(fā)生故障，可替換的配件會很難找到。綜合起來計算，花費上的差距甚至相差不到1/4。卻會造成業(yè)務(wù)系統(tǒng)處理時間的成倍增加，得不償失。

所以與其購買多臺低配置的物理服務(wù)器，不如購買數(shù)量更少的高配置的服務(wù)器來構(gòu)建虛擬化環(huán)境。只需要虛擬化率達到1：2以上，虛擬化就可以達到減少硬件成本的目標(biāo)。虛擬化率越高，所節(jié)省成本的數(shù)量越高。

（2）另一個方面是設(shè)備運行中的能源成本

在能源消耗方面又是一種什么情況呢？先把極端情況（比如業(yè)務(wù)系統(tǒng)的高訪問量，或者數(shù)據(jù)庫進行歸檔和備份的操作）考慮進去，就算系統(tǒng)運行的峰值能達到25%，這樣的配置仍然會造成巨大的浪費。原因何在？因為一套物理服務(wù)器即使只有25%的處理能力在發(fā)揮作用，其能源消耗率仍然會達到其額定運轉(zhuǎn)功率80%。如果將其處理能力的利用率提高一倍，達到55%

60%，其所帶來的能源消耗提升相對而言卻微不足道一大約達到額定運轉(zhuǎn)功率的85%。這意味著企業(yè)在處理能力方面收獲頗豐，付出的能源消耗成本則只有一小部分。與未實現(xiàn)虛擬化時的能耗相比，只需要虛擬化率達到1：2以上，虛擬化就可以達到減少能源消耗的目標(biāo)。虛擬化率越高，所節(jié)省能源成本的數(shù)量越高。

既然如此，通過什么方式能夠在保證數(shù)據(jù)的安全性以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的互不干擾的情況下充分地發(fā)揮服務(wù)器的作用呢？答案就是虛擬化。虛擬化將會從以下方面達到減少信息化成本的目標(biāo)：

（3）虛擬化可以實現(xiàn)服務(wù)器的高度整合

由于系統(tǒng)的負載普遍都不高（多數(shù)在8%-15%之間），虛擬化可以將多個系統(tǒng)整合到一臺物理主機的多個虛擬機中，能夠減少所需服務(wù)器的數(shù)量，而又不影響系統(tǒng)的性能。在這樣的整合情況下，可以先將一些不需要7*24小時連續(xù)提供服務(wù)的系統(tǒng)（比如說OA系統(tǒng)，財務(wù)系統(tǒng)，固資系統(tǒng)）等進行合并。對于初次實施虛擬化的單位來說，先遷移次要系統(tǒng)這個是非常必要的。因為這些系統(tǒng)的使用多數(shù)都是間歇性的，不像具體業(yè)務(wù)系統(tǒng)一樣需要提供持續(xù)的服務(wù)。在初次實施失敗的情況下可以在其他服務(wù)器中臨時的搭建一個虛擬機環(huán)境來運行這些系統(tǒng)，這樣不會給正常工作造成太大的影響。在這些系統(tǒng)穩(wěn)定運行一段時間之后就可以逐步地將業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到虛擬機中。

具體一臺物理服務(wù)器上安裝多少臺虛擬機，需要根據(jù)實際情況決定，一般來說正常負荷達到60%左右即可。根據(jù)實際情況，初步可以達到至少3：1的整合率。而根據(jù)VMware公司之前公布的消息，通過部署數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)，他們成功幫助《青年時報》實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的整合，服務(wù)器整合比達到15：1。這個數(shù)字更加的驚人。整合完成后，所需要的服務(wù)器的數(shù)量只需要到原先的1/3，而能源的消耗也會比原先節(jié)省1/2左右。

（4）虛擬化可以減少后續(xù)設(shè)備的購買量

由于信息化建設(shè)的不斷推進，組織可能會引進一些新的系統(tǒng)（如殺毒軟件服務(wù)器）。在傳統(tǒng)實施方案中，可能就需要重新購買一臺（或二臺）專用的服務(wù)器來安裝該殺毒軟件，并且需要重新的設(shè)置相關(guān)的備份方案。在虛擬化環(huán)境下，如果服務(wù)器中還有剩余的資源可以使用，就可以不需要再重新購買一整套新的服務(wù)器以及存儲設(shè)備。只需要在服務(wù)器中再新建一個虛擬機，然后就可以直接將殺毒軟件部署上去。節(jié)省了大量的購買新設(shè)備的時間和資金。

2虛擬化可以幫助提高信息化建設(shè)水平

（1）服務(wù)器的統(tǒng)一管理

在實施虛擬化之前，管理人員對多臺服務(wù)器的管理和狀態(tài)查看，均需要分別到各個機房去直接操作。即使是使用遠程連接也需要一臺一臺的進行查看無法進行直觀的判斷，而且無法對服務(wù)器的資源進行調(diào)整，造成服務(wù)器資源的重大浪費。

在實施虛擬化之后，管理人員能夠通過一個統(tǒng)一的入口以圖形化的方式來查看每臺虛擬機的運行狀況，不管是從CPU還是內(nèi)存的占用都能夠得到一個很直觀的數(shù)據(jù)。這樣可以在實際運行的過程中再觀察每個虛擬機的資源是用情況，并根據(jù)這個數(shù)據(jù)再對每臺虛擬機的資源分配進行修改，達到資源利用率的最大化。也可以通過設(shè)定如CPU最大頻率占用等高級參數(shù)來控制主要應(yīng)用和次要應(yīng)用對資源的占用，確保主要應(yīng)用能夠獲得更高的資源是用權(quán)限，保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的流暢運行。

（2）服務(wù)器的快速備份和恢復(fù)

在未實施虛擬化的情況下，一旦發(fā)生系統(tǒng)故障，管理人員則需要進行服務(wù)器操作系統(tǒng)重裝，并重新安裝和配置業(yè)務(wù)系統(tǒng)運行環(huán)境和數(shù)據(jù)庫環(huán)境，整個過程十分的復(fù)雜。

實施虛擬化之后，對于每一臺虛擬機，管理人員都可以定時的做一個虛擬機的快照，或者直接將虛擬機文件備份到磁盤陣列中，而整個備份的過程只是一個簡單的文件復(fù)制過程，比起原先的系統(tǒng)備份過程要簡單和快速得多。當(dāng)虛擬機的系統(tǒng)出現(xiàn)故障的時候，只需要將虛擬機狀態(tài)恢復(fù)到快照狀態(tài)或者將備份的虛擬機文件復(fù)制過來重新部署成一臺新的虛擬機來接管出現(xiàn)故障的虛擬機即可。也無需再重新安裝業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器運行環(huán)境。對于更極端的物理服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況，也只是需要在備用服務(wù)器上重裝虛擬化環(huán)境再將各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)的虛擬機導(dǎo)人即可。無論哪種情況都比原來的維護多臺物理服務(wù)器環(huán)境要更加方便得多。這一條對于殯葬行業(yè)來說也是特別的重要。因為殯葬業(yè)務(wù)系統(tǒng)（特別是殯儀館業(yè)務(wù)系統(tǒng)）需要盡可能地保持7*24小時的持續(xù)提供服務(wù)，這種快速備份和恢復(fù)的能力使得管理人員在面對故障的時候能夠更加的從容，更加的有信心。

（3）服務(wù)器的高可用性

在未實施虛擬化之前，要實現(xiàn)服務(wù)器的高可用性需要多臺物理機來做集群，往往發(fā)揮不出應(yīng)有的性能，而且一旦其中一臺出現(xiàn)故障則只剩下一臺在進行工作，負載分擔(dān)功能無法起作用。

實施虛擬化之后，可以構(gòu)建高可用性的虛擬化集群，在一個虛擬化集群中，當(dāng)一臺虛擬機或者主機出現(xiàn)故障，該虛擬機或主機內(nèi)進行了設(shè)置的所有虛擬機都會自動在集群中的其他主機上自動重新啟動。持續(xù)地提供服務(wù)，不會因為一臺主機的故障而使得系統(tǒng)停下來?？梢宰詣訉㈠礄C時間降到最少。

在帶來這么多的改進的情況下，實施虛擬化所需要的花銷卻很小。一套功能強大的VMware vSphere虛擬化軟件只需要2萬元不到。甚至可以選擇采用免費的VMware Esxi或者VM-ware Server。

3虛擬化實施所需要注意的事項

對于殯葬單位而已，即使具備如此多的優(yōu)勢，虛擬化或者實施虛擬化的過程中也必不可少會具有一定的風(fēng)險，對硬件系統(tǒng)和人員技能會有更高的要求。這些風(fēng)險和要求主要集中在以下方面：

（1）對網(wǎng)絡(luò)的要求更高

由于增加了各種管理接口，并且一臺主機中運行多個虛擬機，所以每一臺主機都推薦使用4個（或以上）的網(wǎng)卡。并且在虛擬機進行實時遷移的時候?qū)W(wǎng)絡(luò)帶寬的要求很高，所以要求最好是1000M的網(wǎng)絡(luò)帶寬。

（2）對存儲的要求更高

由于虛擬化中的高可用性功能需要共享存儲，所以原始的在服務(wù)器的存儲上直接構(gòu)造raid的方式已經(jīng)不適用。需要用到更高性能和安全保障的磁盤陣列。所以這方面可能需要更多的投入。包括存儲的購買和人員對存儲的管理技能的培訓(xùn)。

（3）硬件兼容性

虛擬化的集群功能需要一定的硬件兼容性。所以在購買設(shè)備前需要確認硬件兼容性。否則可能導(dǎo)致一些高級功能無法啟用。并且由于一臺主機中需要運行多臺的虛擬機，所以對主機的內(nèi)存和CPU核心數(shù)要求都會比較高。

（4）數(shù)據(jù)庫兼容性

業(yè)務(wù)系統(tǒng)所使用的數(shù)據(jù)庫，有可能存在官方不建議安裝到虛擬機中的風(fēng)險。對于數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，將有可能無法做到虛擬化。

（5）虛擬化管理技能的要求

由于虛擬化是一種比較時尚的事物，部分單位缺乏管理方面的技能和經(jīng)驗，所以需要先進行技術(shù)的儲備并適當(dāng)?shù)嘏c其他單位進行技術(shù)上的交流。另一方面由于虛擬化需要從存儲到網(wǎng)絡(luò)再到數(shù)據(jù)庫等跨越多個領(lǐng)域的技術(shù)，所以需要了解的技術(shù)很多，并且需要負責(zé)各個具體方案的人員進行通力的合作，對團隊合作能力要求也很高。

（6）實施步驟的要求更高

虛擬化技術(shù)是一個新技術(shù)，對于維護中可能出現(xiàn)的問題，必須制定好切實可行的虛擬化方案。具體可以按此步驟進行：先對重要性比較低，使用頻率沒那么高的系統(tǒng)進行虛擬化；在積累一定經(jīng)驗之后再逐步將虛擬化鋪開。總言之，切不可在匆忙之中將所有系統(tǒng)都進行虛擬化。

4結(jié)語

經(jīng)過本文初步探討，我們認為在殯葬單位，虛擬化技術(shù)是可以對現(xiàn)有資源進行有效的整合并充分發(fā)揮功用，極大地降低維護難度和風(fēng)險，提高系統(tǒng)的持續(xù)可用性。這樣的好處是，一是節(jié)約了硬件成本；二是提高了硬件可維護性；三是讓一部分的人力物力從日常的維護中釋放出來，去學(xué)習(xí)和思考如何改進業(yè)務(wù)系統(tǒng)，如何更進一步的推進我們的信息化建設(shè)。

虛擬化技術(shù)帶來了優(yōu)勢的同時，也必然會帶來一些問題。殯葬單位需要看清形勢，選擇適合自身的虛擬化技術(shù)，務(wù)必做到有的放矢，切實保障信息系統(tǒng)的正常高效地運行。