機(jī)房虛擬化改造

存在的問題

1.隨著應(yīng)用系統(tǒng)的增加，服務(wù)器和存儲數(shù)量大量的增加，由于機(jī)房資源有限，已經(jīng)不能滿足服務(wù)器增長的要求。

2.一些應(yīng)用系統(tǒng)需要的硬件資源較小，如果一臺服務(wù)器只運(yùn)行一個這樣的應(yīng)用程序，就會造成硬件資源的浪費(fèi)。同時對于其他運(yùn)算量需求高的應(yīng)用系統(tǒng)，在資源緊張時由于無法調(diào)用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中其他硬件閑散的資源，造成硬件資源利用率不高。

3.部分應(yīng)用系統(tǒng)沒有任何災(zāi)備機(jī)制。

4.應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲沒有相應(yīng)的備份機(jī)制，當(dāng)硬件儲存發(fā)生故障時，會造成數(shù)據(jù)無法恢復(fù)的情況。

云計算虛擬化的解決思路

針對數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有的情況和面臨的挑戰(zhàn)，對現(xiàn)有的硬件系統(tǒng)和存儲進(jìn)行虛擬化改造，可以將原先分散的服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲組建成云計算虛擬化平臺，從而解決上述問題。

云計算虛擬化平臺的建設(shè)，使得物理資源被系統(tǒng)的組織起來進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)配，并且其他下級單位如需要建設(shè)新的硬件資源，可以由中心機(jī)房根據(jù)其提供的需求劃分硬件資源供其使用，最終實現(xiàn)單位服務(wù)器及存儲的統(tǒng)建統(tǒng)管。

通過資源的高度集中實現(xiàn)資源共享，業(yè)務(wù)系統(tǒng)在資源之間能夠動態(tài)遷移而業(yè)務(wù)不中斷。同時資源集中化管理后，對相同資源管理的成本將大幅度降低，而使用率將成倍提升，能夠解決數(shù)據(jù)中心當(dāng)前面臨資源利用率低下的問題，從而更有效的滿足自身信息化的發(fā)展需要。

云計算機(jī)房虛擬化架構(gòu)

云計算資源區(qū)提供云計算應(yīng)用的所有基礎(chǔ)資源。主要部署模式采用虛擬化部署的方式實現(xiàn)云平臺下軟硬件的高度耦合。

直接虛擬化操作系統(tǒng)將安裝在物理服務(wù)器的裸機(jī)上，將物理服務(wù)器上的處理器、內(nèi)存、存儲器和網(wǎng)絡(luò)資源抽象到多個虛擬機(jī)中。通過跨大量虛擬機(jī)共享硬件資源提高了硬件利用率，大大降低了資金和運(yùn)營成本。通過高級資源管理、高可用性和安全功能提高了服務(wù)級別。

采用虛擬架構(gòu)充分滿足不同應(yīng)用對系統(tǒng)資源的不同要求每一臺虛擬服務(wù)器都可以利用虛擬對稱式多重處理(SMP)技術(shù)，通過使單個虛擬機(jī)能夠同時使用多個物理處理器，增強(qiáng)了虛擬機(jī)性能。

云計算資源區(qū)規(guī)劃設(shè)計如圖1所示。

1.安全防護(hù)層

部署兩臺千兆防火墻，將資源中心安全接入至核心交換機(jī)，配置相應(yīng)的訪問策略及防護(hù)策略。

2.服務(wù)器匯聚交換機(jī)

部署多臺千兆交換機(jī)，進(jìn)行服務(wù)器物理網(wǎng)卡接入。交換機(jī)配置萬兆端口上聯(lián)至防火墻。

3.計算資源池

將X86服務(wù)器進(jìn)行虛擬化部署，將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，根據(jù)實際需要變成任意多臺相互隔離的虛擬服務(wù)器。讓CPU、內(nèi)存、I/O等硬件變成可以動態(tài)管理的“資源池”，構(gòu)建統(tǒng)一的計算資源池。根據(jù)X86服務(wù)器性能的差異將資源池劃分為不同的等級資源池，供云計算應(yīng)用選擇，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，實現(xiàn)服務(wù)器資源池化整合。

4.存儲資源池

應(yīng)用存儲虛擬化技術(shù)，將底層存儲設(shè)備進(jìn)行抽象化統(tǒng)一管理，向服務(wù)器層屏蔽存儲設(shè)備硬件的特殊性，而只保留其統(tǒng)一的邏輯特性，將異構(gòu)的新舊存儲進(jìn)行存儲虛擬化，構(gòu)建出統(tǒng)一的存儲資源池供云計算中心使用。

虛擬化實施后的結(jié)果

1.實現(xiàn)硬件資源集中管理

圖1 云計算資源區(qū)拓?fù)鋱D

云計算平臺的建設(shè)，意味著將現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心所有的硬件系統(tǒng)整合成為一個硬件計算池，對應(yīng)用系統(tǒng)按需分配硬件資源。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)訪問量增大時，可以自動增加其硬件支持；當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)訪問量減小時，可以自動釋放閑散資源，供其他應(yīng)用系統(tǒng)使用。

2.實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)統(tǒng)一管理

云計算平臺的建設(shè)，意味著所有的應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行在硬件云平臺上，而不是之前的某個應(yīng)用系統(tǒng)對應(yīng)某些硬件資源，對應(yīng)用系統(tǒng)按需分配硬件資源，同時對所有的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)行監(jiān)控。

3.實現(xiàn)系統(tǒng)的冗余備份

運(yùn)行在云計算平臺上的應(yīng)用系統(tǒng)，是不受某個或者某些硬件故障的影響，只要云計算平臺中有正常工作的服務(wù)器或者存儲，就不會影響應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

4.實現(xiàn)數(shù)據(jù)集中

云計算平臺在整合硬件服務(wù)器的同時，也將存儲資源進(jìn)行整合，將所有的存儲資源整合為存儲池，對所有應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲，區(qū)別于之前單個存儲保存單個應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的情況。

5.實現(xiàn)資源統(tǒng)一分配和按需增長

云計算平臺建設(shè)后,對整體的硬件資源進(jìn)行整合和統(tǒng)一分配，可以根據(jù)整體硬件資源的利用率來決定硬件的增長，大大提高了資源利用率，節(jié)約了硬件建設(shè)成本。

6.實現(xiàn)綠色機(jī)房

云計算平臺建設(shè)后，不僅對硬件資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一的管理，同時對硬件的功耗進(jìn)行管理。當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)訪問量降低時，可以根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的硬件要求，將應(yīng)用系統(tǒng)自動集中到部分服務(wù)器中，將閑散的服務(wù)器進(jìn)行關(guān)機(jī)或者休眠處理。

當(dāng)應(yīng)用系統(tǒng)訪問量增加時，將關(guān)機(jī)或者休眠的服務(wù)器硬件資源分配到各個應(yīng)用系統(tǒng)中，保證應(yīng)用系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。