華為虛擬化技術(shù)在統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

摘 要：現(xiàn)如今，虛擬化技術(shù)因其具有的節(jié)約運(yùn)維成本的優(yōu)勢(shì)而越來越受到關(guān)注。通過虛擬化技術(shù)可以將各種配置、型號(hào)不同的物理服務(wù)器進(jìn)行資源整合，形成一個(gè)基于物理服務(wù)器的資源池，從而極大地提高物理服務(wù)器的資源利用率，有效降低運(yùn)維成本。目前國(guó)內(nèi)大力提倡發(fā)展使用國(guó)產(chǎn)化軟件，華為虛擬化平臺(tái)作為國(guó)內(nèi)頂尖的虛擬化技術(shù)供應(yīng)商，已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到了應(yīng)用。本文立足于江西統(tǒng)計(jì)業(yè)工作實(shí)際，通過梳理統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)對(duì)虛擬化技術(shù)的需求，提出了一些意見和建議，以期更好地服務(wù)于統(tǒng)計(jì)工作。

關(guān)鍵詞：虛擬化；華為；統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2018）09-0090-02

Abstract：Now virtualization technology has attracted more and more attention because of its advantages in saving operation and maintenance costs. Through the virtualization technology，various configuration and different physical servers can be integrated to form a resource pool based on the physical server，which greatly improves the resource utilization of the physical server and effectively reduces the operation and maintenance costs. At present，domestic software is advocated vigorously in China. HUAWEI virtualization platform as the top virtual technology supplier in China has been applied in many environments. This article is based on the reality of statistical work in Jiangxi，and it has put forward some opinions and suggestions to better serve statistical work by sorting out the statistical business requirements for virtualization technology.

Keywords：virtualization；HUAWEI；statistical business

1 概述

虛擬化是通過軟件將底層的多個(gè)物理服務(wù)器資源整合成一套邏輯運(yùn)行環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)物理服務(wù)器硬件資源的共享。虛擬化技術(shù)提升了物理服務(wù)器資源的利用率，降低了運(yùn)行成本，同時(shí)還減少了物理服務(wù)器資源的浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)了資源動(dòng)態(tài)分配，提高了應(yīng)用的兼容性和穩(wěn)定性。

Fusion Compute是華為虛擬化平臺(tái)操作系統(tǒng)軟件，主要負(fù)責(zé)硬件資源的虛擬化，以及對(duì)虛擬資源、業(yè)務(wù)資源、用戶資源進(jìn)行集中管理。它采用虛擬計(jì)算、虛擬存儲(chǔ)、虛擬網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，完成計(jì)算資源、存儲(chǔ)資源、網(wǎng)絡(luò)資源的虛擬化。同時(shí)通過統(tǒng)一的接口，對(duì)這些虛擬資源進(jìn)行集中調(diào)度和管理，從而降低業(yè)務(wù)的運(yùn)行成本，保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。

2 華為虛擬化平臺(tái)包含的內(nèi)容和技術(shù)特點(diǎn)

華為虛擬化平臺(tái)包含以下三點(diǎn)內(nèi)容：

（1）計(jì)算虛擬化。可以提供基于裸金屬架構(gòu)的服務(wù)器虛擬化支持：CPU虛擬化、內(nèi)存虛擬化、外設(shè)直通（GPU、USB、iNIC網(wǎng)卡）。虛擬機(jī)資源管理：虛擬機(jī)模板、虛擬機(jī)生命周期管理、虛擬機(jī)QoS、資源動(dòng)態(tài)復(fù)用、虛擬機(jī)統(tǒng)計(jì)。虛擬機(jī)資源動(dòng)態(tài)調(diào)整：虛擬機(jī)VCPU、內(nèi)存、網(wǎng)卡、磁盤在線離線修改。虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)調(diào)度：負(fù)載均衡調(diào)度、動(dòng)態(tài)節(jié)能調(diào)度。（2）網(wǎng)絡(luò)虛擬化。提供網(wǎng)絡(luò)虛擬化服務(wù)：虛擬網(wǎng)卡；網(wǎng)絡(luò)IO控制；分布式虛擬交換機(jī)。（3）存儲(chǔ)虛擬化。提供虛擬鏡像文件系統(tǒng)、虛擬存儲(chǔ)管理、虛擬存儲(chǔ)精簡(jiǎn)配置、虛擬機(jī)快照、存儲(chǔ)熱遷移服務(wù)。

華為虛擬化平臺(tái)的技術(shù)特點(diǎn)：

（1）支持多種虛擬化平臺(tái)管理。支持多種虛擬化云平臺(tái)（VMware）的接入和管理，并屏蔽底層虛擬化資源的差異，對(duì)上層提供統(tǒng)一的無差別資源池。（2）支持多廠商存儲(chǔ)、服務(wù)器、交換機(jī)的接入和監(jiān)控；支持對(duì)主機(jī)、虛擬機(jī)和集群的CPU、內(nèi)存和磁盤IO的性能進(jìn)行監(jiān)控；支持拓?fù)?、告警、日志、容量、設(shè)備狀態(tài)的監(jiān)控。（3）支持應(yīng)用模板的圖形化拖拽式設(shè)計(jì)，通過所見即所得的方式設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)部署模板，極大地降低了業(yè)務(wù)部署設(shè)計(jì)難度；支持一鍵式應(yīng)用自動(dòng)部署和卸載，提高應(yīng)用批量上線和下線效率，可以快速統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)放及資源回收情況；支持基于策略的應(yīng)用彈性伸縮，減少擁擠業(yè)務(wù)的擴(kuò)容和減容的成本和時(shí)間；同時(shí)通過彈性伸縮組合伸縮策略，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用資源的自動(dòng)彈性伸縮，提高對(duì)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)的響應(yīng)能力。

3 目前統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器使用現(xiàn)狀

近年來，隨著統(tǒng)計(jì)工作任務(wù)越來越重，新的統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)也在逐年增加。例如第三次全國(guó)農(nóng)業(yè)普查的三中心系統(tǒng)、統(tǒng)計(jì)名錄庫(kù)系統(tǒng)、五證合一數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)等等。這些統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的信息化都建立得比較早，大部分業(yè)務(wù)分布在不同的物理服務(wù)器上。由于物理服務(wù)器建設(shè)時(shí)間不同，導(dǎo)致現(xiàn)有物理服務(wù)器數(shù)量較多，部分老舊服務(wù)器硬件故障率較高，造成業(yè)務(wù)頻繁宕機(jī)。同時(shí)物理服務(wù)器目前基本上屬于單主機(jī)環(huán)境運(yùn)行，并且沒有集中進(jìn)行數(shù)據(jù)備份和管理，一旦業(yè)務(wù)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，便可能無法快速實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恢復(fù)和數(shù)據(jù)恢復(fù)。近幾年隨著信息化應(yīng)用的加速推廣，要求新的統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)快速上線，同時(shí)對(duì)統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性要求和業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全性要求越來越高，結(jié)合業(yè)務(wù)應(yīng)用現(xiàn)狀，以現(xiàn)在的眼光來看，這樣的部署存在以下幾點(diǎn)問題和不足。

（1）服務(wù)器品牌眾多，維護(hù)不便。每次新系統(tǒng)上線，所采購(gòu)的服務(wù)器品牌都不盡相同，硬件參數(shù)也多種多樣。而各品牌服務(wù)器的調(diào)試、維護(hù)都有不同的標(biāo)準(zhǔn)，給日常維護(hù)工作帶來不便。（2）服務(wù)器資源利用率不高。每臺(tái)部署了業(yè)務(wù)系統(tǒng)的物理服務(wù)器，因業(yè)務(wù)的不同，資源利用率存在很大差異。高峰時(shí)期有的物理服務(wù)器負(fù)載能力能達(dá)到90%，而有的物理服務(wù)器負(fù)載能力常年只有10%左右。（3）兼容性不高，造成物理服務(wù)器資源浪費(fèi)。現(xiàn)在的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，因受到數(shù)據(jù)庫(kù)、中間件等軟件環(huán)境的限制，一臺(tái)物理服務(wù)器只能部署一套業(yè)務(wù)系統(tǒng)，無法做到多業(yè)務(wù)系統(tǒng)并存于一臺(tái)物理服務(wù)器。這樣就造成了物理服務(wù)器資源的浪費(fèi)。（4）業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移性不好，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)存在安全隱患。目前的統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，因?yàn)槌Ｄ瓴荒荜P(guān)機(jī)，有的物理服務(wù)器已經(jīng)連續(xù)運(yùn)行五年以上。一旦該物理服務(wù)的硬件設(shè)備損壞，將對(duì)數(shù)據(jù)造成不可挽回的損失。如果將其遷移到新的物理服務(wù)器，又因?yàn)榇嬖诩嫒菪缘膯栴}，也容易造成數(shù)據(jù)損失。（5）運(yùn)維成本的增加。因?yàn)槊總€(gè)統(tǒng)計(jì)都需要一臺(tái)物理服務(wù)器，所以隨著業(yè)務(wù)的發(fā)展需要購(gòu)置大量的服務(wù)器，與此同時(shí)，將導(dǎo)致電費(fèi)、空調(diào)制冷成本以及其他一些設(shè)施成本不斷增加。而隨著服務(wù)器的增多，管理服務(wù)器的相關(guān)人員也是要隨之增加，但是管理人員的增多又將導(dǎo)致信息安全容易出現(xiàn)問題。

4 統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)對(duì)虛擬化平臺(tái)的需求分析

針對(duì)目前統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)部署在物理服務(wù)器上存在的種種不足，虛擬化平臺(tái)必須滿足下列需求，才能滿足新的業(yè)務(wù)發(fā)展要求。

（1）高可靠性需求。虛擬化平臺(tái)的可靠性必須優(yōu)于物理服務(wù)器，在日常使用中能在出現(xiàn)故障后快速地進(jìn)行恢復(fù)。（2）高性能性需求。能夠根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求高低，自由地分配CPU、內(nèi)存、磁盤存儲(chǔ)空間等，做到按需分配。（3）易管理性需求。虛擬化系統(tǒng)的管理應(yīng)實(shí)現(xiàn)虛擬服務(wù)器的集中化、遠(yuǎn)程化、自動(dòng)化的管理，從而大幅提升管理效率。（4）易遷移性需求。系統(tǒng)上線、終端遷移不影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)連續(xù)性，將用戶的切換工作量降到最低，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)完整遷移。（5）可擴(kuò)展性需求?，F(xiàn)有虛擬化系統(tǒng)支持主機(jī)計(jì)算節(jié)點(diǎn)、管理節(jié)點(diǎn)擴(kuò)容；現(xiàn)有虛擬化系統(tǒng)支持存儲(chǔ)擴(kuò)容；現(xiàn)有虛擬化系統(tǒng)支持用戶虛擬機(jī)規(guī)格的擴(kuò)展；移動(dòng)辦公和數(shù)傳支持用戶數(shù)量平滑擴(kuò)容。

5 實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)的不足

虛擬化發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)具備了非常成熟的技術(shù)。但是隨著技術(shù)的更新，需求的多樣性的增加，任何技術(shù)都會(huì)暴露出一些問題和不足。虛擬化技術(shù)也存在相同的問題。

（1）對(duì)老的服務(wù)器操作系統(tǒng)兼容性不高。服務(wù)器操作系統(tǒng)經(jīng)過多年發(fā)展，各平臺(tái)各版本的數(shù)量已經(jīng)非常多了。以華為虛擬化平臺(tái)為例，對(duì)Windows平臺(tái)的Server2000操作系統(tǒng)支持就不是很好。而在實(shí)際的統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中，依舊有業(yè)務(wù)要部署在Server2000操作系統(tǒng)中。（2）對(duì)國(guó)內(nèi)的Linux平臺(tái)操作系統(tǒng)兼容性不高。目前國(guó)內(nèi)大力提倡發(fā)展使用國(guó)產(chǎn)軟件系統(tǒng)，中標(biāo)麒麟作為國(guó)內(nèi)比較大的Linux平臺(tái)操作系統(tǒng)軟件，在華為虛擬化平臺(tái)中，支持不是很好，只兼容少數(shù)幾個(gè)版本號(hào)。（3）I/O性能瓶頸。虛擬服務(wù)器與物理服務(wù)器相比，I/O讀寫性能降低了很多。這就導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的性能大大降低，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)不得不部署在物理服務(wù)器上。（4）更新升級(jí)困難。物理服務(wù)器升級(jí)一些必要的驅(qū)動(dòng)時(shí)，必須考慮虛擬化平臺(tái)是否會(huì)受影響，從而導(dǎo)致虛擬化平臺(tái)不可用。

6 結(jié) 論

目前，江西省統(tǒng)計(jì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)大都已經(jīng)遷移到華為虛擬化平臺(tái)上，各系統(tǒng)基本運(yùn)行穩(wěn)定，但也依舊存在一些不足之處。未來將繼續(xù)與華為保持密切合作，運(yùn)用最新的虛擬化技術(shù)，更好地服務(wù)于統(tǒng)計(jì)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張敏，陳云海.虛擬化技術(shù)在新一代云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用研究 [J].廣東通信技術(shù)，2009，29（5）：35-39.

[2] 劉剛.服務(wù)器虛擬化技術(shù) [J].硅谷，2012，5（15）：37+13.

作者簡(jiǎn)介：鄧帥（1983-），男，漢族，江西南昌人，工程師，學(xué)士學(xué)位。研究方向：oracle數(shù)據(jù)庫(kù)。