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摘要：随着公安交通管理信息化工作的纵深发展，公安交通管理数据中心服务器的应用与管理问题日益突出，本文对所在单位数据中心服务器运维管理面临的问题进行了分析，并切合实际，研究利用VMware虚拟化技术进行解决。
关键词：虚拟化；交通管理；数据中心；VMware
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01
VMware Virtualization Technology Applications Study in
in the Public Security Traffic Management Data Center
Chen Fei,Zhang Jie
(Ministry of Public Security Traffic Management Research Institute,Wuxi 214151,China)
Abstract:With the public security traffic management work in-depth development of information technology,public security and traffic management applications and data center server management issues become increasingly prominent,the paper unit operation and maintenance management data center server problems were analyzed,and practical research With VMware virtualization technology to solve.
Keywords:Virtualization;Traffic management;Data center;VMware
一、研究背景
公安部交通管理科学研究所数据中心部署了国产机动产品公告查询及技术参数下载，公安交通管理业务统计监管、法定证照发行、信息交换、信息备份、网上技术支持，公安部国有资产管理、财务信息化，软件压力测试及安全测试等20余个信息系统和软件，加上软件开发版本控制和测试环境的搭建，需要运行大量的生产、开发和测试用服务器，以上服务器的硬件型号、系统配置繁杂，在运维中主要遇到以下问题：一是服务器数量不断增加，耗电量和散热量急剧上升，不得不对机房供电系统和制冷系统进行扩容改造；二是故障率偏高，应用非计划宕机时间、次数增多，业务连续性无法保障；三是兼容性差，系统和应用迁移困难；四是资源分配不合理，利用率低；五是系统安全保障、灾难恢复和数据备份等变得越来越复杂，维护量增大，管理难度加大；六是无法应对业务变化需求。传统模式一个新应用的部署需要历经预算、采购、安装测试和上线等过程，周期长达数周至数月，难以及时响应业务需求；七是服务器随系统及应用增加而增加的模式受制于机房空间等条件，难以为继。
二、解决方案
目前，服务器虚拟化平台主要有：VMware vSphere、Microsoft Hyper-V和Citrix Systems XenServer等产品，其中以VMware vSphere应用较为广泛。
（一）具体方案
通過前期调研和比较，拟利用VMware vSphere5.0企业版6+1包和已购及新购的3台HP DL580G7服务器，2台IBM DS4700存储，2台IBM SAN交换机及带库、管理和备份用服务器等设备构建我所数据中心虚拟化平台。其中，vSphere是VMware推出的基于云的新一代数据中心虚拟化套件，提供了虚拟化基础架构、高可用性、集中管理、监控等一整套解决方案，主要由ESX/ESXi、vCenter和vSphere Client等组件组成。ESX/ESXi是物理服务器的虚拟化层，它将处理器、内存、存储器和资源虚拟化为多个虚拟机，是vSphere服务器虚拟化基础架构组件；vCenter用于集中管理ESX/ESXi及其上的虚拟机，可通过其配置ESX/ESXi Cluster，实现HA、DRS、VMotion等高可用性功能；vSphere Client是vSphere 管理客户端，用于直接连接ESX/ESXi主机实现基本管理任务，或通过连接vCenter实现ESX/ESXi和VM的集中管理。方案拓扑图如下：
（二）预期效果
1.整合服务器资源。打破原有服务器的“孤岛”模式，将原来分散的物理服务器转变为按需提供的极富弹性的计算资源池，形成一个大的计算资源群集，提供丰富的服务器资源。同时在电力和冷却成本上获得巨大节省，还可以减少数据中心网络设备费用和所占用的空间等。2.避免过多部署。在实施服务器虚拟化之前，通常需要额外部署一些服务器来满足不时之需。利用服务器虚拟化，可以避免这种额外部署工作，而且能够实现虚拟机的分割使用。3.提升数据保护。通过虚拟化存储整合，使相应的系统和数据迁移到性能更加稳定可靠的专业存储系统上，在提升数据访问性能的同时，利用专业存储阵列系统本身自带的快照备份以及更高级别的RAID模式大幅提升数据信息的安全性。带库备份的实施，保证所有的数据资料保存在专业存储的同时留有副本，消除单点故障。4.提升管理水平。服务器虚拟化后，将更容易实现SLA（Service Level Agreement，服务等级协议）管理。通过虚拟机的文件备份、VM的镜像备份和系统迁移功能，大幅缩短硬件故障和操作系统及应用系统故障恢复时间，减少宕机事件。5.大大简化管理。从单一控制台集中管理、维护，监控虚拟化平台的所有应用系统，通过实时的虚拟化平台监控和自动预警，有效监控系统利用率和性能，降低维护的复杂度和运维管理成本。
三、结语
据测算，虚拟化技术在服务器资源整合中的应用能实现以下目标：35%-75%TCO总体拥有成本的节省；通过整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40％软件硬件成本，生产环境和开发测试环境整合比分别达到10-15：1和15-20：1；每台服务器的平均利用率从5％-15%提高到60%-80%；降低70-80%运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线、耗电量、制冷空调和人力成本等；提高运营效率，部署时间从小时级到分钟级，服务器重建和应用加载时间从20-40小时降低到15-30分钟，之前硬件维护需要的数天/周的变更管理准备和1-3小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。以上方案的实施值得期待。
参考文献：
[1]王淑红,刘晓辉，Microsoft虚拟化应用指南宝典[M].中国铁道出版社,2009
[2]鲁松.计算机虚拟化技术及应用[M].机械工业出版社,2008
[3]王建红.浅论虚拟化及其应用[J].科技广场,2010,7
关键词：虚拟化；交通管理；数据中心；VMware
中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 (2011) 22-0000-01
VMware Virtualization Technology Applications Study in
in the Public Security Traffic Management Data Center
Chen Fei,Zhang Jie
(Ministry of Public Security Traffic Management Research Institute,Wuxi 214151,China)
Abstract:With the public security traffic management work in-depth development of information technology,public security and traffic management applications and data center server management issues become increasingly prominent,the paper unit operation and maintenance management data center server problems were analyzed,and practical research With VMware virtualization technology to solve.
Keywords:Virtualization;Traffic management;Data center;VMware
一、研究背景
公安部交通管理科学研究所数据中心部署了国产机动产品公告查询及技术参数下载，公安交通管理业务统计监管、法定证照发行、信息交换、信息备份、网上技术支持，公安部国有资产管理、财务信息化，软件压力测试及安全测试等20余个信息系统和软件，加上软件开发版本控制和测试环境的搭建，需要运行大量的生产、开发和测试用服务器，以上服务器的硬件型号、系统配置繁杂，在运维中主要遇到以下问题：一是服务器数量不断增加，耗电量和散热量急剧上升，不得不对机房供电系统和制冷系统进行扩容改造；二是故障率偏高，应用非计划宕机时间、次数增多，业务连续性无法保障；三是兼容性差，系统和应用迁移困难；四是资源分配不合理，利用率低；五是系统安全保障、灾难恢复和数据备份等变得越来越复杂，维护量增大，管理难度加大；六是无法应对业务变化需求。传统模式一个新应用的部署需要历经预算、采购、安装测试和上线等过程，周期长达数周至数月，难以及时响应业务需求；七是服务器随系统及应用增加而增加的模式受制于机房空间等条件，难以为继。
二、解决方案
目前，服务器虚拟化平台主要有：VMware vSphere、Microsoft Hyper-V和Citrix Systems XenServer等产品，其中以VMware vSphere应用较为广泛。
（一）具体方案
通過前期调研和比较，拟利用VMware vSphere5.0企业版6+1包和已购及新购的3台HP DL580G7服务器，2台IBM DS4700存储，2台IBM SAN交换机及带库、管理和备份用服务器等设备构建我所数据中心虚拟化平台。其中，vSphere是VMware推出的基于云的新一代数据中心虚拟化套件，提供了虚拟化基础架构、高可用性、集中管理、监控等一整套解决方案，主要由ESX/ESXi、vCenter和vSphere Client等组件组成。ESX/ESXi是物理服务器的虚拟化层，它将处理器、内存、存储器和资源虚拟化为多个虚拟机，是vSphere服务器虚拟化基础架构组件；vCenter用于集中管理ESX/ESXi及其上的虚拟机，可通过其配置ESX/ESXi Cluster，实现HA、DRS、VMotion等高可用性功能；vSphere Client是vSphere 管理客户端，用于直接连接ESX/ESXi主机实现基本管理任务，或通过连接vCenter实现ESX/ESXi和VM的集中管理。方案拓扑图如下：
（二）预期效果
1.整合服务器资源。打破原有服务器的“孤岛”模式，将原来分散的物理服务器转变为按需提供的极富弹性的计算资源池，形成一个大的计算资源群集，提供丰富的服务器资源。同时在电力和冷却成本上获得巨大节省，还可以减少数据中心网络设备费用和所占用的空间等。2.避免过多部署。在实施服务器虚拟化之前，通常需要额外部署一些服务器来满足不时之需。利用服务器虚拟化，可以避免这种额外部署工作，而且能够实现虚拟机的分割使用。3.提升数据保护。通过虚拟化存储整合，使相应的系统和数据迁移到性能更加稳定可靠的专业存储系统上，在提升数据访问性能的同时，利用专业存储阵列系统本身自带的快照备份以及更高级别的RAID模式大幅提升数据信息的安全性。带库备份的实施，保证所有的数据资料保存在专业存储的同时留有副本，消除单点故障。4.提升管理水平。服务器虚拟化后，将更容易实现SLA（Service Level Agreement，服务等级协议）管理。通过虚拟机的文件备份、VM的镜像备份和系统迁移功能，大幅缩短硬件故障和操作系统及应用系统故障恢复时间，减少宕机事件。5.大大简化管理。从单一控制台集中管理、维护，监控虚拟化平台的所有应用系统，通过实时的虚拟化平台监控和自动预警，有效监控系统利用率和性能，降低维护的复杂度和运维管理成本。
三、结语
据测算，虚拟化技术在服务器资源整合中的应用能实现以下目标：35%-75%TCO总体拥有成本的节省；通过整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40％软件硬件成本，生产环境和开发测试环境整合比分别达到10-15：1和15-20：1；每台服务器的平均利用率从5％-15%提高到60%-80%；降低70-80%运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线、耗电量、制冷空调和人力成本等；提高运营效率，部署时间从小时级到分钟级，服务器重建和应用加载时间从20-40小时降低到15-30分钟，之前硬件维护需要的数天/周的变更管理准备和1-3小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。以上方案的实施值得期待。
参考文献：
[1]王淑红,刘晓辉，Microsoft虚拟化应用指南宝典[M].中国铁道出版社,2009
[2]鲁松.计算机虚拟化技术及应用[M].机械工业出版社,2008
[3]王建红.浅论虚拟化及其应用[J].科技广场,2010,7