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一、数据中心面临的挑战
随着IT技术的飞速发展和教育信息化的普及,各地陆续建立起教育城域网数据中心,相应的软、硬件资源得到极大的丰富。基于传统IT架构模式下的教育数据中心,各种问题也在使用中不断暴露。
首先,资源利用率低,闲置率高,运行效率低。其次,应用越多,服务器越多,机房空间日渐紧张。最后,应急处理响应时间慢,服务保障差。此外,服务器数量越大,闲置的数量越多,数据中心运维成本就越高。
二、服务器虚拟化技术
虚拟化技术正是解决数据中心问题、优化数据中心业务的必由之路。服务器虚拟化是一种软件技术,将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,通过区分资源的优先次序,并随时随地将物理服务器资源分配给最需要的虚拟服务器来简化管理和提高效率,用户不再受限于物理上的界限,而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,从而提高资源的利用率,简化系统管理,实现服务器整合,让IT对业务的变化更具适应力。
三、刀片服务器与虚拟技术的结合
刀片服务器是在标准高度的机架式机箱内插装多个卡式的服务器单元,实现高可用和高密度。每一块“刀片”实际上就是一块系统主板,类似于一个个独立的服务器。在这种模式下,每一块“刀片”运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。当刀片服务器出现问题时,管理员可以立即更换并马上启用。
此外,由于刀片服务器共用一套电源、冷却设备、管理硬件、布线系统和基础设施,当刀片达到一定数量时可以极大地降低每台服务器的建设成本,节省机房空间,同时产生的热量较相同密度的机架式服务器少,节省了能源消耗的成本,也减少了冷却系统的耗电量。
从虚拟技术的角度,刀片服务器在某种程度上更符合虚拟化技术的思维方式,也更有利于虚拟化技术的部署和应用,因此刀片是用于服务器虚拟化部署的最佳平台。
四、刀片虚拟化技术在教育城域网数据中心的应用
广州市越秀区教育城域网数据中心建设于2002年,当时设计以采用机架服务器为主,面向全区中小学及公众提供教育网站、电子邮件、DNS、OA办公自动化、学区支撑平台等共20多个应用系统服务。随着区域教育信息化应用建设的不断发展,常年有若干资源系统需要供区内学校试用比较。根据经验,部分应用占用服务器的资源不到20%,这造成部分服务器资源的浪费。为此,我们在2009年的数据中心升级改造中采购了一台IBM Blade Center H刀片机箱、3块HS21刀片服务器和5块HS22刀片服务器,并配置了一套5TB容量的IBM DS4800存储系统,实施过程中尝试采用虚拟化技术对部分应用进行整合。
在现实的数据中心应用中,往往还需要根据服务器安全等级把网络划分成多个区域,不同服务器放在不同的区域中。同样,在VMware ESXi中每个虚拟服务器都可以配置一个或多个虚拟网卡,且每个网卡都有其独立的IP地址和MAC地址,我们可以借助虚拟网络连接功能,使用虚拟交换机在ESXi主机内创建一个虚拟网络。我们在虚拟交换机中根据实际的安全等级需要配置了多个port group,对应若干个VLAN,同时连接ESXi主机的物理交换机端口启用Trunk。使用虚拟局域网后,可以在数据中心原有的物理局域网的上层覆盖一个逻辑局域网来隔离网络流量,以实现虚拟服务器的安全性和负载分离。
依据规划,创建虚拟服务器,安装配置相应的操作平台和应用软件。安装虚拟服务器操作系统时,虚拟服务器的光驱尽量采用光盘映像方式,这样安装的速度会较使用ESXi主机光驱或者VI Client所在的客户机光驱快很多。在VI Client中,可以通过“Open Console”远程操作和管理指定的虚拟服务器。最后,还必须在虚拟服务器的系统中安装“Vmware Tools”工具包。
4.虚拟化效果实现
经过一段时间的运行、测试和优化,我们在这台ESXi主机上部署的虚拟服务器增加到了5台,把几个新资源试用的服务也整合到其中。通过在刀片服务器上的虚拟化解决方案,充分发挥了HS21两个四核处理器和内存等硬件资源的利用率。由于ESXi中每创建一个虚拟CPU处理器就会分配一个物理处理器供其使用,所以理论上这台HS21服务器可以部署6~7台虚拟服务器,以达到资源的最大利用率,这样比单一服务器提供单一服务的模式可以提高50%甚至更高的利用率,同时也大大节省了服务器支持和维护成本。
(作者单位:广东广州市越秀区教育信息中心)
随着IT技术的飞速发展和教育信息化的普及,各地陆续建立起教育城域网数据中心,相应的软、硬件资源得到极大的丰富。基于传统IT架构模式下的教育数据中心,各种问题也在使用中不断暴露。
首先,资源利用率低,闲置率高,运行效率低。其次,应用越多,服务器越多,机房空间日渐紧张。最后,应急处理响应时间慢,服务保障差。此外,服务器数量越大,闲置的数量越多,数据中心运维成本就越高。
二、服务器虚拟化技术
虚拟化技术正是解决数据中心问题、优化数据中心业务的必由之路。服务器虚拟化是一种软件技术,将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,通过区分资源的优先次序,并随时随地将物理服务器资源分配给最需要的虚拟服务器来简化管理和提高效率,用户不再受限于物理上的界限,而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,从而提高资源的利用率,简化系统管理,实现服务器整合,让IT对业务的变化更具适应力。
三、刀片服务器与虚拟技术的结合
刀片服务器是在标准高度的机架式机箱内插装多个卡式的服务器单元,实现高可用和高密度。每一块“刀片”实际上就是一块系统主板,类似于一个个独立的服务器。在这种模式下,每一块“刀片”运行自己的系统,服务于指定的不同用户群,相互之间没有关联。当刀片服务器出现问题时,管理员可以立即更换并马上启用。
此外,由于刀片服务器共用一套电源、冷却设备、管理硬件、布线系统和基础设施,当刀片达到一定数量时可以极大地降低每台服务器的建设成本,节省机房空间,同时产生的热量较相同密度的机架式服务器少,节省了能源消耗的成本,也减少了冷却系统的耗电量。
从虚拟技术的角度,刀片服务器在某种程度上更符合虚拟化技术的思维方式,也更有利于虚拟化技术的部署和应用,因此刀片是用于服务器虚拟化部署的最佳平台。
四、刀片虚拟化技术在教育城域网数据中心的应用
广州市越秀区教育城域网数据中心建设于2002年,当时设计以采用机架服务器为主,面向全区中小学及公众提供教育网站、电子邮件、DNS、OA办公自动化、学区支撑平台等共20多个应用系统服务。随着区域教育信息化应用建设的不断发展,常年有若干资源系统需要供区内学校试用比较。根据经验,部分应用占用服务器的资源不到20%,这造成部分服务器资源的浪费。为此,我们在2009年的数据中心升级改造中采购了一台IBM Blade Center H刀片机箱、3块HS21刀片服务器和5块HS22刀片服务器,并配置了一套5TB容量的IBM DS4800存储系统,实施过程中尝试采用虚拟化技术对部分应用进行整合。
在现实的数据中心应用中,往往还需要根据服务器安全等级把网络划分成多个区域,不同服务器放在不同的区域中。同样,在VMware ESXi中每个虚拟服务器都可以配置一个或多个虚拟网卡,且每个网卡都有其独立的IP地址和MAC地址,我们可以借助虚拟网络连接功能,使用虚拟交换机在ESXi主机内创建一个虚拟网络。我们在虚拟交换机中根据实际的安全等级需要配置了多个port group,对应若干个VLAN,同时连接ESXi主机的物理交换机端口启用Trunk。使用虚拟局域网后,可以在数据中心原有的物理局域网的上层覆盖一个逻辑局域网来隔离网络流量,以实现虚拟服务器的安全性和负载分离。
依据规划,创建虚拟服务器,安装配置相应的操作平台和应用软件。安装虚拟服务器操作系统时,虚拟服务器的光驱尽量采用光盘映像方式,这样安装的速度会较使用ESXi主机光驱或者VI Client所在的客户机光驱快很多。在VI Client中,可以通过“Open Console”远程操作和管理指定的虚拟服务器。最后,还必须在虚拟服务器的系统中安装“Vmware Tools”工具包。
4.虚拟化效果实现
经过一段时间的运行、测试和优化,我们在这台ESXi主机上部署的虚拟服务器增加到了5台,把几个新资源试用的服务也整合到其中。通过在刀片服务器上的虚拟化解决方案,充分发挥了HS21两个四核处理器和内存等硬件资源的利用率。由于ESXi中每创建一个虚拟CPU处理器就会分配一个物理处理器供其使用,所以理论上这台HS21服务器可以部署6~7台虚拟服务器,以达到资源的最大利用率,这样比单一服务器提供单一服务的模式可以提高50%甚至更高的利用率,同时也大大节省了服务器支持和维护成本。
(作者单位:广东广州市越秀区教育信息中心)