长安大学数据中心虚拟化建设

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【摘 要】文章从分析数据中心管理面临的问题入手,利用虚拟化技术对服务器与存储设备进行整合,在数据中心虚拟化建设实践的基础上进行分析总结.笔者对如何完善长安大学虚拟化建设进行了思考.

【关 键 词 】数据中心 虚拟化 VMware 存储 服务器

随着互联网和Web技术的兴起,数据中心的战略地位变得越来越重要,数据中心运行的应用越来越多,但很多应用都相互独立,而且在使用率低下、相关隔绝的不同环境中运行.每个应用都追求性能的不断提高,这种需要支持多个应用“孤岛”的分立式基础设施不仅难以变化和扩展,而且管理、集成、安全和备份成本很高.

传统的数据中心正变得过于复杂,成本高昂并且效率低下,数据中心的融合和虚拟化趋势加速了资源的优化及成本的下降.融合、虚拟化及存储对网络性能和安全都提出了更高的要求.而服务器虚拟化不仅大幅提高了服务器资源的使用率,也大幅增加了网络内部的数据业务量.运行在虚拟服务器环境下的应用,要求更低的延迟、更高的吞吐量、更加强壮的服务质量和极高的可靠性HA.将虚拟化术应用到校园网数据中心建设中,较好地解决当前数据中心面临的一系列问题,为数据中心服务器部署提供了一种新的解决方案.

一、数据中心管理面临的问题

随着长安大学信息化的不断发展,信息化规模不断的扩大,传统的数据中心运作模式暴露出了以下几个方面问题.

(一)硬件资源利用率低

从业务系统之间的兼容性与系统的安全性考虑,我校数据中心中各业务系统都在独立的服务器上运行.但实际上服务器硬件资源利用率低,绝大多数资源处于空闲状态；不同厂商之间的存储设备独立运行导致存储资源无法整合；硬件资源严重浪费的同时也增加了运行成本.

(二)存在安全隐患

独立服务器与单一存储部署的业务系统存在单点故障,容错率低.一旦服务器硬件或者存储设备出现故障,系统恢复时间过长,部分数据面临丢失的可能,给管理人员的维护带来很大困难的同时应用系统的正常运行在短时间内也无法保障.

(三)维护管理水平低

不同的硬件平台导致管理人员在操作时要登录不同的设备,在日常维护中加大了管理人员的工作量,无法统一管理的监控导致维护时往往处于被动状态,同时硬件平台的差异性系统备份与快速恢复带来了极大的困难.

二、虚拟化技术

虚拟化是一种用于共享资源,使单一的物理资源划分为许多个别独立的资源的技术手段.反过来虚拟化也可以使得多个独立的物理资源整合为一个统一的资源.虚拟化的好处是在以最小的成本,创造更灵活的系统,可以轻松地提供灵活的部署,先进的自动化,安全和易于管理的优势.

在数据中心的建设中虚拟化主要分为三个方面：服务器虚拟化,存储虚拟化,网络虚拟化.

（一）服务器虚拟化让一台服务器通过如VMware软件,虚拟化为多台机器.服务器虚拟化使管理人员能够灵活地管理Server上的工作负荷,并提供相应的HA和灾难恢复服务.

（二）存储虚拟化有助于使许多存储阵列、池和系统显示为一个单一的资源,提供这些资源的无缝缩放,从而实现更加方便的数据迁移,提高资源利用率和简化的管理规定.

(三)虚拟化的网络是通过不同的虚拟化技术,实现数据平面的虚拟化、控制平面的虚拟化和管理平面虚拟化.

长安大学数据中心虚拟化建设

本着先进、实用的原则,我校利用虚拟化和云计算技术,将学校现有 IT 基础架构转变成基于VMware vSphere的私有云,从而让 IT系统能够通过服务级别自动化提高控制力.降低资金成本和运营成本并最大限度提高 IT 效益,同时保留选择任何应用程序、操作系统或硬件的自由.

通过将学校信息系统移植到云计算环境,保证系统的稳定性和可靠性,提高业务系统的处理性能,系统上线等候时间,提高服务质量和服务水平.目前我校数据中心虚拟化已建设主要包括两个部分：服务器虚拟化与存储虚拟化.

(一)服务器虚拟化

我校服务器的虚拟化采用目前应用较广且比较成熟的VMware虚拟化基础架构,针对我校应用特性所需要的功能,考虑到可靠性的需要,配置了四台四路服务器做为基本运行平台,其中每两台为一组部署集群,利用VMware HA高可用性.其所有虚拟机均会得到保护,使虚拟机在主机发生故障之后可以自动重新启动.

(二)存储虚拟化

我校于2012年完了服务器虚拟化项目,通过将应用系统部署于虚拟化服务器中取得了非常好的成效,但随着业务系统和数据的快速增长,系统存储磁盘老化,存储单点故障隐患不断提升.考虑到部分重要应用运行的连续性与数据的安全性,我校采用了硬件vplex作为存储虚拟化整合平台.通过存储虚拟化平台对现有存储资源以及新购存储设备进行虚拟化,实现统一管理,节约开支；保证核心业务系统的高数据安全,高连续可用,任何物理设备故障,甚至单台阵列彻底失效都不会影响到业务系统的正常运行.

通过对数据中心存储虚拟化的建设,应用系统只需要访问虚拟化存储,而不需要直接管理后端的具体的存储系统；通过存储虚拟化,对异构存储系统进行统一管理,同时对于重要的应用系统达到两台存储之间双活,对数据进行跨存储的本地及远程保护,统一管理接口和访问接口.

结束语

建设长安大学校园私有云是今后几年我校信息化建设的重点工作,而虚拟化技术作为私有云的具体实践者在我校已经开始被使用.服务器虚拟化,存储虚拟化都已经相对成熟.经过几年来对虚拟化技术的探索和实践,对数据中心虚拟化的实施部署、备份恢复等方面都有了充足的经验.今后我校将进一步扩大虚拟化集群规模,进校内云平台建设,在完善数据中心虚拟化平台建设的同时探索虚拟化桌面应用,以服务于师生教学、科研任务为目标,探索符合数字化校园发展的云计算、云服务平台建设之路.