服务器虚拟化投标技术方案纯方案16页.docx
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服务器虚拟化投标技术方案纯方案16页
1概述
1.1项目背景
随着信息化技术的发展,聊城大学计算机学院数据中心信息化应用系统的更新换代和不断增长且集中的业务对IT基础设施的要求越来越高,数据中心需要更为快速的提供所需能力。
但如果购买新的服务器等设备,不仅会增加采购和运作成本,还会带来更多供电和冷却的开支,并且服务器资源还没有得到充分的利用。
传统数据中心服务器的工作负载只有15%-35%,导致了大量的硬件、空间以及电力的浪费。
同时由于不同应用程序和操作系统等兼容性的问题,通常一台服务器只部署1-2种应用系统,来保证业务系统的稳定性。
这会导致服务器数量的不断增长。
而购置新服务器是繁琐申请流程,并且耗费大量人力物力,往往1-2月去部署新业务系统,这使得IT部门更加难以应对业务快速成长和不断变动的需求。
例如,对于新业务系统平台的供应和拆除需求,往往就需要消耗大量宝贵的资源和时间。
从安全角度来看,虚拟化技术提升了X86服务器的可靠性、可用性,从基础架构层面获得了原先单机系统无法想象的功能,大大提高了业务连续性的级别,降低了故障率、减少了系统宕机的时间。
从服务器的角度来看,虚拟化技术让每台设备都能托管多种操作系统,最大化了利用率,降低了服务器数量。
从存储的角度来看,虚拟化技术可网络化、整合磁盘设备,并让多个服务器共享磁盘设备,从而提高了利用率。
从应用的角度来看,虚拟化技术将应用计算从用户设备中分离出来,并在数据中心对应用及相关数据进行整合,通过集中化技术改善了管理和系统安全性。
通过分析部署软件资产使用行为和虚拟化资源统计等,服务虚拟化可以帮助信息中心管理团队来控制软件生命周期和制定可预见性的采购计划,从而帮助确保可靠的服务交付过程。
采用虚拟化技术,将现有物理服务器资源进行整合,实现数据中心机房应用服务器的后台虚拟化,把一台物理服务器虚拟化成多台虚拟的计算机(虚拟机),部署不同的应用系统和服务,提高资源利用率;
提供集中式的虚拟化管理平台,远程随时随地维护数据中心机房服务器、虚拟机、网络、数据存储,管理员远程部署业务,实时监控业务运行情况,资源按需调整,并提供“故障动态迁移”、“负载均衡”等高可用性功能,高弹性计算能力用以支持信息化建设中各项业务的稳定、高效运行。
1.2问题分析
1)运营成本高:
数据中心硬件成本高,运营和维护成本高,包括数据中心空间、机柜、网线、耗电量、空调冷气和人力成本等。
2)设备利用率低:
对于IT基础应用的服务器,大多是Intel架构的服务器,这一类的应用通常表现为文件的打印服务器、文件服务器、网页服务器、计费服务器等。
大多数服务器系统资源的利用率在10%~15%,每个服务器都是单机,因此可用性差;如果都配置为双机模式,则成本更高。
3)可管理性差:
服务器数量多,难于管理;新服务器和应用的部署时间长,如搭建临时考试系统环境,环境搭建费时费力;系统维护和升级或者扩容时候需要停机进行,造成应用中断。
对于重要应用服务器,为保证核心应用的安全性,需要双机冗余或者多机安全备份,造成服务器数量增加,服务器管理复杂。
4)兼容性问题:
系统和应用迁移到新的硬件时,需要与旧的系统兼容的系统,但是架构、安全和兼容性方面的问题导致必须指定不同的物理服务器来运行,每增加一个应用系统就需要增加一台物理服务器。
如果按照传统方式去建设前述的各个信息化建设项目,将不可避免的带来各种局限性,后期的运行维护工作会越来越复杂,而将来信息化建设进一步推进之后,包括对行业云的建设,必然要面临系统和数据的集成带来极大的难度,如果以此次信息化建设项目为契机,进行虚拟化后化改造,建立大数据中心基础平台,将有效的解决以上面临的各种问题,并且,还可以将以前建设的各项业务系统逐步向大数据中心进行迁移。
将来新的信息化应用上线,也可以非常简单快速的部署,而不必要为每一套业务应用购买相应的基础设施,弹性的扩展数据中心的应用业务,为科研中心私有云的搭建奠定基础,让信息化水平迈上一个新的台阶。
1.3项目目标
为进一步加强聊城大学计算机学院数据中心信息化基础设施的建设,保障各科研业务系统安全、稳定、高效运行,规划建设虚拟化服务器集群系统,从而可以实现业务系统主动的风险回避,反应性容错和智能化管理等要求,通过服务器虚拟化集群解决方案,充分利用高性能服务器的资源,在少量服务器上部署更多的业务应用系统,从而有效提高了业务的灵活性,降低了设备采购成本;同时还可以快速部署和维护业务应用系统,从而有效提高IT管理维护效率;部署虚拟化集群后,使得新一代数据中心设备具有更高的效率和可用性,能够根据业务系统不同阶段的需求,弹性分配资源,从而提高业务系统稳定性和扩展性。
采用虚拟化整合后的需要达到的目标如下:
1、通过虚拟化平台来实现成本节约和运行效率的提升。
2、通过单一控制台视图,使用统一的集成管理工具来管理物理、虚拟和云环境。
2解决方案
2.1方案总体设计
2.1.1设计目标
通过安装部署华网服务器虚拟化软件以及华网云管理平台,可充分满足用户对服务器在高效性、安全性、可靠性、可管理性、可扩展性等各方面的需求。
1)高效性
提高服务器资源利用率,降低能耗,降低系统整体成本。
2)安全性、可靠性
没有直接影响系统整体架构的单点故障;对于业务连续性要求较高的应用,支持HA(高可用性),某些功能组件出现故障也不影响用户应用;对于涉及重要数据的应用,部署存储多路径;部署应用监控、报警机制,如有需要,开启负载均衡,保证业务的最佳性能。
3)可管理性
集中式统一管理,可在控制台监控和查看所有服务器和虚拟机的应用。
4)可扩展性
当需要有新的应用或者服务器主机数量发生变化时,可很容易地适应,无需重新设计整个基础设施。
2.1.2设计原则
2.2服务器虚拟化解决方案——搭建小型云数据中心
2.2.1华网服务器虚拟化软件简介
华网服务器虚拟化软件是完整的服务器虚拟化软件,为区域网络、多服务器共建一个资源池,通过B/S架构集中化管理,根据业务需要动态创建、删除、备份虚拟机,快速部署虚拟的业务环境,动态迁移虚拟机保证业务连续性,并提供数据共享存储管理,性能实时监测,和故障报警等。
该软件充分提升了服务器利用率,降低了数据中心运营成本,简化了管理和维护。
华网服务器虚拟化软件由两个部分组成:
1)虚拟化运行节点:
以内核虚拟机技术KVM为基础,是为其专门定制精简的底层平台,部署在实体物理服务器上,使得一台服务器上可运行多个虚拟机,每个虚拟机互相独立,安装各自的操作系统和应用,为不同的用户群体提供相互独立的服务。
2)多服务器管理节点:
IT管理员可以查看和管理虚拟化环境内的所有组件,通过浏览器访问管理节点,由单一的GUI接口实现对资源池、服务器、虚拟机、数据存储、镜像等功能组件进行管理,同时包括对资源的实时性能监测、在线迁移、事件跟踪查询等。
2.2.2华网服务器虚拟化软件架构图
2.2.3方案设计
2.2.3.1服务器虚整合
1)一台服务器上可运行多个虚拟机,支持每台虚拟机安装不同的操作系统,搭建不同的应用系统;
2)虚拟机之间互相隔离,一台出现故障,不会影响其他虚拟机业务运行;
3)虚拟服务器支持windows、Linux、Unix系列常用操作系统;
4)可将服务器利用率提升至85%以上。
2.2.3.2简化的B/S集中管理
1)使用统一控制台集中管理多服务器资源,B/S架构;
2)为区域网络、异构CPU的物理服务器共建一个资源池;
3)根据业务需要动态创建、删除、备份管理虚拟机;
4)提供虚拟机远程操作控制台,相当于计算机显示器,可快速部署虚拟业务环境;
5)共享存储规划和管理,资源合理调配;
6)事件日志分类查询;
7)报警跟踪处理;
2.2.3.3基于虚拟服务器的共享存储
1)虚拟服务器数据存储使用共享的存储设备(FC、ISCSI、NFS协议存储);
2)通过区域网络共享存储方式,确保数据的安全稳定性,同时方便业务故障的快速迁移;
2.2.3.4虚拟机动态迁移
1)物理服务器故障,可在线迁移虚拟机到另一台服务器上,不中断服务,保证业务连续性;
2)高峰时段,将虚拟机迁移到当前限制运算能力多的服务器,保证应用服务质量,动态平衡数据中心的负载;
3)维护检修,可将虚拟机迁移到另一台物理服务器上运行;
2.2.3.5性能实时监测预警
1)实时服务器、虚拟机实时运行状态,合理调配虚拟机资源(CPU、内存、磁盘、网络等);
2)提供最近10分钟、1小时、1周、1个月、1年的统计分析;
3)通过监测数据,当主机、虚拟机的CPU、内存达到临界值,以邮件、短信的方式及时提醒管理员提前预警,为实现资源池内服务器负载均衡提供依据;
2.2.3.6备份与恢复
1)远程虚拟机在线打快照;
2)当虚拟服务器报错影响业务正常运行,可快速恢复,避免系统故障带来的业务中断;
3方案价值
3.1提高设备利用率
实现服务器整合,将共用的基础架构资源聚合到一个池中,消除旧的“单服务器单应用”模式,在一台服务器上可运行多个操作系统和应用,使得服务器的负载处于60%~80%的状态,有效地提高服务器的使用率;通过共享的数据存储,改变了传统直连存储设备或者使用本地存储的模式,让数据共享,设备得到充分的利用,在出现故障的时候方便业务快速迁移。
另外,虚拟的架构解决了多个应用兼容性冲突,新老应用不能同时部署的问题,大大减少额外的硬件投资。
3.2降低数据中心运营成本
大型数据中心,通过虚拟化,按5—10:
1的比例,让一台物理服务器上运行多个虚拟机,从硬件成本上节省开支,由于服务器及相关IT硬件更少,减少了占地空间,以及相应的机房、电力和散热支出,通过集中化的管理和优化方案,可以提高服务器/管理员比率,人员需求也相应减少,从整体上降低数据中心运营成本。
3.2.1硬件成本节省
合并比例:
单台物理服务器虚拟出的虚拟机数量
占用部署成本
服务器数量
虚拟比列
投资回报
20台物理服务器*4万/台=80万
虚拟构建总体费用:
81万
共享存储区域网络投资=32万
3台新的AMD和Intel服务器=15万
虚拟化软件授权(4颗CPU/台*2万/颗)=24万
IT人员培训,管理维护费用=10万
>20台
7:
1
8-18个月
100台物理服务器*5万/台=500万
虚拟构建总体费用=360万
共享存储、网络投资=60万
20新的AMD和Intel服务器=100万
虚拟化软件授权(4颗CPU/台*2万/颗)=160万
IT人员培训、管理费用=40万
100台
5:
1
节约140万
100台
10:
1
节约230万
3.2.2电力成本节省
虚拟化前
虚拟化后
虚拟比例
节省成本
工业用电1元/度
一台机架服务器每月耗电=3000元
20台耗电=6万/月
3台耗电=9000元
7:
1
节省5万
100台耗电=30万/月
20台耗电=6万
10:
1
节省24万
3.2.3管理人员投入的节省
简化IT,降低信息中心人力成本,从“10~30服务器/管理员”到“30~100服务器/管理员”,管理维护成本减少50%。
3.3保持终端用户信息业务访问的持续性
建立区域网络内的服务器资源池,供应用系统动态调用,一旦应用由于资源不足,或者物理服务器故障,通过手动、自动迁移方式将虚拟机迁移到新的服务器上继续运行,各应用所需的数据通过统一共享存储设备存储,消除信息孤岛,按照云存储方式做备份存储,确保数据安全,从而高度保证了各信息化应用的持续稳定运行。
3.4快速响应新应用部署,IT业务架构弹性扩展
通过虚拟化管理架构,形成云数据中心,将原有的应用系统的服务器逐步加入到云数据中心,实现原有系统的云化,加快新服务器和应用的部署,大大降低服务器重建和应用加载时间,还可主动地提前规划资源增长,这样对客户和应用的需求响应快速。
即使IT业务扩展迅速,新增应用系统将不再必须购买服务器才能够部署,可以充分的利用资源池,快速上线运行。
3.5简化IT管理架构,提高管理水平
从传统手工静态管理方式中解放出来,安装配置、管理全中文界面,提供了丰富的远程管理和控制界面,实现足不出户就可管理大批量服务器、虚拟机、存储、网络等资源;计划内停机时间缩短,维护不会影响终端业务运行,可以进行快速的硬件维护和升级。
另外,可以方便IT管理人员搭建测试、实验环境,在企业搭建生产应用环境前,提前评估建立环境所需的资源,
4方案优势
4.1服务器虚拟化性价比高,部署成本低
无需单独购买集中管理服务器,在中小规模部署上有着很大优势,采用全裸架构,无需绑定操作系统即可搭建虚拟化平台,而且部署是即装即用的部署,同时,使用统一云管理平台,全新的B/S架构,只需要一台简单的PC既可以集中式管理整个区域网络内的服务器资源,没有额外的投入,不存在单点故障问题。
4.2基于云计算的管理架构
云平台基于云计算的管理架构,管理、运营、自助3+1,实现了IASS层的基础设施虚拟化和管理,并提供了同一的云管理平台、运营平台和自助服务门户,在中小规模部署上有着很大优势,同时也是搭建可提供云计算服务的大型数据中心最佳解决方案,无多余组件安装和单独授权许可,在同类方案中性价比高。
4.3采用B/S架构,设计简单符合国内用户习惯
从安装、配置管理统一的中文界面,功能操作简单直观,相对于国外VMWare、思杰等产品,产品设计全英文,或者部分提供中文界面,产品组件多,为了实现部分功能需安装插件或者重新购买授权才能实现,通过市场调研分析,更关注国内用户的需求,产品设计、体验、管理需求更符合中国国情,测试体验就可上手,不需要专业培训。
4.4提供API接口,个性功能定制开发
提供标准的API接口,方便定制行业个性化的应用,可根据用户个性化的需求定制功能到数据中心管理平台,如:
整合身份认证、短信接口、邮件、及时通讯等,还可根据用户共性的需求定制开发,让管理更人性化。
同时提供了与F5负载均衡设备的整合,更方便有效实现云数据中心的负载均衡,并且在在管理、配置和维护上更简单。
4.5优质的本地的服务与支持
针对国内用户研发的产品,相对国外软件来说,其服务和技术支持来说具有天然的优势,能够提供更加直接的沟通交流,提供厂商专业技术团队上门服务和技术支持,负责培训管理员,实时的在线咨询和客服。
而国外不同时厂商的产品都通过代理,服务支持要么通过电话不方便,要么服务的技术人员有限,无法及时响应,而管理人员还需学习和适应,并要经过专业培训和指导,带来极大的不变和成本。
5方案部署实施
5.1服务器虚拟化华网服务器虚拟化软件部署
5.1.1第一步:
裸机部署虚拟化软件
在已经安装了操作系统的物理服务器上部署虚拟化软件,或者从裸机部署,在物理服务器插入光盘,系统自动识别进入安装界面,支持从裸机安装,整个过程傻瓜式,十分简单;安装要求服务器的CPU架构支持X86,并开启虚拟化功能。
1、第一步配置主机名和网络,系统自动识别显示当前物理服务器的所有网卡,管理员进行配置,可以将不同的网卡配置在不同的网段;
2、第二步配置默认的root密码,当其他机器访问该机器时需登录认证。
3、安装完成以后,从驱动器中弹出安装CD,然后选择“重新引导”,服务器重启之后即安装完成。
整个过程5到6分钟即可完成,全中文界面,安装迅速,操作简单,没有技术经验也可独立完成。
5.1.2第二步:
控制端配置和连接
每一台安装了虚拟化软件的物理服务器都可以作为控制端VCenter,管理员通过一台普通PC机或者笔记本,在浏览器输入其中任意一台服务器的IP地址,进入配置界面将其设置为主控端VCenter,来管理其他所有的服务器资源。
设置完控制节点VCenter后,需要配置控制端数据库的连接,该数据库用来存放所有服务器的管理操作信息,可以选择本地存储和远端存储,建议选择远端存储安全性更强,当需要更换控制节点VCenter时,将保留之前的管理操作的所有数据。
管理员输入主控端服务器的IP地址进入云数据中心平台的登录界面,输入默认的账号admin和密码admin,登录进入。
5.3原有业务迁移工作
5.3.1PTV迁移
对已有的业务环境进行分析,不同的服务器业务所需的性能进行评估,在创建虚拟机时做好规划,PTV迁移主要是针对将现有的物理环境迁移至虚拟机中,通过迁移工具完成,不同的操作系统提供不同的迁移方式:
第一步:
物理环境备份,可备份整个镜像或者C盘镜像,不中断物理环境业务运行;
第二步:
进行虚拟镜像转换;
第三步:
验证镜像启动是否正常;
第四步:
拷贝至共享文件目录下,创建虚拟机时从该物理环境镜像部署业务,完成迁移;
5.3.2VTV迁移
VTV迁移是指将业务环境从虚拟环境迁移到我们噢易的虚拟机环境中,主要是对部署在VMWare、微软等虚拟机环境中的业务进行迁移:
第一步:
保存虚拟机镜像;
第二步:
虚拟机镜像格式转换;
第三步:
验证虚拟镜像启动是否正常;
第四步:
在平台创建虚拟机时,从该虚拟镜像部署环境,从而完成VTV迁移;
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