引言
随着各种应用系统的部署以及专业软件的应用，同一台服务器上运行两个不同的软件或应用系统可能导致的冲突使得电力设计业务服务器的数量不断增加。在满足生产需求的同时，服务器的利用率以及其他管理问题也不断显现出来。
主要表现为：一是服务器利用率低，由于应用系统或专业软件的冲突，往往在服务器上只能部署一种应用系统，造成服务器的使用率不高，只有5％～15％。二是硬件购置成本高，要推广使用新的应用系统及新软件，往往需要再次购置安全、稳定、高效的服务器，需要花费昂贵的购置硬件费用。三是操作系统成本的增长，购置新服务器后，还得购买正版操作系统和新软件，同样需要花费昂贵的购置软件费用。四是机房用电量上升，大量电气设备的启用，使机房成了耗电大户，而设备运转产生的噪声，使得机房环境更差。
经过研究和安装测试，采用服务器虚拟化技术可以解决上述问题。在整合各种应用系统的同时，既提高了硬件的利用率、降低了不断增加的生产成本、有效减少了服务器的占地面积，还为上海电力设计院的网络更新以及新应用系统的推广，提供了更多的利用空间。
1 服务器虚拟化技术
1．1 服务器虚拟化的构建
当下的x86汁算机是专为运行单个操作系统和单个应用程序设计的，因此计算机的诸多功能远未得到允分利用。借助虚拟化，可以在单台物理机上运行多个虚拟机，每个虚拟机都可以在多个环境之间共享同一台物理机的资源。不同的虚拟机可以在同一台物理机上运行不同的操作系统以及多个应用程序。VMware公司是虚拟化领域的市场引领者，使用虚拟化技术的客户已经超过17万家，包括财富100强中的全部企业。
VMware虚拟化平台基于可投入商业使用的体系结构构建。使用像VMware vSphere和VMware ESxi这样的软件，可以转变或“虚拟化”基于x86的计算机的硬件资源(包括cPU、RAM、硬盘和网络控制器)，以创建功能齐全、可像“真实”计算机一样运行其自身操作系统和应用程序的虚拟机。每台虚拟机包含1套完整的系统，因而不会有潜在冲突。
VMware虚拟化技术是在计算机或主机操作系统上面插入1个精简的软件层。该软件层包含一个以动态和透明方式分配硬件资源的虚拟机监视器(或称“管理程序”)。多个操作系统可以同时运行在单台物理机上，彼此之间共享硬件资源。由于是将整台计算机(包括CPU、内存、操作系统和网络设备)封装起来，因此虚拟机可与所有标准的x86操作系统、应用程序和设备驱动程序兼容，同时在单台计算机上运行多个操作系统和应用程序，每个操作系统和应用程序，都可以在需要时访问其所需的资源。
1．2服务器虚拟化的策略
在整合前，制定1个科学的虚拟化实施策略来指导服务器虚拟化工作十分重要。
1)现状分析
列出现有每台服务器上运行的应用系统或专业软件的清单，统计一下有多少台服务器处于单一应用系统运行，是否还有以往遗留下来的老程序在运行。这样可以确定哪些服务器可以列入第一批迁移目标。
2)抓住难点
在记录每台服务器运行情况时，特别要记录下那些通过安装加密狗来达到版权保护的服务器。曾使用wmware或其他虚拟软件生成的虚拟机，因无法找到原有加密狗而最终放弃走服务器虚拟化的教训记忆犹新，同时要关注使用服务器硬件信息生成软件使用注册码的服务器。
3)撇开重点
PDM管理系统是上海电力设计院生产系统的核心，需要占用大量的I／O和内存资源，不适合和其他服务器上的应用系统共享虚拟服务器的硬件，可不将此系统迁移至虚拟机。
4)备份与集中存储采取服务器虚拟化技术后，为将来的集中网络存储提供了可能。之前由于成本或者其他原因没有接入到存储网络(SAN，ISCSI和NAS)的服务器，整合后物理服务器数量减少，可以考虑接入到存储网络，充分利用网络存储的优势，将这些分散的数据集中管理备份，为这些服务器和应用的容灾打下基础。同时，通过虚拟机的特有功能和网络存储的有效结合，提升系统的可用性、移动性和灵活性。
1．3服务器虚拟化的配置
基于电力企业较高的可用性规划要求以及业务应用的特点，服务器虚拟化采用高性能双机方案。系统涉及的所有服务器及应用系统、专业软件，均集中运行于这两台服务器中。同时，所有应用系统数据和用户数据，集中存储在后端高性能存储器上。通过虚拟软件，所有系统均可实现双机热备、在线迁移、自动化资源调整、统一监控的需求。最大的优点是日后系统需求扩展服务器以提高整体性能时，不需要中断业务应用，不需要重新安装所有服务器或桌面操作系统，可通过增加主机的方式，快速提高系统整体性能，符合业内倡导的“随需应变，按需增长”的企业IT发展模式。
1．3．1硬件和软件的配置
1)硬件方面
HP刀片服务器+SAN光纤存储。服务器采用HP BladeSystem 7000刀片机箱，配置2台HP BI，680c刀片服务器。存储设备采用HP StorageWorks MSA2000FC双控制器磁盘阵列，配置12×450 GB SAs硬盘，可存储容量为4．5 TB左右，通过光纤线缆连接到刀片系统，为整个系统提供高速、安全、可靠的存储空间。
2)软件方面采用
SAN集中存储方式，将每个虚拟机的文件系统创建在共享的SAN集中存储阵列上，VMware VMFS(虚拟机文件系统)是一种高性能的群集文件系统，允许多个Esx(通用环境下分区和整合系统的虚拟主机软件)server安装同时访问同一虚拟机存储。支持通过VMware Center Server、VMware VMotionTM技术、VMware DRS(分布式资源调度程序)和vMware HA(vMware High Availability)提供的基于虚拟化的分布式基础结构服务。由于VMware的虚拟架构系统中的虚拟机被封装成1个档案文件和若干相关环境配置文件，通过将这些文件放在SAN存储阵列上的文件系统中，可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问该文件，从而消赊了单点故障。
虚拟化软件采用VMware vSphere 5企业版平台软件，并配置VMware vCenter Server服务器作为虚拟化平台的管理中心。
2台HP BL680c刀片服务器连接到MSA2000光纤磁盘阵列，运行VMware vSphere5企业版平台软件，通过VMware HA配置为集群系统，为上海电力设计院提供高可靠、可动态配置的IT资源平台。
1．3．2 VMware系统功能
1)VMware VMotion功能
该功能使得应用服务器在ESX虚拟服务器硬件环境出现问题时，能够自动迁移到另一台ESX虚拟服务器上运行，不会因为硬件环境出现的问题而导致应用服务停止运作，确保业务的连续性。
2)VMware VCB技术
当应用系统出现损坏时，利用定时针对应用系统做备份，可以在最短的时间内将系统恢复到健康的应用系统生产环境。
3)VMware HA功能
在整个虚拟化IT环境中提供较高的可用性，避免出现传统群集解决方案的成本或复杂性。VMware HA可为在虚拟机中运行的任何应用程序，提供经济高效的可用性解决方案，而不需要考虑其应用操作系统设置或应用系统基础硬件配置，也不需要专门的备用硬件和附加软件支持。
4)VMware系统功能
不但提供VMwareHA，VMware VMotion，VMware DRS的系统资源得到充分运用和自动调节，而且自动平衡应用系统对cPU、内存的资源分配，保证应用系统维持在最佳运行状态以及关键性应用系统不间断运行。
5)VMware Data Recovery功能可以在不用额外投资的情况下，完成对重要虚拟机的备份，不但支持快速备份到磁盘，而且支持快速和完全的恢复，从而预防虚拟环境中的数据丢失。
VMware Data Recovery
利用内置的重复数据消除技术，节省大量磁盘空间。该技术可在备份数据流向磁盘时消除重复存储块，并保留虚拟机的多个时间点副本，仅使用一小部分存储空间。在虚拟机将数据备份到磁盘时，进行重复数据消除操作，以高效利用备份时段和可用资源。
2 服务器虚拟化的测试
为了保证上海电力设计院生产的连续性和不可中断性，在正式实施服务器虚拟化前分4个阶段进行测试。
第1阶段提供一个虚拟化平台：主要是服务器分区功能，即在一台物理服务器上同时运行多台虚拟服务器。这时就可以将“现状分析”阶段中那些功能单一的服务器迁移至虚拟服务器进行测试。此时观察虚拟机的CPU、I／0、内存使用、客户端响应时间等情况。经过多个工作测试，这阶段顺利通过。
第2阶段将使用软件加密狗以及使用服务器硬件信息生成软件使用注册码的服务器迁移至虚拟服务器进行测试。VMware软件经过升级后，已很好地解决了之前虚拟机无法访问加密狗的问题。这个技术难题的解决，为上海电力设计院使用服务器虚拟化扫清了一个技术障碍。
第3阶段在虚拟平台的基础上引入虚拟架构：增加了虚拟机动态迁移、高可用性、动态资源管理、整合备份，以及提供了容量测试、物理机到虚拟机转换(P2V)和其他一些工具。主要应用于对物理服务器整合、高可用环境。
第4阶段增加虚拟化架构的管理和自动化工作：该阶段是在第3阶段的基础上，使IT应用在虚拟化的基础上变得更加简单、高效和低成本。例如：集成的整合和转换功能、自动的系统软件更新功能、绿色节电功能等。同时，VMware的第四代虚拟化产品还提供了整合的灾难恢复管理(SRM)、虚拟桌面管理(VDM)、软件开发和测试管理(LM)等产品。
3 服务器虚拟化的建议
为了最大限度地减小对企业业务的影响，建议采用以热迁移为主，对部分热迁移失败的服务器，可以采用冷克隆的方式进行迁移。利用VMware vCenter Server 自带的VMwarevCenter Converter使用户可以快速、简单、轻松地将基于Microsoft Wind。ws的物理服务器转换为VMware格式的虚拟服务器。
为了保证整个迁移过程顺利，将业务影响降低到最低，建议对涉及的服务器事先进行一次测试迁移，以防在正式迁移过程中出现问题。
采用冷克隆方法将物理服务器的数据克隆到虚拟机时，由于冷克隆方式需要服务器停机或者重新启动，可能会对业务有些影响，因此建议专门安排在可以停止服务的时间内完成迁移工作。
4 结语
针对企业服务器利用率低、更新设备费用大、新设备需要安置、原有机房狭小等实际问题，可以采用VMware虚拟化技术来解决问题。通过分析服务器虚拟化技术的特点，结合企业的实际运作情况，提出了实施服务器虚拟化技术的整体策略及分步措施，用以安全、平滑、有效地迁移至虚拟机，从而进一步提高企业系统资源利用率，降低服务器总成本。VMware虚拟化技术在上海电力设计院已经成功地通过测试，相信服务器虚拟化后带给电力设计的好处将是革命性的。
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本文标题：基于服务器虚拟化技术的构建、测试和建议
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