虛擬平臺遷移解決方案

1、虛擬平臺遷移解決方案1虛擬平臺遷移背景服務(wù)器虛擬化的流行，使得虛擬化技術(shù)越來越多的應(yīng)用在IT系統(tǒng)建設(shè)中。服務(wù)器虛擬化不但可以整合系統(tǒng)資源、提高資源利用率；同時能夠提高系統(tǒng)可靠性、保證業(yè)務(wù)不間斷運(yùn)行；還能大幅簡化管理工作， 提高管理效率。首先，不斷增長且集中的業(yè)務(wù)對IT 部門的要求越來越高， 所以數(shù)據(jù)中心需要更為快速的提供所需能力?，F(xiàn)在數(shù)據(jù)中心多個應(yīng)用為單機(jī)運(yùn)行，如果購買新的服務(wù)器做熱備，會增加采購成本和運(yùn)作成本，會 帶來更多供電和冷卻的開支，而且，服務(wù)器還沒有得到充分的利用。通常，企業(yè)的服務(wù)器工作負(fù)載只利用 了 5唯I 10%,這導(dǎo)致了大量的硬件、空間以及電力的浪費(fèi)。同時由于應(yīng)用程序兼容性的問

2、題，IT 人員只能通過在不同場所的不同服務(wù)器中分別運(yùn)行的方式，將應(yīng)用程序隔離起來。這又會導(dǎo)致服務(wù)器數(shù)量的增 長。購置新的服務(wù)器是一項(xiàng)漫長的過程，并且對耗費(fèi)大量人力，往往需要數(shù)日甚至數(shù)月的考慮以及操作， 這使得IT 部門更加難以應(yīng)對業(yè)務(wù)快速成長和不斷變動的需求。另外，現(xiàn)在依然有很多用戶在Windows2000或者2003服務(wù)器上運(yùn)行關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用?，F(xiàn)如今這些服務(wù)器都已經(jīng)運(yùn)行很多年，基本上達(dá)到或者超過了設(shè)備的使用壽命，都到了需要更換硬件設(shè)備的時候了。但是 目前許多設(shè)備已經(jīng)不再提供對Windows 2000和2003的支持。而這些系統(tǒng)所承載的服務(wù)由于種種原因，只能運(yùn)行在 Windows 2000和20

3、03下。此時服務(wù)器虛擬化就可以很好解決這個問題。通過p2V工具將這些應(yīng)用遷移到服務(wù)器虛擬化平臺下，不但解決了服務(wù)器兼容性的問題，可以升級更高處理能力的服務(wù)器，同時 通過虛擬化技術(shù)提高了系統(tǒng)的可靠性。這正是虛擬化平臺對傳統(tǒng)應(yīng)用服務(wù)的優(yōu)勢。2虛擬平臺遷移的可行性分析雖然虛擬化技術(shù)能夠給我們帶來很多好處，但是虛擬化技術(shù)并不是全能的，并不是所有的應(yīng)用都適合遷移到虛擬化環(huán)境中，我們必須確認(rèn)哪些應(yīng)用程序適合遷移到虛擬化環(huán)境中，對于這個問題沒有明確的答 案，但是有一些原則可以用來判斷哪些服務(wù)器適合遷移到虛擬化環(huán)境中。2.1遷移的可行性應(yīng)用服務(wù)是否適合遷移到虛擬化環(huán)境中需靠考慮如下幾個因素：(1):兼容性-物

4、理服務(wù)器中的系統(tǒng)級應(yīng)用能否遷移到虛擬化環(huán)境中服務(wù)器虛擬化對操作系統(tǒng)的兼容性更加廣泛。因?yàn)樗械挠布O(shè)備都是由虛擬化軟件模擬的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，能夠保證絕大部分操作系統(tǒng)對其虛擬硬件的支持(UNIX專用操作系統(tǒng)除外)。所以可以支持比較老的操作系統(tǒng)。(2):管理性-遷移到虛擬化環(huán)境中后是否會增加管理難度通過p2v工具將傳統(tǒng)應(yīng)用從物理服務(wù)器遷移到虛擬機(jī)，可以通過多種方式來管理。比如使用 Hypervisor (服務(wù)器虛擬化軟件)客戶端進(jìn)行管理。或者使用虛擬化軟件廠商專用的虛擬化管理工具，例 如 VMware 的 VCenter、Citrix 的 XenCenter 管理控制平臺。(3):安全性-遷移到虛擬化環(huán)

5、境中服務(wù)器安全性是否能得到保證虛擬化服務(wù)器之間通過 HA功能可以實(shí)現(xiàn)高可用冗余，當(dāng)一臺虛擬化服務(wù)器出現(xiàn)硬件故障無法運(yùn)行時。 虛擬化控制中心可以將運(yùn)行在這臺物理服務(wù)器上的所有虛擬機(jī)遷移到其他物理服務(wù)器內(nèi)運(yùn)行。確保虛擬服 務(wù)器的正常運(yùn)行。(4):對外部設(shè)備的支持在傳統(tǒng)IT架構(gòu)中，物理服務(wù)器可能需要使用一些外部設(shè)備，例如：加密狗、攝像頭、專用PCI或者PCI-E的板卡。當(dāng)應(yīng)用遷移到虛擬化環(huán)境中后能否對這些外部設(shè)備提供良好的支持呢？答案是肯定的。對 于USB COM PCI、PCI-Eo等設(shè)備虛擬化軟件可以將這些設(shè)備接口直接映射給虛擬機(jī)，虛擬機(jī)可以直接使 用這些接口上的設(shè)備。(5):遷移的難易程度目前

6、市面主流操作系統(tǒng)(X86建構(gòu))及虛擬化軟件廠商都有官方或者第三方的專用P2V工具?？梢酝ㄟ^這些工具可以完整的、平滑的將物理服務(wù)器上的應(yīng)用遷移到虛擬化的環(huán)境中去。2.2 遷移的限制性(1):不支持虛擬化的應(yīng)用服務(wù)某些應(yīng)用服務(wù)通常不支持在虛擬環(huán)境下使用。例如，根據(jù) Exchangeserver 2007的支持策略及建議， 微軟不支持在虛擬服務(wù)器上運(yùn)行Exchange Server 2007 的統(tǒng)一消息角色。這些應(yīng)用官方明確規(guī)定禁止在虛擬機(jī)上運(yùn)行，這些應(yīng)用就不適合遷移到虛擬化的環(huán)境中去。但是這樣的應(yīng)用相對較少，絕大部分應(yīng)用是 可以遷移到虛擬化環(huán)境中去的。(2):硬件資源負(fù)載大的服務(wù)虛擬化的本質(zhì)就是將

7、若干個負(fù)載小的應(yīng)用整合到一臺物理服務(wù)器中，以提高服務(wù)器資源的利用率。但是如果應(yīng)用本身就是對服務(wù)器硬件資源消耗比較大的應(yīng)用(例如數(shù)據(jù)庫)，一個應(yīng)用就已經(jīng)基本達(dá)到了服務(wù)器的最大負(fù)載，這樣的應(yīng)用就不適合遷移到虛擬化的環(huán)境中去。2.3 虛擬平臺遷移成本預(yù)算采用如下幾種方式的虛擬化不會帶來任何直接成本。(1):物理服務(wù)器使用的是 Windows 2008或者 Windows 2012這樣的支持Hyper-V的操作系統(tǒng)，同 時您也打算將應(yīng)用遷移到 Hyper-V虛擬化環(huán)境中去。(2):服務(wù)器使用的是 RedHat操作系統(tǒng)并在購買的軟件許可中包含KVM的許可，同時您也打算將應(yīng)用遷移到KVM虛擬化環(huán)境中去。(

8、3):服務(wù)器使用的是SUSEB作系統(tǒng)并在購買的軟件許可中包含Xen的許可，同時您也打算將應(yīng)用遷移到Xen虛擬化環(huán)境中去。如果使用第三方的虛擬化軟件(如VMware Citrix )將增加許可購買成本。另外如果遷移的服務(wù)器較多，遷移后為了保證硬件層面的高可用性需要將服務(wù)器組建成群集的形式。為了保證虛擬機(jī)可以在物理 服務(wù)器間零宕機(jī)無縫遷移，可能需要采用共享存儲用于存放虛擬機(jī)文件。從而增加一部分的硬件成本。3引入虛擬化對傳統(tǒng)架構(gòu)的影響虛擬化技術(shù)的引入，不會對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)做本質(zhì)上的顛覆，原先的架構(gòu)仍然是延續(xù)的，只是在數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施方面，大大減少了需要維護(hù)和管理的設(shè)備，如服務(wù)器、交換機(jī)、機(jī)架、網(wǎng)線

9、、UPS空調(diào)等等。使得IT管理人員有了更多的選擇。下圖是虛擬化整合之后的IT架構(gòu)：可以看出來，引入虛擬化并沒有對原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做什么改變。因此在現(xiàn)有架構(gòu)中部署虛擬化并不影響傳統(tǒng)服務(wù)器正常使用。對于虛擬化服務(wù)器，搭建了虛擬化集群，并進(jìn)行統(tǒng)一管理。原有的服務(wù)器設(shè)備仍可以正常運(yùn)行，并且與虛擬化服務(wù)器融合在一起，從網(wǎng)絡(luò)層面構(gòu)建VLAN數(shù)據(jù)共享、業(yè)務(wù)隔離等，都可以延續(xù)原來的網(wǎng)絡(luò)管理模式。隨著虛擬化的不斷應(yīng)用，可以不斷動態(tài)地增加虛擬化集群的規(guī)模，搭建更健康的IT體系架構(gòu)。客戶端方面，延續(xù)了原先的訪問模式，對于虛擬服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互等操作，等同于原先傳統(tǒng)物理服務(wù)器的的 訪問模式，因此不會對業(yè)務(wù)系統(tǒng)造成任何影響

10、。4 虛擬平臺遷移方法介紹在計劃實(shí)施虛擬化遷移之前，必須做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作。(1):需要準(zhǔn)備物理服務(wù)器并部署好虛擬化環(huán)境(即部署完成虛擬化軟件)作為目標(biāo)機(jī)，虛擬化服 務(wù)器可用資源不小于需要遷移的物理機(jī)配置。(2):在需要遷移的物理服務(wù)器操作系統(tǒng)中安裝遷移工具軟件。(各個廠商和操作系統(tǒng)使用的工具 不同，按實(shí)際情況選擇)(3):如有條件遷移前對服務(wù)器系統(tǒng)和數(shù)據(jù)進(jìn)行備份。4.1 在線遷移在線遷移是指遷移過程中，源服務(wù)器不宕機(jī)。這種方式有一定的局限性，適合 WEB ERP (數(shù)據(jù)庫不 與ERP安裝在同一臺服務(wù)器)等在服務(wù)過程中不對其數(shù)據(jù)進(jìn)行更改的應(yīng)用。如在遷移過程中有數(shù)據(jù)不斷寫 入或更改。P2V軟件只

11、能以遷移過程中的一個時間點(diǎn)為基準(zhǔn)記錄數(shù)據(jù)，生成的虛擬機(jī)鏡像文件中不包含時 間點(diǎn)后更改的數(shù)據(jù)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不一致。4.2 離線遷移離線遷移是指P2V遷移過程中，源服務(wù)器宕機(jī)。離線遷移的好處在于遷移過程中源服務(wù)器 沒有數(shù)據(jù)更改，遷移完成后源服務(wù)器與虛擬機(jī)鏡像數(shù)據(jù)一致。離線遷移又分為自動遷移和手動遷移兩種方 式。(1):自動遷移多用于提供虛擬化管理平臺的虛擬化軟件，如VMware Citrix 。在源服務(wù)器安裝遷移代理，使用虛擬化管理平臺的控制中心控制整個遷移過程。遷移完成后，生成的虛擬機(jī)直接歸屬于管理平臺的管理之下， 并可直接運(yùn)行。(2):手動遷移多用于使用微軟提供的遷移工具Disk2vhd。在源服務(wù)

12、器上安裝運(yùn)行 Disk2vhd (只支持遷移 Windows操作系統(tǒng))。Disk2vhd將整個服務(wù)器的數(shù)據(jù)打包成一個 .vhd文件。再將.vhd文件導(dǎo)入Hyper-V或Citrix XenServer后運(yùn)行。(VMware不支持.vhd文件導(dǎo)入)。這種方式的優(yōu)勢在于遷移轉(zhuǎn)換時間較短，適合用于 只能較短時間停滯的業(yè)務(wù)。5 虛擬平臺遷移方案介紹5.1 項(xiàng)目背景介紹某企業(yè)成立于2002年，到目前為止，公司擁有下屬企業(yè) 25個，全資子公司5個，其它子公司6個， 聯(lián)營公司3個；員工10388人。在公司總部大樓建有數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心內(nèi)新老設(shè)備共存，應(yīng)用眾多，環(huán) 境復(fù)雜。管理工作十分繁重，運(yùn)維成本不斷增加。

13、同時一部分設(shè)備使用年限較長，如發(fā)生故障，必然會導(dǎo) 致業(yè)務(wù)停滯。因此需要將應(yīng)用整合，以提高管理效率、確保 IT系統(tǒng)正常服務(wù)。該數(shù)據(jù)中心目前主要以 X86服務(wù)器為主，運(yùn)行著ERR數(shù)據(jù)庫、OA用友UH通、ITSM、人事通、WEB等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。除了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之外，其它服務(wù)器的負(fù)載都非常小，遠(yuǎn)沒有達(dá)到充分利用的狀態(tài)。ERP服務(wù)器的負(fù)載相對較高，但也沒有充分發(fā)揮硬件平臺的資源效率。另外還有一些運(yùn)行邊緣業(yè)務(wù)的服務(wù)器，由于設(shè)備老 舊以及所在位置等原因，本次尚未統(tǒng)計在內(nèi)。5.2 遷移前系統(tǒng)存在的問題遷移前該企業(yè)服務(wù)器部署的主要問題分析如下:(1):新服務(wù)器計算資源利用率低下，由于每種業(yè)務(wù)運(yùn)行都有高峰和低谷的周期

14、，服務(wù)器不得不按 照峰值配備，大量時間運(yùn)行空閑，再加上因?yàn)楦呖捎眯孕枨笠恍?yīng)用配置了雙機(jī)熱備，不得不犧牲更多的 計算資源。(2):老舊服務(wù)器較多，面臨設(shè)備更新問題。(3):擴(kuò)展性差，目前企業(yè)的業(yè)務(wù)應(yīng)用都獨(dú)占物理資源，即使自身在業(yè)務(wù)不使用時，其它業(yè)務(wù)應(yīng)用 也無法使用。(4):運(yùn)維成本居高不下，由于服務(wù)器數(shù)量越來越多，對數(shù)據(jù)中心的空間、網(wǎng)絡(luò)、耗電、制冷等消 耗越來越大，數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本也就越來越高。(5):可用性低，系統(tǒng)維護(hù)和升級或者擴(kuò)容時候需要停機(jī)進(jìn)行，造成應(yīng)用中斷。5.3系統(tǒng)遷移方案設(shè)計(1):遷移前的系統(tǒng)現(xiàn)狀公司目前擁有二十多臺服務(wù)器運(yùn)行著不同的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，

15、根據(jù)業(yè)務(wù)層面考慮，需要對應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行虛擬化整合，通過羅列、梳理，確定了本次需要整合的業(yè)務(wù)系統(tǒng)列表如下：需要整合的業(yè)務(wù)系統(tǒng)服務(wù)器型號配置(參考)U9IBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBOAIBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBERP1IBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBERP2 (test )IBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBWEBIBM X3650M3E5607(2.26G)*2/8GB磅房IBM X36505130(2.0G)/6GB人事通IBM X36505130(2.0G)/6

16、GB一卡通IBM X36505130(2.0G)/6GBITSMIBM X36505130(2.0G)/14GB活動目錄IBM 346不詳防病毒IBM 346不詳(2):遷移前系統(tǒng)連接示意圖以太網(wǎng)線FC光纖戊DS3512(3):虛擬化遷移設(shè)計針對公司領(lǐng)導(dǎo)以及專家提出的規(guī)劃和期望，建議充分利用已有的較高檔次的服務(wù)器作為虛擬平臺服務(wù)器，而不需要另外采購硬件產(chǎn)品。已有的四臺X3850X5服務(wù)器和一臺X3650M3服務(wù)器上安裝配置CitrixXenServer虛擬架構(gòu)套件，用于在單個物理服務(wù)器實(shí)體上，利用服務(wù)器強(qiáng)大的處理能力，創(chuàng)建多個虛擬服 務(wù)器，而每一個虛擬服務(wù)器，從功能、性能和操作方式上，等同于傳

17、統(tǒng)的單臺物理服務(wù)器。在每個虛擬服 務(wù)器上，就可以安裝配置 Windows & linux 操作系統(tǒng)，進(jìn)而再安裝應(yīng)用軟件，這樣就可以充分利用現(xiàn)有服 務(wù)器資源，在服務(wù)器層面實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合。通過對現(xiàn)有服務(wù)器的收集、分析，計劃采用以下幾臺服務(wù)器作為虛擬化的硬件平臺。原運(yùn)行系統(tǒng)利舊的服務(wù)器配置(參考)U9IBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBERP2(TEST)IBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBOAIBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBERP1IBM X3850X5E7520(1.86GHZ)*4/32GBWE

18、BIBM X3650M3E5607(2.26G)*2/8GB其中四臺 舊M X3850X5服務(wù)器作為主要服務(wù)器，整合成動態(tài)的虛擬化資源池，從而大大提高資源利用 率，降低成本，增強(qiáng)了系統(tǒng)和應(yīng)用的可用性，提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬架構(gòu)的完美 整合。舊M X3650M3承載域控制器和邊緣應(yīng)用。在需要虛擬化的服務(wù)器中，有部分服務(wù)需要依賴加密狗。這些服務(wù)轉(zhuǎn)化為虛擬機(jī)后，如虛擬機(jī)發(fā)生遷移，加密狗設(shè)備并不能隨著虛擬機(jī)遷移到另一臺服務(wù)器。因此為解決這個問題，建議采購一臺USBServerUSB Server可以將其本地的 US破備通過TCP/IP協(xié)議共享出去。只要可用通過以太網(wǎng)訪問 USB Server, 就可以共享USB Server上的USB設(shè)備(即加密狗)。從而加密狗可以不受物理設(shè)備限制在虛擬機(jī)中使用。(4)虛擬化遷移后系統(tǒng)連接示意圖高可用性 晨/7入 樞賈源引