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感受虚拟之美
作者:刘少东 发表时间:2011-8-8

  数据中心硬件配置需求不断增多,业务访问需求也在不断变化,CIO在思考如何实现对业务高可靠保障的同时,也要重视资源有效利用以及IT投入成本的可控性,而虚拟化无疑是一剂良方。

  问题 PROBLEM

  南京钢铁联合有限公司(以下简称“南钢”)一直重视信息化建设,目前已经建设了大大小小上百套系统。但是随着数据中心的不断扩大,原有机房显得越来越拥挤不堪,而且电力、制冷等等因素制约着数据中心的建设。另外,在IT投资的高速增长之下,面临的却是服务器的低使用率,使用高峰服务器不堪重荷,低谷时期资源浪费严重。

  “当时我们数据中心有数百台服务器,机房显得比较拥挤。”CIO孙茂杰回忆道。同时,由于业务不断发展,数据中心仍然需要大量扩充。如果再部署一些硬件,机房空间会更加拥挤。

  另外,数据中心每天需要处理大量的并发业务。比如,每天采购之后的关账,需要对每天进出的货物、客户的资金、产品的质量等进行录入和单据的打印,这对资源的占用也非常多;还有员工的考勤计算、奖金分配、工资的发放等等;这些如果同时启动,势必要占用大量资源,用物理服务架构来满足的话,也存在很多浪费。

  同样面临困境的还有东风乘用车公司。由于PC服务器较多,数据中心机房拥挤,以及出于对服务器、用电、运维等IT成本控制的考虑,东风乘用车公司也在考虑寻找一种办法减少PC服务器数量,减少其占地面积、减少能耗,在简化管理的同时提高运营支持,控制IT投入产出。

  询问企业运维人员:

  数据中心的不断扩张,是否对运维造成了压力?

  询问企业CFO:

  数据中心的IT投入是否越来越不可控?

  方法 SOLUTION

  从2006年开始,南钢开始启动ERP项目。当时许多应用需要高性能的保障,再加上之前数据中心的一些困境,孙茂杰开始尝试利用虚拟化技术来解决目前的问题。他选用了一些可靠性本身较高的小型机进行部署,最终,实现了包括ERP在内的所有应用资源分配的时候,都全部在使用虚拟化。

  2009年底,中外运山东分公司开始对虚拟化部署进行了前期测试。选择部分服务器针对8个应用进行了实验,用一套专业的软件,测试其CPU、内存、I/O,包括网络压力等等。“我们当时做实验就是要验证一下通过虚拟化,它的性能是否有所保障,不要因为虚拟化之后反而出现了瓶颈。” 中外运山东分公司信息技术部总经理邓春阳说道。结果发现,虚拟化能够高效、稳定地保障关键业务的运行。

  但是出于对成本和技术等原因的考虑,中外运山东分公司的虚拟化之路走得更为谨慎。“我们在前期花了大量的时间对各个方面的因素进行了权衡。”邓春阳说道。

  最主要的其实就是成本问题,对于大型数据中心,服务器虚拟化的成本节约是得到了验证的。但是对于中小型数据中心,虚拟化是否能够带来成本的节约还是个未知数。

  在进行虚拟化之前,中外运山东分公司的机房本来有30多台服务器,邓春阳自己也在算账——如果要把这30台服务器全部换掉,重新更新服务器,相比现在建立虚拟化的环境所需要的费用,两者的投资是相差不大。

  而且如果当时马上做这个资源浪费非常大。比如说,其新的服务器是用在对时效性、连续性要求很高的应用环境下,把旧的服务器放在相对不是那么重要的低端应用环境下,然后一层一层地往下降低,一些服务器甚至就能够用到八九年,这就节约了很多的资源。如果在这个时候做虚拟化,一些才购买的服务器就要被淘汰掉,这样就会浪费很多资源。

  但是从长远角度考虑,虚拟化又可以带来很多好处:目前的30台服务器被更换之后,只需要新购买3台服务器进行虚拟化,就能够保障目前几十个的应用。在5年之后,只需要更换3台服务器就行了,而如果不进行虚拟化,就需要重新更换30台。这样在未来,会带来更多的成本节约。

  基于多方面的考虑,中外运在2011年开始全面对其数据中心进行虚拟化部署。5月份,部署全部完成。

  询问企业CIO:

  数据中心是否进行了虚拟化部署?

  询问企业IT技术人员:

  虚拟化部署之后,是否减少了运维难度?

  价值 VALUE

  “进行了虚拟化部署之后,光是硬件资源这一项我们就节约了30%以上,这是一笔很大的数字。”孙茂杰表示。不仅仅是资金的节省,由于减少了硬件设备的配置,数据中心的拥挤情况也得到了控制。

  虚拟化能够对资源进行自动调配,哪怕某个应用的用户数量非常大、在瞬间的负载率非常高,服务器都可以进行自动调整,业务高峰会平滑地度过。

  同时,虚拟化避免了某一个单点故障引起的性能下降,甚至是宕机。如果服务器一旦宕机,应用就自动进行转移。而在以前,任何一个单点故障都会导致服务器毁掉,整个系统就瘫痪了,用户就会受到影响。

  中外运山东分公司,其服务器的运维数量从之前的30台,缩减到现在的3台,光是运维数量就大大减少了。

  另外,资源动态分配之后,服务器的故障率大大降低了。南钢集团在虚拟化部署的基础上建了通讯平台,当服务器一旦出现情况,通讯平台就会马上报警,值班人员会马上排查。以前都是运维人员主动寻找问题,现在是问题主动找运维人员,且问题定位也非常精确。“而且这不是出现问题之后去解决问题,而是问题出现之前的预报。”孙茂杰笑着说道。

  除此之外,虚拟化对于IT架构的影响还不至于此。东风汽车公司乘用车事业部综合管理部信息中心主任李宏伟说道:“我现在把服务器虚拟化当做一种技术标准,作为IT架构标准之一。”李宏伟对目前的一些应用进行了分类,哪些适合于虚拟化,就把其放在虚拟架构下来做。

  “这样,一旦要上应用的时候,我就像查字典一样,去查阅这个应用是否适合于虚拟化架构之下。如果是,我就去看虚拟化的资源够不够,如果够了,我就把重点就放在应用方案上,然后进行开发、上线。”李宏伟说道。

  通过利用现有的IT架构平台,应用的开发和部署时间也大大节省了,周期也缩短了。以前的模式就是一旦要上系统马上要配置新硬件,而现在就可以评估现有的资源通过优化之后能不能够实现,这样就会节省时间以及系统资源。

  询问企业CFO:

  企业进行虚拟化部署之后,IT投入是否明显节省了?

  询问企业业务部门:

  虚拟化部署之后,业务是否受到影响?

  挑战  CHALLENGE

  在部署虚拟化的时候,当然也会面临各种各样的挑战。“我们当时的挑战是,根据这些应用怎么实现资源动态合理的分配,既能够满足应用,又能够不造成冲突。”孙茂杰说道。对需求性能预计不足,这项业务到底占用多少资源?这些数据简单地从业务量上来看,不能够评估得很充分。

  部署初期,一些局部领域的负载能够达到90%,内存占用可能达到95%,这就是非常紧张的。

  “这个需要一个经验积累的过程,对不同业务测试之后,来制定规则,确定参数。”孙茂杰说道,“尤其是资源分配策略要及时调整,否则有可能内存占用太多、负载太重,就会影响系统正常运行,甚至是宕机。”

  通过调整以后,南钢数据中心的服务器负载基本保证在20%以下。“我们的原则就是‘保证应用优先’。”孙茂杰说道。一旦发现系统内存占用超过50%以上,应用立马就跟踪,排查原因,如果是程序问题,就立马对程序进行调整。

  中外运总公司启动数据中心大集中策略后,山东各个地区的应用开始逐渐纳入到山东分公司。而邓春阳考虑这些应用全部都要在虚拟化环境中实现。比如,地方上有一个集装箱仓站系统,这套系统对时效性要求比较强,属于核心应用。在迁移过程中的兼容性、系统性能等等问题都面临考验。而且,由于各个地方网络建设参差不齐,地方需要访问这些应用服务的时候,网络数据专线的建设也是不小的挑战。

  询问企业IT技术人员:

  虚拟化部署过程中是否面临重大技术挑战?

  询问企业CIO:

  虚拟化部署是否达到了预期的效果?

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