隨著國家電網公司智能電網和“三集五大”目標的提出,信息化建設得到了大力的發展,更多的應用系統已逐步開始上線,但與此同時也帶來了不少問題,如新應用的加入致使需要架設更多的服務器,部分服務器資源閑置卻得不到充分的利用等等。這些問題不論是對成本開銷,還是對管理與維護都將帶來一定的負擔。因此如何整合服務器以提高利用率、節約成本,降低管理與維護的難度將是我們今后必須面對的問題。而服務器虛擬化正為我們提供了一種很好的解決方案。
一、現狀分析
(一)服務器現狀
表1 低利用率服務器分析表
(二)服務器現狀分析
1.CPU 峰值利用率、內存利用率、磁盤利用率分析。各個應用服務器的CPU 峰值利用率都不高于10%,內存利用率都不高于15%,磁盤利用率也都只有10%左右,而合理的服務器的CPU 峰值利用率一般維持在50%-70%,內存利用率維持在60%-80%,磁盤利用率維持在40%-80%。相比之下可以看出這些服務器上資源大量閑置,然而這些閑置的資源又不能被其它需要的服務器所利用,導致資源嚴重浪費。
2.硬件成本、維護成本分析。如果每一臺服務器只部署一個應用,那么隨著應用的不斷增加,帶來的直接影響便是服務器數量的同比增長。從表1 中可以看出,服務器數量的增長將讓我們面臨兩大問題,一是購置更多的服務器,從而付出更多硬件成本,二是更多的服務器需要更多的維護成本。這對成本開銷與維護管理都將造成不小的負擔。
二、技術優勢
(一)解決了軟件的構架、安全性和兼容性
虛擬化解決方案最基本的組件就是分區。所有虛擬的服務器都是完全隔離的,這樣各個虛擬服務器里的進程、動態連接庫及應用程序將互不影響。
(二)提升了服務器利用率
提升服務器的利用率可以顯著降低資源的浪費。而由于操作系統虛擬化技術在一臺物理服務器上的低性能損耗和高效的架構,使得單個服務器在硬件條件允許的情況下可以支持更多的虛擬服務器,這無疑極大地提高了服務器的實際利用率。
(三)成本的降低
1.硬件成本。虛擬化技術使得一臺服務器上能架設更多的虛擬服務器,減少了服務器需求的數量,降低了硬件成本的開銷。
2.維護成本。
(1)設備維護成本。服務器設備的維護成本一直是筆不小的開銷,使用虛擬化技術,虛擬出來的設備將不需要考慮維護的問題,另外由于服務器應用整合到了一起,減少了需維護的服務器數量,降低了設備維護成本的開銷。
(2)管理維護成本。使用虛擬化技術, 并不能減少在對具體應用的管理維護上所需的時間,但通過建立虛擬化的服務器模板,在重新配置一臺服務器時,我們將不再需要花幾個小時去配置參數、安裝補丁和添加安全策略,只需幾十分鐘就能建立出一個完善的服務器系統。
另外通過虛擬化技術我們可以將虛擬服務器從硬件中抽象出來,虛擬服務器的克隆不僅可以使服務器在宕機后所需恢復時間更短,更能將虛擬服務器在不同的服務器上來回遷移,為我們提供了一種更靈活的管理方式。這些都無疑大大降低了我們的管理維護成本的開銷。
三、具體實施
經過小組的研究討論,一致決定具體對策實施應分為兩個階段來進行,具體步驟如下:
表2 實施對策表
第一階段:搭建虛擬服務器
責任人:侯婧媖 2011.3
服務器虛擬化軟件我們選擇了較為小巧的VirtualBox。在架構新的虛擬化服務器時,先剔除一些不必要的虛擬化硬件設備,如軟驅、USB 等等。然后安裝相應的操作系統,配置相關參數、打好補丁和添加對應的安全策略。具體搭建策略按表2 執行。
第二階段:部署具體應用
責任人:彭駿馳 2011.3
在階段一中搭建的虛擬服務器上部署應用,具體部署策略按表2 實施對策表執行。虛擬服務器上部署的操作與實際物理機中的部署操作基本相同,部署好具體應用后,進行測試,測試通過后做個鏡像備份以增強宕機后的恢復性(實施后如下圖所示)。
四、效果檢查
表3 實施后服務器分析表
結果分析:從表3 中可以看出CPU 峰值利用率,內存利用率和磁盤利用率都有了明顯的提高。成本方面,硬件成本由原來的28萬元降到了14 萬元,節約14 萬元,約50%,維護成本由原來的每年500 人/小時減少到了每年300 人/小時,節約了200 人/小時,約40%,,在很大程度上降低了服務器的硬件成本與維護成本。
五、總結及今后打算
虛擬化技術給我們帶來了很多好處,但畢竟不是真實的物理機,其中仍存在著很多問題需要完善,經過小組研究我們制定了以下五種鞏固措施。
1.在不同的虛擬機之間,用防火墻進行保護和隔離,并確保只能處理經許可的協議。
2.在主機和虛擬機之間使用IPSEC 或強化加密,因為虛擬機之間、虛擬機與主機之間的通信可能被嗅探和破壞。
3.強化主機操作系統,并終止和禁用不必要的服務。保持操作系統的精簡,可以減少被攻擊的機會。
4.在主機上保障管理員和管理員組賬戶的安全,因為未授權用戶對特權賬戶的訪問能導致嚴重的安全損害。
5.在所有的主機和虛擬機上安裝和更新反病毒機制,因為虛擬機如同物理機器一樣易受病毒和蠕蟲的感染。
服務器的虛擬化提高了服務器資源的利用率,簡化了系統管理,實現了服務器整合,以達到服務器資源充分利用的最終目的,讓CPU、內存、磁盤等硬件變成可以動態管理的“資源池”,在一定程度上大大節約了企業成本,為信息運維管理工作提供了有力的技術支撐。在以后的工作中,我們將進一步完善服務器虛擬化的穩定性和安全性能,使之服務器虛擬化技術在全局能夠得到充分的應用。
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本文標題:企業虛擬化服務器架設的研究