机房虚拟化改造

存在的问题

1.随着应用系统的增加，服务器和存储数量大量的增加，由于机房资源有限，已经不能满足服务器增长的要求。

2.一些应用系统需要的硬件资源较小，如果一台服务器只运行一个这样的应用程序，就会造成硬件资源的浪费。同时对于其他运算量需求高的应用系统，在资源紧张时由于无法调用网络系统中其他硬件闲散的资源，造成硬件资源利用率不高。

3.部分应用系统没有任何灾备机制。

4.应用系统数据存储没有相应的备份机制，当硬件储存发生故障时，会造成数据无法恢复的情况。

云计算虚拟化的解决思路

针对数据中心现有的情况和面临的挑战，对现有的硬件系统和存储进行虚拟化改造，可以将原先分散的服务器和数据存储组建成云计算虚拟化平台，从而解决上述问题。

云计算虚拟化平台的建设，使得物理资源被系统的组织起来进行统一的调配，并且其他下级单位如需要建设新的硬件资源，可以由中心机房根据其提供的需求划分硬件资源供其使用，最终实现单位服务器及存储的统建统管。

通过资源的高度集中实现资源共享，业务系统在资源之间能够动态迁移而业务不中断。同时资源集中化管理后，对相同资源管理的成本将大幅度降低，而使用率将成倍提升，能够解决数据中心当前面临资源利用率低下的问题，从而更有效的满足自身信息化的发展需要。

云计算机房虚拟化架构

云计算资源区提供云计算应用的所有基础资源。主要部署模式采用虚拟化部署的方式实现云平台下软硬件的高度耦合。

直接虚拟化操作系统将安装在物理服务器的裸机上，将物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源抽象到多个虚拟机中。通过跨大量虚拟机共享硬件资源提高了硬件利用率，大大降低了资金和运营成本。通过高级资源管理、高可用性和安全功能提高了服务级别。

采用虚拟架构充分满足不同应用对系统资源的不同要求每一台虚拟服务器都可以利用虚拟对称式多重处理(SMP)技术，通过使单个虚拟机能够同时使用多个物理处理器，增强了虚拟机性能。

云计算资源区规划设计如图1所示。

1.安全防护层

部署两台千兆防火墙，将资源中心安全接入至核心交换机，配置相应的访问策略及防护策略。

2.服务器汇聚交换机

部署多台千兆交换机，进行服务器物理网卡接入。交换机配置万兆端口上联至防火墙。

3.计算资源池

将X86服务器进行虚拟化部署，将服务器物理资源抽象成逻辑资源，根据实际需要变成任意多台相互隔离的虚拟服务器。让CPU、内存、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，构建统一的计算资源池。根据X86服务器性能的差异将资源池划分为不同的等级资源池，供云计算应用选择，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器资源池化整合。

4.存储资源池

应用存储虚拟化技术，将底层存储设备进行抽象化统一管理，向服务器层屏蔽存储设备硬件的特殊性，而只保留其统一的逻辑特性，将异构的新旧存储进行存储虚拟化，构建出统一的存储资源池供云计算中心使用。

虚拟化实施后的结果

1.实现硬件资源集中管理

图1 云计算资源区拓扑图

云计算平台的建设，意味着将现有数据中心所有的硬件系统整合成为一个硬件计算池，对应用系统按需分配硬件资源。当应用系统访问量增大时，可以自动增加其硬件支持；当应用系统访问量减小时，可以自动释放闲散资源，供其他应用系统使用。

2.实现应用系统统一管理

云计算平台的建设，意味着所有的应用系统运行在硬件云平台上，而不是之前的某个应用系统对应某些硬件资源，对应用系统按需分配硬件资源，同时对所有的应用系统进行运行监控。

3.实现系统的冗余备份

运行在云计算平台上的应用系统，是不受某个或者某些硬件故障的影响，只要云计算平台中有正常工作的服务器或者存储，就不会影响应用系统的正常运行。

4.实现数据集中

云计算平台在整合硬件服务器的同时，也将存储资源进行整合，将所有的存储资源整合为存储池，对所有应用系统的数据进行存储，区别于之前单个存储保存单个应用系统数据的情况。

5.实现资源统一分配和按需增长

云计算平台建设后,对整体的硬件资源进行整合和统一分配，可以根据整体硬件资源的利用率来决定硬件的增长，大大提高了资源利用率，节约了硬件建设成本。

6.实现绿色机房

云计算平台建设后，不仅对硬件资源和应用系统进行统一的管理，同时对硬件的功耗进行管理。当应用系统访问量降低时，可以根据应用系统的硬件要求，将应用系统自动集中到部分服务器中，将闲散的服务器进行关机或者休眠处理。

当应用系统访问量增加时，将关机或者休眠的服务器硬件资源分配到各个应用系统中，保证应用系统的稳定运行。