基于超融合云平台的高职院校业务系统迁移实践

关键词：元计算；业务迁移；超融合

中图法分类号：TP393 文献标识码：A

1背景介绍

2019年4月13日，教育部印發《教育信息化2.0行动计划》，要求推动教育专用资源向教育大资源转变、提升师生信息技术应用能力向全面提升其信息素养转变、融合应用向创新发展转变，标志着教育信息化进入全新阶段。为适应“互联网+职业教育”的新挑战新要求，学校应不断加快教育信息基础设施建设，充分利用优质资源和先进技术，创新运行机制和管理模式，整合现有资源，统筹规划基于云计算技术的基础设施云平台，构建先进、高效、实用的数字化教育基础设施，支撑全校师生进行教学、科研、社会服务和创新发展。

经过多年的积极规划和投入建设，学校的信息化建设取得了一定的成绩，通过“十二五”教育信息化专项建设，学校先后建成了IPv6/IPv4双栈网络：实现了有线全覆盖与无线部分覆盖：优化了数据中心机房精密空调、智能UPS、动环监控等运行环境；购置服务器、存储等设备，搭建多套虚拟化集群并对外提供虚拟机服务，信息化基础设施的运行保障能力显著加强：数字化校园体系基本建成，对学校发展的助力作用日益明显。

随着学校信息化建设的不断发展，各类问题也开始逐步凸显，主要表现在：师生数量急剧增加以及各类教学资源建设、各类网络应用、各类在线的业务需求呈暴发式增长，对学校存储资源、计算资源提出了更高、更多的需求；学校虚拟化集群设备购置时间较早、配置不一，各项IT资源指标均已接近预警阈值，新购设备与老旧设备互不兼容，导致不同的虚拟化集群独立运行时无法实现统一管理：大量超期服役的物理服务器，对业务数据带来安全隐患等。这导致学校信息化资产的运维管理难度巨大，后续发展的障碍不断增加，迫切需要通过一体化改造与统一的管理迅速提高运维效率，提高IT基础设施保障能力。

2019年，学校建成全新的智能化、模块化数据中心机房，同年学校成功人选“中国特色高水平高职学校和专业建设计划”高水平学校，学校以机房搬迁和“双高”建设为契机，经过充分调研论证，建成了基于超融合架构的基础设施云计算管理平台，并拟定了以“架构优化、保障业务、分步迁移”为基本原则的数据中心搬迁计划；基于全新的超融合云计算平台，学校对各类业务系统进行了全面梳理，借助所见即所得的灵活网络配置，进一步优化学校多个不同业务网络架构，借助云计算平台的异构纳管优势，最终实现了将学校原有虚拟化集群和单独物理服务器内所承载的业务系统全部迁移至新的超融合云计算平台：后期学校还将对原有虚拟化集群服务器进行整合利用，构建新的超融合资源池并实现超融合云计算平台的统一管理。

2常见的业务迁移技术

结合超融合云计算平台的相关文档以及学校现有主要业务类型，可以将全校信息化业务系统迁移方式分为以下4种主要方式。

2.1基于云平台纳管的在线迁移

超融合云计算平台具备针对VMware虚拟化环境的纳管功能，借助纳管功能实现对VMware虚拟化集群在超融合云计算平台的统一集中管理，然后在超融合云计算平台完成在线迁移工作，其主要过程如下。

（1）在超融合云计算平台对已经纳管的VMware虚拟机开启迁移操作。

（2）超融合云计算平台调用VMware API在VMware集群生成虚拟机快照。

（3）超融合云计算平台自动创建虚拟机资源，利用CBT技术通过VMware虚拟机快照生成完整的镜像，完成驱动的注入和格式转换，在超融合云平台生成全新虚拟机。

（4）调用VMware API对VMware虚拟机进行关机，利用镜像将增量数据同步超融合云计算平台新虚拟机，完成目标虚拟机的创建并自动开机启动业务。

该方式的特点：①只适用于VMware虚拟化集群：②不需要在源虚拟机安装Agent软件；③业务系统不需要停机，在保证业务连续性的基础上完成迁移。

2.2基于Agent的在线迁移

超融合云计算平台提供Agent软件安装程序，在需要迁移的虚拟机上安装Agent代理软件并进行迁移操作，具体操作过程如下。

（1）在需要迁移的虚拟机上安装Agent软件并保证虚拟机与超融合云平台网络可兼容。

（2）运行Agent软件及选择超融合集群主控服务器并输入主控密码。

（3）选择需要迁往的超融合集群主机及存储位置，开始迁移。

该方式的特点：①只适用于Windows操作系统的服务器；②需要安装Agent软件；③业务系统不需要停机，在保证业务连续性的基础上完成迁移。

2.3基于文件的在线迁移

在超融合云计算平台创建对应系统类型的目的虚拟机资源，对目的虚拟机挂载文件迁移工具，实现源机器文件资源的在线迁移。具体操作过程如下。

（1）创建目的虚拟机，目的虚拟机从ISO工具启动。

（2）配置目的虚拟机临时网络：p2vctrl net$IP $ mask$gateway

（3）配置源端信息：p2vctrl target $ip root$ password

（4）获取源端信息脚本运行：helper.sh target$iproot$password

（5）开始迁移：p2vctrl start

（6）默认循环同步差异数据，一直rsync，手动停止。

（7）停止业务，在目的虚拟机另开一个终端或者ssh，输入命令p2vctrl sync run_cont，停止同步。

该方式的特点：①每一步动作均需要人工介入：②需要提前创建目标虚拟机；③操作步骤烦琐；④业务系统不需要停机，在保证业务连续性的基础上完成迁移。

2.4基于ISO镜像的离线迁移

在需要迁移的服务器上挂载超融合系统ISO镜像，借助镜像自带的迁移工具进行完全迁移，具体操作过程如下。

（1）挂载ISO镜像，通过ISO镜像启动服务器并选择迁移工具。

（2）为源服务器配置IP，实现与超融合云计算平台的网络互通。

（3）在超融合云计算平台发现迁移请求并启动迁移任务。

（4）超融合云计算平台自动完成迁移工作。

该方式的特点：①只适用于所有操作系统的服务器；②不需要安装Agent软件；③业务系统需要停机，无法保证业务连续性。

3业务迁移流程及方法

3.1迁移测试

为保证业务系统迁移的稳定性和安全性，在正式开展迁移工作前，需要针对超融合云计算平台的迁移功能和系统兼容性进行测试验证。结合学校现有的平台环境和各业务系统运行的操作系统情况，可以分为VMware虚拟化、OpenStack虚拟化、物理服务器三种平台环境和Windows Server 2008 R2，Windows Server 2012 R2，Redhat Linux 5.8，Redhat Linux 6.5，CentOS 7.8和CentOS 8.2等6款主要操作系統；在三种不同的平台环境挑选停用或低重要程度的不同操作系统分别进行基于云平台纳管的迁移、基于Agent的在线迁移和基于ISO镜像的离线迁移操作，均能够正常实现迁移功能：针对基于文件的在线迁移操作相对烦琐，不优先采用该方式，故未做相关测试。

3.2业务数据收集

因为学校业务系统众多，需要迁移的服务器数量较多，虽然迁移测试验证能够满足学校业务系统迁移的功能实现，但在迁移前还需要进行相关业务数据收集，以便对迁移工作进行整体评估，从而进行迁移方案的制定。业务迁移前需要收集的数据主要包括硬件与软件两个维度。其中，硬件信息主要包括业务系统服务器的CPU核心数量、内存容量及使用率；硬盘容量、硬盘使用率、硬盘数量及是否有外置存储；业务系统的IP地址，网卡数量及网络配置等内容，硬件信息采集汇总后，评估超融合云计算平台资源容量能否满足迁移所需要的CPU、内存、硬盘容量及网络环境支持。软件信息职业包括业务系统运行的操作系统类别、版本号（与内核号），中间件类别及版本号，数据库类型及版本号，业务系统的各业务功能启停顺序、软件厂商提供的注意事项、不同业务系统之间的关联关系等。通过对业务系统软件信息的分析，判断各个应用系统间的依赖关系，确定迁移依赖关系、迁移顺序和迁移后存储等信息。

3.3迁移方案制定

结合前期的迁移测试结果和数据收集，与所有业务系统厂商进行充分的沟通确认后，编制具体的迁移方案。对方案尽可能地详尽设计，包括迁移资源确认、迁移前后信息描述、业务系统迁移顺序安排以及具体的迁移实施计划表等内容。

针对学校三种平台环境的实际情况，最终确定了先易后难、先简单后复杂的基本原则，首先在超融合云计算平台开展对VMware虚拟化的纳管迁移，该操作仅需要将VMware虚拟化集群接入超融合云计算平台进行统一纳管：在超融合云平台对需要迁移的VMware虚拟机发起迁移操作后，平台会自动为用户推荐并选中优先迁往的集群主机，然后为虚拟机选择需要运行的存储资源池，超融合云平台会自动完成迁移操作：在实际迁移工作规划过程中，可以优先采用该迁移方案，将运行在VMware虚拟化集群的大部分业务虚拟机进行迁移；在迁移实施过程中，优先选择业务内容相对独立的单台虚拟机，然后对有相互依赖关系的业务系统尤其涉及多个业务系统关联的重要业务系统进行梳理，再开展迁移工作。

在确认VMware虚拟机迁移的业务正常运行后，针对OpenStack虚拟机集群业务系统进行迁移；OpenStack虚拟机的迁移工作首先开展对运行于Windows操作系统的业务系统的迁移：该部分业务虚拟机采用基于Agent的在线迁移方式，在虚拟机上安装迁移Agent软件并连接超融合云计算平台，Agent软件发起迁移任务后，在超融合云计算平台界面能够看到Agent发起的迁移请求，点击“同意”后可开始迁移操作。Linux虚拟机须借助超融合云平台底层安装镜像中携带的迁移工具进行离线迁移；在OpenStack虚拟机集群对Linux系统虚机挂载ISO镜像并通过镜像启动，选择镜像中的迁移工具，配置lP地址与超融合云计算平台网络互通，后续在超融合云平台发现并正式启动迁移工作；针对以上两个虚拟化集群以外的物理服务器，均可采用Agent软件在线迁移或者ISO镜像离线迁移方式完成：针对少量特殊业务系统，则需要采用基于文件的迁移方式完成业务迁移工作。

3.4迁移实施与业务验证

迁移实施与业务验证更多的是一个组织协调的过程，在迁移实施前应协调业务系统相关人员准备就绪，包括业务系统的运维管控人员、业务系统厂商技术人员、超融合云计算平台管理人员、网络管理人员等；在业务系统迁移前，对重要数据进行备份.以防迁移过程中发生意外：在确认各方均满足迁移条件的情况下开展迁移操作，迁移过程中须严格按照迁移方案进行。

业务迁移完成后，须由业务系统管理人员会同业务系统厂商技术人员对迁移后的业务系统进行充分测试和验证，测试迁移后的业务系统功能是否正常、性能和稳定性是否正常，对存在的问题进行研判和优化调整，在保证业务系统完全正常后，进行业务切换并正式上线操作。

4结束语

基于超融合云平台的业务系统迁移包括基于云平台纳管迁移、基于Agent的在线迁移、基于文件的在线迁移以及基于ISO镜像的离线迁移等四种主要迁移方式；学校以“双高”建设为契机，持续推进信息化建设，搭建了满足学校业务发展需要的超融合云计算平台，通过迁移测试、数据收集、方案制定、迁移实施和业务验证等步骤完成了学校众多业务系统和服务器的迁移工作，全面支撑了学校的信息化需求，在未来将继续为学校数字化转型和业务系统建设提供充分的基础设施运行保障。

作者简介：

张光华（1986—），硕士，工程师，研究方向：高校信息化建设管理、计算机算法、现代教育技术等。