VMware虚拟化技术在河南省水利信息化中的实施

□李 亚（河南省水利信息中心）

□刘 珏（中国人民银行郑州培训学院）

□李 婧 □张贵芳（河南省水利信息中心）

1 引言

河南省水利信息化建设起步较早，现有的业务应用系统、服务器资源庞大，在传统的工作模式下，如果要想升级或新增相应的应用系统，一方面由于各应用程序兼容性问题，管理人员只能通过不同服务器分别运行的方式，将各个应用程序独立分离存放，导致服务器数量不断增加；另一方面硬件越添越多，部署架构会越来越复杂，不仅建设和管理维护的经费、人力消耗的压力会随之而来，现有的机房空间、电源容量、空调制冷等压力也会随之骤增；而实际上目前各应用系统资源利用率普遍较低。种种发展瓶颈不仅成为水利信息化发展的阻碍，大量的资源和财力的浪费也制约着水利信息化更快、更好的发展，因此,针对信息化基础架构的资源整合已势在必行。

随着计算机技术的不断发展和社会需求的刺激，虚拟化技术的发展日新月异，日趋成熟，和传统的信息化资源分配的应用方式相比，虚拟化技术有着以下优势：

1.1 大大提高资源的利用率

虚拟化技术根据实际需要把一台服务器虚拟成多个虚拟机，安装多个相互独立的应用系统，动态调用可利用的空闲资源，减小服务器规模，实现资源共享，提高资源利用率。

1.2 提供相互隔离、安全、高效的应用执行环境

虚拟环境中的各应用系统相互独立，一个应用系统遭受攻击而崩溃，不会对其他应用系统造成影响，同时通过vCenter Server控制平台可以快速地恢复不正常的应用系统。操作简单易行，大大提高工作效率。

1.3 方便的管理和升级维护

虚拟化资源整合后，在管理维护上，只需在vCenterServer控制平台上进行功能性操作，无需再重新规划、部署等，减少管理维护操作，提高信息化管理水平。

虚拟化技术为资源整合提供了有效的解决方法，目前已成为信息化资源整合与管理的重要手段。

2 VMware虚拟化技术在河南省水利信息化中的实施分析

2.1 信息化基础架构现状

单位现有的整个部署架构划分成两个区。主要系统运行在应用服务区，对外应用系统分布在SSN区，如图1所示。

原有设计的机房空间、UPS电源容量、空调制冷面积等随着业务应用系统的不断增多，都已达到极限；服务器、安全设备、存储设备等不断增加；安全监管、维护等越来越难；而且随着图形和多媒体的发展，数据越来越丰富，各业务应用系统的数据量日益膨胀；各种存储、防护、监管设备等也都已基本达到要求上限。这些都已不能满足持续发展的需求，使原有的水利信息化基础架构成为信息化发展的瓶颈。

图1 河南省水利网络架构图

2.2 实施方案

通过对基础架构部署、设备现有情况的调研、分析，遵循节约成本、安全平稳、逐步完善的原则，本次虚拟化对现有的网络基础架构不做大的改变，从服务器、存储的虚拟入手，有选择地利用现有的服务器和存储，进行CPU、内存、容量等的配置、调整，以达到虚拟运行环境要求。对自管的服务器、存储先行做虚拟集群，其它托管机暂时维持原有的网络链接，如图2所示。

图2 河南省水利厅虚拟架构拓扑图

2.2.1 选型分析

随着“数字化工厂”概念的提出和发展，数字化交付的方式逐渐得到认可，越来越多的石化项目开始应用三维模型技术。三维模型技术可以模拟生产装置原貌，真实表现设备、管道的外形尺寸、空间位置，并且将相关数据信息集成融合，使实体装置数字化，对装置的建设和生产管理极为有利。

河南省水利厅应用系统复杂、多样，防汛信息资源又要求安全、快速的上通下达，经过对几种虚拟化产品的兼容性、稳定性、实施策略、经济使用等多方面的对比和分析，最终选择了VMware产品，目前VMware的虚拟产品应用较为广泛，兼容性较强。

2.2.2 虚拟化平台的实施

首先在要做虚拟环境的主体设备上，将VMwarevSphere的VMwareESX底层组件分别直接安装在物理设备的裸机上，物理设备上的处理器、内存、存储器和网络资源等抽象到多个虚拟机（VM）中，每一个VM从功能、性能和操作方式上，相当于传统的单台物理设备。

然后独立配置一台设备作为vSpherevCenter监控平台，集中管理和监控虚拟的应用系统，通过vSphere中的Vmotion、HA、FT、DRS、DataRecovery等功能组件保证业务应用程序迁移过程的零时间停机、应用程序的高可用性，实现服务器资源的动态负载平衡与优化、容灾备份与恢复等功能，使整个虚拟化平台具有良好的扩展性、灵活性，完成本次虚拟环境的搭建。

最后在虚拟环境中分别进行各现有业务应用系统的打包迁移、检查、测试、试运行等，逐个完成各业务应用系统的虚拟实施，将来随着虚拟化应用系统的不断增加，可动态地扩大虚拟化集群的规模，逐渐完善虚拟化体系架构。

2.3 应注意的问题

2.3.1 资源的优化分配

调研现有的资源配置，统筹调度不同虚拟机之间的资源，以确保运行在虚拟化平台上的所有应用都能可靠、高效的运行，是虚拟资源整合成功的前提。

2.3.2 迁移的正确性与安全性

完成业务应用系统在虚拟运行环境和物理设备之间的正确迁移，确保在迁移过程中数据的连续性和安全性等，这些在做虚拟化之前都要充分调研、规划，制定迁移措施，它是虚拟化成功与否的关键。

2.3.3 风险的规避

采用虚拟化技术把多个应用系统放到一台服务器或存储上，如果硬件出现故障就会影响到其上的所有业务应用，因此在虚拟平台的建设前期就要规划、防范。安全防范是虚拟平台正常运行的必要保障。

2.3.4 管理维护水平

虚拟化技术的发展对信息化管理维护人员的技术水平提出了更高的要求，管理技术力量水平是虚拟平台正常运行的强有力支撑。

3 结语

资源的虚拟化实施，使资源的平均利用率可高达60%～80%；大大减少了服务器及相应配套设施的应用需求，机房的环境变得井井有条，节约了经费和机房空间；在管理上也更加的灵活和稳定。虚拟化技术的应用提升了整个水利信息化建设的可持续发展水平，为水利数据中心建设打下良好的基础。

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