虚拟化技术在发电企业各服务器上的应用

虚拟化技术在发电企业各服务器上的应用

王宇

（大唐珲春发电厂吉林珲春133303）

摘要：本文简要介绍了传统的服务器构建方式与VMworkstation虚拟化系统构建方式的优缺点，以及VMworkstation虚拟机技术在发电企业各应用服务器上的应用。通过虚拟化技术将多台服务器整合为一个池（VSAN），实现资源共享，进而实现更好的灾备机制。

关键词：虚拟化；服务器；应用；灾备

1.引言

随着”云时代“的来临，集团公司也对信息化工作有了更严格的要求。针对集团公司的要求，信息中心在机房管理方面的工作思路以及工作方法也必须做出调整，利用vSphere和vmwareworkstation虚拟机技术（简称VM虚拟化技术）将各应用服务器从新组合，打破现有的僵局，实现技术突破。

2.背景

2.1传统的服务器构建方式与VMworkstation虚拟化系统构建方式对比

2.1.1传统应用服务器构建方式

传统的服务器构建方式为“点对点”模式，即一台服务器运行一套应用系统，为了更稳定的运行，通常采取“数据”和“应用”分开运行的方式。例如我厂的“生产一体化”系统，就是由一台“数据服务器”和一台“应用服务器”搭建的。这样做的好处是，相互之间没有干扰，不存在兼容问题。最大限度的保障“数据”与“应用”的流畅、稳定运行。

机房的服务器随着系统的增加而不断增加。虽然有了较多的服务器，一旦某一台服务器出现故障，还是没有可用的备用机。整个机房变得臃肿而低效。

2.1.2VMworkstation虚拟化系统构建方式

2009年开始尝试使用一台性能较高的服务器作为虚拟主机，我厂的VM虚拟化时代来临。由于条件有限，当时只能采用VMworkstation模式。

VMworkstation构架（工作站模式）

优点：对服务器的硬件配置较低，甚至可在普通的PC机上运行；搭建快捷、部署灵活。因为对硬件要求较低，所以可以快速的部署在其它的PC机或者服务器上。有一定程度的灾备机制（只限单机灾备）。

缺点：生成的虚拟机性能有限（生成的虚拟机硬件配置不能高于或等于主机）。因为在主机上运行VMworkstion本身也需要消耗系统资源，一台性能普通的服务器安装上VM后，主机剩余的系统资源就变得极为有限，如果在把剩余的系统资源再进行分配，而且还要遵循主机资源使用量不能高于75%的原则。就使得生成的虚拟机性能低下。

安全机制较差。VMworkstation的运行环境是Windows系统，虽然windows系统能够提供很好的兼容稳定性，但同时也带来了一定的安全风险。Windows系统更容易被病毒感染，更容易遭受网络攻击，Windows系统本身也会消耗大量的系统资源。

灾备机制有限。因为VMworkstation只能对本机进行灾备，所以一旦VM主机出现故障，那后果是灾难性的。

2016年我们有了4台性能较为突出的服务器，有了构建VSphere虚拟化系统的基础。

VSphere是在VMworkstation的基础上衍生而来的，相比工作站模式更为安全，更为可靠、性能更为出色，同时成本也更为高昂。

优点：将多台服务器整合为一个池（VSAN），实现资源共享；生成的虚拟机性能高，因为VSAN的系统资源为集群内所有主机的和，所以可以为虚拟机提供更多的系统资源，并且可以进行无限扩展，随时增减主机的数量。

安全机制较高。VSphere的运行环境是Linux系统，Linux系统本身的安全级别就要高于Windows，且对系统资源的消耗也是极低，这样的平台能使整个系统变得更有效率。

有完善的灾备机制。由多台服务器构建的“云”架构，使集群内的数据实现了动态“漂移”。数据和应用不再由单一的服务器负责运行，而是由集群内的服务器分担运行。一旦集群的一台或多台服务出现故障，集群的其它服务器会立即接管故障服务器所负载的应用。

缺点：系统搭建复杂，需要较高的专业能力；一个集群必须有三个及三个以上的服务器作为节点机；对服务器的硬件要求较高，不是所有的服务器或高性能的PC机都能加入VSphere集群形成VSAN。VSphere系统对服务器硬件有着自己的判定标准，未达标的服务器是无法加入集群的。想要有完善的灾备机制，就需要大量的磁盘存储空间。

“云”架构与“工作站”架构相比较而言，可提供更强性能虚拟机、有着更可靠稳定的系统架构、更加完善的灾备机制、更为低廉的维护成本，同时结构也更为复杂、对硬件也有更高的要求、需要较多的资金投入才能搭建完善。

3.VMworkstation虚拟化技术研究及实施过程

2010年利用一台Dell2950服务器搭建了我厂的第一个VM系统。受制于硬件条件的限制，当时采用的是VMworkstation（工作站）形式。由于该服务器的配置并不高，且VM处在探测阶段，所以只运行了“终端应用系统”和“生产任务系统”。不久由于部分人员对VM虚拟技术的不信任“生成任务系统“也迁出了VM虚拟机，只有”终端系统“一直保留在VM虚拟机中运行。虽然只有一套系统在VM虚拟环境中运行，但它为我厂的大范围实施虚拟化应用提供了宝贵的经验积累和技术参考。

2017年开始，由于“生产任务“、”两票系统“、”档案系统“、”OA系统“、”集团节点“的服务器相继出现故障（有的甚至已经无法启动），且在用的DELL2950服务器也极为不稳定，迫使我们加快了”服务器虚拟化“的研究和实施进程。

2018年4月-8月，VSphere结构虚拟化系统终于搭建完成，并实施了数据迁移。

4.结论

虽然VSphere结构的虚拟化系统搭建完成并成功运行，可以满足我厂现有的应用需求，但由于硬件资源不足导致无法完善VSphere系统的灾备系统。一旦系统内的任意节点机出现故障，将导致大范围的应用系统瘫痪，且短时间内无法恢复。

5.存在的问题

正常的VSAN结构：每个节点由SSD数据缓冲区、HDD数据存储区、HDD数据灾备区组成。

SDD数据缓冲区---负责数据的缓冲与释放。在有新数据写入或发生迁移时确保数据的快速读写。该区域平时不存放数据，是数据读取与写入的临时区域，数据在发生迁移或者新写入数据后该区域的数据就被释放。为了保证数据能被快速的读写，该区域的空间必须大于单个虚拟机的“体积”。

HDD数据存储区---所有的虚拟机数据均存放在该区域。该区域的大小直接影响整个系统所能生成虚拟机的数量。

HDD数据灾备区---该区域会将所有虚拟机以副本的形式存放在此。该区域平时存放所有虚拟机的实时副本，只有在发生故障时系统才会调用该区域的数据。灾备区的大小应满足系统中所有数据总和。为了防止多个节点主机发生故障导致系统瘫痪，每个节点HDD数据灾备的大小区必须满足整个系统所有的数据量。

由于硬件条件不足，我厂现在搭建的VSAN没有数据灾备区。

因磁盘空间及数量严重不足，我厂的VSAN只建立的“数据缓冲区”和“数据存储区”，没有“数据灾备区”。这样的结构可以暂时满足我厂多个应用系统对服务器的数量要求，但如果节点主机出现故障，将出现大范围的应用系统掉线，且不可恢复。

参考文献：

[1]王春海.中小企业虚拟机解决方案大全[M].机械工业出版社，2010.3

[2]杨磊.浅谈存储虚拟化与服务器虚拟化[J]-中国新技术新产品2011（22）

作者简介：

王宇（1989--），男，汉族，助理工程师，本科，从事发电厂信息系统管理工作。