试水虚拟化带领CIO走过寒冬

互联网 | 编辑: 杨雪姣 2009-04-17 08:30:00转载 返回原文

问题

由于服务器几乎出现在每个新系统中,因此服务器的快速蔓延使得数据中心的空间日趋紧张;另外一个突出的问题,是单服务器单系统的部署方式,使得服务器的利用率不足。

问题

“柯经理,最近公司又要上新的采购审核系统了,你们技术部要负责帮助业务部门完成这项任务,如果要买硬件、软件,尽管报备我知道”

“谢谢彭总,这次上新系统,去年就已经做过调研了,数据中心机柜里的服务器已经都"机满为患"了,没有更多的地方可以放得下了。另外,市政电力的供给除非再拉新的电路,否则数据中心也将面临"电尽粮断",用电配额早就用完了。”

“那你说怎么办?总得想个办法吧。”

“彭总放心,我们现在正在测试服务器的虚拟化技术,一旦上了这个虚拟化技术,服务器基本上不用购买,物理硬件上不需要做任何调整,就能完成这次新系统的上线。”

在上面这番对话中,他们提到了几个关键词,如服务器、虚拟化、机房空间、用电紧张等,这也正是目前日益膨胀的数据中心所凸现出来的问题。

通常CIO们在接手一个新系统上线时,第一个要考虑的就是购买硬件、软件。由于服务器几乎出现在每个新系统中,因此服务器的快速蔓延使得数据中心的空间日趋紧张;另外一个突出的问题,是单服务器单系统的部署方式,使得服务器的利用率不足。在采访中,3位来自不同企业的CIO都表示,他们数据中心的服务器的利用率通常只有10%左右;第三个问题就是服务器数量的大幅增加,将使得管理服务器的工作也日益复杂,并且使得服务器的可用性和可靠性大打折扣,这就需要很好的备份和恢复管理方案。

解决

解决

其实,在数据中心的服务器层面,虚拟化技术本不是一项新技术。早在七八年前,服务器供应商们的UNIX系列服务器就已经有很成熟的虚拟化技术了。在2004年就已经有厂商能够将单一处理器分割成10个分区,在各分区共享磁盘、I/O与记忆系统等资源的前提下,独立运行各自的OS或应用程序,这就是虚拟化技术的实现。这也让第二代UNIX服务器,从以单一应用为主,强调性能和可靠性的时代,一步跨越到第三代UNIX服务器。其典型特征就是系统的理念,以提高使用率、简化IT基础设施。随着x86平台服务器的快速蔓延,加上微软操作系统在数据中心独当一面,慢慢地,CIO们对于x86服务器的虚拟化需求也逐渐增加。而系统的理念,也被数量越来越多的x86平台服务器所接受,并付诸实施。VMware、Hyper-V(由微软公司所提供)等技术也逐渐成为x86服务器的虚拟化主流。

一汽大众汽车有限公司是由中国第一汽车集团公司和德国大众汽车股份公司、奥迪汽车股份公司及大众汽车(中国)投资有限公司合资经营的大型轿车生产企业。经过不断发展,一汽大众公司现已形成日产1000多辆整车的生产能力,同时实现部分总成及零部件的出口。目前,一汽大众汽车有限公司员工总人数超过8800人。

而经过十几年的时间,一汽大众的IT系统建设,积累了大量的IT基础设施,光服务器就有上百台之多,还有多种存储设备等。大量的设备使得数据中心的空间日益紧张。伴随着管理的精细化,不同的新系统都有上线的需求。而要上线系统,就得进行一批硬件、软件的采购。日益增加的系统设备,也将会使得服务器的监控变得困难,管理日益复杂。更重要的是,相关的备份和恢复方案并不完善,这些都带来系统在可用性和可靠性上的不足。

吴晓非是一汽大众汽车有限公司管理服务部IT基础设施室经理,他所带领的团队就管理着这里的100多台服务器。通常他们会把关键的一些应用放在UNIX服务器上,而把一些基于Windows操作系统的应用放在NT服务器上。从去年开始,他们经过测试后,就把基于x86平台服务器上的虚拟化技术部署在NT操作系统中的服务器。基于这些虚拟化技术的物理机有10台左右,而运行的虚拟机有200多个,物理CPU与虚拟CPU之间的比值达到了1:20。像一些基于NT平台的办公、邮件系统都会部署在虚拟机上。经过1年多的运行,几乎就没有出现过什么异常的情况。而这些虚拟机所提供的服务,为3000多名管理员工带来了工作上的便利。其中有90%的人都在长春,而其余的10%,则遍布在全国各地。

在一汽大众汽车有限公司内部,虚拟化技术的应用目前就处在一个相对平稳的阶段。一旦有新的应用上来,服务器的管理人员就会直接分配CPU资源给他们用,而不再是上一个系统、买一个服务器的模式了。

据了解,现在他们的CPU平均利用率大约在20%~30%。面对管理的细分化,新业务系统也越来越多。目前新增的业务都是直接放置在虚拟机上。采访中,当问到吴经理他印象最深的一次宕机,重启的时间大约是多长时,他的回答是“十来分钟,也就是从一个文件夹复制到另一个文件夹的过程。速度非常快,几乎没有影响。”虚拟化技术在服务器部署后,碰到物理机出现故障,即使宕机了,虚拟机与虚拟机之间的迁移过程也相当简单,也就是文件级的操作而已。

价值

价值

2005年底,英特尔推出了面向硬件的虚拟化支持技术及相关的处理器产品,第一次在x86平台上实现了本机虚拟化,将基于x86架构的服务器的虚拟化技术应用,推向一个新的台阶,也让CIO们对于虚拟化技术的实现有了更多的信心。

2006年上半年,水利部信息网数据中心主任詹全忠及其工程师发现,其实在他们网络中心的每台服务器上,实际运行的CPU利用率特别低,平均下来是10%左右,还有90%的资源处于闲置状态,浪费程度很高。在那个时候,他们就开始关注利用虚拟化技术进行服务器整合。一开始,他们配置了两台服务器进行虚拟化应用,把多个应用配置在一台服务器上。在测试阶段,从一台服务器逐步演进到虚拟5台、10台服务器的应用,一直测试阶段完毕,两台服务器承担了近20台服务器的工作。测试阶段的半年过后,他们就把能够进行虚拟化应用的服务器全给“虚拟化”了。

来自美国百事可乐瓶装公司的信息系统经理Messer,他负责他们企业的服务器和存储虚拟化项目。这一家独立瓶装公司,拥有1000余名雇员。在2007年11月部署虚拟化技术之前,Messer管理着78台服务器,它们主要来自戴尔和惠普,目前他正准备在2008年底之前把这些服务器整合成16台戴尔刀片服务器。他说:“当初我对虚拟化技术非常怀疑,那主要还是由于我缺乏了解。但是随着我在测试环境下接触这项技术、开始试用后,就越来越有信心。我们对虚拟机比对物理服务器还要放心得多。”

在百事可乐瓶装公司的数据中心里,物理的服务器是四核处理器,他们在每个处理器上运行两个虚拟机,这样每台服务器上相当于有8个CPU的服务器来用。如今,他们常用的SharePoint、Exchange、SQL和Oracle数据库以及文件服务器都运行在虚拟机上。部署虚拟化技术之前,他们服务器资源利用率还不到10%,现在部署了虚拟化后,仍然有进一步提高利用率的可能。Messer表示,自己还没有发现哪种应用程序不能托付给虚拟机。换句话说,在虚拟机上运行应用程序让他很放心。

挑战

挑战

另外,Messer正准备对存储设备也进行虚拟化处理。他表示,让存储虚拟化和服务器虚拟化协同工作是关键所在。他描述了能够把逻辑存储资源从物理存储资源中抽取出来,并且易于为虚拟机重新分配存储单元。“在我看来,如果你想获得所有效益,就有必要同时实现这两种虚拟化。这让你可以缩短灾难恢复时间;而且能够获取虚拟机和数据卷的快照、复制这些快照、复制快照出现的变化。对我来说,广域网上遍布多层冗余机制,这点极其重要。我最看重这项功能了。”

最近SQL虚拟服务器出现崩溃后,大约只用了半个小时就恢复了运行。这比之前他们把所有数据都放在磁带上需要数天才能恢复运行有了大大改进。据了解,如果是在5年前,当无法使用某台服务器时,就得从底层硬件开始检测,然后重新装入操作系统,接着从磁带上恢复所有数据。这样,停机时间会长达8小时至10小时。而对于虚拟机而言,如果在一台服务器上的某一个虚拟机应用宕机了,只要资源充足,重启一个虚拟机的应用,就如打开一个文件夹那样容易。Messer估计,同时实现存储虚拟化和服务器虚拟化,每年可以省下1.1万美元至1.3万美元。

四川虹信软件股份有限公司经理李军认为,他们一直在关注和测试虚拟化技术在企业中的应用。在UNIX服务器的虚拟化技术的使用中,他们已经有非常成熟的虚拟化技术应用模式。对于在X86平台上虚拟化技术的应用,李军认为问题不大。他们曾经测试过,在物理服务器上运行Exchange出现过一些系统崩溃的问题,而在对Exchange在虚拟机上运行进行测试时,一开始还心里没底。不过结果证明,性能非常好。虚拟化技术能让Exchange的服务在短时间内得到重启,从而大幅缩短灾难恢复时间。

伴随测试的不断深入,他们就把更多的应用程序放到虚拟机上去。现阶段,还没有让它处理足够多的应用程序,未来他们还将让虚拟机运行的应用程序不断增加。李军预计,“即使那样,CPU的利用率可能仍然达不到50%,还有潜力可挖。”

虚拟化技术也不是完美无缺的,比如USB存储设备与虚拟机的兼容问题,就至今也没有得到解决。在采访过程中,CIO反映的对于日益庞大的虚拟机的管理,有些问题存在。这些都需要虚拟化技术的供应商们拿出更好的办法来。

趋势

趋势

2007年,中国石油天然气集团在20个所属企业进行了ERP系统建设,为了对数据进行全面的保护,他们的灾难恢复计划项目组也正式开始运营。据这个项目组里的主管工程师介绍,从2006年开始,他们就密切关注虚拟化技术,已经多次测试了在x86平台上的服务器虚拟化应用。他们逐步在进行系统和业务的迁移。目前这个项目组仍处在建设当中,但他们相信2009年,虚拟化技术在数据中心的部署将越来越丰富。

虚拟化技术在保障数据的可用性、可靠性方面的表现都令人印象深刻,而企业的数据背后担负着保持业务连续性及可靠性的重担。只要数据保护好了,企业业务连续性就会有保障。

2008年对于证券行业来说,是处于低潮的一年。行情的急转直下,让证券行业体会到“冰火两重天”。但即使这样,中信建投证券有限公司并没有在IT的投入运行上削减开支,反倒是积极探求创新技术带来的契机,虚拟化技术也在今年成为他们重点关注的对象。由于证券行业的特殊性,可以说每一个数据背后都代表着真金白银,因此证券公司在IT硬件上是舍得投入的,不仅仅是单服务器单业务系统,恨不能是双服务器单业务系统,他们在数据备份和灾难恢复方面做得滴水不漏。但是他们也注意到了虚拟化所带来的好处,节省数据中心的空间,还节省了电力。

中信建投信息技术部总经理宋群力提到,在他们内部,内部管理的一些细分系统,都已经在虚拟机上进行测试,结果表明,虚拟机和真实的物理机在提供服务方面没有什么差异,完全可以满足应用的需求。但是由于证券行业内IT系统建设的规范性,维稳保增长是首要任务,所以他们对于新技术的测试会持续一段时间,在未来,将长时间关注虚拟化技术的进展。

正如Gartner所预计的,在2009~2012年间,虚拟机的部署将从目前占比5%增加到70%。在《2009年十大值得关注的技术》报告中,虚拟化就排在第一位,当之无愧。

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