虚拟化技术能够为企业构建一个高效、安全、永续、节能的数据环境。
问题 PROBLEM
在水利部办公厅下发的一份红头文件中这样写道,“水利信息网络已成为水利工作中最为基础、最为重要的信息传输和处理平台。因此,我们要从为防汛、抗旱等各项水利业务提供支撑和保障的高度,增强对网络管理和安全工作重要性的认识。”
其实在这个文件发布之前,信息系统技术对于水利信息网的贡献是相当巨大的。当时,在北京的数据中心机房面积不大,但是机器密度相当高,每个机架上都放满了服务器,加起来有130多台服务器。如果再这样扩充下去,机房很快就会达到它的极限。当水利部水利信息网(以下简称水利信息网)网络中心副主任詹全忠对《CIO INSIGHT/信息方略》记者说起当时的情况时,虽然脸上没什么表情,但是看得出来,他对于这种满满当当的机房结构很不满意。“130多台机器一起开动,机房里若是没有空调,蒸熟一屉包子那也不是没有可能。”詹全忠说。
大量的服务器带来了很大的问题,除了购置成本以外,管理运行成本也很高。“电费每年是100多万元以上,虽然我们是部级机关,电费是由部里统一划出,但是能节省最好节省啊,这些都是大家的血汗钱。另外,设备保修维护成本也很高,一年的保修服务成本非常高,运行成本也很可观,信息化发展面临很大的挑战。在这种情况下,我们派出了工程师学习队伍,了解了虚拟化技术后,我们觉得这些问题还是能够得到解决的。”和IT打了十几年交道的詹全忠感概万千。
而在中国电信网络运维部的数据中心机房里,同样也是一番“热火朝天”的工作场景。“我们是最早接触IT技术的一批了,上个世纪电信行业的迅猛发展给了我们网络运维部很大的空间,上设备的审批流程速度很快。机器买回来后,看着那些工程师安装调试到正式上架运行,一台服务器差不多也要一个月左右的时间。如果中途需要增加业务模块,一般都是再购置一批服务器,当时对于虚拟化技术还没什么感觉。”中国电信网络运维部王艳川主管这样说。“因此,很长一段时间内,我的工作总是处在设备采购的审批上。这么多设备采购回来,不仅耗电、占用空间,而且虽然它自己可以不吃不喝,但也需要人力管理维护。”
水利和电信,都是关系国计民生的重要部门,信息系统要为这些部门提供关键的支撑。但是在业务迅速增长的情况下,IT部门面临的问题不容忽视。
解决 SOLUTION
2006年上半年,詹全忠及其同事发现,网络中心的每台服务器的CPU利用率非常低,平均下来是10%左右,浪费程度很高。从那个时候起,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,一直到测试阶段完毕,两台服务器承担了近20台服务器的工作。紧接着,在测试结束后的半年时间里,水利信息网就把能够进行虚拟化应用的的服务器全给“虚拟化”了。
詹全忠说,水利信息网的主要任务之一,就是采集各个省、市、地区的水利工程、水文、水质等方面的数据,把一切资源数据化,以期水利部在进行水利决策时提供尽可能详尽且准确的信息。他们的业务方式就是接收来自于下级单位上传的所有数据,几乎随时都有数据传上来,业务系统的运行一刻也不能停。
目前水利信息网对服务器虚拟化技术的应用主要集中在管理应用、网络监控、防汛管理等方面。据詹全忠介绍,水利信息网共采购了4套服务器虚拟化产品,总共替代下来30台服务器。
而中国电信的王艳川则认为,他们选择服务器的虚拟化主要是为了节省在上系统时,安装操作系统、应用软件、测试联调的时间成本。
中国电信网络运维部主要是对电信网络的运行维护进行管理,负责全国各省、地、市电信的网络设备及基础设施的数据的集中管理,并接受来自网管监控层的调配指令,实施相关故障修复、资源调配的工作。由于电信业务几乎不允许关键业务出现中断,所以中国电信对于虚拟化技术的尝试仅仅是在一些测试系统环境中。
“经过一些测试,我们发现,如果在一台服务器上运行有5个以上的虚拟机,使用虚拟化软件就比买服务器划得来。”王艳川说。如此精打细算,看来电信行业已经开始对部署虚拟化做前期准备。
与水利部和中国电信相类似,经过十几年的信息化,一汽大众也建立起了规模庞大的IT基础设施,仅服务器就有上百台,而各种存储设备更是数量众多。而同样,这些设备,也使得一汽大众的数据中心空间日益紧张。
伴随着管理的精细化,不同的新系统都有上线的需求。而要上新系统,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。几乎每时每刻,一汽大众的IT领导者心中都在算着这样一笔账。
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,开始把x86平台服务器上的虚拟化技术部署在NT操作系统的服务器上。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。
一汽大众一些基于NT平台的办公、邮件系统都部署在虚拟机上。经过了一年多的运行,系统几乎没有出现过异常情况。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。
在一汽大众汽车有限公司内部,虚拟化技术的应用目前处在一个相对平稳的阶段。一旦有新的应用上线,服务器的管理人员就会直接将CPU资源分配给新应用,而不再是为每一个新应用买一台服务器的模式了。
虚拟化不仅带来了硬件成本的节约,还使业务的连续性得到了提升。采访中,当吴晓非被问到他印象最深刻的一次宕机的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 Value
在采访中,水利信息网的詹全忠表示,在整个部署的过程中几乎没有太多的技术难点,反倒是部署的速度让他们很惊讶。在部署过程中,他们仅一个星期左右的时间,就几乎完成了所有的部署工作,如果与传统的服务器安装相比,部署这么多台服务器,这在以前几乎是不可能完成的任务。
在虚拟化安装到位之后,整个网络中心的一些工作流程也相应有了调整。“以往一到上新系统的时候,我们就得打起精神,从操作系统到应用软件,哪个环节都不能出错。而现在虚拟的服务器就是物理服务器下的一个文件夹,管理好文件夹就能管理好服务器。在这些过程中若是出现了偏差,只要把这个文件夹删掉,重新配置一个新的文件夹就行了。” 在詹全忠看来,IT部门的工作流程也因为虚拟化技术而变得越发简单。
而在电费的节省上,一台PC服务器一年的耗电量在8000度左右,平均下来大约是5000元左右的电费。节省30台物理服务器,就相当于节省了15万元的电费。
谈到实施虚拟化方案后给芜湖供电公司所带来的好处时,该公司信息技术部主任吴元龄做了个总结:首先,IT系统规模比以前缩减了90%;其次,设备利用率大为提升,现在的服务器硬件设备利用率是以往的9?10倍;第三,运营成本大为节省,现在的电力消耗是以前的15%,长远来看运行成本会节省90%以上;第四,发展空间进一步得到拓展,面对未来3?4年的发展,不需要扩建新的机房;第五,系统管理更为简化,现在的维护工作量是以前的20%。最后,系统安全性也得到了强化,利用虚拟化方案后,管理人员可以对各个应用系统实施动态冗余管理,系统可用性比以前提升了至少100%。