虚拟化建设方案

虚拟化建设方案

第1章项目需求分析

1.1项目建设目标

服务器资源主要为消防总队各应用系统配置计算存储资源，保证消防总队业务系统平稳高效运行。项目建设，要求满足各业务的部署策略，要能适应应用业务需求扩充与资源部署变更的发展需要，充分保证计算存储资源的高可用性、可靠性和良好的可扩充性，科学发挥计算存储资源的利用效率与可管理效能。

计算存储和网络项目的建设目标为：

1、建设能够满足消防总队各应用系统运行要求的计算存储资源基础设施系统，满足业务系统平稳高效地运行。

2、建设有充分扩展性能的计算存储资源基础设施系统。

3、运用各种先进的信息技术，为建立现代化的消防业务系统提供先进稳定可靠的计算存储资源。

1.2项目建设原则

消防总队计算存储建设坚持一体化原则，做到合理化、规范化和科学化，以应用为先导、统一规划，集中管理，在满足应用系统架构设计需求和业务数据对计算存储资源功能和性能需求的前提下，结合信息化技术的发展趋势，通过资源的统一分配和部署，适度通过虚拟化，最大化的提高资源的利用率和复用率，满足应用业务需求扩充与资源部署变更的发展需要。

项目须遵循如下设计原则：

1、满足金消防总队业务系统运行需要

这是项目设计的根本原则，也是技术和设备选择的最重要依据，任何技术、设备的采用都不应偏离这一原则。

2、支持计算存储资源动态管理和扩展

按照应用系统的需求，提供动态可调整的计算存储资源，通过合理规划、技术集成，将纯技术的设备分配转化为建设能够适应业务发展的资源池。

3、兼顾成熟性和先进性

规划设计时应采用成熟的主流技术，保证系统投入运行后的稳定性、高可靠性、安全性，以此降低系统建设的风险，同时适当采用先进技术，以应对业务技术不断发展变化的需要。

4、开放性

在消防总队基础设施规划中，采用的各类技术和设备要符合开放性要求，并提供较好的易用性、可维护性。

5、兼容性

计算存储系统对通用的硬件设备、软件产品应具有较强的兼容性。

6、降低运行维护成本

规划设计不仅要考虑初期的一次性投资，也要考虑后续的运行维护费用，使总体费用控制在一个合理的水平，保证系统的持续运行。要具有良好的性能价格比，以保护和节约投资。

1.3项目建设规模

按照虚拟化刀片服务器数量，配备所有CPU的虚拟化软件产品使用许可。包括防火墙、灾难恢复、容量规划管理、工作流和自动化平台、虚拟机基础门户平台等组件许可。

虚拟化资源整合全部软件必须支持Windows Server 2012数据中心版、MS Windows Sever 2008数据中心版(32位和64位)、MS Windows Sever 2003(32位和64位)、和SUSE Linux 11.0、RedHat 6.0、Oracle Enterprise Linux 6.0以上64位操作系统。

第2章虚拟化资源规划方案

2.1虚拟化产品概述

虚拟化内核平台

运行在基础设施层和上层操作系统之间的“元”操作系统，用于协调上层操作系统对底层硬件资源的访问，减轻软件对硬件设备以及驱动的依赖性，同时对虚拟化运行环境中的硬件兼容性、高可靠性、高可用性、可扩展性、性能优化等问题进行加固处理。

虚拟化管理系统

主要实现对数据中心内的计算、网络和存储等硬件资源的软件虚拟化，形成虚拟资源池，对上层应用提供自动化服务。其业务范围包括：虚拟计算、虚拟网络、虚拟存储、高可靠性（HA）、动态资源调度（DRS）、云主机容灾与备份、云主机模板管理、集群文件系统、虚拟交换机策略等。

采用虚拟化平台对多台服务器虚拟化后，连接到共享存储，构建成计算资源池，通过网络按需为用户提供计算资源服务。同一个资源池内的云主机可在资源池内的物理服务器上动态漂移，实现资源的动态调配。

建成后的虚拟化系统，虚拟机之间安全隔离；虚拟机可以实现物理机的全部功能；兼容主要服务器厂商的主流X86服务器、主流存储阵列产品、运行在X86服务器上的主流操作系统，并支持主流应用软件的运行。

2.2裸金属架构设计

•X86服务器虚拟化技术是在一个物理服务器上独立并行运行具有不同操作系统的虚拟机，而每个虚拟机都拥有一套独立的虚拟硬件（如CPU、内存、网卡、磁盘等）。其原理是把PC服务器资源转化成逻辑计算资源，通过对物理计算资源的逻辑划分，使应用系统安全、高效、隔离的运行，提高资源利用率。

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虚拟机（VM）

•虚拟化对传统的物理服务器而言，在以下三个方面突破了传统的应用模式：

•1）它是一个抽象层，它将物理硬件和操作系统分离，从而提供更高的IT资源利用率和灵活性。

•2）虚拟化允许具有不同操作系统的多个虚拟机在同一实体机上独立并行运行。每个虚拟机都有自己的一套虚拟硬件，可以在这些虚拟硬件上加载操作系统和应用程序。无论实际采用了什么物理硬件组件，操作系统都将它们视为一组标准化的硬件。

•3）虚拟机被封装在文件中，因此可以快速对其进行保存、复制和部署。可在几秒钟内将整个系统（完全配置的应用程序、操作系统、BIOS和虚拟硬件）从一台物理服务器迁移至另一台物理服务器，以实现零停机维护和连续的工作负载整合。

•由于虚拟架构使操作系统摆脱了和底层硬件驱动之间的紧耦合关系，操作系统和上层应用可在计算资源池内平滑迁移，为应用系统提供具有高性能计算能力、安全稳定、灵活的硬件承载平台。X86服务器虚拟化体系结构主流的有两种：寄居架构和裸金属架构，其架构如下图所示：

•寄居架构就是在操作系统之上安装和运行虚拟化程序，依赖于主机操作系统对设备的支持和物理资源的管理。因为虚拟化软件运行在主机操作系统之上，因此效率低、可靠性不高，主要应用于桌面级应用。

•裸金属架构是直接在硬件上面安装虚拟化软件，再在其上安装虚拟机的操作系统和应用。虚拟化软件本身就是一个微内核，因为直接运行在主机硬件之上，效率高、可靠性高。

•虚拟化管理平台采用裸金属架构，同时借助硬件辅助虚拟化（Intel VT或AMD V 的技术），可以充分发挥服务器CPU、内存、IO性能，虚拟化管理平台的服务器性能消耗不超过1%。

2.3结构化资源池设计

•为了提升虚拟化系统的可靠性，在虚拟化平台的计算资源池建设时，可以将多个物