云平台应用系统迁移方案大纲.doc

_ 精品资料 中国移动广东公司 UAP 云平台云平台应应用迁移方案用迁移方案 （大（大纲纲） ） 版本版本 文件文件编编号：号： 密密级级： ： 项项目目 ID： ： 项项目目编编号：号： 拟拟制制沈志华日日期期20140716 审审核核日日期期 批批准准日日期期 _ 精品资料 目录 1文档文档说说明明.4 2应应用系用系统统迁移方法迁移方法.4 2.1应用迁移与整合方法.4 2.2应用迁移涉及的相关部门.5 3系系统评统评估与分析估与分析.6 3.1系统评估和分析流程.7 3.2评估准备.8 3.2.1迁移范围确定.8 3.2.2评估方法与准备.9 3.2.3评估环境的准备.9 3.3系统调研与评估.9 3.3.1物理基础架构调研与评估.9 3.3.2应用系统调研与评估.10 3.3.3迁移对应用系统的影响.11 3.4需求分析及汇总.11 3.4.1基础架构需求分析与汇总.11 3.4.2应用系统需求分析和汇总.11 4方案方案设计设计.11 4.1方案设计流程.12 4.2云平台方案设计.13 4.3迁移方案设计.13 4.3.1虚拟化适用性分析.13 4.3.2迁移场景设计.14 4.3.3资源映射分析.15 4.3.4服务器放置设计.16 4.3.5资源竞争关系设计.17 4.3.6迁移顺序设计.17 5虚虚拟拟化化环环境准境准备备.18 5.1虚拟化环境准备步骤.19 5.2虚拟化环境准备与方案设计.19 5.2.1环境确认.19 5.2.2实施规划与设计方案.19 5.3UAP 云平台实施.20 5.3.1虚拟化系统设置与调试.20 5.3.2虚拟机系统设置.20 6应应用迁移用迁移.20 6.1迁移实施流程.21 6.2迁移环境准备.21 _ 精品资料 6.3迁移执行.22 6.4迁移后虚拟机的优化.22 7测试验证测试验证.22 7.1应用系统测试验证流程.22 7.2应用系统测试验证内容.23 7.3应用系统测试.23 7.4系统优化.23 7.5应用系统验证.24 8应应用系用系统统割接割接.24 8.1应用系统割接流程.24 8.2割接评估.24 8.3割接准备.25 8.4割接操作.25 8.5回退机制.25 8.6割接后观察.25 8.7原系统删除.26 9附附录录.26 9.1MAP 性能评估工具实施文档 .26 9.2典型案例.26 _ 精品资料 1文档文档说说明明 本文档的目的在于为 UAP 云平台地市应用系统设计的一个迁移与整合方法，并对实际操作有指导和建 议。 本文档主要针对广东移动 UAP 的地市应用系统迁移到 UAP 云平台。 2应应用系用系统统迁移方法迁移方法 2.1 应应用迁移与整合方法用迁移与整合方法 根据以往丰富的项目经验，结合 UAP 云平台的具体业务特点，定制了一套数据迁移与整合的方法。本 迁移与整合方法分为 6 个阶段，分别为系统评估与分析、方案设计、虚拟化环境准备、应用移植、测试验证 和业务割接。 图 2-1 应用迁移与整合方法 评估与分析 在系统评估与分析阶段，应确定迁移范围和目标，利用调查问卷、系统评估工具（MAP）和访谈等评估形 式，对应用系统进行评估，分析和汇总系统需求，形成调研报告。 方案设计 在方案设计阶段，针对项目范围内的物理服务器进行虚拟化适用性分析，设计迁移场景和云平台架构 方案。在云平台方案设计的基础上，进行迁移顺序、迁移方法等内容的设计，形成总体迁移方案。 虚拟化环境准备 在虚拟化环境准备阶段，应判断现有的 UAP 云平台环境是否能容纳被迁移的所有对象，以及，具体应 检查计算资源、存储资源、网络资源以及数据库资源等，建立迁移所需的环境准备，如虚拟机、虚拟化网络 等。 应用移植 在系统移植阶段，应根据既定的迁移方案严格的执行应用系统迁移，将物理机的应用系统移植到虚拟 机内，有工具移植和手工部署两种方式。 _ 精品资料 测试验证 对云平台上的应用系统进行功能性测试、性能测试和稳定性测试，并进行应用验证，以便预先排除隐患， 使得应用系统成功的运行在云平台环境下。 业务割接 制定割接方案，依照割接方案进行割接操作，割接完成后进入割接后观察期，通过割接验收后将原系统 下线。 应用系统在 UAP 云平台上线 1 个月后，提供性能分析报告。 2.2 应应用迁移涉及的相关部用迁移涉及的相关部门门 业务迁移进行中，会涉及如下各部门，其具体职责如下： 省公司信息系省公司信息系统统部部：； 地市公司：地市公司： 应应用开用开发发商商：负责实施 UAP 平台各应用系统日常的 724 小时故障响应处理工作，为 UAP 平台 各应用系统的维护支撑提供技术支持。 迁移迁移实实施方：施方： 1)对应用系统进行评估和分析； 2)根据需求设计云平台方案，或者评估现有云平台方案是否满足需求； 3)设计应用系统迁移方案，如迁移方式、迁移工具等； 4)进行应用系统迁移，将应用系统从物理机上移植到虚拟机上； 5)与应用开发商一起进行测试验证； 6)进行业务割接。 3系系统评统评估与分析估与分析 如何对被迁移系统进行有效的系统评估，为迁移和整合提供有效的支撑数据，是迁移前重要的工作，也 是迁移和整合过程中的一个难点。系统评估分析，将使用调查问卷、自动化评估工具或访谈等形式对系统的 基础架构层和应用层进行系统评估。 _ 精品资料 3.1 系系统评统评估和分析流程估和分析流程 图 3-1 评估和分析流程 应用系统迁移评估与分析流程描述如下： 表 3-1 系统评估和分析流程 编号步骤名称责任人说明 3.1确定迁移范围 确定要迁移的应用系统，及未来的数据中心 等内容 3.2选择评估方法 选择自动化工具评估（MAP）、问卷调查、访 谈等评估方法 3.3 准备评估环境和内 容 准备好被评估系统的网络、MAP 服务器等内 容 准备好调查问卷的调查问题和访谈的具体内 容 3.4系统评估迁移实施方 对系统进行评估，使用问卷调研、自动化工 具评估、访谈等形式 3.5问卷调研迁移实施方 采用调查问卷的方式进行调研 3.6自动化工具评估迁移实施方 采用自动化评估工具进行系统评估 3.7 访谈迁移实施方 采用访谈的方式进行调研 3.8需求分析迁移实施方 对应用系统进行整体需求分析 3.9基础架构层评估迁移实施方 对被评估系统进行基础架构层面的具体评估 和信息汇总 3.10应用层面评估迁移实施方 对被评估系统进行应用层面评估和信息汇总 3.11业务层信息汇总迁移实施方 对被评估系统进行业务层信息汇总 3.12运维层信息汇总迁移实施方 对被评估系统进行运维信息需求汇总 3.13 现状调研及需求分 析报告 迁移实施方 根据调研内容，撰写现状调研及需求分析报 告 _ 精品资料 3.14调研报告审核 对现状调研及需求分析报告进行审核 3.15判断是否通过审核 如通过审核，则结束调研和分析流程结束 如未通过审核，则返回 3.2 3.2 评评估准估准备备 3.2.1 迁移范迁移范围围确定确定 应用系统迁移，首先要确定迁移范围，如： 哪些应用系统需求从哪些服务器上迁移到 UAP 云平台虚拟机上； 哪些应用系统需要进行解耦和整合等操作； 迁移前后机房环境的变化确认等。 3.2.2 评评估方法与准估方法与准备备 采用调查问卷方式、评估工具自动化评估或访谈等方法对 UAP 应用系统进行评估和分析，从不同的维 度获得全面的信息，为迁移工作提供有力依据。 调查问卷可以大规模的进行信息采集，收集各个层面的信息，范围较广，但是由于需要人工填写，人为 因素将导致准确率不高。自动化评估工具可准确的对系统进行性能等方面的评估，准确率高，可信度大，但 是适用范围有限，比如有些服务器由于客观原因无法被自动化工具评估。对于一些比较复杂的问题，可以采 用深度访谈的方式，形成访谈报告，补充到文档中。 3.2.3 评评估估环环境的准境的准备备 使用具体评估工具进行自动化评估时，需要准备好相关主机、网络、以及 MAP 工具包等内容，以便顺 利开展系统评估工作，详见附录中的具体评估工具需求。 3.3 系系统调统调研与研与评评估估 3.3.1 物理基物理基础础架构架构调调研与研与评评估估 在物理基础架构信息收集和评估中，计算容量、存储容量和网络容量以及相关的利用率和性能是重要 的评估内容。自动化评估工具 MAP 可帮忙得出比较客观的物理架构的容量和性能，调查问卷也可协助完成 信息收集。 物理基础架构的评估中，应完成如下内容的评估： 在基础架构硬件的 CPU 评估中，应收集 CPU 的型号、主频、内核数、颗数，应评估 CPU 的利用率。 在基础架构硬件的内存评估中，应收集内存的容量以及使用率。 在基础架构硬件的磁盘评估中，应收集磁盘的数量、RAID 方式、文件系统类型、文件系统总容量、 磁盘 IO 性能等。 在基础架构硬件的网络评估中，应收集物理服务器的网卡容量、数量及网络性能，网络交换机的型 号、网口数、数量，基础架构的网络拓扑图等。 3.3.2 应应用系用系统调统调研与研与评评估估 在应用系统层面，至少应评估业务的重要性、业务成熟度、应用系统逻辑架构等内容，从而为迁移提供 _ 精品资料 重要的参考依据。 3.3.2.1业务业务重要性重要性 在评估阶段，应评估应用系统的重要程度，利用应用系统的重要程度设置相关的资源竞争策略，并且对 重要的应用系统采用相应的技术方案进行保护，如重要的应用系统可使用 HA 等技术方案保证业务连续性。 业务的重要性可作为虚拟机发生竞争时如何争取资源的一个重要输入。在虚拟机的资源竞争机制中， 有最低占用资源设置、最高占用资源设置和相对权重。可根据业务的重要性设置相关的权重，比如可以设置 重要业务权重为 200，比较重要业务的权重是 150，不重要的业务权重是 100。需要注意的是具体虚拟机权重 设计的时候一定要遵循一个统一的标准，保持前后连贯性。 3.3.2.2业务业务生命周期生命周期 按照不同的业务成熟度为相关的虚拟机来预留资源，来满足业务发展所带来的需求。业务成熟度分为 业务投入期、成长期、成熟期、衰退期，可按不同的成熟度为不同的业务系统进行预留空间等内容的设置。 在评估阶段，应评估业务的成熟度，业务成熟度可作为应用系统资源预留的一个重要衡量指标。可针对 不同成熟度的业务提供不同的资源预留策略，比如成熟业务预留 50%资源，衰退业务预留 25%，成长的业务 预留 75%资源，投入期业务预留 50%资源。 3.3.2.3应应用系用系统逻辑统逻辑架构架构 评估中，应对应用系统间的逻辑架构进行分析，从而判断各应用系统间的依赖关系和应用系统间的逻 辑关系。应用系统的逻辑架构可为确定迁移依赖关系、迁移顺序和迁移后位置提供的有力参考。 3.3.3 迁移迁移对应对应用系用系统统的影响的影响 将应用系统从物理服务器迁移到虚拟化，从一个机房迁移到另外一个机房，这种迁移会对应用系统本 身产生不同程度的影响。 在评估的内容中，还要注意一起其他内容的分析，如硬件依赖关系，即那些服务器依赖于某种特定的硬 件。大部分的虚拟化环境无法满足特殊硬件的需求，如视频卡、音频卡、加密卡等硬件。 3.4 需求分析及需求分析及汇总汇总 基于对基础架构和应用系统现状的评估，结合业务的发展需要，对具体应用系统进行基础架构和应用 系统两个层面的需求分析和汇总。 3.4.1 基基础础架构需求分析与架构需求分析与汇总汇总 基础架构需求分析，需要整理所有应用系统的基础架构层面的需求，汇总整个所有业务系统所需要的 基础架构需求，如网络、服务器、存储等，可用表格等形式汇总整个基础架构的需求。 3.4.2 应应用系用系统统需求分析和需求分析和汇总汇总 在系统调研中，基于调查问卷和访谈的方式对应用系统进行调研与评估，对应用系统层面的需求进行 需求分析和汇总，常见的应用层面需求分析如无单点故障、高可用性等，在评估阶段需要分析和汇总所有这 些应用层面的需求进行汇总，以及业务的成熟度、重要性等内容，以便后续为后期云平台架构设计提供依据。 _ 精品资料 4方案方案设计设计 在对物理应用系统进行评估后，进一步的工作是迁移到什么地方，目标平台是否满足迁移需求，如何进 行迁移等。 4.1 方案方案设计设计流程流程 图 4-1 方案设计阶段流程图 方案设计的流程描述如下： 表 4-1 方案设计阶段流程图说明 编号步骤名称责任人说明 4.1虚拟化适用性分析迁移实施方 依据系统调研与需求分析报告，对物理服 务器进行虚拟化筛选 4.2迁移场景设计迁移实施方 依据系统调研与需求分析报告，进行云平 台系统迁移场景设计 4.3 判断是否存在现有 环境 迁移实施方 如存在现有云环境，则进入 4.4 如不存在云环境，则进入 4.6 4.4 判断现有环境是否 满足需求 迁移实施方 如满足，则进入 4.9 如不满足，则进入 4.5 4.5云平台整改方案迁移实施方 根据实际业务需求，对现有环境进行方案整 改设计 _ 精品资料 4.6云平台建设方案迁移实施方根据实际业务需求，设计云平台建设方案 4.7方案审核 对云平台整改方案或云平台建设方案 进行审核 4.8 判断方案是否通过 审核 如通过，则进入到 4.9 如未通过，则回退到 4.1 4.9资源映射分析迁移实施方 将应用系统对物理资源的需求映射为对虚 拟系统的资源需求，具体到需要几个 vCPU 等内容 4.10服务器放置设计迁移实施方 设计将迁移后的虚拟机如何放置在不同的 云平台服务器上 4.11迁移顺序设计迁移实施方设计应用系统具体的迁移顺序 4.12迁移技术手段选择迁移实施方 依据应用系统的各自特点，选择合适的技术 手段，如使用手工迁移还是使用工具进行迁 移 4.13迁移方法选择迁移实施方选择合适的迁移工具及迁移方式 4.14迁移方案迁移实施方设计总体的迁移方案，形成文档 4.15迁移方案审核对迁移方案进行审核 4.16 判断迁移方案是否 通过审核 如通过审核，则结束方案设计 如未通过审核，则回退到 4.8 4.2 云平台方案云平台方案设计设计 在云平台的方案设计中，主要要考虑服务器、存储和网络基础架构的设计，要详细考虑具体架构、容量 和性能的设计因素。 4.3 迁移方案迁移方案设计设计 4.3.1 虚虚拟拟化适用性分析化适用性分析 在系统评估后，进一步细化了可迁移的服务器范围。虚拟化适用性判断阶段，应参考基础架构层和应用 层的评估指标，明确哪些应用适用于虚拟化技术，哪些应用系统不适合虚拟化技术。 具体的指标如下但不限于以下指标： 基础架构层的评估指标 不适合虚拟化的典型对象 平均使用率高于 70%的双处理器系统或平均使用率高于 45%的四处理器系统 _ 精品资料 需要特殊硬件(目前主流 Hypervisor 软件能够模拟的硬件只有 CPU、内存、网卡、硬盘等，对于 其他需要直接使用的 PCI、PCI-x、PCI-E、AGP 设备均无法正常支持，包括窄带卡、中继卡、 3D 卡、显卡、加密卡、磁带机、infiniband、电信业务中特有的语音 E1 板卡等)的系统 平均网络带宽在 600Mbps 以上、平均 IO 在 50MB/s 以上、内存占有 8GB 以上的系统 适合虚拟化的典型对象 硬件配置较低(1.5GHz)的系统 硬件配置相对较高、平均使用率一直偏低(小于 20%)的系统 应用层的评估指标 不适合虚拟化的典型对象 运行 CAD、CAM、PRoE 等工程设计应用程序的系统 运行音视频流媒体引用程序的系统 大型数据库系统，如 Oracle、DB2 数据库软件 适合虚拟化的应用类型 在不同的时间达到峰值使用率的应用 4.3.2 迁移迁移场场景景设计设计 在迁移方案设计时，应依据源迁移对象、目标场所等因素来设计迁移阶段的相关场景。 过渡环境：进行应用系统的初步迁移，将数据中心的服务器首先迁移到本地的资源池，利用 P2V、V2V 和 New VM 等迁移方式； 测试环境：将本地资源池的业务服务器虚拟机迁移到测试环境，完成功能性和初步压力测试，利用 虚拟机文件拷贝、V2V 或自动化工具等迁移方式； 验证环境：将云平台的业务服务器虚拟机迁移到验证环境，完成近似真实环境的压力测试，利用虚 拟机文件拷贝、V2V 或自动化工具等迁移方式； 生产环境：将验证环境平台虚拟机迁移到生产云平台环境，云平台环境中承载应用系统运行，利用 虚拟机文件拷贝、V2V 或自动化工具等迁移方式； 不同平台有各自的用途，各自的设计需求也不同： 过渡环境，临时性迁移场所； 测试环境，主要进行业务功能、性能等方面的压力测试的场所，不需要虚拟化高级功能，虚拟化单 机版软件即可满足 验证环境，将采用与生产云近似的技术，进行上线前的真实场景模拟测试 _ 精品资料 生产环境，未来应用系统的生产环境，需要使用高级的技术手段来保证实际业务系统的连续性、可 扩展性等功能，从而使得业务系统能健康运行。 4.3.3 资资源映射分析源映射分析 在迁移后的资源需求设计中，即对物理资源的需求映射为对虚拟资源的需求，应具体到 CPU、内存、硬 盘和网络细颗粒度级别。 对于 CPU 资源，虚拟机 CPU 的主频与物理机主频一样大，一个虚拟机 vCPU 对应一个物理机 CPU 的核，而一个物理 CPU 的核可以供多个虚拟机 vCPU 使用。物理 CPU 到虚拟机 CPU 的转换性能 损耗很小，大概 5%以内。 对于内存资源，物理机内存到虚拟机内存的转换损耗较小，不同的虚拟化软件有不同的内存管理方 式，有些使用内存固定分配机制，有些使用内存过量分配机制（overcommit，即虚拟机的内存容量可 超过物理机的内存容量）。 对于存储资源，物理系统到虚拟系统的损耗较大，设计虚拟系统请尽量加大物理系统的带宽，对于 虚拟机的磁盘容量可选取按需分配模式。 对于网络资源，物理机网络性能到虚拟机系统的损耗较小，但是设计时应充分考虑到网络复用，以 及虚拟化系统中网络的资源竞争设置较弱等因素。 4.3.4 服服务务器放置器放置设计设计 源物理服务器到目标虚拟机的映射关系是将应用系统物理服务器与 UAP 云平台的物理机进行映射，从 而确定应用系统整合后所寄宿的物理主机。设计一个好的映射关系可以保证应用系统具有充足的物理资源 的容量和性能，并保证业务应用系统具有良好的高可用性等高级功能，是应用系统迁移重要的一环。 设计应用系统到服务器映射关系应遵从如下原则： 性能均衡原性能均衡原则则，将低性能和高性能的服务器组合放在一台物理服务器内，比如低 IO 与高 IO 服务器 搭配，低 CPU 使用率与高 CPU 使用率搭配 容量均衡原容量均衡原则则，将低容量和高容量的应用系统组合放置在一台服务器内 业务业务重要性均衡原重要性均衡原则则，即将低重要性的应用系统和高重要性的应用系统组合放置在一台服务器内， 从而保证重要的应用系统在资源发生竞争的时候仍然能获得足够的资源（本生产环境的云平台系统 中，所有物理服务器具有相同的重要级别，故可按业务重要性均衡原则。如在其他系统中，云平台 服务器有重要级别差异，则将业务重要性高的应用系统放置在重要性高的服务器上。 ） 同一业务的应用系统尽量放置于一台服务器上，从而减少物理网络带宽的占用，并保持网络的稳定 性 不同业务高峰的应用系统组合放置于一台物理服务器内 _ 精品资料 4.3.5 资资源源竞竞争关系争关系设计设计 虚拟机资源竞争策略取决于两个因素，第一因素是资源设置，第二因素是资源控制。资源设置层面设置 虚拟 CPU、内存、网卡容量等。资源控制分为如下几个部分： CPU 资源控制 最小保留（百分比或者 Hz） 最大限制（百分比或者 Hz） 相对权重（具体数字，如 100、150、200 等） 内存资源控制 最小保留（百分比或者 GB） 最大限制（百分比或者 GB） 相对权重（相对具体数字，如 100、150、200 等） 磁盘 IO 性能资源控制 相对权重（相对具体数字，如 100、150、200 等） 网络 IO 性能资源控制 相对权重（相对具体数字，如 100、150、200 等） 在相对权重设计中，应考虑全局，根据业务系统的重要性设置应用系统的权重，以便迁移后虚拟机可按 相对权重获得相应的资源竞争机会。 4.3.6 迁移迁移顺顺序序设计设计 根据业务应用系统间的依赖关系及应用系统本身的特性设计整个系统的迁移顺序。对 P2V 迁移过程， 被迁移应用系统可分为独立应用系统、被依赖的应用系统、堆叠应用系统： 独立应用系统，是指该物理主机上只有一个应用系统，并且与其他应用系统没有任何依赖关系。 被依赖应用系统，是指该应用系统被其他应用系统所依赖，如数据库等。 依赖应用系统，是指该应用系统依赖于其他应用系统。 堆叠应用系统，是指物理主机上有多个应用系统，这些应用系统间或者有依赖关系或者没有依赖关 系。 在实际迁移中，建议应由难而易，由复杂到简单，从而能更好的完成所有的迁移工作。建议遵从如下迁 移顺序： 被依赖的应用系统优先，数据库等被迁移系统先进行迁移 应用依赖关系系统 独立应用的系统 应用堆叠的应用系统 _ 精品资料 5虚虚拟拟化化环环境准境准备备 根据需求进行虚拟环境的准备，为应用移植搭建好环境，从而更顺利的进行应用系统迁移。 5.1 虚虚拟拟化化环环境准境准备备步步骤骤 图 5-1 虚拟化环境准备步骤 5.2 虚虚拟拟化化环环境准境准备备与方案与方案设计设计 5.2.1 环环境确境确认认 在环境确认中，应确认如下环境是否准备就位，以便顺利进行项目实施。 确认需要的网络资源是否就绪； 确认需要的存储资源是否就绪； 确认需要的计算资源是否就绪； 确认需要的数据库资源是否就绪 5.2.2 实实施施规规划与划与设计设计方案方案 项目实施前应制定详细的实施规划与设计方案，包括但不限于如下内容： UAP 云平台及业务系统组网设计 UAP 云平台及业务系统存储系统设计 UAP 云平台实施详细规划及具体参数设计 _ 精品资料 虚拟机设置参数，如虚拟机硬盘等 外围环境设计，如域控制等 5.3 UAP 云平台云平台实实施施 依据云平台实施规划与设计方案进行项目实施，严格遵从中国移动相关标准及广东移动相关标准，严 格按照项目管理的要求。 5.3.1 虚虚拟拟化系化系统设统设置与置与调试调试 在虚拟化系统配置与调试中，包括如下内容： Hyper-V 管理软件的高级功能配置，如 HA、动态迁移等高级功能，以满足业务的具体需要 存储的相应配置 网络虚拟化的相应配置，建立虚拟交换机，并与物理网卡及物理网络联调 5.3.2 虚虚拟拟机系机系统设统设置置 云平台物理和虚拟环境搭建好后，应创建相应的虚拟机，安装操作系统，按需安装相应的应用系统软件， 制作相关的模板。 6应应用迁移用迁移 应用系