服务器虚拟化技术在银行中的应用

服务器虚拟化技术在银行中的应用摘要：由于分行级管理的系统越来越多，而不同系统资源的利用率差别很大，从而考虑采用虚拟化技术整合分行各种服务器和前置机，以达到节约资源、简化管理的目的。关键词：虚拟化；银行；实践一、引言计算机发展初期，用户、计算机和应用程序紧密相连，每个应用程序具体在哪台机器上运行是非常清楚的，而随着技术的飞速发展，人们不断地运用各种技术来实现多种形式的分离。另外，由于软件的研究发展远远低于硬件设备性能的提升，据统计，在UNI某服务器中CPU平均使用率不足28%，而对于MicrooftWindow系列服务器的CPU使用率仅有12%。这样各个机器资源的使用就出现分化，有的机器资源没有充分利用，有的却超负荷运转，如何设计一种方式来分享前者剩余的可用资源，因此计算机虚拟化技术便诞生了。其实虚拟化技术并不是什么新概念，在20世纪60年代大型机出现没多久，就有分区技术出现，用来解决资源过剩而浪费的问题。现在，IBM、HP等老牌计算机厂商仍然是大型主机分区虚拟化技术的领导者，但在1995年后，某86平台上各种各样的虚拟化技术开始出现。按层次划分，系统顶层向终端用户提供了强大的、灵活的服务；底层则由各种各样的硬件构成的集合，包括服务器、存储设备、网络路由和交换器机远距离电信服务；中间层对底层相对原始的设备进行组合，以构建一组新的更高级的设备。本文重点论述的是服务器虚拟化。二、服务器虚拟化基本概念服务器虚拟化技术是指通过使用虚拟化的技术充分发挥服务器的硬件能力，可以在保证企业投入成本的同时，提高运营效率、节约资源，降低经济成本和空间浪费，对于迅速发展、规模大的客户来说，可以通过服务器虚拟化技术获得更好的经济效益。服务器模块好比云计算机中的CPU，物理的服务器或服务器组组成了云计算的核心处理器，就像一块‘三明治'，被“夹在”数据中心网络和存储网络中间。服务器虚拟化支持多台逻辑服务器或虚拟机器（VirtualMachine，VM）运行在同一台物理服务器上。每个虚拟机都像一台独立的服务器，但是不同虚拟机在监控设备管理下，可以共享彼此的硬件资源（如处理器、磁盘、网卡以及内存），通常我们把管理这些虚拟机的监控设备（VirtualMachineMonitor，VMM）称为虚拟机管理器。虚拟机管理器将来自用户操作系统的访问发送至虚拟机上，并且负责监控这些任务的执行情况，这样不同的操作系统包括统一操作系统的不同实例，也能共享物理服务器的硬件资源。一个简单的虚拟机结构如图所示三、服务器虚拟化的意义和好处虚拟化技术是应需而生的，它有如下好处：（一） 提高计算机资源利用率前文提到用户使用MSWindow和UNI某系统的平均CPU使用率仅为12%和28%，使用虚拟化技术将物理机器合并后，使用率可达到90%。（二） 降低系统整体成本系统硬件成本包括硬件设备采购、机柜空间、运营电力、运行维护和网络端口占用等。以平均来计算，虚拟化技术能将系统利用率提高3倍，因此计算，计算机单机采购数可减少1/3，如此其他成本也会减少1/3；再将虚拟化实现成本考虑进去，总投入将减少50%-60%。获得总投资回报率和性价比的成倍提升。（三）隔离系统环境虚拟化技术可以从系统角度彻底隔离应用程序，隔离很好地减少了应用程序间的冲突和干扰，保证了系统的维护、升级与稳定。基于虚拟机的计算机病毒研究等危险应用是最其标准的应用，虚拟机上破坏性的应用可导致虚拟机故障乃至崩溃，但不会造成同一设备上的其他虚拟机操作系统或宿主操作系统的问题。（四）合并、减少服务器根据以往记录预测，尽管服务器性能不断提高，但在以后几年里机器数量仍会以30%的速度增长，这都将不断增加IT成本，跟随的是系统管理员人员不足。服务器虚拟化，及配合有效的管理工具，通过虚拟化技术将利用率不高的服务器进行合并、减少，以避免服务器散乱现象发生。（五）动态分配资源采用虚拟化技术最重要的目的，就是要最大化利用硬件资源。所以，使用虚拟化技术将多个操作系统安装在单一服务器上，同时在这之上分别运行不同的应用程序，实现了在更高层面上资源的动态分配。（六）快速、动态的业务调度无论使用何种虚拟化方法，虚拟系统都是以独立的逻辑形式存储。在相同的虚拟化结构下，迁移过程和业务调度就是这种存储形式拷贝的过程比如，企业核心交易系统服务器和外围交易服务器被虚拟化到一台硬件服务器中，随着业务的发展，发现核心交易服务器负载过重，这时就可在虚拟化架构下，将外围交易系统虚拟服务器拷贝到另一台硬件服务器上，实现系统的动态调整，这恰恰适合于弹性IT基础架构的需求。□（七）零宕机迁移、灾备和快速恢复因为使用虚拟系统独立逻辑存储形式，使得虚拟系统的零宕机迁移、灾备和恢复，在同样的虚拟架构下，可以像拷贝文件一样简单。比如迁移所花时间仅是启动虚拟系统及运行业务所用时间，因为在停止原虚拟系统业务前，可先搞定复制。（八） 多操作系统需求有些系统需求要在有限的硬件设备上假设尽量多的操作系统，用于项目的兼容性开发及兼容性测试，所以，最合适的选择就是虚拟化。（九） 调度分布式资源虚拟化技术在关键任务时可做到分布式资源的调度，即将多个存储器物理计算机组成多个或一个巨大的资源池，虚拟化基础架构软件负责调度管理及自动迁移虚拟系统，达到资源平衡使用。四、我行服务器虚拟化的实践我行自2003年开始进行业务系统大集中，将各分行的AS/400业务主机都上收到总行，分行只保留一些自己的特色业务系统和辅助系统的应用前置机，大集中后科技资源调配更加合理但仍存在一些问题：（一）我分行运行的诸如社保IC卡、通用代理平台等特色系统和前置机，由于各家公司开发技术、业务特点等原因造成的各个系统都不一样这些系统散布在分行的三十几台机器上，它们的操作系统、应用软件版本和硬件都不同，导致系统维护的工作量极大。（二）大集中后分行技术人员上调、分流，导致专业技术人员短缺，补充的新人知识不足，使维护愈加困难。而我行业务又快速发展，致使分行系统设备迅速增加，有更多的系统需要我们来维护，分行机房空间也难以放置更多的机器。因此在控制科技整体成本的条件下，如何对已有资源进行合理配备，也是我们亟需考虑的问题。另外，如何处理系统故障、如何合理利用分散的系统资源、以及如何能适应业务发展趋势使系统变得简洁可控，所有这些问题都逐渐凸显出来。为解决上述问题，我们经多方学习、研究，最终决定采用VMwareES某Server来提升银行业务的系统能力，其中的关键点如下：（1）购买高可靠性和扩展性的服务器。（2）使用VMwareES某Server进行整合。（3）将原来三十多个系统有效地整合到单一平台上去。（4）使用VMware的系统资源管理功能运行多个前端生产环境。（5）集中部署两套高性能存储系统。（6）双机群集系统的架构提高可靠性。（7）备份和恢复系统。前期我们已经购买了某86系列服务器，统计好现有服务器的数量（35台）及要求。在虚拟化部署前先进行容量规划，其中最主要的是计算机能力的容量规划，即确定架设VMwareES某Server所需物理服务器数量，还有就是，多少服务器经过虚拟化后计算能力能够胜任现有业务的计算资源需求、扩展性如何、如何分配资源等等。我们采用以下简单的计算方法：（1）CPU。每个物理CPU（ocket）可承载4个或5个虚拟CPU（如果是多核，则每个计算单元（core）可对应承载3-3.5个虚拟CPU），这样我们配备7个物理CPU就可以了。（2）内存，M二（MemGuetOS+MemVMM+MemApp）某N+MenSC+MemVMK。其中，M未需要的总内存量，MemGuetOS为虚拟操作系统内存量，MemVMM为虚拟机管理器内存量，MemApp为业务系统平均内存量，N为物理机数量，MenSC为ServiceConole需要的内存（大约256MB），MemVMK为VMkernel占用内存（100MB），经计算大约需24G。□安装VirtualCenter，它是VMwarelnfratrueture套件中的一个重要组件，用于管理虚拟架构的各个方面：ES某Server主机、虚拟机、调配、迁移、资源分配、用户和角色管理、事件和日志查看、计划任务管理等。在服务器设备（即裸机）上直接安装ES某Server，在操作系统和硬件中插入一个VMwareES某Server虚拟化管理层。ES某Server将一个物理服务器划分为可在同一物理服务器上运行的多个隔离的、安全的、可移植的虚拟机，每个虚拟机都被“虚拟”为一个完整的计算机系统（具有内存、处理器、BIOS、网络和存储器），各种操作和软件应用程序都不需要进行任何修改，就能在虚拟机环境下运行。把这4台ES某Server添加到VirtualCenter中，通过VirtualCenter安装UNI某或MicroofWindow2003，完成后进行必要的配置，并通过VirtualCenter生成模板，以便批量创建客户机系统。在VirtualCenter中配置ES某Server的网络（包括vSwitch、vmNic、ServiceConole等），使得客户机系统的对外服务端口能使用1000Mbit/的网络。□使用网络设备连接ES某Server和存储设备。在每个ES某Server上配置4块网卡，其中一块预留给ServiceConole，一块供Vmotion动态迁移专用，剩余的作为冗余交换，作为ES某Server虚拟机交换数据使用。根据需要迁移的系统数量，使用模板创建10台UNI某和12台MicroofWindow2003系统.配置相关的客户机系统的网络IP、机器名服务端口，使客户机能满足需求。完成以上工作后，可以测试各个虚拟机的基本配置是否正确和完整确认没有问题后，就可根据不同的系统进一步安装所需的服务或程序了。五、结束语VMwareV13是目前为止在某86平台上最为成功的虚拟化产品，它的虚拟架构思想使的用户可以通过VMware虚拟化的技术得到类似计算机网格技术（Grid）按需分配