郭大川

（作者单位：国家新闻出版广电总局七二四台）

虚拟化技术在广播发射台信息化中的应用

郭大川

（作者单位：国家新闻出版广电总局七二四台）

本文通过分析广播发射台站各信息系统特点以及在运维过程中遇到的问题，给出了一种利用虚拟化服务器软件构建多系统共用的虚拟服务器及存储系统，有效地降低了广播发射台各系统的管理成本和难度，提高了服务器的使用效率。

服务器；虚拟化；Citrix

随着广电系统信息化建设的不断深入，广播发射台的信息化平台也在不断地更新改造，业务系统在经过多年发展后，无论是种类还是数量都达到了一定规模。众多业务和办公应用系统的稳定性、安全性、持续性日益突显，随之而来的是对信息系统可靠性要求的不断提高。采用服务器虚拟化技术，改变传统运维方式。对服务器、存储设备等进行虚拟化改造，有助于资源的统一管理，满足不同业务系统对硬件资源的需求，彻底解决目前信息系统效率低下、运维成本高的缺点。

1　现状分析

1.1原有设备无法满足日益增长的业务需求

目前，国家新闻出版广电总局七二四台大多数服务器使用年限超过8年，设备性能低下，故障率高、硬件利用率低。现有业务系统持续运行中无法替换，软硬件互相依赖，一旦老旧硬件损坏，新的硬件无法支持老的系统软件，而业务又依赖于旧系统软件。

1.2无法实现硬件资源的统一调度

新服务器的上线通常是专门用于处理新业务系统，无法为老的业务带来性能上的提升。无法实现计算资源和存储资源统一的调度，实现高效率的资源分配。这也是目前短波发射台所有传统信息机房建设面临的核心问题。

1.3运维成本居高不下

随着业务系统应用软件的不断升级，对硬件的要求不断提高，个别硬件需要不断更新，增加了运维成本。由于服务器数量越来越多，对数据中心的空间、网络、耗电和制冷等消耗也越来越大。目前国家新闻出版广电总局七二四台信息机房机柜基本达到饱和状态，追加服务器难度高。

1.4管理复杂，响应速度滞后

每个业务系统的服务器的安装、升级、维护以及高可用性和灾难备份没有统一的管理手段，只能因系统而异，管理难度大，无法响应业务系统的要求。此外，系统维护和升级或者扩容改造需要停机进行，造成应用中断，且维护过程异常繁琐。

2　设计思路

2.1需求分析

改变传统的广播发射台信息机房建设模式，构建以虚拟化技术为基础的IT系统运维平台。新的架构具体包括以下几个方面的需求：1）可实现对现有硬件资源的充分利用且兼容性好；2）可充分应对未来业务的不断增长，具有良好的可扩展性；3）可实现对软、硬件资源的统一管理，运行安全可靠；4）可实现对客户端的统一管理；5）可实现数据的集中管理。

2.2建设目标

该项目的实施，可基本建成国家新闻出版广电总局七二四台的虚拟化平台，覆盖业务系统服务器及个人终端。主要包括以下几个功能。

2.2.1实现资源的统一管理、提升效率

广播发射台发射系统、节目传输系统等相关业务系统众多，结构复杂。通过虚拟化技术，可减少所要维护的物理服务器数量，降低成本。虚拟化技术可让多个应用程序在一部物理服务器上共存，因此能以更高效率使用资源、进一步利用每一台服务器的资源，并提高服务器使用率。

2.2.2缩短服务器的配置时间

相比于传统服务器的部署工作，虚拟化技术能将服务器的部署时间缩短达90%，大幅提高了工作效率。

2.2.3可实现软、硬件的高效稳定运行

利用虚拟机在不同物理机之间的动态迁移功能，可无需停用业务进行设备的维护工作。

3　实施方案

本项目涵盖服务器虚拟化的实施部署、桌面虚拟化的部署。服务器、光纤交换机、统一存储以及虚拟化软件共同搭建了的虚拟化平台。方案主要分为三个部分：服务器虚拟化XenServer实施、桌面虚拟化XenDesktop实施、业务迁移。系统结构见图1。

3.1服务器及存储部署

服务器和存储的基础调试是本次项目的首要工作，本次项目使用3台RH2288Hv2服务器，配置为2颗E5-2640 CPU，192G内存，8个千兆网络接口，2个HBA接口，1个独立管理接口，2块300G SAS硬盘，双电源冗余。存储为NetAppFAS2552，配置24块600G 10k SAS硬盘，双活NAS存储控制器，4个8GB FC接口，4个10GB IP主机接口。除服务器和存储外，包括2台全千兆以太网交换机和2台FC光纤交换机，决定按照以下方案对这些硬件进行实施规划。

3.1.1总体规划

含氧官能团的测定参照《化学滴定法定量分析石墨烯表面含氧官能团的含量》（Q/LMO3CGS001—2014），每个样品进行3次测量，取其平均值，误差范围均小于0.005 mmoL·g-1。

考虑到业务系统的可靠性和稳定性，根据单台物理服务器的资源配置，使用4个千兆网络接口捆绑作为技术网业务使用，2个千兆网络绑定作为业务网使用，最后2个千兆网口作为XenServer管理口使用。由于业务网和技术网的数据需要隔离，所以业务网络接口和技术网络接口使用不同的千兆网络交换机连接。存储连接方面，使用2个FC交换机进行冗余连接。硬件连接见图2。

图1　系统结构示意图

图2　硬件连接示意图

3.1.2实施流程

本次项目服务器及存储的实施流程如下：1）服务器存储加电测试、规划上架，管理IP配置；2）网络交换机及FC光纤交换机上架及配置；3）根据规划对所有物理设备进行线缆连接，包括网线及光纤线缆；4）所有硬件设备连通测试。

3.1.3实施条件

服务器及存储实施需要完成以下前置条件才可以进行：1）Xenserver物理机完成硬件配置一致，包括网卡数量、HBA卡数量等；2）完成所有硬件设备管理IP规划；3）完成存储设备的磁盘规划。

3.2服务器虚拟化部署

Xenserver作为本次虚拟化项目实施的基础环境，应当放到首位，所以本次项目的第一个阶段主要是对服务器虚拟化的规划和实施。其中包括3台物理机的底层Hypervisor规划与安装、存储分配与调试、Citrix虚拟化应用系统的规划与实施、业务系统规划与割接等工作。

3.2.1总体规划

3.2.2实施流程

本次项目XenServer的实施流程如下：1）XenServer存储空间、地址规划；2）存储LUN资源分配；3）根据规划部署3 台XenServer系统，连接存储资源，配置硬件资源池等；4）制作操作系统模版；5）测试Windows模版及XenServer基本功能。

3.2.3实施条件

XenServer的实施需要完成以下前置条件才可以进行：1）XenServer物理机完成硬件配置一致，包括网卡数量、HBA卡数量等；2）完成存储设备的磁盘规划；3）完成网络环境的整改和连通。

3.3桌面及应用发布

3.3.1总体规划

在完成服务器虚拟化部署之后便可以进行桌面虚拟化部署，桌面虚拟化的部署主要是软件系统的规划和部署，对于重要的基础架构系统及应用或桌面交付系统都使用双节点部署，满足高冗余性。另外，Citrix虚拟化整体方案需要和Windows域环境结合。

3.3.2实施流程

本项目XenServer的实施流程如下：1）基础架构环境部署，包括AD、DHCP、DNS、CA、文件服务器等；2）XenDesktop环境部署，包括DDC、StoreFront、SQLServer等；3）MCS桌 面模版创建及测试；4）桌面交付发布及测试优化。

3.3.3实施条件

1）XenServer底层及系统模版创建测试完毕；2）桌面虚拟化存储空间分配到位。

3.4业务迁移

业务系统的迁移需要在所有XenServer及桌面和应用虚拟化部署测完毕，测试稳定的条件下进行，保证正式业务迁移后的稳定性。

3.4.1迁移流程

本次项目业务迁移流程如下：1）备份原有业务系统数据；2）创建业务系统主机；3）业务系统管理人员进行业务的重新部署和原有数据导入；4）测试业务系统连通性及稳定性；5）针对业务配置HA策略，保证高可用性。使用以上方法迁移某一个测试业务，确保稳定后再使用同样的方法迁移其他业务。

3.4.2迁移条件

1）原系统数统计及据备份完成；2）业务人员协调完成；3）确定迁移时间。

3.4.3回退

迁移业务系统的同时会保留原有服务器及数据，若应用系统迁移至虚拟化平台存在问题则可以重新启用原有服务器，同步数据即可。

4　结语

通过虚拟化技术在我台的应用，克服了传统服务器与存储模式的弊端，降低了机房占地面积，节约了空间，降低了成本；同时，降低了因为设备故障而引起系统瘫痪的风险，满足了各项业务的要求，为国家新闻出版广电总局七二四台的安全传输发射打下了坚实基础。

[1]刘瑶.服务器虚拟化在企业的应用研究[J].计算机光盘软件与应用,2012(1)..