基于VMware VSPhere的云平台建设与实践

2021-02-28林峰

电脑知识与技术 2021年35期

关键词：云平台虚拟化数据中心

林峰

摘要：数据中心需要整合资源池，以提高资源利用率、消除安全隐患。通过分析传统数据中心“专机专用”系统部署架构存在问题，改造数据中心，建设VMare VSPhere虚拟化平台，实践证明建设后的云平台较之前更安全、更可靠，资源利用率也更高。

关键词：VMware VSPhere;数据中心;虚拟化;云平台

中图分类号：TP311 文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2021）35-0068-02

Construction and Practice of Housing Provident Fund Cloud Platform Based on VMware VSPhere

LIN Feng

（Information Technology Section of Ningde Housing Provident Fund Management Center， Ningde 352100， China）

Abstract： The housing provident fund data center needs to integrate resource pools to improve resource utilization and eliminate security risks. By analyzing the problems of the traditional provident fund data center "special plane dedicated" system deployment architecture， and using VMare VSPhere virtualized cloud platform technology to upgrade the housing provident fund data center， practice has proved that the housing provident fund cloud platform after construction is safer and more reliable than before Resource utilization is also higher.

Key words： VMware VSPhere; data center; virtualized cloud platform

1 背景

目前数据中心部署业务系统3套，物理服务器5台（如表1数据中心服务器总体情况所示），属典型的“专机专用”系统部署架构，随着业务的不斷拓展，业务系统更新和上线频率的增多，对硬件设备的稳定性、安全性、可扩展性也提出了更高的要求，日常运维过程中发现采用这种“专机专用”传统IT部署架构存在的主要问题包括。

1.1 资源配置利用率低

对生产环境的负载进行排查后发现，一方面有些业务系统因硬件问题，负载持续超过80%，导致业务系统变慢，若长期不解决这种高位负载问题状况，将引发页面卡死，造成服务宕机。另一方面有些业务系统在采购时考虑到了未来3～5年业务需求，但正式上线后，系统实际负载利用率并不高，一直处在高配低用的状况，有的系统资源利用率甚至不到20%。

1.2 后续运维成本高

数据中心约70%的运营成本为电力成本，其中机房空调、IT设备、UPS等能耗就占了约90%。若采用云平台，提高资源利用率的同时还可以降低PUE值，有效解决节能问题。另外，运维人员还需要考虑系统与硬件环境之间的差异进行针对性的系统配置，意味着运维更烦琐，实现难度更大、耗时也更长，若出现硬件不兼容或配置难度过高，可能导致配置失败，影响业务系统的使用和扩展。

1.3 有单点故障风险

该数据中心提供的系统恢复方式有限，备份数据的大小决定恢复时间的长短，若出现数据库系统单点故障，系统宕机，有可能造成小时级别的系统服务中断，影响业务连续性。

2 云平台建设目标

虚拟化云平台可以有效解决物理服务器、中间件、操作系统的兼容性问题，降低系统与物理硬件耦合度，形成松耦合管理，既提高资源配置的弹性和灵活度，又能实现资源池的快速扩容，达到随时应变业务增量及突发需求的目的。虚拟化程度高，存储服务方式灵活，支持内存过量配置和透明页面共享，且虚拟化软件本身资源开销最小，因此具有最大的虚拟机密度[1]。通过虚拟化物理服务器、虚拟化网络、虚拟化存储技术构建基于VMware VSPherer技术的虚拟化云平台。在vSphere的虚拟化架构中将传统的操作系统替换为虚拟管理内核和监视系统，而在其上开辟虚拟的物理设备，在虚拟物理设备上建立若干传统的X86计算机架构[2]。

采用云平台后，利用P2V技术可以在不中断业务服务的同时将物理机迁移到虚拟机，通过整合IT负载密度和虚拟化技术，将服务器资源池的新旧资源整合成一个池，硬件资源利用率能达到60%～80%，实现资源优化配置，这样既解决了系统高负载和高配低用问题、又能缩减系统投入成本和建设周期，还可以节约能耗和机房用地成本。

3 云平台建设方案

3.1 云平台选型

选择一款合适的数据中心云平台改造方案是实现资源有效利用和统一调配管理的关键。目前市场上有诸如Rethat KVM、Citrix XenServer、Microsoft Hyper-v、VMware vSphere等流行的虚拟化架构实现方案。VMWARE VSPHERE 主要借助虚拟化技术把数据中心转化为云计算基础架构，并借助虚拟化发挥出自助调配和部署功能，同时把 IT 基础架构当成服务实施交付应用[3]。因此Vmware vSphere虚拟化云平台成为目前全球主流的云计算平台，选择VMware vSphere完全能够满足云平台的技术需求。

3.2 云平台区域架构

图1是云平台区域架构，具体配置包括：磁盤阵列、ESXi服务器5台，光纤交换机两台。网络采用双链路冗余设计，其中光纤交换机1连接电信光纤、光纤交换机2连接移动光纤，两台光纤交换机互为备份，若一台光纤交换机服务中断，另一台立即投入使用，确保网络和服务运行正常。建立一个vCenter虚拟服务器，对数据中心集群进行管理。

4 云平台部署

4.1 安装ESXi

VMware vSphere是虚拟数据中心的操作系统，属于VMware虚拟机的核心软件，能够将离散的硬件资源转换为大型机式的共享计算平台，该平台具有非常强大的恢复能力[4]。VMware vSphere是基于网络资源、存储资源、核心资源的三层的平台系统架构，主要核心组件包括：ESXi、vCenter Server。ESXi以祼机方式安装ESXi7.0版本镜像，由于安装后的IP地址是自动分配的，因此当每台ESXi虚拟服务器安装成功后，必须手工重新配置静态IP地址、子网掩码、网关等信息（如表2 ESXi虚拟服务器IP配置表所示）。

4.2 安装vCenter Server

安装前需要ESXi虚拟服务器1创建一台Windows server 2019虚拟机，并完成DNS域名服务器等配置，然后在这台虚拟机上按照提示安装VCSA 7.0版本。VCSA的安装过程就包括vCenter 服务器的安装以及后续的配置。vCenter服务器是云平台架构的核心设备，控制和管理着整个云平台环境。vCenter服务器不仅提供配置和管理功能，包括虚拟机模板、虚拟机自定义、虚拟机的快速配置和部署、基于角色的访问控制和细粒度的资源分配控制等功能，还为vSphere vMotion的更高级功能提供了工具，vSphere分布式资源调度程序、vSphere高可用性和vSphere容错[5]。

安装时注意选择部署大小，vCenter Server对内存要求按部署大小有所增减，选择中型以上部署，对内存要求也会越来越高;配置完NTP服务器、SSO参数、CEIP后基本结束，接着SSO登录EXSi虚拟服务器进行加域、加管理员、新建数据中心、添加许可证等第二个步骤的配置操作，直至安装配置结束。

4.3 集群部署

虚拟集群是将许多完整的服务器整系统融合成一个更大的系统，以实现单个服务器承受范围外的进一步性能提升，可而最大限度地利用资源和节约成本[6]。

新建集群时要开启两个应用，分别是vSphere DRS和vSphere HA，其中vSphere DRS应用主要用于摊平资源消耗，它能自动将较重负载的虚拟机迁移至轻负载的主机。EVC功能必须开启，若选择默认，将禁止集群内不同年代CPU的物理服务器之间互相迁移。更改EVC的CPU模式时填写“Intel Xeon MP”，该CPU是目前生产环境里级别最低的那款CPU，由于开启EVC功能后会屏蔽级别高的CPU，为了实现集群内互相迁移功能，只能这样配置。在配置DRS时要启用Predictive DRS、虚拟机分布、负载平衡的内存衡量指标，以便后续vcops安装使用。最后添加之前创建的5台EXSi虚拟服务器，并设置数据存储集群等操作。

4.4 安装vcops

vcops是VMware辅助管理工具，通过对vCenter Server及ESXi虚拟服务器等虚拟设备的实时监控，可以直观、实用的方式向管理者提供VMware云环境在过去、现在和将来的状况信息，以便及时发现和解决故障。

4.5 应用效果

数据中心云平台目前运行正常，不仅将3套业务系统进行了有效部署，还为今后系统的开发、容灾和升级预留了足够的空间，运维管理压力也进一步缩小。

5 结束语

通过VMware VSPhere虚拟化技术的实际应用，不仅整合了数据中心新旧物理服务器等硬件资源，提高了空间资源的利用率，还进一步简化了系统管理和应用部署的难度，为实现业务系统的连续、高效提供了强有力的支撑和保障。

参考文献：

[1] 李燕，卢冰原.虚拟化技术在经管类实验中心建设中的应用——以南京工程学院为例[J].实验技术与管理，2021，38（4）：294-298.

[2] 何军，何元清.VMware vSphere虚拟化服务器部署与应用研究[J].电脑知识与技术，2019，15（14）：14-16.

[3] 苏君丽.基于云计算环境的虚拟化资源管理分析[J].中国新通信，2021，23（11）：83-84.

[4] 苏娜.VMware服务器虚拟化技术在高校图书馆服务器管理中的应用及研究[J].电脑知识与技术，2020，16（8）：256-258.

[5] 王芳芳，成昱逸.vSphere虚拟化中vCenter服务器应用研究[J].电脑知识与技术，2020，16（12）：245，251.