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摘要：市州气象局信息系统是气象信息化承上启下的关键环节，气象业务系统基本上采用的是X86服务器，随着气象业务系统的应用不断增多，信息系统的集约化、标准化程度、硬件资源分配不均衡、系统维护耗时耗力等问题日渐突出。因此，通过对服务器资源的虚拟化开发应用，实现对服务器资源的统一管理、升级和维护、气象信息资源集中部署、多级应用、实时备份、快速切换尤为重要。
关键词：虚拟服务器;VMware;部署;备份
中图分类号：TP399 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2021）29-0042-02
1市州气象局信息系统概况
市州气象局信息系统是气象信息化承上启下的关键环节，但是目前普遍存在以下几个问题：1）气象业务系统统一管理程度较低;2）服务器数量较多，但档次较低，硬件资源分配不均衡，使用效率低;3）业务系统的维护较为频繁，造成单位人力和经费的浪费;4）部分业务系统稳定性差，影响业务正常开展。
气象现代化的发展这几年突飞猛进，气象业务系统基本上采用的是X86服务器，随着气象业务系统的应用不断增多，服务器的日常管理显得尤为重要，如果服务器出现问题，重新部署一台服务器以及维护需要耗费大量时间和人力，这将对实时业务造成重大影响;而要做到硬件的冗余备份将会是一大笔开支，对于市州局来说没有专项经费预算，由此将会对市州局的气象业务造成较大影响。
2服务器资源的虚拟化研究过程
在我局2015年建成标准化机房和磁盘阵列的基础上，基于ESXi Server实现服务器资源整合管理，通过前期较长时间的研究开发实践，使用服务器虚拟化技术可以解决当前气象业务系统面临的诸多问题，这是我省首次在气象业务系统利用服务器虚拟化技术解决相关业务问题。
VMware虚拟化搭建的硬件环境可以采用英特尔至强双核处理器作为理想平台，并且可以采用英特尔虚拟化技术作为研究技术支撑。英特尔至强双核处理器能够将同时软、硬件虚拟化技术结合在一起，提高VMware虚拟化方案的可操作性，经过三年的实际业务应用表明，服务器利用率明显提升，维护周期延长，人力、设备、能耗成本显著降低1/3以上。
2.1硬件升级优化
市局网络保障科通过冷备份和交叉备份来实现气象业务系统的可用性和稳定性。采用联想SAN存储，由于没有光纤交换机，存储最多只能连接四台服务器，网络中心采用了4台联想 R680 G7服务器来作为硬件平台，而且所有的服务器都配置了Intel Xeon。
2.2软件引进开发
首先安装vSphere 5.1，再在其平台上安装vCenter Server和 VMware vSphere ESXi 5.1，同时在4台服务器上安装ESX Server 5.1.0软件。
2.3虚拟批量部署
我们可以采用vCenter 的模板功能，先配置好一台虚拟机，以此虚拟机作为镜像，进行批量部署，提高业务工作效率。
2.4 vSwitch网络配置开发
经过两年时间反复测试：
硬件环境：ESX Server有4块网卡，使用FC SAN存储，有三个网络类型：虚拟机网络（迁移网络、Service Console 、管理网络冗余）
网络配置：Service Console 和迁移网絡使用主机上的物理网卡0和1形成冗余管理网络，虚拟机网络使用物理网卡2和3作为迁移网络。
2.5 FC SAN Storage存储配置
首先为ESXi主机配置光纤存储卡，连接时注意极性，最后在存储上为ESXi服务器划分 LUN，并和 ESX 服务器光纤卡关联。
2.6 VMotion迁移配置
VMotion迁移配置首先需要创建自动化“数据中心”，再建立一个VMotion迁移源。
需要注意的是，根据需求迁移，在服务器上安装的目标ES⁃ Xi 主机和源ESXi主机一定要在一个管理平台下，迁移网络不能越过“数据中心”迁移。
2.7 CPU及网络要求
如果运行的虚拟机要迁移，必须使源和目标ESX主机的处理器做到兼容，解决的最好办法就是采用相同的CPU;所以我们选择4台相同型号的服务器，且CPU型号相同，满足了VMotion要求。
网络要求：①虚拟机进行迁移时必须通过专用的端口来迁移虚拟机，VMotion的配置一定要在各ESX主机设置专用网络，为了进一步提升性能，最好为VMotion网络配置单独网卡;②VMotion网络带宽至少为千兆，百兆带宽不能满足要求（硬性限制）;③虚拟机进行迁移时源和目标主机的网络配置必须是一样的（IP地址、带宽、网络类型等）。
3虚拟服务器研究关键点
3.1实现互为多重备份
将服务器的CPU、内存、存储等硬件资源建立一个资源池，利用DRS技术使虚拟机能够在不同的物理服务器之间根据负载的均衡进行自动调度，实现服务器硬件的多重备份，效率最大化的共享硬件、软件许可证以及管理资源。
3.2建成多重虚拟备份
对所有实时运行的业务系统形成模板，对业务系统进行多重虚拟备份，以提高业务系统的可用性、可靠性和稳定性。
3.3快速恢复系统灾难
VMotion技术有效地提供了一种简易且迅速的故障恢复解决方案，当某台服务器硬件出现故障时，运行于此服务器的虚拟机可自动漂移到其他硬件正常的服务器上，保证业务零宕机。
3.4显著提高工作效率
采用服务器虚拟化，安装业务应用软件、系统补丁、应用程序迁移等时，无须在物理服务器上直接操作并重启服务器，通过虚拟化平台就可以实现对物理服务器运行管理，按照业务要求迅速在现有的服务器资源中配置运行环境，缩短了新应用的部署时间，提高工作效率。
3.5明显减少设备损耗
采用服务器虚拟化技术，将办公应用部署到多个桌面环境，根据市局目前的业务需求，某些应用平时可以处于待机状态下，以此减少服务器损耗;服务器硬件发生故障时，可以进行自动故障切换和快速恢复，减少设备因故障引起的一系列损耗。
3.6整合设备工作功能
通过服务器虚拟化将所有业务系统进行系统集中管理，优化服务器使用率;我们现在可以快速统一部署服务器，消耗时间也降到了分钟级，大大缩短了时间成本，并且可以不中断业务进行硬件的维护和升级。
3.7节约设备资金投入
通过服务器虚拟化技术，可以减少服务器使用数量，从而降低机房中心空間、机柜、网线，耗电量及冷气空调等，更能节省服务器维护成本、软件支持成本，以及人员管理成本，以最高效的资源部署，降低设备资金投入。
4虚拟服务器设计的经验探讨
①服务器虚拟化后，我们建成了一套资源池，可以利用资源池来进行相应资源的合理分配，从而提升服务器运行维护和集中管理能力。
②四台服务器的部署除了网络配置外都是相同的，所以它们之间可以互为备份，提高业务系统数据安全性。
③我们可以在每台服务器上创建多个虚拟机，根据业务系统的变化灵活应用虚拟机，减少整个服务器使用率，节约资源，降低了耗电量和制冷空调耗能，节省了电力成本1/3，达到节约资金投入和节能减排的目的。
④应用虚拟化方案之后，服务器的利用率得到了大幅提升，经过一年多应用实践，每个服务器的平均利用率从15%提高到50%-70%。
⑤如果某台服务器发生硬件故障导致物理服务器宕机，通过Vmotion可以迁移到其他物理服务器上，同时物理服务器在不需要停机状态下就可以进行自我维护，业务系统也可以毫无任何影响稳定运行。通过实践表明，市局业务系统采用服务器虚拟化技术后，未发生过因服务器故障造成业务受影响事件。
⑥服务器部署时间大大缩短，之前部署一台服务器从重建到加载时间需要20-40小时，现在只需15-30分钟;同时采用虚拟化技术后服务器系统的维护事件可以从之前的几小时下降到零宕机。
5结束语
服务器资源的虚拟化应用对现有的服务器资源、气象业务系统进行分类整合，通过虚拟化的动态迁移，从而避免业务运行中断;同时虚拟服务器支持快速转移和备份，提供一种简单便捷的故障恢复解决方法，从而大大降低单位维护维修成本，节省开支。
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【通联编辑：梁书】
