虚拟化实战报告

　　中石油北京天然气管道有限公司（简称“北京管道公司”）数据中心存在大量老旧的服务器设备，这些设备种类繁多、平台各异。随着公司业务需求频繁变化和应用日益复杂多样，服务器得以迅速扩展，每年的服务器硬件投入成本都很高，但由于利用率低、空间占用大，服务器的运行和机房制冷会消耗大量的电能，进一步加剧了公司数据中心空间和电力供应的紧张状态。长时间的停机维护和复杂的灾难恢复，降低了系统安全性，系统维护、管理的复杂度不断加大，成本不断提高。这些因素使数据中心面临着越来越大的挑战，已无法满足北京管道公司高速发展的需要。

　　转变发展思路

　　由于传统模式下的IT管理投入成本过大、复杂度过高、资源利用率过低等原因，北京管道公司采用服务器虚拟化技术将公司分别运行在40余台服务器上的近30个应用系统迁移至由4台高性能服务器及本地两台存储柜搭建的虚拟服务器平台中，应用迁移后，将没有利用价值的服务器退役，还有一定利用价值的服务器临时下线，作为可利用旧设备使用，节省了服务器采购成本及机房空间。利用服务器虚拟化应用及数据中心异地灾备有效地实现了信息基础设施的安全畅通和资源整合，确保了数据安全和运行稳定。

　　服务器虚拟化通过将应用程序和操作系统从底层硬件中分离出来，将多个虚拟机整合到一个物理设备中，可显著减少设备和管理费用，实现以前因过于昂贵而难以部署的高可用性和灾难恢复功能；大幅提高处理资源和存储资源的利用率、降低能源成本的同时减少占用的数据中心空间。

　　目前北京管道公司虚拟化平台上运行着数据中心所有的应用系统，包括办公自动化系统、资产管理系统、档案系统、生产管理系统、项目管理系统、公司门户等30多个应用系统。服务器虚拟化平台保证了这30多个应用系统的正常运行。

　　从OA开始

　　在虚拟化项目实施前，北京管道公司的OA系统运行在两台小型机上，数据互为备份，到2008年，我们发现服务器容量已严重不足，就通过SAN光纤技术将两台服务器连接在存储设备上来缓解容量问题。然而受当时技术的限制无法将服务器上数据彻底迁移到存储上，只能通过负载均衡将超出的数据流向存储设备分区，这就导致系统数据分散存放在服务器与存储设备中，无论任何一方设备出现故障，都将导致系统数据丢失。因此，IT工作人员只能利用周末，在暂停系统服务的情况下耗费8小时进行人工数据备份。

　　一旦系统宕机导致数据丢失，在这种传统备份情况下，也只能暂时恢复一部分数据而非实时数据，可能丢失一周的数据，而且恢复时间也较长，不考虑硬件故障维修时间，恢复系统也得两个工作日，极大地影响了办公业务流转。

　　到2012年，OA系统服务器已经运行6年多，属于超期服役，而更换两台小型机服务器成本约为200万元，此时大部分系统服务器都需要更新，对比成本可以得出，服务器虚拟化将带来巨大的经济效益。

　　2012年年底，服务器虚拟化项目实施后，我们将系统数据全部迁移到了存储设备上，通过虚拟化技术虚拟出两台服务器，数据硬盘指向存储设备，若其中一台虚拟服务器发生故障，5分钟内另外一台虚拟服务器将会开启，做到无缝衔接，极大地缩短了恢复系统时间，不影响前端业务流转。

　　通过备份技术对系统数据进行全自动的日增量备份、周全数据备份，保证了系统数据的可靠性，减轻了人工备份的复杂度以及备份不完全导致数据丢失的严重后果；通过异地灾备技术，将小型存储设备部署在与北京数据中心不在同一地震断裂带的阳曲压气站，通过光纤进行数据传输备份，对系统数据起到了双保险保护。

　　虚拟化技术使办公自动化及其他业务系统运行速度变得更快更流畅，管理员再也不用耗费大量时间进行系统数据备份，更不用担心系统宕机造成数据损失带来的风险，管理变得更简单轻松，一旦发生故障，只需在管理界面关闭运行着的这台服务器，开启另外一台服务器即可使业务正常运转，无需耗费大量人力、时间，同时节能降耗的效果更加凸显。

　　传统企业应用程序以增量方式迁移到云计算的过程中，虚拟化是关键的第一步，因为它方便收集资源并提高利用率，帮助简化基础架构管理，加快实现按IT服务部署，形成统一的管理界面，能够动态分配、调整存储资源和性能，实现在线扩容；其维护、管理仅需较少的人员，使工作量减少，同时进一步减少了人为因素的故障发生率，给北京管道公司带来了更多的益处。

　　实效用数据说话

　　实施虚拟化技术的核心目的是简化IT管理，利用虚拟化技术使服务器与存储性能得到充分利用，实现IT资源的池化，使虚拟机能够在存储阵列中共享一个存储卷，无需迁移大量数据就能够快速、有效地实施失效备援，保持系统可用性，避免出现用户中断，应对自然事件或其他预期中断状况。其实效可以逐渐通过数据显示出来。

　　虚拟化项目每年可为北京管道公司规避75%的企业预期硬件采购成本。通过实施虚拟化，IT平台的服务器规模缩减了70%，机房空间占用率提升了65%，每年的物理服务器开支削减60%，IT技术人员的维护负担减轻了50%，仅电力消耗一项每年就可以节省至少5万元。

　　将多个应用程序整合到一台服务器上，现在可以避免服务器剧增现象。减少的硬件和维护成本可达50% 甚至更多。由于运行的服务器减少，因此还能减少能源消耗、散热制冷成本和所需的占用空间。虚拟化的最大优势是可以降低服务器基础架构的成本。虚拟化可以整合多余的服务器和桌面硬件，从而使x86 服务器的利用率从5%~15% 提高到60%~80% 。

　　由于我们的IT 员工不需要在每次部署新应用程序时都购买和设置新的服务器，因此这些应用程序可以更快启动和运行，IT 员工花费在日常维护工作上的时间可以因此减少2/3，并且可以将精力集中在更具战略意义的项目上以保持企业的竞争力，而不会受到实施新技术的成本和困难所阻碍。

　　和中石油的众多分公司一样，为保护公司资产，北京管道公司也对数据安全提出了很高的要求，而虚拟化提高了数据安全性。例如，IT 员工可以将应用程序从一个虚拟机移动到另一虚拟机，在不停机影响其他员工工作的情况下将安全补丁程序应用于原来的虚拟机。虚拟机可以减少服务器数量，应用程序在服务器上占用的空间较少，因此业务受到安全攻击的几率也较小。

　　中石油北京天然气管道有限公司科技信息处 曹兴