1、 服務(wù)器虛擬化網(wǎng)絡(luò)中心技術(shù)解決方案需求分析軟硬件技術(shù)不斷演進，越來越多的學(xué)校依靠IT技術(shù)有效支持業(yè)務(wù)系統(tǒng)和流程。技術(shù)集成越多，應(yīng)用擴展越多，學(xué)校需要越來越多的服務(wù)器容量來滿足需求，面臨的管理問題也逐漸增多。服務(wù)器資源分散，管理維護困難隨著業(yè)務(wù)的不斷更新，網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器的數(shù)量逐年增加。每個服務(wù)器構(gòu)建一個應(yīng)用程序。資源分散，不能很好的整合，不能集中管理。升級、維護等問題需要在網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器上一一解決。服務(wù)器資源利用率低學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心原有的服務(wù)，如文件服務(wù)和WEB服務(wù)，使用獨立的服務(wù)器，不經(jīng)常使用，但占用了相當(dāng)多的服務(wù)器。不僅服務(wù)器資源利用率低，而且效果有待提高。為保證系統(tǒng)的安全可靠，網(wǎng)絡(luò)中心的數(shù)據(jù)庫

2、服務(wù)器總則采用雙機熱備方式，應(yīng)用服務(wù)器總則采用負載均衡或冷備方式，導(dǎo)致服務(wù)器數(shù)量眾多.雖然提高了安全性和可靠性，但是備用系統(tǒng)的資源平時沒有被使用，浪費了備用系統(tǒng)的資源，資源利用率低，也增加了維護成本和維護工作量。另外，很多學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心在采購時考慮3-5年的擴容，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)中心平均服務(wù)器和存儲利用率不到50%，基本處于輕負載狀態(tài)（ 10%15% ） ，這使得資源的浪費非常大，無法合理利用。部分服務(wù)器老化，應(yīng)用不穩(wěn)定隨著應(yīng)用的更新和應(yīng)用年齡的增加，部分服務(wù)器逐漸老化，很多老的服務(wù)器已經(jīng)無法支持學(xué)校應(yīng)用系統(tǒng)，導(dǎo)致應(yīng)用系統(tǒng)不穩(wěn)定。在購買全新的服務(wù)器時，如果在一臺服務(wù)器上只安裝一個應(yīng)用程序，則采購成本高，

3、也增加了管理難度。業(yè)務(wù)拓展困難，臨時環(huán)境搭建費時費力隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的深入和業(yè)務(wù)處理量的不斷增加，未來IT系統(tǒng)的使用仍將是快速增長的趨勢。大規(guī)模采購勢必使現(xiàn)有服務(wù)器難以支撐未來業(yè)務(wù)需求的不斷擴展，需要加大投入。傳統(tǒng)方式，增加新應(yīng)用需要增加新服務(wù)器，增加了投資成本；另外，對于學(xué)校臨時應(yīng)用環(huán)境的搭建，比如有些老師需要搭建臨時測試系統(tǒng)，長期不用，但是需要硬件服務(wù)器資源；比如臨時測試系統(tǒng)，需要準(zhǔn)備硬件資源，搭建軟件環(huán)境。拆的很快，環(huán)境搭建費時費力，不能很快上馬。停機中斷在維護、升級或擴容過程中出現(xiàn)硬件故障需要停機運行，造成應(yīng)用系統(tǒng)中斷，影響正常業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的使用和開發(fā)，尤其是一些重要的、 24小時不間

4、斷的應(yīng)用，如金融系統(tǒng)、教務(wù)系統(tǒng)、重要的WEB應(yīng)用等。軟件兼容性沖突在許多網(wǎng)絡(luò)中心，一臺服務(wù)器在沒有虛擬化的情況下構(gòu)建多個應(yīng)用程序。由于業(yè)務(wù)性質(zhì)的差異，大量不同廠商、不同版本開發(fā)的教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)難以統(tǒng)一部署和管理，軟件使用正常，系統(tǒng)穩(wěn)定性得不到有效保障。視頻應(yīng)用或訪問量大導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)擁塞學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心的重要應(yīng)用，如錄播系統(tǒng)、視頻點播系統(tǒng)、網(wǎng)站訪問活躍等，在高峰期可能會出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁塞，網(wǎng)絡(luò)中心現(xiàn)有硬件資源無法很好解決此類網(wǎng)絡(luò)問題.業(yè)務(wù)安全性和連續(xù)性要求不斷提高， IT管理也變得越來越復(fù)雜。為了保證業(yè)務(wù)的安全性和連續(xù)性，對服務(wù)器的管理和維護要求越來越高。由于服務(wù)器系統(tǒng)故障和硬件故障，導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷，需要快速恢

5、復(fù)。由于業(yè)務(wù)的特殊性，很多學(xué)校總則都使用雙服務(wù)器。或者在多機熱備模式下，主服務(wù)器出現(xiàn)故障，自動切換到其他備份服務(wù)器。雖然提高了安全性和可靠性，但是備份系統(tǒng)的資源通常沒有被使用，浪費了備份系統(tǒng)的資源，增加了維護。成本和維護工作新應(yīng)用服務(wù)器上線部署耗時長，周期長隨著教學(xué)的不斷發(fā)展，新的業(yè)務(wù)系統(tǒng)會越來越多地在學(xué)校中使用，無論是教學(xué)系統(tǒng)、財務(wù)系統(tǒng)、 Web應(yīng)用、視頻應(yīng)用等，都需要硬件服務(wù)器來支持，而使用傳統(tǒng)的方式，硬件加上軟件環(huán)境的采購周期和軟件環(huán)境的搭建周期，整個系統(tǒng)的部署時間可以少則一周，多則一個月，上線時間長。綜上所述，為解決服務(wù)器數(shù)量增加帶來的問題，提高服務(wù)器資源利用率，降低設(shè)備采購成本，提高

6、業(yè)務(wù)連續(xù)性，為新型應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)提供靈活的資源使用平臺未來，有必要對現(xiàn)有服務(wù)器進行虛擬化整合。設(shè)計2.1設(shè)計內(nèi)容并通過服務(wù)器虛擬化，整合服務(wù)器資源進行統(tǒng)一管理；充分利用學(xué)校現(xiàn)有資源，減少硬件投入；使用服務(wù)器虛擬化在學(xué)校集成分布式應(yīng)用程序；通過虛擬機資源分配快速應(yīng)用擴展；使用虛擬化技術(shù)保障業(yè)務(wù)安全；考慮到后期業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，軟硬件都可以支持平滑擴展；在提高服務(wù)器資源利用率的同時考慮應(yīng)用程序的穩(wěn)定性。2.2設(shè)計目標(biāo)可擴展性功能模塊化，當(dāng)應(yīng)用需求發(fā)生變化時，可以通過創(chuàng)建新的虛擬機或添加服務(wù)器來輕松擴展，而無需重新設(shè)計整個解決方案。可靠性為保持業(yè)務(wù)連續(xù)性，系統(tǒng)不會因單點故障影響整體架構(gòu)而導(dǎo)致系統(tǒng)不可用。

7、支持主動監(jiān)控服務(wù)和告警機制，支持負載分擔(dān)或故障轉(zhuǎn)移機制，實現(xiàn)負載無縫轉(zhuǎn)移。可管理性通過管理終端，可以對整個平臺進行統(tǒng)一管理，包括服務(wù)器、虛擬機、虛擬機操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件等，并且可以在控制臺上監(jiān)控整個平臺的運行狀態(tài)。高效重用物理資源可按需調(diào)度，最大限度地重復(fù)利用物理資源，降低建設(shè)成本，提高使用效率。即可以減少總的硬件資源占用，讓各個業(yè)務(wù)獲得的服務(wù)得到資源的更充分的保障。方案拓撲解決方案4.1服務(wù)器整合，提高資源利用率，消除軟件沖突通過服務(wù)器虛擬化進行集成，一臺服務(wù)器可以運行多臺虛擬機，每臺虛擬機可以安裝不同的操作系統(tǒng)，包括windows 、 linux 、 Unix系列常用操作系統(tǒng)，滿足個性化需

8、求；可構(gòu)建不同的教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，包括文件服務(wù)、計費服務(wù)、 WEB服務(wù)、考試系統(tǒng)、自學(xué)系統(tǒng)等。資源，充分發(fā)揮服務(wù)器的作用，將服務(wù)器利用率提高到85%以上。4.2集中統(tǒng)一管理目前大部分學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器資源無法整合，性能較差，管理分散。問題需要在網(wǎng)絡(luò)中心機房解決。服務(wù)器虛擬化構(gòu)建的環(huán)境可以整合資源進行統(tǒng)一管理，包括：B/S架構(gòu)，只要能上網(wǎng)，就可以使用統(tǒng)一控制臺集中管理多臺服務(wù)器資源，隨時隨地進行管理，無需到網(wǎng)絡(luò)中心服務(wù)器機房現(xiàn)場處理;用于學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中心局域網(wǎng)和異構(gòu)CPU的物理服務(wù)器，方便資源調(diào)度；根據(jù)業(yè)務(wù)需求動態(tài)創(chuàng)建、刪除、備份管理虛擬機，滿足擴展應(yīng)用；快速升級、維護和部署虛擬業(yè)務(wù)環(huán)境；共享存儲管理

9、，合理分配資源；事件日志分類查詢；報警跟蹤處理；4.3臨時應(yīng)用的快速部署和未來應(yīng)用的快速上線通過服務(wù)器虛擬化，可以將一臺物理服務(wù)器虛擬成多臺服務(wù)器，并可以更新升級應(yīng)用程序，增加新的應(yīng)用程序，實現(xiàn)快速在線部署。只需在云數(shù)據(jù)中心的虛擬化服務(wù)器上創(chuàng)建虛擬機并構(gòu)建新的。應(yīng)用，無需投資新的硬件設(shè)備，解決新舊應(yīng)用的沖突。學(xué)校臨時教學(xué)業(yè)務(wù)環(huán)境的擴展和建設(shè)，可以根據(jù)教學(xué)業(yè)務(wù)的需要動態(tài)創(chuàng)建虛擬機，快速部署教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，利用虛擬機快速搭建和分配資源。以后可以很快恢復(fù)。無論是測試系統(tǒng)、等級測試、英語測試還是其他教師需要的臨時教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)，都可以根據(jù)需要快速擴展，隨時搭建，隨時刪除，簡化管理。4.4虛擬機教學(xué)服務(wù)動態(tài)

10、遷移隨著服務(wù)器使用壽命的增加，未更新的服務(wù)器資源比較老舊，服務(wù)器可能會宕機。即使服務(wù)器是新的，也可能出現(xiàn)各種故障，從而影響教學(xué)業(yè)務(wù)。通過服務(wù)器虛擬化，可以有效地進行教學(xué)服務(wù)的遷移。如果物理服務(wù)器出現(xiàn)故障，可以將虛擬機在線遷移到另一臺服務(wù)器，如遷移考試系統(tǒng)或WEB服務(wù)，不中斷服務(wù)，保證教學(xué)業(yè)務(wù)的連續(xù)性；在高峰時段，將虛擬機遷移到當(dāng)前計算能力有限的服務(wù)器上，保證應(yīng)用服務(wù)質(zhì)量，動態(tài)平衡數(shù)據(jù)中心的負載；在網(wǎng)絡(luò)中心的日常維護或故障維護時，可以將虛擬機遷移到另一臺物理服務(wù)器上運行，而不是直接停止服務(wù)器上的所有服務(wù)。4.5網(wǎng)絡(luò)卸載釋放服務(wù)器性能針對網(wǎng)絡(luò)中心高峰期流量擁堵、訪問視頻或其他數(shù)據(jù)訪問慢的問題，可以

11、為虛擬機分配一個專用網(wǎng)口，一個服務(wù)器可以配置兩個或多個物理網(wǎng)卡用于通過網(wǎng)卡綁定加載。平衡，實現(xiàn)流量分離，支持高峰時段的視頻數(shù)據(jù)傳輸，防止因一臺虛擬機可以使用物理網(wǎng)絡(luò)接口上的所有帶寬而阻塞其他虛擬機服務(wù)；提供failover，當(dāng)網(wǎng)卡硬件出現(xiàn)故障或網(wǎng)絡(luò)中斷時，提供failover，保證終端服務(wù)訪問的連續(xù)性；通過網(wǎng)卡綁定，分配網(wǎng)絡(luò)流量，解決網(wǎng)絡(luò)擁塞，服務(wù)器剩余的CPU和內(nèi)存資源也可以支持其他業(yè)務(wù)操作，從而提高服務(wù)器資源利用率。4.6網(wǎng)絡(luò)與安全管理虛擬網(wǎng)絡(luò)VLAN和NAT實現(xiàn)虛擬機之間的虛擬局域網(wǎng)，保證與業(yè)務(wù)相關(guān)的虛擬機可以劃分到同一個VLAN ，同一個VLAN中的這些虛擬機可以在同一個物理網(wǎng)段，也可

12、以在不同的物理網(wǎng)段；機密數(shù)據(jù)服務(wù)的虛擬機劃分為獨立的VLAN環(huán)境，與其他網(wǎng)絡(luò)隔離，防止信息泄露風(fēng)險；不同VLAN的虛擬機不能直接通信，一個VLAN內(nèi)的業(yè)務(wù)廣播和流量不會轉(zhuǎn)發(fā)到另一個VLAN ，控制不同校區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)和站點之間的相互訪問，提高業(yè)務(wù)訪問的安全性；當(dāng)數(shù)據(jù)中心的多個業(yè)務(wù)系統(tǒng)和網(wǎng)站都內(nèi)置在虛擬機中時，外部用戶可以通過NAT通過固定的公網(wǎng)IP訪問，節(jié)省了數(shù)據(jù)中心的IP地址空間；通過端口和內(nèi)網(wǎng)IP地址的映射，外部用戶可以訪問用戶在不同虛擬機中對服務(wù)和網(wǎng)站的正確訪問；內(nèi)核級安全管理機制提供“系統(tǒng)管理程序”安全保護機制，防止攻擊者接管主機上托管的所有虛擬機造成業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)損壞和系統(tǒng)崩潰；在虛擬機級別，

13、提供了隔離保護。如果每個虛擬機出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡(luò)受到攻擊無法訪問，不會影響同一物理機上其他虛擬機的正常運行；基于IP的訪問控制，限制同一網(wǎng)段內(nèi)不同虛擬機之間的通信，保證服務(wù)之間的訪問隔離。4.7實時性能監(jiān)測預(yù)警在考試進行中或WEB流量高峰期，為保證系統(tǒng)穩(wěn)定性，及時響應(yīng)和解決問題，實時監(jiān)控預(yù)警可以查看服務(wù)器和虛擬機的運行狀態(tài)。實時服務(wù)器、虛擬機實時運行狀態(tài)，合理分配虛擬機資源（ CPU 、內(nèi)存、磁盤、網(wǎng)絡(luò)等）；提供最近10分鐘、 1小時、 1周、 1個月、 1年的統(tǒng)計分析；CPU和內(nèi)存達到臨界值，會提前通過郵件和短信提醒管理員，為資源池中實現(xiàn)服務(wù)器負載均衡提供依據(jù)；4.8備份與恢復(fù)對于運行多個應(yīng)用系

14、統(tǒng)的學(xué)校服務(wù)器，可能會因為服務(wù)器宕機而導(dǎo)致業(yè)務(wù)中斷。可以對虛擬環(huán)境中的業(yè)務(wù)進行快速備份和恢復(fù)，確保系統(tǒng)安全。可與遠程虛擬機在線創(chuàng)建快照，備份教學(xué)業(yè)務(wù)系統(tǒng)正常運行數(shù)據(jù)；當(dāng)虛擬服務(wù)器報錯影響業(yè)務(wù)正常運行時，可以快速恢復(fù)，避免因系統(tǒng)故障導(dǎo)致教學(xué)服務(wù)中斷和教學(xué)事故的發(fā)生。4.9加密狗支持針對學(xué)校大部分應(yīng)用系統(tǒng)都有加密狗的情況，奧易服務(wù)器虛擬化可以智能讀取加密狗信息，每個虛擬機業(yè)務(wù)系統(tǒng)都對應(yīng)對應(yīng)的加密狗，不影響業(yè)務(wù)系統(tǒng)的使用。4.10應(yīng)用資產(chǎn)統(tǒng)計可查詢所有資源池下的所有虛擬機中正在運行的應(yīng)用系統(tǒng)和網(wǎng)站的詳細信息（軟件名稱、軟件版本、大小、安裝時間、發(fā)布者），方便托管在不同的校園服務(wù)器服務(wù)數(shù)據(jù)中心，可集中

15、快速查詢。 ，便于資源規(guī)劃的具體定位；無需登錄虛擬機系統(tǒng)即可查看單個虛擬機構(gòu)建的應(yīng)用的詳細信息。同時，對于歷史變化，新安裝部署了哪些應(yīng)用，卸載了哪些應(yīng)用，誰在什么時間操作，都可以統(tǒng)一查詢。設(shè)計總結(jié)5.1整合前后對比1.物理機數(shù)量姓名對比整合前整合后物理機數(shù)量多臺服務(wù)器服務(wù)器數(shù)量少，集成度高，可根據(jù)負載情況隨時靈活添加物理機，以后無需添加物理服務(wù)器增加應(yīng)用。2 、資源利用姓名對比整合前整合后資源利用率物理機數(shù)量多，服務(wù)器資源利用率低，閑置資源沒有得到充分利用。虛擬化集成后，物理機數(shù)量少，服務(wù)器資源利用率高，可根據(jù)每個應(yīng)用情況動態(tài)調(diào)整資源。3.應(yīng)用部署速度姓名對比整合前整合后應(yīng)用部署速度當(dāng)一個新的

16、應(yīng)用在測試環(huán)境中安裝或在線部署時，每臺物理機都需要安裝操作系統(tǒng)、打補丁、進行安全設(shè)置，速度較慢。集成虛擬化后，可以通過各種預(yù)定義的操作系統(tǒng)、應(yīng)用模板和自部署向?qū)Щ驈?fù)制虛擬機等方式快速部署測試環(huán)境和應(yīng)用。4 、業(yè)務(wù)連續(xù)性保障姓名對比整合前整合后業(yè)務(wù)連續(xù)性保證硬件故障維護或擴容需要停機，造成應(yīng)用中斷，影響業(yè)務(wù)正常開展。集成虛擬化后，可以通過在線遷移功能將虛擬機遷移到另一臺物理機上，在硬件維護或升級過程中不會影響正常的業(yè)務(wù)發(fā)展。5 、管理與維護姓名對比整合前整合后維持需要管理和維護的物理機數(shù)量多，工作量大。虛擬化整合后，需要管理和維護的物理機數(shù)量大大減少。6.可用性姓名對比整合前整合后可用性如果服務(wù)

17、器發(fā)生故障，則需要人工干預(yù)。使用HA功能，當(dāng)服務(wù)器出現(xiàn)故障時，虛擬機會自動重啟。7.耗電量姓名對比整合前整合后功耗和機柜數(shù)量物理機數(shù)量多，機柜數(shù)量多，功耗大。虛擬化集成后，物理機和機柜數(shù)量大大減少，降低功耗。從以上對比可以看出，通過傲易虛擬化技術(shù)集成服務(wù)器，可以提高服務(wù)器資源利用率，提高業(yè)務(wù)連續(xù)性，方便管理，為新應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)提供靈活的資源利用平臺。未來，提升IT運維。服務(wù)水平。5.2降低TCO （總擁有成本）每個物理服務(wù)器及其CPU的資源利用率，從而降低硬件成本。降低運營和維護成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機柜、網(wǎng)線、耗電量、空調(diào)和人工成本等。圖：服務(wù)器整合率5.3提高運營效率加速新服務(wù)器和應(yīng)用程

18、序的部署，顯著減少服務(wù)器重建和應(yīng)用程序加載時間。提前主動規(guī)劃資源增長，這樣您就可以快速響應(yīng)客戶和應(yīng)用程序的需求，而無需漫長的采購流程，然后像以前一樣嘗試。無需像以前那樣需要數(shù)天/數(shù)周的變更管理準(zhǔn)備和1-3小時的硬件維護窗口，現(xiàn)在可以進行快速的硬件維護和升級。5.4舊硬件和操作系統(tǒng)的投資保護不再擔(dān)心舊系統(tǒng)的兼容性、維護和升級。5.5簡化管理，易于維護快速部署業(yè)務(wù)環(huán)境：加速新服務(wù)器和應(yīng)用程序的部署，大大減少服務(wù)器重建和應(yīng)用程序加載時間。提前主動規(guī)劃資源增長，快速響應(yīng)客戶應(yīng)用需求。減少維護時間：硬件維護需要數(shù)天/數(shù)周的變更管理準(zhǔn)備和1 - 3小時的維護窗口，現(xiàn)在可以進行快速的硬件維護和升級。方便搭建

19、測試環(huán)境：學(xué)校搭建教學(xué)應(yīng)用環(huán)境，提前評估搭建環(huán)境所需的資源，在虛擬機環(huán)境中進行測試，然后正式擴展到實際環(huán)境，最大限度降低IT風(fēng)險。圖形網(wǎng)絡(luò)界面：安裝、配置、管理全中文，提供豐富的遠程管控接口，實現(xiàn)在家管理，大大簡化大量服務(wù)器的運維管理。解決方案優(yōu)勢6.1高性價比，低部署成本無需單獨購買集中管理服務(wù)器，在中小型部署中具有很大優(yōu)勢。采用裸架構(gòu)，無需綁定操作系統(tǒng)即可搭建虛擬化平臺，部署為開箱即用。同時使用統(tǒng)一的云管理平臺。 ，全新的B/S架構(gòu)，只需要一臺簡單的PC就可以集中管理整個局域網(wǎng)的服務(wù)器資源，無需額外投資，不存在單點故障問題。6.2 B/S架構(gòu)，設(shè)計簡潔，符合國內(nèi)用戶習(xí)慣產(chǎn)品安裝配置管理統(tǒng)一

20、中文界面，操作簡單直觀。與國外全英文或部分中文界面的產(chǎn)品相比，產(chǎn)品組件較多。為了實現(xiàn)某些功能，需要安裝插件或重新購買授權(quán)。市場調(diào)研分析，更關(guān)注國內(nèi)教學(xué)用戶的需求，產(chǎn)品設(shè)計、體驗、管理需求更符合中國國情，不需要被動學(xué)習(xí)和適應(yīng)，更便捷。6.3提供API接口，集成個性化應(yīng)用提供標(biāo)準(zhǔn)的API接口，方便機房個性化應(yīng)用的集成，并可根據(jù)用戶的個性化需求為數(shù)據(jù)中心管理平臺定制功能，如：集成單點登錄、集成短信接口、即時通訊等，根據(jù)用戶的共同需求進行定制，使管理更人性化，更方便、更簡單。6.4本地服務(wù)和支持與國外軟件相比，為國內(nèi)用戶開發(fā)的產(chǎn)品在服務(wù)和技術(shù)支持方面具有天然優(yōu)勢。他們可以提供更直接的溝通，提供來自制造商專業(yè)技術(shù)團隊的現(xiàn)場服務(wù)和技術(shù)支持，并負責(zé)實時培訓(xùn)管理員