0 引言
二十一世紀(jì)信息時(shí)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信、傳感技術(shù)飛速發(fā)展，數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源運(yùn)用如火如荼。IDC(Internet Data Center)即因特網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，簡稱數(shù)據(jù)中心的發(fā)展規(guī)模、存儲需求、能耗控制、監(jiān)控管理的重要性亦顯而易見，僅從2006年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可看出，我國服務(wù)器已有近182萬臺左右。若一臺服務(wù)器的平均功耗為400w，則一年這些服務(wù)器所使用的電量約為63.77億千瓦／小時(shí)。同時(shí)為了使這些服務(wù)器7×24小時(shí)正常運(yùn)行，需要IDC數(shù)據(jù)中心機(jī)房的UPS供電系統(tǒng)、室內(nèi)照明系統(tǒng)、空調(diào)溫控系統(tǒng)等功耗約為IT設(shè)備的l-2倍，僅以l倍來計(jì)算，相應(yīng)的總耗電量達(dá)到127.54億千形小時(shí)，需支付的電費(fèi)高達(dá)l億元／小時(shí)。而發(fā)展至今互連網(wǎng)絡(luò)已涉及到社會(huì)的方方面面，網(wǎng)絡(luò)作為人類的工具已成為“必須的”。再加上數(shù)字化資源層出不窮、應(yīng)用范圍越來越廣，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施如有線、無線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、智能終端、云計(jì)算等等使用的服務(wù)器數(shù)量逐年遞增，使用的電能耗及產(chǎn)生的這些電力能源所帶來的環(huán)境污染也十分令人擔(dān)憂。我國政府已將節(jié)能減排提到議事日程并將其作為發(fā)展經(jīng)濟(jì)的重要指標(biāo)。整合軟硬件資源、利用虛擬化技術(shù)優(yōu)化和完善綠色數(shù)據(jù)中心的IT設(shè)備系統(tǒng)的監(jiān)控與管理勢在必行。
1 整合數(shù)據(jù)中心軟硬件資源
數(shù)據(jù)中心機(jī)房通常聚集了大量的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器以及存儲設(shè)備等，它是各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)資源進(jìn)行集成、分析、交換、共享的場所，也是工具、流程、軟件等的有機(jī)組合。
1.1 數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備系統(tǒng)監(jiān)控管理現(xiàn)狀分析
數(shù)據(jù)中心的各種系統(tǒng)種類型號繁多、日趨復(fù)雜化。以常州大學(xué)為例，數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用系統(tǒng)就多達(dá)近30種。而各行各業(yè)在十二五規(guī)劃中對信息化建設(shè)提出了進(jìn)一步要求，并對信息化服務(wù)要求亦越來越高，要求能預(yù)防故障、快速排障；這就需要有一支基礎(chǔ)理論知識扎實(shí)、專業(yè)業(yè)務(wù)水平高的專業(yè)系統(tǒng)管理人員隊(duì)伍。但往往是人員配備不到位。各部門管理的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器分別在自己的部門，管理人員也是各個(gè)部門的工作人員，如高校圖書館系統(tǒng)的服務(wù)器、財(cái)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器、科研管理系統(tǒng)的服務(wù)器等等。管理?xiàng)l塊分割，缺乏高效統(tǒng)一的監(jiān)控管理體系。由于IT設(shè)備系統(tǒng)除了計(jì)算機(jī)硬件(服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和存儲設(shè)備等)、計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用，還有系統(tǒng)管理各個(gè)方面。它們分散在各個(gè)部門，不可能每個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器都配備UPS供電設(shè)備，同時(shí)也不可能為這一臺或二臺IT設(shè)備系統(tǒng)配備溫控及濕度控制設(shè)備，有時(shí)電源電力不穩(wěn)定或溫度、濕度系過
高，影響IT網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)運(yùn)作。
1.2統(tǒng)一部署服務(wù)器資源
將分散在各個(gè)部門的IT硬件設(shè)備集中，實(shí)現(xiàn)建立以數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備系統(tǒng)為主，各個(gè)部門服務(wù)器托管的理念。通常部門服務(wù)器應(yīng)用系統(tǒng)涉及到一些數(shù)據(jù)的保密，人們認(rèn)為自己部門的數(shù)據(jù)很重要不能泄漏，即擔(dān)心服務(wù)器托管后數(shù)據(jù)中心管理員是否能登錄這臺服務(wù)器進(jìn)行任何操作等等。數(shù)據(jù)的安全已成為具體IT設(shè)備基礎(chǔ)實(shí)施管理集成首先要考慮并解決的問題。
首先解決人們的意識認(rèn)識問題；其次各單位要從組織上予以保障，成立信息化建設(shè)與應(yīng)用統(tǒng)一規(guī)劃與管理部門，具體負(fù)責(zé)整個(gè)單位的IT設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)劃、統(tǒng)一分配調(diào)度硬件資源；第三采用相應(yīng)技術(shù)手段保障托管服務(wù)器的數(shù)據(jù)安全，如根據(jù)部門業(yè)務(wù)的需要建立專用網(wǎng)絡(luò)，實(shí)施物理上的隔離；或劃分Vlan實(shí)現(xiàn)基于網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口的管理；服務(wù)器登錄密碼則由各部門管理員專人保管等等。各部門的服務(wù)器實(shí)現(xiàn)托管后，數(shù)據(jù)中心復(fù)雜度也相應(yīng)提升，管理數(shù)據(jù)中心IT設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施的難度也逐漸增大。為了實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的統(tǒng)一監(jiān)控與管理，有必要將數(shù)據(jù)中心管理的服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化并采用云計(jì)算等技術(shù)優(yōu)化IT設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施及運(yùn)行架構(gòu)，提高資源有效利用率。
2 構(gòu)建數(shù)據(jù)中心虛擬化服務(wù)器體系
利用VMware公司的虛擬化技術(shù)將同樣的設(shè)備進(jìn)行合并，即服務(wù)器、存儲設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)的虛擬化等等。針對服務(wù)器的虛擬化，是把大量的、使用效率較低的、低端服務(wù)器上運(yùn)行的系統(tǒng)和應(yīng)用程序，整合集成到性能較高的高端服務(wù)器上，從而使得服務(wù)器的利用效率大大提高，并且降低了能耗。例如常州大學(xué)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化，整合集成了網(wǎng)關(guān)認(rèn)證計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、DNS服務(wù)、自助服務(wù)、網(wǎng)站發(fā)布等等應(yīng)用系統(tǒng)，同時(shí)虛擬化相關(guān)存儲將存儲和數(shù)據(jù)劃分開，用戶并不需要了解自己數(shù)據(jù)存放的具體地點(diǎn)位置，他們只需要了解掌握內(nèi)容的變化，以及如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的管理，最終實(shí)現(xiàn)的目的是數(shù)據(jù)存儲的動(dòng)態(tài)配置和負(fù)載均。
2.1虛擬化服務(wù)器架構(gòu)
同樣架構(gòu)的服務(wù)器系統(tǒng)可整合到一臺性能較高架構(gòu)相同的服務(wù)器上，但各個(gè)系統(tǒng)高峰負(fù)載總和必須小于70％。采用不同的分區(qū)技術(shù)對不同架構(gòu)的服務(wù)器進(jìn)行混合整合，在不影響應(yīng)用持續(xù)進(jìn)行的前提下，采取的分區(qū)技術(shù)允許服務(wù)器資源在不同分區(qū)問動(dòng)態(tài)分配，同時(shí)采用錯(cuò)峰策略來考慮系統(tǒng)的性能。混盒整合多臺服務(wù)器時(shí)考慮服務(wù)器的硬件可按CPU、內(nèi)存、存儲器等性能從高到低排序。整合使用VMware軟件來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)移植即將原有的服務(wù)器系統(tǒng)及資源移植到虛擬化的服務(wù)器集群、存儲上。虛擬化服務(wù)器前和虛擬化服務(wù)器后的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖l所示。
圖1 服務(wù)器虛擬化前和虛擬化后的結(jié)構(gòu)示意圖
2.2基于VMware技術(shù)的服務(wù)器虛擬化管理
所謂虛擬化是指一種從邏輯角度出發(fā)的資源配置技術(shù)，是物理實(shí)際的邏輯抽。若在一臺性能配置比較高的服務(wù)器上使用虛擬化技術(shù)，可以看做是多臺性能配置較高的服務(wù)器，而每臺服務(wù)器均有各自的CPU、高速緩存、內(nèi)外存儲設(shè)備例如內(nèi)存、硬盤等物理資源。運(yùn)用虛擬化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)軟件和硬件的分離，使得資源的分配使用方式更具實(shí)效。用戶不必考慮后臺的具體硬件是如何實(shí)現(xiàn)及運(yùn)行的、只需要考慮在虛擬層環(huán)境上是如何安裝并運(yùn)行自己的系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，以及這些系統(tǒng)和應(yīng)用軟件在使用運(yùn)行時(shí)也可看作與后臺的物理平臺無關(guān)。虛擬化軟件平臺的實(shí)現(xiàn)一般使用成熟的虛擬化方案，即使用VMware公司的VMware Infrastuchure3,這套軟件由VMware Esx Server和Virtual Center及VMware Infrastuchure Client 3個(gè)部分組成。直接構(gòu)建于硬件層之上的VMware Esx senrer是將處理器CPU、內(nèi)存、硬盤存儲器、網(wǎng)絡(luò)和一些L／O設(shè)備資源抽象到多臺虛擬機(jī)中。而這些虛擬機(jī)之間從邏輯上來看是相對獨(dú)立的，各自擁有處理器CPU、內(nèi)存、硬盤存儲器、網(wǎng)卡等資源，在虛擬機(jī)這些抽象的資源上由用戶安裝各自的操作系統(tǒng)和運(yùn)行各自的應(yīng)用軟件。虛擬化軟件平臺支持Linux、wiIldows、Solairs、Netware、Unix等32位或64位的操作系統(tǒng)。通過實(shí)踐可將VMware Esx Server軟件使用在數(shù)字化校園數(shù)據(jù)中心來構(gòu)建服務(wù)器虛擬化公共服務(wù)平臺。
3 優(yōu)化虛擬化服務(wù)器管理策略
充分利用虛擬化技術(shù)并根據(jù)不同的應(yīng)用需求分配不同的服務(wù)器資源，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配物理服務(wù)器的虛擬分區(qū)來得到最佳的虛擬環(huán)境并充分發(fā)揮每臺服務(wù)器的最大潛能。使用VMware Vmotion還可以使得集群內(nèi)的虛擬機(jī)與宿主機(jī)之間的映射進(jìn)行自動(dòng)的和不間斷地優(yōu)化，最大限度提高服務(wù)器硬件資源的靈活性、不間斷性及利用率。
基于口地址的虛擬機(jī)服務(wù)器遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理。通過虛擬化軟件平臺整合了服務(wù)器硬件軟件資源，改變了數(shù)據(jù)中心服務(wù)器設(shè)備基礎(chǔ)設(shè)施復(fù)雜的狀況，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器管理員實(shí)行BDS級管理與監(jiān)控，在任何地方通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)施對主機(jī)及多臺虛擬服務(wù)器的遠(yuǎn)程集中管理。而部門托管服務(wù)器虛擬化后，部門管理員得到相應(yīng)的管理權(quán)限亦可通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。如：通過友好地人機(jī)交互界面即瀏覽器管理頁面，管理員可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開關(guān)或重新啟動(dòng)虛擬機(jī)，監(jiān)測宿主機(jī)與每個(gè)虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)、運(yùn)行時(shí)間、服務(wù)器硬件如內(nèi)存、CPU處理器等的資源使用情況；改變分配虛擬機(jī)的配置，如虛擬機(jī)的BIOS參數(shù)等；還可完成新建、導(dǎo)人虛擬機(jī)等操作。虛擬化服務(wù)器可視化、靈活地集中管理模式，減少了管理員的重復(fù)操作工作量，極大地提高了工作效率。
數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化后物理服務(wù)器數(shù)量呈明顯下降，同時(shí)使得單點(diǎn)故障率亦呈明顯下降趨勢。在服務(wù)器維護(hù)升級時(shí)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的虛擬機(jī)遷移，即做到不停機(jī)、不中斷業(yè)務(wù)將虛擬機(jī)遷移到其他的物理服務(wù)器上，做到停物理硬件、而不停應(yīng)用；當(dāng)完成運(yùn)行維護(hù)或升級工作需恢復(fù)時(shí)，在虛擬機(jī)系統(tǒng)中又可將部分虛擬機(jī)遷移回來，使用虛擬機(jī)的移植功能實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡，確保IT服務(wù)7 x24全天侯正常運(yùn)行，提高了數(shù)據(jù)中心服務(wù)保障水平。
通過實(shí)施服務(wù)器虛擬化集成管理模式，將各自分散的、多應(yīng)用系統(tǒng)使用的服務(wù)器整合到一臺性能較高的物理服務(wù)器上后大大降低了電力供應(yīng)和溫度控制、濕度控制能源消耗，節(jié)約了用電經(jīng)費(fèi)開支，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排。
4 結(jié)束語
信息化建設(shè)與應(yīng)用發(fā)展到一定程度，必須要考慮解決信息孤島、共享數(shù)據(jù)資源等問題，而綠色數(shù)據(jù)化大會(huì)論文集。中心就是整合資源、收集和處理、存儲各類共享信息數(shù)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一分配調(diào)度軟硬件資源，構(gòu)建信息化共享研究公共服務(wù)平臺。經(jīng)過實(shí)踐與應(yīng)用數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的統(tǒng)一部署、優(yōu)化配置、實(shí)施監(jiān)測、安全保障及基于虛擬化管理是建設(shè)綠色數(shù)據(jù)中心的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)還需不斷地加以創(chuàng)新與完善。，
核心關(guān)注：拓步ERP系統(tǒng)平臺是覆蓋了眾多的業(yè)務(wù)領(lǐng)域、行業(yè)應(yīng)用，蘊(yùn)涵了豐富的ERP管理思想，集成了ERP軟件業(yè)務(wù)管理理念，功能涉及供應(yīng)鏈、成本、制造、CRM、HR等眾多業(yè)務(wù)領(lǐng)域的管理，全面涵蓋了企業(yè)關(guān)注ERP管理系統(tǒng)的核心領(lǐng)域，是眾多中小企業(yè)信息化建設(shè)首選的ERP管理軟件信賴品牌。
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本文標(biāo)題：綠色數(shù)據(jù)中心資源整合研究與實(shí)踐
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