湖北國稅四路虛擬化應用測試報告
測試背景
客戶應用
隨著IT技術的進步，國稅信息化建設也在與時俱進，不斷深入。目前，已建立起包括小型機、PC服務器、存儲系統(tǒng)、網絡系統(tǒng)為一體的大型數據中心，承載了數十種稅務和辦公應用。
國稅信息中心中目前包含PC服務器80余臺，主要運行前端Web進入和中間件Weblogic處理，后端使用小型機系統(tǒng)和存儲系統(tǒng)搭建數據庫。
前端應用系統(tǒng)主要包括：出口退稅網上申報系統(tǒng)APP、出口退稅網上申報系統(tǒng)、出口退稅網上申報系統(tǒng)自動預審系統(tǒng)、機動車銷售開票系統(tǒng)、財務系統(tǒng)、稅收執(zhí)法系統(tǒng)、內部網站和辦公系統(tǒng)等。
這些系統(tǒng)作為稅務和辦公的核心系統(tǒng)，承載起了整個省級國稅的稅務信息化應用。
客戶困惑
隨著信息化建設的不斷深入，服務器數量急劇增加，也給國稅信息化建設帶來了一些困擾，主要表現(xiàn)在機房空間、電力供應接近上限，運維成本高，系統(tǒng)可靠性較低等方面。
國稅機房占地面積在260平米左右，目前已容納了30余臺機柜（包括PC服務器、網絡設備、存儲設備等）、多臺UPS設備和制冷設備，目前機房空間已接近滿載，進一步增加服務器數量就可能對機房散熱、服務器操作等造成影響。
電力供應的瓶頸更加嚴峻。國稅信息中心機房的設計電力負荷在80KW，目前在常規(guī)時間，服務器功率已占用到了75%左右，考慮到峰值的預留功率，目前機房的電力消耗已經接近滿載。
同時，新的應用又等待加入，這勢必帶來服務器數量的進一步增加。受制于以上兩個因素，機房服務器數量不可能再大幅度增加，這就給現(xiàn)有的信息化建設模式提出了挑戰(zhàn)。
運維成本方面，國稅信息中心目前每年服務器的電力消耗在50萬度，再加上相配套的制冷、照明、UPS等設備的功耗，每年電費的支出就接近百萬。機房服務器數量多，也給管理帶來了壓力，目前國稅信息中心機房負責服務器維護的人員在3到4名，機房管理員工作繁雜，需要進行大量的硬件維護、系統(tǒng)部署等重復性工作，需要經常在環(huán)境嘈雜的機房進行操作。
系統(tǒng)可靠性低，大部分應用存在著單點故障的隱患。傳統(tǒng)的雙機熱備HA方式，需要一臺專門的服務器作為備機，這樣，全被使用雙機熱備的方式，機房服務器數量可能就需要翻番。受制于成本、空間、電力等方面的因素，國稅機房目前只能對數據庫等關鍵應用實行雙機熱備，大部分的前端應用處于無保障狀態(tài)，存在著單點故障的隱患。另一方面，一旦發(fā)生硬件損壞，服務器的換件等響應時間較長（一般換件周期在幾個小時左右），造成應用停頓，業(yè)務受損。
#P#
測試過程
系統(tǒng)診斷
為解決國稅客戶面臨的問題，浪潮聯(lián)合Intel、VMware共同為客戶信息系統(tǒng)現(xiàn)狀進行診斷分析，尋找解決方案。
系統(tǒng)診斷選用VMware Capacity Planner工具，在客戶機房中增加一臺監(jiān)測服務器，進負責收集現(xiàn)有服務器設備的配置信息和資源利用狀況，以期找出客戶應用的問題并加以解決。
經過兩周的資源利用情況收集，其中涵蓋了客戶應用高峰期（月初）的相應情況，得出以下分析結果（以其中10臺分析結果為例）：
操作系統(tǒng)和服務器類型狀況如下所示：
各項資源利用情況：
處理器等資源的峰值狀況見下圖：
平均利用率 峰值時間
以上測試結果顯示：在目前單服務器單操作系統(tǒng)的應用模式下，服務器硬件資源并未得到充分的利用，服務器CPU占用率在10%以下，大量的服務器資源被閑置，并未得到充分有效的利用。如何有效的進行服務器整合，提升服務器資源應用效率，成為解決國稅信息化
建設目前面臨問題的關鍵所在。
測試方案
依據前期數據收集的結果，浪潮聯(lián)合Intel、VMware共同為客戶提出了“六核+虛擬化”的解決方案，并進行了實際環(huán)境測試。
測試內容：將10臺現(xiàn)有應用服務器進行整合，由原有的物理系統(tǒng)整合進入基于浪潮四路六核虛擬化平臺的虛擬系統(tǒng)，并進行性能對比。
#P#測試方案的幾個重要特點：
浪潮最新的四路服務器平臺NF560D2，基于最新Dunningtown平臺，高性能的服務器為系統(tǒng)整合提供應用性能和整合密度的保障；
浪潮AS1000全光纖4Gb存儲系統(tǒng)，為數據存放提供性能和安全性保障；
Intel最新的四路六核CPU Xeon MP 7450，高性能低功耗，CPU核數的增加為系統(tǒng)整合提供了更好的性能保證；
VMware最新版企業(yè)級服務器虛擬化軟件VI3，并基于兩臺服務器系統(tǒng)和一臺存儲系統(tǒng)搭建VMware HA、DRS群集，在虛擬化的基礎上提供HA高可用、DRS資源動態(tài)調度等高級功能。
測試方案拓撲：
其中，Virtual Center服務器使用客戶現(xiàn)有的兩路服務器。
方案配置如下：
數據庫服務器 NF560D2 2顆Intel 六核Xeon MP 7450(2.4GHz)CPU；
32GB FBD DDR2內存(最大支持192GB內存)；
2塊300G10000轉3.5' SAS硬盤(最大支持5個熱插拔SAS硬盤)；
256M SAS RAID組件，支持SAS RAID 0、1、5；
四個千兆網絡接口，支持網卡冗余、負載均衡、WOL(Wale On Line)、I/OAT；
服務器專用1+1熱插拔冗余電源；
磁盤陣列 浪潮 AS1000 4Gb 體系架構的光纖磁盤存儲系統(tǒng),冗余雙控制器;緩存2GB至 4GB;系統(tǒng)可擴至256盤位;
主機通道FC 4Gb×4,或FC 4Gb×8,磁盤通道FC 4Gb×4;
可選FC 4Gb 73/146/300GB 磁盤,可選FC 2Gb 146/300GB磁盤,可選500GB或750GB SATA 磁盤;
ActiveStorage SANManager 管理軟件,基于GUI、CLI的多種管理模式;
支持數據快照、本地數據復制和遠程數據鏡像等高級數據應用;
冗余熱插拔電源風扇模塊;標配BBU(緩存數據保護模塊,72小時)
功能測試
本次測試主要對如下幾個方面進行功能性驗證。
實現(xiàn)從物理機向虛擬機的遷移（Inspur -Vmware Converter）
虛擬化服務器、存儲及網絡（Inspur-Vmware ESX Server）
虛擬基礎架構的集中管理、自動化和優(yōu)化（Inspur-Vmware VirtualCenter）
虛擬機的在線實時遷移 （Inspur-Vmware VMotion）
虛擬化服務器的高可用性 （Inspur-Vmware HA）
實現(xiàn)虛擬機的動態(tài)平衡與資源分配 （Inspur-Vmware DRS）
VirtualCenter服務器安裝及基本功能測試屬于基本測試，在此不再贅述，我們著重于方案的高可用性測試和工具性測試。
虛擬架構高可用性測試結果見下表：
Converter工具測試結果見下表:
測試結果
整合效果
整合前后的數據對比：
#P#
整合后的服務器資源利用狀況：
CPU利用率曲線：
內存利用率曲線：
磁盤利用率曲線：
網絡利用率曲線：
資源利用對比
可以看出，通過服務器的整合，減少和服務器數量和相應帶來的運維成本，提升了服務器資源利用效率。在現(xiàn)有服務器增加內存的情況下，整合應用數量可還可進一步提升，最終達到每臺服務器整合10-20臺虛擬服務器的密度。
測試總結
客戶收益
浪潮虛擬化方案架構讓國稅信息中心達成以下目標：
1. 節(jié)省約60% TCO
通過將整合多個物理服務器到一個物理服務器降低40％軟件硬件成本；
整合比：生產環(huán)境10到15 : 1 ，開發(fā)測試環(huán)境15到20 : 1；
每個服務器的平均利用率從5％-15%提高到60%-80%；
降低70-80%運營成本， 包括數據中心空間、機柜、網線，耗電量，冷氣空調和人力成本。
2. 提高運營效率
部署服務器的時間從小時級到分鐘級， 服務器重建和應用加載時間從 20-40小時到15-30分鐘， 每年節(jié)省10,000 人/小時（以300臺服務器為例）；
以前硬件維護需要之前的數天/周的變更管理準備和1到3小時維護窗口，現(xiàn)在可以進行零宕機硬件維護和升級。
3. 提高服務水平
• 幫助企業(yè)建立業(yè)務和IT資源之間的關系，使IT和業(yè)務優(yōu)先級對應；
• 將所有服務器作為大的資源統(tǒng)一進行管理，并按需自動進行動態(tài)資源調配；
• 無中斷的按需擴容。
• 舊硬件和操作系統(tǒng)的投資保護
• 不再擔心舊系統(tǒng)的兼容性，維護和升級等一系列問題。
綜上所述，浪潮虛擬化方案可協(xié)助客戶達成以下目標：
• 整合空閑服務器和存儲資源，為新項目重新部署這些資源
• 提升運作效率
• 改進服務器的管理靈活性
• 通過零當機維護改善服務等級
• 標準化環(huán)境和改進安全
• 災難狀態(tài)下，減少恢復時間
• 更少冗余的情況下，確保高可用性
• 更有效的適應動態(tài)商業(yè)的需求
• 在技術支持和培訓方面降低成本
前景展望
目前測試的結果僅將一小部分客戶應用遷移進入虛擬環(huán)境，客戶進一步將進行整個數據中心的虛擬架構改造，一旦實施數據中心虛擬化，每年僅電費一項支出，就將節(jié)約幾十萬資金，整體TCO降低的效果將更加顯著。
同時，可在現(xiàn)有測試方案基礎上增加全冗余SAN環(huán)境設計，徹底消除單點故障區(qū)，配合后端小型機數據庫系統(tǒng)，達到完善的虛擬化應用效果。
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