虚拟化技术在电信it系统中应用实践

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1、虚拟化技术在电信IT系统中应用实践摘要：随着电信业务的不断拓展和更新，服务器数量的急剧增加，对IT系统支撑能力的要求越来越高，给运维管理带来很大挑战，增加了支撑成本。对服务器虚拟化技术在电信IT系统中进行全面及大规模应用部署进行了探索和实践。实际工作表明：基于虚拟化技术的云资源池不仅给企业IT系统带来统一管理、快速部署和动态拓展能力，而且起到了降低成本，提高管理效率的效果。关键词：虚拟化技术；IT系统；运维管理；云资源池中图分类号：TN98文献标识码：A文章编号：10053824(2013)040074040引言随着电信业

2、务的飞速发展，电信企业为快速支撑前端业务，建设了大量IT系统，系统扩张带来大规模的服务器，极大地增加了管理和维护成本。而在80%的时间里，有60%的服务器都处于低负荷运行状态，资源利用率非常低下。为解决以上问题，某电信企业对业务支撑系统进行了虚拟化技术应用推广，并且通过多年的实践，积累了虚拟化技术在企业IT系统体系架构中应用的宝贵经验。1虚拟化技术作为云计算关键技术之一的虚拟化[1],是将数据中心的服务器硬件物理资源虚拟成多个虚拟资源［2］,每个虚拟化资源都可以作为运行主机，且保证高独立性，以达到对数据的高速并行处理，大大

3、提高硬件资源的使用效率［3］。在计算机世界里，虚拟化应用随处可见，如服务器、网络、文件和存储等，而服务器虚拟化目前应用最广泛。随着x86架构在服务器市场的广泛应用，学术界和产业界对x86虚拟化技术的研究也不断扩大和加深［46］,新的虚拟化技术不断涌现。在x86架构下，服务器CPU虚拟化的核心问题是保证VCPU的正确执行。在全虚拟化下，CPU虚拟化是采用DynamicBT(dynamicbinarytranslation)二进制代码动态翻译技术，即在执行时动态地重写虚拟机的执行代码，在需要VMM(virtualmachine

4、monitor)虚拟机管理器监控和模拟的位置(即敏感指令前)插入陷入指令的技术。半虚拟化技术通过修改子操作系统的内核源代码，将待监控的操作替换为对VMM的超级调用。硬件虚拟化不需要再向VMM翻译特权指令，简化了VMM,且可以更加灵活地操控虚拟机。内存由于被读写的频率非常高，所以内存的虚拟化非常重要。虚拟机逻辑会由虚拟机监视器将物理主机的物理内存，即机器内存，分块共享给所有的虚拟机，同时维系一个这两者的映射列表。虚拟机经过两层映射得到了宿主机的物理地址。除了处理器和内存外，VMM还需要对硬盘、显示器、键盘、鼠标等I/O设备进

5、行虚拟化，并将其提供给虚拟机的子操作系统。但是，I/O设备的虚拟化难度非常大，这是因为I/O设备异构的特性较强，且很难把握其内部状态。在全虚拟化下，由于不需要修改子操作系统内核，I/O设备的原生驱动存放在各子操作系统中，但是VMM处理设备的方式会根据VMM的位置不同而有所不同。2虚拟化技术在电信企业的应用实践人们通常认为：虚拟I/O性能比较低，不适用于大型数据库，且降低了系统的可靠性，因此，核心的IT系统较少采用虚拟化技术。但是通过这些年来的应用实践，我们认为只要合理规划，虚拟化能够应用于几乎所有的IT系统[7],甚至是电

6、信企业的核心系统。2.1x86架构服务器的虚拟化随着硬件技术的发展,X86服务器的处理能力已到达300万TPMC以上。处理能力的大幅提升扩展了X86架构的使用范围。在可见的将来，X86芯片的处理能力将快速逼近甚至超越UNIX服务器的处理能力。从技术层面而言，UNIX服务器从硬件到操作系统都有原厂的三级技术体系支持，各种问题都能解决，而X86服务器能获取的支持非常有限。LINUX操作一般仅提供有限的电话支持，这样就增大了维护风险，也抑制了X86服务器在核心系统的使用空间。本文作者以为从技术层面而言，阻碍虚拟化应用的最大问题在

7、于备份：这是因为Vsphere无法直接支持磁带设备，这样造成虚拟机数据库的备份只能采用网络备份而不能使用LANFREE方式。而大数据量的网络备份相对SAN方式，其性能是比较差的。除了诸如MBOSS类核心系统对硬件有特别要求和需要备份大数据库外，其他均可考虑采用X86虚拟机实现。2.2服务器虚拟化的关键因素在大多数情况下，服务器的CPU资源冗余较大，物理主机利用率往往未达到30%o制约虚拟化性能的主要因素还是内存和I/O,且I/O是关键。因此，在大规模部署云环境时,做好I/O规划尤为重要。1)VMFS虚拟机文件系统的大小。在

8、整个虚拟化的构建过程中，往往要在磁盘利用率和性能之间取得一个平衡点。磁盘空间利用率的最大化，通常需要划分尽量大的VMFS(VMwarevSphere),在一个VMFS中容纳尽量多的虚拟机。这样越多的虚拟机共享相同的VMFS空间才能尽量压缩空间，并且获取最大的灵活性。性能的最优化最好是将虚拟机分配到尽量多