《電子技術(shù)應(yīng)用》
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運(yùn)營(yíng)商虛擬化技術(shù)全面鋪開 系統(tǒng)部署進(jìn)程"求穩(wěn)為上"

2011-07-25
作者:張鵬
來源:來源:通信世界周刊
關(guān)鍵詞: 運(yùn)營(yíng)商 虛擬化
編者按:現(xiàn)階段,一些領(lǐng)先的電信運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開始了云之旅,比如通過云改造,使IDC的業(yè)務(wù)模式從原來的“賣設(shè)備”轉(zhuǎn)為“賣資源”;部分省級(jí)經(jīng)分系統(tǒng)逐漸嘗試云存儲(chǔ)方式;一些面向運(yùn)營(yíng)商內(nèi)部信息系統(tǒng)的私有云資源池也在搭建當(dāng)中。

由“分鐘級(jí)”提至“秒級(jí)”

《通信世界周刊》:目前電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)于虛擬化技術(shù)的接受程度如何,哪些領(lǐng)域的虛擬化程度較高?虛擬化實(shí)施效果的現(xiàn)實(shí)與預(yù)期是否存在較大差距(包括服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、終端/桌面虛擬化)?請(qǐng)結(jié)合案例或數(shù)據(jù)說明。

張?jiān)朴拢褐袊?guó)聯(lián)通對(duì)以虛擬化為代表的各項(xiàng)云計(jì)算相關(guān)技術(shù)都非常重視,并且已經(jīng)處在積極試驗(yàn)與試商用階段,并希望以此更好地實(shí)現(xiàn)公司內(nèi)部的IT資源整合及優(yōu)化,為外部用戶提供資源出租等新型業(yè)務(wù)。

以中國(guó)聯(lián)通自身來看,現(xiàn)階段虛擬化技術(shù)主要應(yīng)用在經(jīng)分系統(tǒng)、內(nèi)部郵件系統(tǒng)、營(yíng)業(yè)廳終端及VDC(虛擬數(shù)據(jù)中心)等系統(tǒng)上。虛擬化效果整體還不錯(cuò),比如由中國(guó)聯(lián)通研究院基于云存儲(chǔ)技術(shù)和Hadoop架構(gòu)開發(fā)的移動(dòng)網(wǎng)分組數(shù)據(jù)詳單查詢系統(tǒng),將用戶詳單查詢的速度由十分鐘級(jí)提高到了秒級(jí),極大地優(yōu)化了用戶體驗(yàn),解決了公司實(shí)際問題。

唐華斌:在“云計(jì)算”的背景下,運(yùn)營(yíng)商對(duì)虛擬化技術(shù)接受程度還比較高,這里面還是服務(wù)器虛擬化接受程度最高。當(dāng)然,其中所說的虛擬化實(shí)施效果其實(shí)與具體的應(yīng)用需求有很大關(guān)系,有時(shí)候虛擬化效果較原來設(shè)想存在差距,也可能是由于一些非技術(shù)性原因造成的。

李榮盛:運(yùn)營(yíng)商對(duì)虛擬化技術(shù)的重視程度正在不斷提升,包括集團(tuán)公司、研究機(jī)構(gòu)以及各省分公司都在嘗試各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移至虛擬化環(huán)境的試點(diǎn)項(xiàng)目,因此最終虛擬化的實(shí)施效果現(xiàn)階段還不好做出評(píng)價(jià)。

關(guān)鍵業(yè)務(wù)小步慢行

《通信世界周刊》:運(yùn)營(yíng)商采用虛擬化技術(shù)的主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域有哪些?針對(duì)計(jì)費(fèi)、網(wǎng)管等關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域,運(yùn)營(yíng)商是否愿意逐漸嘗試虛擬化技術(shù),還存在哪些顧慮?

張?jiān)朴拢褐袊?guó)聯(lián)通在內(nèi)部支撐系統(tǒng),包括BSS、OSS、MSS、增值業(yè)務(wù)平臺(tái)的云化改造中,采用虛擬化技術(shù)打造內(nèi)部統(tǒng)一支撐云;外部業(yè)務(wù),包括政企業(yè)務(wù)、中小企業(yè)業(yè)務(wù)和公眾業(yè)務(wù)等云化改造,都會(huì)采用虛擬化技術(shù),通過整合大型IDC的資源和小型IDC的資源,實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、統(tǒng)一調(diào)度和彈性按需分配,從而引導(dǎo)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)IDC業(yè)務(wù)向VDC業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。

中國(guó)聯(lián)通的云化改造,其中包括了虛擬化技術(shù),要遵循先易后難的原則,優(yōu)先選取對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低、對(duì)業(yè)務(wù)影響較小的系統(tǒng)開展現(xiàn)網(wǎng)部署。所以計(jì)費(fèi)、網(wǎng)管等關(guān)鍵業(yè)務(wù)領(lǐng)域,需首先經(jīng)過試點(diǎn)驗(yàn)證和測(cè)試,然后再逐步與現(xiàn)網(wǎng)對(duì)接。

唐華斌:虛擬化技術(shù)目前在業(yè)務(wù)系統(tǒng)和內(nèi)部IT支撐系統(tǒng)領(lǐng)域都有使用。如果將小型機(jī)分區(qū)技術(shù)也囊括進(jìn)來的話,實(shí)際上計(jì)費(fèi)、網(wǎng)管系統(tǒng)等也都有大量的使用。

李榮盛:其實(shí)運(yùn)營(yíng)商對(duì)于虛擬化技術(shù)的采用并非只有對(duì)外公布的那幾套業(yè)務(wù)系統(tǒng),如經(jīng)分、OA等,在BSS、OSS、MSS三大業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)中,虛擬化技術(shù)都在廣泛試點(diǎn),只不過步伐有急有緩。畢竟,對(duì)于運(yùn)營(yíng)商而言,穩(wěn)定性是第一位的,對(duì)于一些7×24小時(shí)的關(guān)鍵應(yīng)用來說,向虛擬化環(huán)境遷移顯然不會(huì)貿(mào)然實(shí)施,這將是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程。

虛擬化應(yīng)轉(zhuǎn)向深度應(yīng)用

《通信世界周刊》:依據(jù)目前電信運(yùn)營(yíng)業(yè)的IT環(huán)境,采用虛擬化技術(shù)對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言,比較容易遇到哪方面的難題,是否有解決辦法?當(dāng)系統(tǒng)遷移至虛擬化環(huán)境時(shí),是否會(huì)發(fā)生原有業(yè)務(wù)不可用的問題,應(yīng)如何解決?

張?jiān)朴拢菏紫?,運(yùn)營(yíng)商針對(duì)自身業(yè)務(wù)應(yīng)用如何選擇虛擬化技術(shù),哪些業(yè)務(wù)系統(tǒng)適合虛擬化、哪些不適合還需要進(jìn)一步探討,并不是所有的應(yīng)用軟件都能直接移植到虛擬化平臺(tái)上。這個(gè)需要詳細(xì)了解虛擬化技術(shù)的成熟度與自身需求發(fā)展的壓力來綜合考慮。其次,采用虛擬化對(duì)資源的管理提出了新的挑戰(zhàn),如網(wǎng)管系統(tǒng)需要新的管理流程和操作流程。最后,在新的虛擬化平臺(tái)架構(gòu)下,如何保證業(yè)務(wù)的可靠性、安全性也有待運(yùn)營(yíng)商深入研究和實(shí)踐。

總之,由于現(xiàn)在虛擬化沒有形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),這勢(shì)必會(huì)引發(fā)業(yè)務(wù)不可用的問題,因此還需要充分的論證,凡是關(guān)系到運(yùn)營(yíng)商生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的核心業(yè)務(wù)系統(tǒng),都應(yīng)“積極穩(wěn)妥”地進(jìn)行云技術(shù)引入。

唐華斌:主要的技術(shù)問題是虛擬化的深入應(yīng)用,目前大多系統(tǒng)僅僅實(shí)現(xiàn)了“一分多”的初級(jí)使用,但在后續(xù)的資源動(dòng)態(tài)化、自動(dòng)化,異構(gòu)虛擬化平臺(tái)的統(tǒng)一管理,如何構(gòu)建與大規(guī)模虛擬化應(yīng)用相匹配的存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、管理系統(tǒng)乃至數(shù)據(jù)中心,都還存在不少需要解決的問題。

另外,原來某些業(yè)務(wù)系統(tǒng)可能存在使用特殊板卡或者與硬件設(shè)備綁定等情況,這部分應(yīng)用如果要遷移,可能還需要本身的應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行改動(dòng)。

李榮盛:原有系統(tǒng)遷移是虛擬化的最大挑戰(zhàn),虛擬化技術(shù)講求的是將大型的業(yè)務(wù)系統(tǒng)分散到多個(gè)節(jié)點(diǎn)運(yùn)行,進(jìn)而提高硬件的使用效率,但前提是其上層的業(yè)務(wù)軟件架構(gòu)先要具備分布式部署的能力。

由于運(yùn)營(yíng)商業(yè)務(wù)系統(tǒng)建設(shè)的旺盛期基本上都要追溯到10年前,那時(shí)候國(guó)內(nèi)大部分的軟件開發(fā)商對(duì)虛擬化并沒有足夠認(rèn)識(shí),因此開發(fā)的軟件并不具備分布式部署、跨平臺(tái)調(diào)度等特性,而這也為后續(xù)向虛擬化環(huán)境的遷移埋下了隱患。不過,這一問題并非無解,通過對(duì)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的改動(dòng)是能夠?qū)崿F(xiàn)的,但運(yùn)營(yíng)商需要考慮付出的代價(jià)與回報(bào)之間是否成正比。 

優(yōu)選對(duì)象避開“高CPU、高I/O”

《通信世界周刊》:據(jù)了解,虛擬化環(huán)境下的備份會(huì)增加網(wǎng)絡(luò)吞吐量、CPU負(fù)載,并占用其他虛擬資源,大規(guī)模的應(yīng)用程序與數(shù)據(jù)的備份是否會(huì)拖慢整個(gè)系統(tǒng)性能?備份是虛擬化的掣肘嗎?

張?jiān)朴拢涸谝欢ǔ潭壬蠒?huì)影響到整體性能,但是現(xiàn)在有很多技術(shù)可以解決:虛擬機(jī)快照技術(shù);重復(fù)數(shù)據(jù)刪除,只備份單一數(shù)據(jù);持續(xù)的數(shù)據(jù)備份,在虛機(jī)發(fā)生問題前就把數(shù)據(jù)備份好;采用備份代理服務(wù)器等等。

唐華斌:在運(yùn)營(yíng)商的內(nèi)部虛擬化應(yīng)用中,基本上都是基于FC-SAN等網(wǎng)絡(luò)共享存儲(chǔ),業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)以及虛擬機(jī)鏡像文件都保存在磁盤陣列中,并利用存儲(chǔ)設(shè)備自身的備份功能,不需要服務(wù)器參與。

李榮盛:實(shí)際工作中還沒有遇到類似現(xiàn)象。首先明確的是,不是所有業(yè)務(wù)系統(tǒng)都適用虛擬化,對(duì)于一些CPU負(fù)載與I/O吞吐量較高的業(yè)務(wù)系統(tǒng),即使是遷移至虛擬化環(huán)境,其運(yùn)行效果也不明顯。因此,我們會(huì)避開那些高CPU負(fù)載、高I/O的系統(tǒng)來選擇優(yōu)先部署,而低負(fù)載也就意味著備份流量較低,因此當(dāng)這些系統(tǒng)遷移至虛擬化環(huán)境以后,其備份所消耗吞吐量也不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。

長(zhǎng)期效應(yīng)與先期成本凸顯矛盾

《通信世界周刊》:能否例舉您曾參與過的運(yùn)營(yíng)商虛擬化案例,并從中總結(jié)一些關(guān)于實(shí)施虛擬化技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)?

張?jiān)朴拢和ㄟ^中國(guó)聯(lián)通正在實(shí)施的桌面虛擬化測(cè)試中可以看出,實(shí)施虛擬化技術(shù)的前期投入相對(duì)較大,除了硬件,還包括操作系統(tǒng)、虛擬化軟件、虛擬化管理工具等軟件授權(quán)等費(fèi)用開支。虛擬化只是節(jié)省了后期維護(hù)和管理的成本,這在長(zhǎng)期過程中才能可見,運(yùn)營(yíng)商在虛擬化初期需要做好權(quán)衡。虛擬化技術(shù)并不是適用于所有應(yīng)用,對(duì)于占用系統(tǒng)資源較少、分散型的應(yīng)用比較適合;而對(duì)于太耗資源的應(yīng)用,并不易采用虛擬化技術(shù)。

唐華斌:服務(wù)器虛擬化過程中,初期存在一些適用場(chǎng)景、實(shí)施方案不合理等問題,由此也導(dǎo)致了虛擬化實(shí)施的成本比較高。

李榮盛:我認(rèn)為,虛擬化技術(shù)的采用除了考慮硬件環(huán)境外,更應(yīng)該關(guān)注其上層的業(yè)務(wù)應(yīng)用。畢竟在IaaS層面,諸如IBM、HP、甲骨文等具備成熟技術(shù)體系的廠商能夠提供完善的指導(dǎo)與幫助;在PaaS層,一些提供完整解決方案的軟件廠商也會(huì)提供參考;但是對(duì)于SaaS層面,運(yùn)營(yíng)商更多的還是要依靠自身——如何基于原有的業(yè)務(wù)軟件基礎(chǔ),結(jié)合當(dāng)下通用的軟件架構(gòu),總結(jié)出切合自身發(fā)展的IT應(yīng)用發(fā)展之路。比如調(diào)研運(yùn)營(yíng)商中IT系統(tǒng)對(duì)虛擬化的適應(yīng)度,哪些更適合遷移?如何在虛擬化環(huán)境中跑各類IT應(yīng)用系統(tǒng)?在這些方面,運(yùn)營(yíng)商還沒有成熟的經(jīng)驗(yàn)和方案可以照搬。

另外,虛擬化對(duì)運(yùn)維模式也會(huì)帶來變化?,F(xiàn)在IT管理方式大部分都為“包干制”,一組人或一個(gè)團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)一套業(yè)務(wù)系統(tǒng),其包括了從前端到后臺(tái)的整個(gè)軟硬件。當(dāng)虛擬化普及后,IT系統(tǒng)的管理運(yùn)營(yíng)方式也將隨之發(fā)生變化。各運(yùn)維團(tuán)隊(duì)中,不再需要單獨(dú)設(shè)立負(fù)責(zé)硬件搭建的人員崗位,當(dāng)各業(yè)務(wù)系統(tǒng)需要擴(kuò)容或新建資源時(shí),只需要提出具體需求,比如需要多少資源、需要怎樣的虛擬化環(huán)境等,IaaS層便會(huì)根據(jù)請(qǐng)求自動(dòng)分配資源過去,而這種業(yè)務(wù)流程模式的變化,其背后也隱藏著整個(gè)IT管理團(tuán)隊(duì)組織結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整。

Link:三大虛擬化技術(shù)

虛擬化數(shù)據(jù)中心被稱為下一代數(shù)據(jù)中心(或IDC2.0)。全面的虛擬化數(shù)據(jù)中心包括多個(gè)層面的虛擬化,例如服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、應(yīng)用虛擬化、管理虛擬化和桌面虛擬化等,而支持其得以實(shí)現(xiàn)的核心技術(shù)包括服務(wù)器虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化。目前,基于x86架構(gòu)主要有三種虛擬化技術(shù):基于VMware的,基于Xen的和基于Microsoft的。

VMware:該虛擬化平臺(tái)基于可商業(yè)體系構(gòu)建,使用如VMware vSphere和VMware ESXi這樣的軟件可轉(zhuǎn)變或“虛擬化”基于x86的計(jì)算機(jī)硬件資源(包括CPU、RAM、硬盤和網(wǎng)絡(luò)控制器),以創(chuàng)建功能齊全、可像“真實(shí)”計(jì)算機(jī)一樣運(yùn)行其自身操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的虛擬機(jī)。每個(gè)虛擬機(jī)都包含一套完整的系統(tǒng),因而不會(huì)有潛在沖突。

Xen:它是一個(gè)基于Hypervisor層的虛擬化產(chǎn)品。Xen是一個(gè)虛擬機(jī)監(jiān)視器(Virtual machine monitor),針對(duì)X86系列計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì),它能夠支持多個(gè)客戶計(jì)算機(jī)的同時(shí)運(yùn)行,并且能夠達(dá)到較好的一個(gè)性能水平和資源隔離。Xen是一個(gè)開放源代碼軟件,在GNU General Public License下發(fā)布?;赬en的是一種半虛擬化(Paravirtualization)或叫做超虛擬化技術(shù),該技術(shù)需要客戶操作系統(tǒng)做一些修改。通過這種超虛擬化技術(shù),Xen能夠達(dá)到高性能。

Windows:在Windows虛擬化架構(gòu)中,每一個(gè)子分區(qū)(VSC)中都可以擁有一個(gè)自己的操作系統(tǒng),它們可以是32位或64位的Windows Server2003、Windows Server2008,甚至可以是Linux。在不同操作系統(tǒng)上,可以實(shí)施微軟的虛擬服務(wù)應(yīng)用,以及目前還不能遷移到Windows平臺(tái)的其它應(yīng)用。

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