财政信息系统虚拟化平台建设
摘 要
鉴于财政信息系统的高可靠性要求，本文基于财政信息系统平台的建设，介绍和讨论财政虚拟化平台的设计及建设。通过虚拟化技术保障财政信息系统的高可靠性。达到节约成本，节能环保，提高硬件和应用程序的可用性以及便于管理等目的。
【关键词】财政信息系统 虚拟化 Vmware
财政业务在社会各项工作中发挥着重要的作用，财政信息系统建设需确保系统持续，稳定，可靠的运行。随着财政单位业务总量增加，对于财政信息化建设提出更高的要求。本文基于财政信息系统平台的建设，介绍和讨论财政虚拟化平台的设计及建设。通过虚拟化技术实现财政信息系统的高可靠性。
1 虚拟化概述及分类
什么叫虚拟化技术？虚拟化是一种方法，本质上讲是指从逻辑角度而不是物理角度来对资源进行配置，是从单一的逻辑角度来看待不同的物理资源的方法。这个定义首要说明的是，虚拟化是一种逻辑角度出发的资源配置技术，是物理实际的逻辑抽象。比如说，当前只有一台计算机，通过虚拟技术，在用户看来，似乎却是多台，每台都有其各自的CPU、内存、硬盘等物理资源。
对于用户，虚拟化技术实现了软件跟硬件分离，用户不需要考虑后台的具体硬件实现，而只需在虚拟层环境上运行自己的系统和软件。而这些系统和软件在运行时，也似乎跟后台的物理平台无关。
2 财政信息系统虚拟化平台设计及建设
省财政厅应用支持平台项目将区县相关应用大集中到省中心统一管理，采用虚拟机结合硬件负载均衡设备的方法来实施。其中，虚拟机采用vmware，硬件负载均衡采用2台A10公司的AX系列设备作为HA，保证了硬件的高可用的系统的稳定性。
随着用户量增大及业务的发展，省财政厅的应用系统往往会出现各种问题。瓶颈可能出现在服务器、存储、网络设备，带宽等的性能不足，而运行一旦出现故障给业务带来的影响范围是巨大的，服务器可能出现的问题表现为如下几点：
（1）利用“不平衡”现象。
（2）“峰值”问题。
（3）“多米诺”现象；
（4）“扩展”不便；
（5）“安全性”差；
（6）“通讯平台”稳定性差；
（7）“容灾”。
在满足本级应用系统运行需求的同时，省财政厅应用系统应利用统一配置的资源优势，确保业务数据的安全可靠性。
3 项目建设内容
本次省财政大平台系统采购项目将新增三台刀片中心，新配置二十一台刀片服务器，本次刀片服务器配置4颗Intel Xeon八核E7-4830（2.13GHz），256GB内存，2块200GB SSD硬盘，配置4个电以太网口，配置2个光以太网口，1个8Gb HBA卡。两台负载均衡器A10 AX2500。两台网络光纤交换机H3C S5800-32F。十八台刀片服务器IBM HX5。两台刀片中心。
3.1 主机系统结构图
如 图1所示。
3.2 刀片中心部分
本次省财政大平台系统采购项目将新增二刀片中心，配置二十一台四路服务器刀片，用做该业务系统的应用服务器。配置4颗Intel Xeon八核E7-4830（2.13GHz），256GB内存，2块200GB SSD硬盘，配置4个电以太网口，配置2个光以太网口，1个8Gb HBA卡（带2块芯片）。
3.3 虚拟化软件部分
3.3.1 建设概述
21块IBM HX5刀片服务器都配置了两块200G硬盘，为了提高服务器操作系统的稳定性，每台刀片服务器的硬盘配置成Raid1模式，实现磁盘镜像功能，保证操作系统数据的可靠性。
为了实现数据的集中存储、以及充分利用虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上的特性（Vmotion）等，实现虚拟化业务系统的和高可用（HA），做为所有虚拟化主机服务器（ESXI5.1服务器）之间的SAN共享存储。通过共享的SAN存储可以最大化的发挥虚拟架构的优势，通过Vmotion可以在线迁移正在运行的虚拟机；通过DRS实现VMWare分布式资源调度，保证所有虚拟机应用需要的资源在所有的物理底层服务器之间实现动态负载均衡和连续智能优化；实现即插即用的数据中心功能，并为以后的容灾提供了扩展性和打下基础。
3.3.2 虚拟化组件
以下组件为常用组件。
（1）Esxi5.1：基于裸金属架构的服务器虚拟化操作系统；
（2）vCenter5.1：用于集中管理控制ESXi系统和承载的虚拟机；
（3）vSphere Client5.1：Esxi客户端工具，用于连接ESXi主机实现基本管理任务和连接vCenter进行高级管理；
（4）Converter：虚拟机迁移工具，可实现物理机到虚拟机的迁移；
（5）Data Recovery：虚拟机备份、恢复图形化工具；
（6）Update Manager：用于ESX/ESXi主机及虚拟机的升级和补丁管理；
（7）VMware vSphere 5.1 Vmotion。
3.3.3 虚拟机部署
在数据中心中，不同的应用系统对虚拟机CPU、内存、硬盘大小等有不同的需求，合理规划虚拟机的资源参数，保证虚拟机的响应速度，也合理利用数据中心的资源。
虚拟机部署规划（以1台刀片为例），如表1所示。
3.3.4 虚拟机存储映射
进入vCenter点击虚拟主机，进入“配置”“网络存储器”查看光纤卡的WWN号，并告知存储调试人员做映射给所有的虚拟主机（21台刀片服务器）。
进入“配置”“存储器”点击“全部重新扫描”，点击“添加存储器”，之后选择存储器类型、文件系统版本、输入存储名称，最后完成。
4 虚拟化给财政信息平台带来的好处
在这次的大平台建设中利用VMWare的第三代虚拟化基础架构技术，以及 中心机房现有高配置的PC服务器和必要硬件扩展，从而充分利用服务器并降低运营成本。该基础架构技术不但使系统管理员能够管理更多的服务器，而且在置备新的软件服务和维护现有软件服务时，具有更高的灵活性，响应也更快速。最重要的是，它实现了各种基于 x86 的环境下管理工作的标准化和简化，这包括 Microsoft Windows、Linux、及Solaris x86 等操作系统。
4.1 节约成本
（1）177个业务系统运行在3台刀片服务上。如果安装原有的一个（多个）应用一台服务器的部署方式，可能需要几十到上百台服务器。
（2）减少28%-53%的硬件成本。
（3）减少72%-79%的运作成本
（4）减少29%-64%的综合成本
4.2 节能减排
（1）大大节省了机房空间，十个机柜的空间，现在只要两个就可以降低UPS供电压力，减少服务器可以使现有的UPS在断电后，对业务系统保护更长的时间。
（2）降低了机房空调的制冷压力，不必因为大量增加的服务器设备而添加制冷设备上百台服务器减少到几台，大大降低了能耗。
（3）按照每台服务器每年排放 4 吨二氧化碳 （CO2） 计算，每年可以减少300吨以上的CO2排放。为省内的行政事业单位绿色IT建设做出表率和贡献。
5 结语
通过虚拟化技术，使得财政信息系统得到了高可用性的保障，同时节约了成本，提高了应用水平，优化了管理流程。使得财政信息系统上升到一个新的阶段，对财政业务的创新打下坚实的基础。
参考文献
[1]张巍.企业虚拟化实战VMware篇[M].北京：机械工业出版社，2009.
[2]张世琼，吴沛然.财政信息系统安全分析和建设[J].计算机系统应用，2013.
作者单位
贵州省财政信息中心 贵州省贵阳市 550001
