借力虛擬化電信企業(yè)沖破數據藩籬

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虛擬化散發(fā)誘人的芬芳已經有幾個年頭了，但對于電信運營商來說，對虛擬化這個螃蟹還基本是淺嘗輒止。目前吃螃蟹膽子比較大的主要是一些中小企業(yè)。這些企業(yè)的的數據中心規(guī)模中等，是虛擬化的主要客戶。這樣的虛擬化客戶在過去一年內增長很快。虛擬化提高了這些企業(yè)的設備運行效率，便于管理，減少了IT運維支出的特性。另一方面，根據第三方的數據統(tǒng)計和測算，如果虛擬化技術達到最好的節(jié)能效果，在機房內運維成本和管理成本最大能減少80%。這就是虛擬化在綠色IT中的應用。

精髓在于利用

虛擬化之所以有此功效，還是在于虛擬化能夠對資源進行有效利用，這是虛擬化的精髓所在。它能夠對資源進行切割和整合。隨著技術的不斷進步，虛擬化對主機的資源切割粒度甚至能達到“核”級，可以預見，在不久的將來，虛擬化對資源切割的精巧甚至可以達到手術刀的水平。在資源整合方面，虛擬化能夠沖破廠家的藩籬、突破品牌型號的界限、實現異構平臺的融合。

3G的上馬，除了給消費者帶來各種實用、新穎的業(yè)務，同時更是給企業(yè)帶來巨大但不可預期的市場。虛擬化技術是企業(yè)盈利利器之一。3G發(fā)牌后，數據中心的網絡資源管理、計費營賬、經營分析和容災備份支撐需求將進一步提升，面臨新一輪升級與擴建。同時，除全業(yè)務產品線的融合外，各類增值業(yè)務的開發(fā)也將是運營商轉型重要的一環(huán)。由于產品不斷增多以及用戶數量的不斷擴張，各類增值業(yè)務的運營支撐也將對現有數據中心產生更大壓力。虛擬化技術的應用，將解決這個問題。虛擬化技術將有效地提高服務器的利用率，降低硬件購置的成本，有效地節(jié)約數據中心能耗，縮小數據中心占用的空間，提高維護人員的工作效率，加快新應用的部署。

虛擬化，解決運營商采購痼疾的利器

對于系統(tǒng)的升級和擴容，在商務方面運營商面臨非常棘手的問題。很多從事過設備采購的人員都有這樣的經歷：在系統(tǒng)準備上線進行第一次采購時，運營商處于商務上優(yōu)勢地位，各設備供貨商往往會展開一番血腥的價格廝殺，運營商這時可以坐收漁人之利。而一旦系統(tǒng)上線，隨著業(yè)務的不斷擴展，系統(tǒng)壓力增加，需要對設備升級、擴容時，則價格的主動權轉到了供貨商手里，運營商優(yōu)勢地位不再。以某省公司一個BOSS系統(tǒng)為例，原來配置256GB內存的某品牌主機總價為200來萬，后來擴容需要增加內存256G，廠家給出的價格是1GB內存1萬，總共要256萬，僅僅擴充的內存價格竟然高過原先的整個系統(tǒng)！最后省公司高層領導親自出馬，廠家總算動了“惻隱之心”，將價格降到100多萬，但這個價格仍然不可思議。而虛擬化的應用，為運營商解決這個采購痼疾帶來了利器。這里跟大家分享兩個案例。

1.使用虛擬化進行遠程容災

由于業(yè)務的不斷增長，某省公司的IPOS系統(tǒng)需要建設一個異地容災系統(tǒng)。災備主要包括兩個方面，數據復制和應用切換。限于主客觀原因，許多低層次的災備并沒有應用切換，只是數據復制。因此，數據復制是災備的基礎乃至災備的全部。IPOS的容災是較高層次的同步鏡像容災，這種容災如果用傳統(tǒng)的方案實現，需要在生產端的盤陣和容災端的盤陣之間建立同步鏡像關系。當生產端主機對生產端盤陣進行寫操作時，生產端的盤陣同時把得到的數據復制到容災端的盤陣。要求生產端的盤陣和容災端的盤陣必須是同廠家的設備，甚至是同一型號的設備。其實，即使不是做同步鏡像，做異步鏡像或者通過盤陣進行數據復制，都必須要求生產端和容災端的盤陣是同構的。IPOS以前使用的是A廠家的磁盤陣列，因此，如果使用傳統(tǒng)的容災方案，容災中心也必須使用A廠家的盤陣。傳統(tǒng)的容災解決方案如圖1所示。

圖1  傳統(tǒng)容災解決方案

當初IPOS上線前，A廠家憑借雄厚財力，半賣半送，如愿使得IOPS系統(tǒng)跑在了自己的盤陣上。當IPOS建立災備中心需要再購買A廠家盤陣時，諳熟這“一般情況”的A廠家開出了天價。但是，虛擬化這一利器的出現，使得情況不再“一般”。該省公司購買了價格低很多的B廠家盤陣，使用StorageFoundation。其實現方案如圖2所示。

圖2  主機端虛擬化的容災解決方案

在生產端的主機和容災端的主機安裝StorageFoundation，這樣就在A廠家的盤陣A和B廠家的盤陣B之上建立了虛擬層，在主機看來，這兩個盤陣是同樣的盤陣。StorageFoundation可以同時對生產端的盤陣和容災端的盤陣進行同步寫操作，這樣就實現了兩端數據的同步鏡像。由于B廠家一心要進入IPOS系統(tǒng)，所以開出的價格比A廠家要遠遠優(yōu)惠。這樣，虛擬化就使得IPOS以低得多的成本建立了容災中心。

2.使用虛擬化進行數據遷移

由于數據的快速增長，某省公司的長途計費和綜合結算系統(tǒng)硬件的數量和體積不斷增加，能耗和重量已經逐漸接近機房的極限，需要進行硬件設備搬遷更換機房。硬件設備搬遷前，需要先進行數據遷移，這是搬遷中最主要最危險的環(huán)節(jié)。為了保證業(yè)務的連續(xù)性，數據遷移時不能停機中斷業(yè)務，這更增加了數據遷移的危險和難度。解決方案是在需要搬遷進去的新機房部署好盤陣，然后將現在生產系統(tǒng)的數據復制到新機房的盤陣。數據復制完成后，在新機房先啟動應用，然后才能把原機房的應用停掉，最后進行物理設備的搬遷。

為了最大程度地減少對主機的性能影響，一方面進行數據復制的時間要選在業(yè)務比較空閑的時段，更重要的是復制方案要采用存儲級的復制，不能占用主機的CPU時間，使得對生產系統(tǒng)的影響僅限于存儲操作。存儲級的復制是使用盤陣的跨盤柜卷復制功能?？绫P柜的遠程卷復制，要求數據源盤陣和目標盤陣必須是同一個廠家的設備。這種解決方案如圖3所示。

圖3  傳統(tǒng)的數據遷移解決方案

這又牽涉到和上面第一個案例同樣的問題，如果還是購買和原先盤陣同廠家的設備，廠家會開出讓人難以承受的高昂價格。但是，歷史的經驗和教訓讓數據遷移工程師根本沒考慮再使用同廠家的設備，而是借助于虛擬化這一利器，讓數據在異構平臺之間遷移。這種解決方案如圖4所示：

圖4 使用虛擬化的數據遷移解決方案

這種方案下，先將PSV和主機連接，再斷開原機房的盤陣和主機的連接，將原機房盤陣連接到PSV。使用PSV的虛擬化功能，對原機房盤陣進行虛擬化；連接PSV和新機房的盤陣，對新機房的盤陣進行虛擬。這時，由于建立了虛擬層，掩蓋了不同廠家設備之間的差異，無論物理上源盤陣和目標盤陣來自哪個廠家，在虛擬層上，數據源盤陣和目標盤陣都會感覺對方是和自己相同的設備，能夠進行遠程卷拷貝操作，從而使得數據能夠透明遷移。PSV可以配置多個光口，相當于SAN交換機，因此通過PSV進行盤陣之間數據復制的速度，在大部分情況下不比盤陣之間直接進行數據復制的速度慢，甚至還超過直接復制。這樣，在新機房就不再必須采購A廠家的盤陣，而是可以采購價格低得多的B廠家的盤陣。

虛擬化，發(fā)展遭遇瓶頸

虛擬化技術誕生于大型主機，幾十年前IBM就在他們的大型主機上使用了邏輯分區(qū)，這可以看作當前虛擬化技術的雛形。虛擬化的思想和技術從大型主機向下遷移到UNIX主機，進而再向下遷移到Windows主機；虛擬化的思想又從主機發(fā)展到存儲，產生了使用于存儲的虛擬化技術。對高端設備包括UNIX服務器和存儲設備的最佳利用，是虛擬化的重要目的，而高端設備也才是虛擬化的最佳土壤。電信行業(yè)的高端IT設備遍布全國的大小機房。如果從技術角度看，對這些設備使用虛擬化技術，可以極大提高設備的利用效率，從整體上提高設備的能力，理論上也可以降低維護成本。電信運營商對于IT新技術的采用，相對于金融、電力等行業(yè)來說，尚屬比較激進，但不知是不是出于對“虛擬化”這個“虛”字的擔憂，對于虛擬化還是以“坐而論道”為主，實際應用方面還是“搜索前進”。既然虛擬化虛擬能帶來這么多的好處，而電信應用場景又特別適合虛擬化，那么為什么虛擬化在電信行業(yè)的應用還沒有上規(guī)模呢？原因可能有兩個：

1.虛擬化技術本身不夠完善

例如，對存儲進行虛擬化，有一個重要的方法就是使用稱之為虛擬存儲網關的設備，在網絡層對磁盤陣列進行虛擬化。但引入網關后，相對于高端存儲設備，這些網關往往成為整個存儲系統(tǒng)可靠性的瓶頸。這還不是最可怕的，當網關出現故障不能正常工作時，如果可以撤下網關，讓主機和存儲直連也就避免了網關可靠性相對薄弱的問題。最可怕的是，很多網關設備不具備完善的回退功能，網關一旦連上，則無法撤下，因為網關為了對存儲進行虛擬化，對存儲設備進行了格式轉換操作，網關一旦撤下，則主機無法識別原來的存儲。這讓運維人員面臨“騎虎難下”的尷尬。唯一的解決辦法似乎就是購置2臺同樣的網關，當一臺出現問題時，用另一臺頂上。但目前的存儲虛擬網關技術還不能做到A-A和負載均衡，候補網關平時只能閑著。但讓一臺十幾萬甚至幾十萬的設備在那閑著，也是不能容忍的。

2.電信的絕大多數生產系統(tǒng)無法忍受應用中斷

現在電信業(yè)務數據復雜、系統(tǒng)龐大，牽涉到政府、企業(yè)、生產和生活各個方面，一旦中斷，可能帶來巨大損失，影響極壞。有關決策人員肩負重大責任，一般不會輕易在生產系統(tǒng)應用虛擬化技術。

就中國電信整個集團公司而言，尚沒有對虛擬化的規(guī)模應用，但電信的IT工程師們是充滿激情和創(chuàng)造力的群體，他們無疑是虛擬化“搜索前進”的尖兵。在部分非核心系統(tǒng)或者個別核心系統(tǒng)的非關鍵部分，制定了虛擬化解決方案，使用了虛擬化技術和虛擬化設備，取得了很大成功。

虛擬化，潛伏著風險

當然，使用虛擬化來降低采購成本，也需要做仔細的考量，要防止雖然打破了主機或存儲廠家的價格壟斷，卻導致了虛擬化設備廠家的壟斷，避免剛剛“前門拒虎”，轉而就“后門來狼”。如果考慮不周，可能不但不能達到降低成本的目的反而加大成本。

上述第一個案例是使用軟件進行存儲虛擬化，在這樣的方案中要充分考慮雖然消除了盤陣廠家的價格壟斷，但會不會導致虛擬軟件廠家的價格壟斷。這種危險并不低，因為目前市場上能夠對存儲進行虛擬的軟件產品似乎只有一個，廠家處于一家獨大的地位。對這個問題，現在似乎還沒有很好的結局方案，只能是兩害相權擇其輕。

上述第二個案例，使用的是高端存儲設備的虛擬化功能。這時要特別注意虛擬化設備的回退功能如何。所謂回退，就是拆掉虛擬化設備，恢復主機和原存儲設備的直接連接。回退功能完善，就是拆掉虛擬化設備后，主機能夠方便地連接到原存儲設備，原來盤陣中的數據格式沒有發(fā)生改變，原來的數據沒有丟失，應用可以持續(xù)正常運行。如果回退功能完善，就可以最大程度的避免對具體某個虛擬化設備的依賴，從而避免虛擬設備廠家的價格壟斷。

虛擬化，任重而道遠

雖然，虛擬化在電信行業(yè)的應用還是“小荷才露尖尖角”，但隨著虛擬化技術的不斷成熟，不斷地為更多的領導和技術人員所認識，身處3G越來越熱的夏季，我們相信“映日荷花別樣紅”的日子已為時不遠。