虚拟数据整合

虚拟数据整合（精选7篇）

虚拟数据整合 篇1

1 概述

随着时间的推移和业务的发展, 今天大家都面临信息爆炸的威胁:数据量快速增长, 数据有效期长, 历史数据积累率高, 数据相对分散, 共享水平低等一系列的问题暴露在我们面前。

以数据为核心, 加强对数据的高质量的管理是现阶段的首要工作。数据的高质量管理包括合理存储数据、快速查询数据、安全备份数据、灾难恢复数据等诸多内容。当一个IT系统中有三个以上的应用系统同时存在, 且相互之间存在某种联系时, 存储系统及数据整合便迫在眉睫。数据的整合、集中要从存储系统整合开始, 要充分保证数据的安全、完整、快速被应用系统调用, 又能保障高度的扩展性、数据的共享和相互利用, 采用新的存储虚拟化技术和产品改造传统架构是数据集中的首要工作。

2 存储虚拟化与数据整合对企业的重要意义

各大企业信息中心已经经过了多年的建设, 已经形成了涵盖多业务系统、多部门、多主机的跨业务综合平台, 由于项目建设周期长, 造成了目前多子系统独立运行的局面, 这就导致存储可能成为整个系统发展和容灾建设的瓶颈, 更直接的后果是数据的分散存储及不易于管理。目前各大企业信息中心已经提出数据整合和存储虚拟化平台 (开放式存储平台) 的建设目标, 包括:

对分布存储在各自系统的数据实现集中和统一的存储管理;

对数据库管理的集中;

对服务器系统的改造, 尤其是对原单点服务器向集群系统的改造。

综合这些现状及需求, 都需要以一个统一的数据存储平台为基础, 对于各大企业信息中心的系统规划来说, 首先考虑存储和数据整合, 企业信息中心目前的磁盘阵列设备和数据基本上都是各自孤立的, 基于这种现状, 实现统一存储虚拟化和数据整合是系统发展和系统容灾的前提。

在整合的基础上, 自然实现了多个数据库的物理集中, 而数据库本身的集中可以此为基础进行应用上的调整。同时, 可以集中存储为平台, 调整服务器系统, 建设为一个开放的存储平台, 可以适应任何的服务器环境包括集群环境的变化, 为企业建立标准化的信息, 更好的为企业业务发展服务。

3 存储虚拟化与数据整合的技术实现

3.1 存储虚拟化技术的功能定位

SNIA (存储网络工业协会) 关于虚拟化的定义是:通过将一个 (或多个) 目标服务或功能与其它附加的功能集成, 统一提供有用的全面功能服务。典型的虚拟化包括如下一些情况:屏蔽系统的复杂性, 增加或集成新的功能, 仿真、整合或分解现有的服务功能等。

3.2 存储虚拟化与数据整合的规划

各大企业信息中心存储虚拟化与数据整合将是一个长期运营的系统, 为保证系统的长远发展, 需要我们在系统建设前做好长远的发展规划:

3.2.1 总体规划, 分步实施

企业信息中心业务系统将是一个不断发展的项目, 不可能一步到位, 首先是满足规划期数据整合和容灾基础建设的需求, 即应用系统中心统一存储平台, 同时在统一的虚拟存储平台中实现所有应用和备份数据的统一分级管理, 实现近线备份, 接下来的规划是:以整合的虚拟存储池为基础, 实现同城数据级实时远程容灾;

3.2.2 系统扩展的规划

本文所讨论的设备应能满足企业信息中心自身数据存储和容灾的需求以及5年以上的发展, 且设备具有很好的扩充性;

所设计的系统架构上也具有横向扩展能力, 在设备本身达到扩展极限的时候, 可以通过添加设备保证系统处理能力在线升级;

3.2.3 远程容灾的规划

当企业信息中心的IT系统建立起来后, 所有的业务将逐步依赖于IT系统的运营, 除了本地数据备份和归档、同城容灾以外, 将来应考虑建立跨区域的容灾中心, 保证企业信息中心的业务连续性。

3.3 存储虚拟化技术的选择

依据虚拟化引擎的位置不同, 存储虚拟化技术分为带内和带外两大类。如果引擎工作在数据的访问通道上, 那么就成为带内虚拟技术, 否则就是带外虚拟技术。

虚拟化引擎在系统设计中占有重要的地位。无论带外还是带内技术, 都需要虚拟化引擎对整个系统的存储资源进行驱动。一旦虚拟化引擎出现微小的问题, 那么将影响整个存储系统的工作, 导致所有主干应用业务的宕机, 对企业信存储系统的连续性产生重大的影响。因此推荐选择成熟度较高的产品和技术, 避免出现功能上的严重缺陷、兼容性的缺陷等问题。

3.4 存储虚拟化的优势

虚拟化可以帮助各企业完成三个重要的工作, 即调整、利用和优化, 从而有助于创建一个在经济方面和生态方面都极为出色的数据中心。利用存储虚拟化技术从而进行数据整合, 找到了一条从调整存储资源入手, 进而利用再到优化的途径。此成熟度模型允许IT合并他们所有的存储, 并根据需求应用它们, 以满足应用需求, 并能够通过一系列通用的软件和流程进行管理。当整个环境成熟时, IT可以从简单的数据合并和迁移, 经过容量适中的层和数据移动性, 再实施自动化的、基于策略 (甚至也可以是基于内容) 的数据分配, 最终移到其最佳层。

存储虚拟化是一个重要的指标, 也是与存储有关的CAPEX的一个重要组件。通过虚拟化, 可以显著提高平均存储利用率, 因为不会再以一种分散的方式采购、管理和配置存储, 并能实现峰值容量。各企业能够减少浪费的存储成本, 其容量等同于IT环境中搁置的存储容量。

3.5 数据整合的集中实现

在企业信息化建设过程中, 由于各类信息系统建设阶段所依赖的技术局限性, 积累了大量采用不同技术平台的异构数据源, 尤其是存储资源的混乱, 从而导致数据资源的分散。这些数据源所依赖的业务应用系统、数据库管理系统甚至操作系统平台之间均存在不同, 这些分散的、不同的计算机信息系统支持了业务的发展要求, 但是, 异构数据源的整合、集成也成为信息化建设过程经常遇到的一个现实问题, 也越来越成为制约信息化建设和实现数据共享, 以及使信息化建设投资重复的一个重要因素。充分利用先进的数据整合技术, 通过存储虚拟化来整合数据、共享信息, 推动信息化向更高层面发展成为必然。

4 总结

利用现今成熟的存储虚拟化技术整合存储资源, 从而达到对数据资源的重新规划和整理能够有效解决日益严重的"信息孤岛", 繁重的数据采集、整理和分析任务, 多数据源、异技术架构的数据存储等诸多问题, 将在企业信息化建设进程中日益发挥不可替代的重要作用。

摘要：中国IT行业的计算机应用历经十几年的发展, 各用户、各地区业已不同程度地进行了全面的业务电子化建设, 大部分数据已进入计算机内。本文论述了现代企业信息应用中存储虚拟化与数据整合的重要意义, 并进一步阐明了存储虚拟化的发展、优势、技术实现, 深入讨论了数据整合过程中存储虚拟化技术的应用。

关键词：虚拟化技术,存储虚拟化,数据整合,数据管理

参考文献

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虚拟数据整合 篇2

一、传统的资源利用模式

(一) 单一的资源利用模式

传统的资源利用模式较为单一, 通常各应用组件与硬件设备紧密相连, 且各系统之间没有交叉。

一个典型的应用通常由Web服务器、中间件、数据库构成, 根据应用的大小, 每一个层次可能有一到多台硬件设备与之对应。这看似合理的结构却可能导致IT资源的严重浪费。如图1所示, 系统A中间件服务器的CPU利用率只有20%, 而系统B的资源利用率高达80%, 这便需要利用IT技术进行A, B系统硬件资源的合理分配与调整。

(二) 待改进的资源利用

为解决资源分配不均的问题, 多应用加载技术应需而生。将资源利用率较低的若干应用系统进行集中部署, 采用一套硬件设备供所有系统共享, 使硬件资源得到充分合理的利用 (如图2所示) 。然而该模式的应用却有诸多限制。

1. 软件开发受限

同一套硬件设备部署的应用系统必须具有同样的架构, 同样的软件版本需求以及同样的运行环境。

2. 系统互相关联

某一系统若存在开发缺陷或系统资源估算不足, 其他系统的运行均将受到影响;某一系统若发生故障, 可能不得不中断其他系统的运行服务。

3. 系统运维困难

软件版本的升级, 必须进行所有应用系统的测试;运维监控将难以掌握各系统资源的利用情况;各系统的互相关联, 将延长故障的诊断时间等。

二、虚拟化在资源整合中的应用

虚拟化的发展对提高数据中心的资源利用率起到了巨大的推进作用。本文将分别从存储虚拟化、服务器虚拟化、软件虚拟化、桌面虚拟化4个方面来探讨虚拟化技术在资源整合中的应用。

(一) 存储虚拟化技术的应用

存储的虚拟化是较早应用于数据中心的虚拟化技术。存储虚拟化 (Storage Virtualization) 最通俗的理解就是对存储硬件资源进行抽象化表现, 如较常用的磁盘阵列技术 (RAID, Redundant Array of Inexpensive Disks) , 该技术通过将多块物理磁盘组合成磁盘阵列, 构成高性能的容错存储空间;网络附加存储技术 (NAS, Network Attached Storage) 实现了对不同主机及应用系统的磁盘共享;存储区域网 (SAN, Storage Area Network) 则通过SCSI协议实现了计算机技术与存储系统之间高效的数据传输。

这些技术的应用使得集中存储技术得以快速发展, 同时为双机热备技术 (如IBM公司的HA技术, HP公司的MC技术等) 提供了可能。大容量高性能存储设备可同时对不同的应用系统提供存储服务, 并根据各系统的存储利用率进行存储空间的调节, 使存储空间得以充分利用, 达到资源整合的目的。

(二) 服务器虚拟化技术的应用

服务器虚拟化技术是最被广泛接受和认知的一种虚拟化技术, 该技术使一台物理计算机上可以同时安装和运行多个虚拟的操作系统, 每一个操作系统均可作为独立的服务器对外提供服务, 而这些服务器则称为虚拟机 (VM, Virtual Machine) 。服务器虚拟化技术的应用推动了数据中心的资源整合, 根据服务器资源的不同可区分为PC服务器虚拟化技术、小型机虚拟化技术等。

1. PC服务器资源的整合

数据中心通常托管了大量的PC服务器, 出于安全和性能的考虑, 这些服务器基本只运行一个服务, 资源利用率普遍较低;而PC服务器虚拟化技术的应用则可实现对数据中心内PC服务器的统一管理, 进行资源的再分配, 提高系统的硬件资源利用率。

目前广泛使用的虚拟化产品有Citrix公司的Xen, Microsoft公司的Hyper-V, VMware公司的VMware ESX Server等, 数据中心可根据应用的特点进行选择。典型的虚拟化资源利用模式如图3所示。

通过与存储虚拟化技术相结合, PC服务器的资源整合得以现实。通过资源的再分配, 该服务器集群可以虚拟出多台虚拟机用于不同架构与应用的多个系统, 硬件资源可以根据应用的负载进行再分配, 充分发挥每一台PC服务器的性能, 从而解决单一的资源利用模式所造成的资源浪费与分配不均。同时, 由于每一台虚拟机均可独立对外提供服务, 多应用加载技术所涉及的问题也得以解决。此外, 通过虚拟化技术对PC服务器进行统一管理还具有加速应用部署、快速系统迁移、优化备份策略等优点。

2. 小型机资源的整合

数据中心除PC服务器外, 通常具有大量小型机、中型机甚至大型机。这些服务器比PC服务器具有更高的性能和稳定性, 应用系统的中心服务器往往由其构成, 由于系统部署上线时对硬件资源的消耗估算不准, 往往会造成资源的浪费。虚拟化技术的应用便可充分利用服务器的硬件资源, 形成资源的整合, 例如IBM公司的Power VM, HP公司的VSE (Virtual Server Environment) 。

Power VM是在基于IBM Power处理器硬件平台上的虚拟化技术家族, 它分为快捷版、标准版和企业版, 是IBM公司虚拟化技术的统一品牌, 包含Power Hypervisor虚拟化监视器, 共享专用容量 (Shared Dedicated Capacity) , Power VM Lx86, 虚拟I/O服务器 (Virtual I/O Server) , 整合虚拟化管理器 (IVM, Integrated Virtualization Manager) , 共享、多共享处理器池 (Multiple Shared-Processor Pool) , 动态逻辑分区 (DLPAR, Dynamic Logic Partition) , 以及实时分区迁移 (LPM, Live Partition Mobility) 和实时应用迁移 (LAM, Live Application Mobility) 等功能或技术。HP公司的VSE则包括硬件分区、虚拟分区、安全资源分区、Integrity VM等技术, 这些技术可根据用户的要求组合使用, 以增强系统的隔离和灵活性。

以上虚拟化技术的应用, 可使小型机的资源利用更为合理高效, 其资源利用模式与PC服务器资源利用模式相似, 除可单独利用虚拟化后的小型机构建系统外, PC服务器与小型机两种虚拟化技术可以结合使用, 进一步完善数据中心的硬件结构和各系统的部署架构。例如利用PC服务器的虚拟化技术构建Web集群, 而利用小型机虚拟化技术构建中间件集群及数据库。数据中心的系统结构如图4所示。

服务器虚拟化技术的利用将大大促进数据中心的资源整合, 对于控制数据中心运营成本、提升资源利用率、减少资源浪费、降低能源消耗起到积极作用。

(三) 软件虚拟化技术的应用

服务器虚拟化技术实现了硬件资源的整合, 而软件虚拟化技术则从应用层次对虚拟化技术加以利用。IBM公司推出的WVE (Web Sphere Virtual Enterprise) 便是一款中间件的虚拟化产品, 它能够降低创建、管理和运行企业应用程序及SOA环境所需的运营和能源成本, 提高应用系统的灵活性和敏捷性, 更好地管理应用程序的运行状况。其典型的架构如图5所示。

通常应用程序的中间件以静态方式绑定在特定的服务器或虚拟机上, 为满足应用程序周期性的短暂负载高峰, 数据中心不得不为系统分配更多的IT资源, 这无疑将造成低负载时间段内的资源浪费, 而WVE便可实现对中间件应用的虚拟化, 多个应用程序通过WVE ODR按需路由器动态分配应用资源而共享WVE应用池。与静态环境相比, 动态的资源分配可运行更多的应用程序, 具有更高的硬件资源利用率, 同时WVE还可提供自动化的监控及异常处理能力, 进一步提升系统的可用性和可维护性。

(四) 桌面虚拟化技术的应用

所谓桌面虚拟化是将用户的桌面环境与操作系统解耦和, 以达到桌面使用的安全性和灵活性。用户可通过瘦客户端、个人电脑或具有足够处理和显示功能的终端设备, 利用网络访问桌面环境。目前常见的桌面虚拟化技术有VMware公司的VMware View, Citrix公司的Xen Desktop, Microsoft公司的Microsoft Virtual Desktop Infrastructure等。

通过桌面虚拟化技术可实现企业级桌面系统的远程动态访问与数据中心的统一托管。桌面虚拟化将众多终端的资源集合到后台数据中心, 以便管理者对企业数百上千的终端进行统一认证、统一管理和更为灵活的调配资源, 可减轻数据中心安全管理 (如防病毒管理、补丁分发管理、安全审计管理等) 的负担, 并使数据中心所托管的用户终端简化为轻量级客户端。与传统的PC台式机相比, 采用桌面虚拟化的轻量级客户端可减少硬件与软件的采购开销, 实现个人终端的定制化, 降低数据中心的内部管理风险与维护成本。随着个人PC终端的快速更替、应用软件复杂度的增加, 桌面虚拟化技术将体现出重要的应用价值。

三、虚拟化技术应用的管理需求

数据中心管理员通常采取登录系统或软件控制台的方式来进行系统的管理与操作, 随着虚拟化技术在数据中心的不断应用, 管理员还须对各虚拟环境进行管理与监控, 虚拟机数量将不受成本限制呈爆发式增长, 传统的管理方式将给数据中心造成巨大的人员成本和管理负担, 因此对软硬件及虚拟环境的统一管理需求应运而生。

在虚拟化环境里, 不仅需要实时监测各虚拟机的资源利用情况, 还须根据业务的访问量进行资源管理和调度。此外数据中心虚拟化管理员还应考虑各种常规的管理操作, 通过流程的自动化来简化管理成本。

虚拟化管理技术又可进一步划分为集中监控、快捷管理、动态优化和高效备份等技术。集中监控技术用于集中监控数据中心的所有资源, 并记录各虚拟机的运行状态和生命周期;快捷管理技术则用于日程操作, 如虚拟机的配置、虚拟机的迁移、应用的维护等;动态优化技术用于分析各虚拟机的负载, 通过算法进行资源的动态调节, 以弥补采用虚拟化后可能带来的性能下降;高效备份技术则用于解决虚拟环境下的数据备份问题。

目前主要的虚拟化公司均推出了虚拟化管理的相应产品, 如IBM公司的TPM (Tivoli Provisioning Manager) 和ITM (IBM Tivoli Monitoring) , VMware公司的v Center, Microsoft公司的System Center等。

虚拟化管理技术的不断发展与应用, 将促进数据中心虚拟化技术的应用, 对提高数据中心管理效率, 降低管理成本起到积极的推动作用。

四、结束语

企业虚拟组织资源整合模式研究 篇3

资源的获取、整合与利用对企业获取竞争优势具有重要价值。研究表明,一些学者从联盟[4,5]、网络[6,7]等角度研究了企业如何获取、整合与利用外部资源,从而获取竞争优势。虚拟企业作为实施敏捷制造模式的基础[3],是企业实现战略目标获取竞争优势的一种临时性组织策略[8]。虚拟企业实施过程与资源整合过程有着密切的联系,但是当前文献从单个企业视角研究如何通过虚拟企业获取、整合与利用资源的尚不多见。因此,研究企业如何实施虚拟企业影响资源获取、整合与利用,进而影响企业竞争优势,对于企业通过实施虚拟企业实现内外部资源的整合与交互并获取竞争优势具有重要意义。为此,本文以核心企业为研究对象,从战略视角界定虚拟组织与虚拟企业,把核心企业层面的虚拟组织称为企业虚拟组织;依据资源依附理论,从资源整合与交互的角度,探讨核心企业通过虚拟企业实现企业虚拟组织资源整合的模式,并以美邦为例来验证该模式的效用。

1 企业虚拟组织的概念及其资源

1.1 企业虚拟组织的概念

在经济运行中,已有许多带有明显“虚拟”特征的企业(如戴尔、耐克等)取得了巨大成功,它们取得成功的秘诀是什么?对这一问题,有学者认为这些企业采用了虚拟企业的组织结构[9,10],然而,虚拟企业作为一种组织结构是不存在的[8]。其实,已有学者对虚拟组织和虚拟企业进行了区分[11],认为在特指虚拟企业的组织类型时,虚拟组织有着特殊的意义[12],是核心企业在动态环境中获取竞争优势的一种新型组织形式,而虚拟企业是企业响应市场机遇的一种临时性组织策略[8]。实质上,这些企业取得成功的根源就在于采用虚拟组织形式,有效实施了虚拟企业策略。

外部环境的动态变化,迫切需要企业采用系统的战略管理来指导其实践。虚拟组织作为战略框架内实现战略目标的一种手段[11],本质上是为了更好的促进企业间合作获取竞争优势,更需要进行系统的战略管理。战略管理理论认为,企业对外应关注外部环境的变化,对内应重视资源与能力,进行内外整合,从而指导战略制定和实施。因此,本文认为企业虚拟组织是:企业实体组织在虚拟化及网络化进程中,强化核心能力以实现功能专长化,同时利用外部合作网络以实现功能延伸与扩展,进而构成已形成的或潜在的具有互动关系的企业集合。核心企业由实体组织通过功能专长化成为具有突出核心功能的企业,并通过外部功能延伸与扩展组建外部合作网络,选择合适的成员企业实施虚拟企业来响应市场机遇,获取竞争优势。因此,虚拟企业就是核心企业为快速响应预期的或明确的迅速变化的市场机遇,通过信息技术把处于不同地域的具有互补性核心功能的成员企业联合而成的临时性企业联盟,以达到共享技术、分摊费用以及满足市场需求的目的。从这个意义上,虚拟企业本质上是核心企业在形成虚拟组织基础上响应市场机遇所实施的一种临时性组织策略。特别要强调的是,核心企业或成员企业并不是狭义上的“单一功能体”、“核心性单元组织”[12],而是广义上具有某一突出的核心功能,并保留一些必备功能的企业。具有突出的核心功能,使企业具备了组建或加入虚拟企业的资格;而保留一些必备功能,能够维持企业的正常运转。

1.2 企业虚拟组织的资源

资源依附理论认为企业无法获取其所需的所有资源,必须从外部环境中获取资源才能生存。企业虚拟组织正是企业获取、整合与利用所需资源的一种组织形式。按照资源的所有权归属,本文认为核心企业虚拟组织资源可分为两大类:形成核心企业的核心功能并存在于其内部的资源,称之为核心资源;核心企业不拥有但却可为核心企业创造价值的存在于成员企业内部的资源,称之为虚拟资源。

企业虚拟组织资源对于核心企业实施虚拟企业获取竞争优势具有重要作用。核心企业通过整合核心资源实现功能专长化,核心资源是形成核心企业的核心功能的基础,对核心企业组建外部合作网络具有决定作用。核心资源具有以下特征:第一,在响应市场机遇与实施虚拟企业满足市场需求的活动中具有重要地位;第二,对于成员企业具有很强的吸附性;第三,成员企业无法通过购买或学习获得。只有当核心资源满足上述3个特征时,核心企业整合核心资源形成的核心功能,才能成为组建外部合作网络获取并整合虚拟资源的基石。虚拟资源是形成核心企业的非核心功能(成员企业的核心功能)的基础,有助于弥补核心企业的非核心功能的不足,是其响应市场机遇与实施虚拟企业的必要条件。核心企业受自身资源的限制,在保留核心功能的同时,必然会剥离自身不擅长或直接经营成本高的一些功能,但这些功能又是其响应市场机遇所不可或缺的。因此,核心企业必然需要获取并整合虚拟资源来弥补非核心功能,实现功能延伸与扩展。在形成虚拟组织的基础上,核心企业通过组建和实施虚拟企业来响应市场机遇,同时加强对虚拟企业的协调与控制,实现核心资源与虚拟资源的整合与交互,获取竞争优势,如图1所示。

2 基于虚拟企业的企业虚拟组织资源整合模式

虚拟组织作为动态环境中企业获取竞争优势的新型组织形式,其价值创造过程或运作过程是核心企业为响应市场机遇,根据战略目标及其与成员企业在任务分配与协调、信任管理、成本控制、绩效监控及风险控制方面的相互匹配性,在外部合作网络中选择合适的成员企业,实施临时性虚拟企业,并通过与成员企业的互信合作,实现核心资源和虚拟资源的整合与交互,从而抓住市场机遇,获取竞争优势,实现企业快速成长。因此,核心企业有效实施虚拟企业是通过实现核心资源和虚拟资源的整合与交互来抓住市场机遇并获取竞争优势的,如图2所示。

其中,市场机遇是外部环境中存在的转瞬即逝的市场机会;核心企业是通过功能专长化整合核心资源而在某一方面具有突出核心功能的企业;成员企业是在其它方面具有突出核心功能,并与核心企业功能互补的企业;虚拟企业是核心企业为响应市场机遇联合成员企业组建的企业联盟;核心资源是存在于核心企业内部的资源;虚拟资源是成员企业拥有但能为核心企业创造价值的资源。

(1)核心企业响应市场机遇。市场机遇是虚拟组织产生的根源[11]。在动态变化的环境中,挑战与机遇并存,企业竞争优势在受到威胁的同时,又会出现新的不同市场机遇,这有助于企业创造新的竞争优势,保持其竞争地位。由于市场机遇具有很强的时效性和不确定性,因此当外部环境中出现市场机遇时,企业必须快速识别,并判断其是否能被企业响应。当出现的是可响应市场机遇时,企业必须快速反应,及时响应。

(2)市场机遇决定成员企业的构成。虚拟企业是核心企业为响应市场机遇联合成员企业所实施的一种临时性组织策略,随着市场机遇的变化而变化。当市场机遇消失或市场需求得到满足,对应的虚拟企业随即解散。因此,市场机遇是虚拟企业产生和发展的原动力,对虚拟企业的构成成员具有决定作用。市场机遇不同,对成员企业的要求不同,组成虚拟企业的成员企业的构成自然也会发生变化。

(3)核心企业组建与成员企业加入虚拟企业。当出现市场机遇时,核心企业根据战略目标及其与成员企业的相互匹配性,在外部合作网络中选择合适的成员企业组建虚拟企业来响应。同时,成员企业会充分考虑核心企业的核心功能对自身的吸附性和重要性,从而决定是否加入。当然,由于市场机遇的转瞬即逝性,核心企业不可能发现所有市场机遇,导致核心企业和成员企业的身份不是固定的,核心企业为响应没有及时发现的市场机遇,会选择加入其它企业组建的虚拟企业。

(4)核心企业通过整合核心资源和成员企业通过整合虚拟资源来实现核心资源和虚拟资源的整合与交互。核心企业虚拟组织的目的是为了有效实施虚拟企业,实现核心资源和虚拟资源的整合与交互,从而产生“1+1>2”的放大或倍增效应,产生“规模效益”。在虚拟企业实施过程中,核心企业主要通过整合核心资源形成自身核心功能,同时以核心功能为基石来组建外部合作网络,获取并整合成员企业的虚拟资源,并通过加强虚拟企业的协调与控制来实现核心资源和虚拟资源的整合与交互,从而获取竞争优势。

(5)虚拟企业抓住市场机遇。虚拟企业的实施是否有效,最终都要落实到能否抓住市场机遇、创造顾客价值、满足市场需求上来。在虚拟企业的实施过程,主要是通过核心企业与成员企业的通力合作来整合资源,发挥“1+1>2”的放大效应,更好更快满足市场需求,并在这一过程中实现核心企业和成员企业的双向成长。

3 实证研究:美邦公司的企业虚拟组织运作

上海美特斯邦威服饰股份有限公司(以下简称美邦)是中国服装行业的领先企业之一。截至2009年底,美邦拥有近500家生产服装所需的各类供应商(如生产面料、辅料、成衣等),为2 863家店铺(其中,加盟店铺占比81.7%)供货,营销网络遍布除港澳台外的全国各地。但美邦没有自己的厂房和生产线,依靠整合的数百家服装厂和上千家加盟店为其冲锋陷阵,正是获取、整合与利用这些虚拟资源,美邦取得了巨大的成功,并于2008年8月在深圳证券交易所成功上市。

正如美邦的广告语“美特斯邦威,不走寻常路”一样,美邦走出了一条不同寻常的企业经营之路-虚拟经营,在核心资源有限的情况下,为取得竞争优势,通过整合虚拟资源加以弥补不擅长或直接经营成本高的生产和销售功能,自身则掌握高附加值的产品设计和品牌推广功能。20世纪90年代初期,面对中国休闲服装市场的巨大需求,美邦在只有50万资金、一家小工厂的条件下,认为惟有创建品牌才能获得更高利润,为规避生产和销售环节的风险,选择了自主设计、经营品牌和外包生产与渠道的发展战略,跳出了传统服装企业“先建工厂,后建品牌”的套路。为快速响应市场机遇,美邦对核心资源进行整合,集中于产品设计和品牌推广两块,同时将非核心功能-生产和销售虚拟:在生产上“借厂制造”,把产品交给劳动力价格、成本更具优势的服装企业制造;在渠道上“借店销售”,把产品交给加盟的各地经销商销售。通过这种“借鸡生蛋”(定牌生产)和“借网捕鱼”(特许连锁经营)的企业虚拟组织形式实施虚拟企业策略,美邦克服了资源约束,实现了核心资源和虚拟资源的整合与交互,形成了年产系列休闲服5 000多万件的强大产能和遍布全国的营销网络,能够快速响应市场机遇,满足市场需求,实现美邦、服装企业与加盟店的共赢,使美邦组建了由一大批具有长期稳定合作关系的服装企业和加盟店组成的外部合作网络。

进入21世纪,外部环境动态变化,国外服装企业蜂拥而入,原材料和劳动力成本上升,消费者需求偏好多变,竞争环境更加恶劣。面对消费者追求时尚、个性的特点,美邦通过聘请知名艺人作形象代言人,举办具有创意的品牌推广公关活动来吸引消费者。同时,为更好满足不同顾客需求,美邦不断细分市场,将产品分为“校园”和“都市”两大系列,委派完全不同的设计团队,每年向市场推出新款服饰8 000多款,并推出了其高端品“ME&CITY”。美邦通过整合核心资源,形成了产品设计和品牌推广方面的核心功能,同时以核心功能为基石来组建外部合作网络,并从中获取与整合虚拟资源来弥补非核心功能的不足。在生产方面,从外部合作网络中选择极具优势并与美邦匹配的服装企业;在销售方面,通过直营店探测各区域市场的消费趋势,并依靠2 000多家加盟店为其冲锋陷阵。美邦通过虚拟组织实施虚拟企业,联合服装企业和加盟店,实现核心资源和虚拟资源的整合与交互,创造了更多顾客价值,抓住了市场机遇,实现了合作企业间的共赢。

美邦通过采用虚拟组织形式,有效的实施虚拟企业策略,在不断强化产品设计与品牌推广方面的核心功能同时,不断从外部合作网络获取生产与大部分销售所需的虚拟资源。并且,通过加强虚拟企业的协调与控制,实现核心资源和虚拟资源的整合与交互,使美邦在短短的十几年里就成长为中国休闲服装的领导品牌,实现了总资产由50万向545亿元人民币的完美跃升。

4 结论及进一步研究方向

针对当前虚拟企业的研究现状及局限性,本文从核心企业战略层面界定虚拟组织和虚拟企业,研究核心企业在形成虚拟组织的基础上如何通过实施虚拟企业整合内外资源获取竞争优势。本文从核心企业战略视角寻求突破虚拟企业的研究困惑,建立了虚拟企业实施、资源整合、竞争优势的逻辑框架,为进一步的理论研究探讨打下了一定基础。企业虚拟组织的竞争优势来源、选择与评价成员企业的具体指标、在实施虚拟企业的过程中核心企业与成员企业关系如何诊断等等。这些将是作者后续的主要研究内容。

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虚拟数据整合 篇4

目前, 我国物流业虽然已经获得迅速发展, 但仍处于开始发展阶段, 满足不了社会的巨大需求, 规模小、功能少、技术弱、管理差、信息慢, 这就是我国物流企业的形象概括, 对物流服务影响甚大。再就是我国物流企业不能对物流进行深入的策划研究, 这已成为影响我国物流企业发展的关键瓶颈所在。随着中国经济的迅猛发展, 物流企业处于一个微妙阶段, 国有大企业、国外物流大佬纷纷插手, 逐鹿中原, 硝烟弥漫, 中小型物流企业则存在资源闲置现象, 因此, 物流企业的资源整合势在必行, 而虚拟企业联盟体就非常可行, 值得发展、实行。

二、物流企业资源整合大势所趋, 势在必行

1、物流企业资源整合定义。

物流企业资源整合通俗的说, 就是物流企业采取先进的科学技术, 把企业的物流资源和社会资源巧妙的结合在一起, 而适应竞争和市场的一种运作模式, 对提升物流企业利润, 降低物流成本具有非常重要的作用。

2、物流企业资源整合现状。

随着经济的飞速发展, 客户的要求越来越高, 物流企业经营风险显著提升, 市场的竞争更加趋于白热化营销方式日新月异, 信息技术在物流中得到了广泛的应用, 促使物流企业不断从各方面进行提升, 以适应各个方面的变化。

3、物流企业资源整合困难重重。

目前, 我国很多物流企业都存在一些不利于物流企业资源整合的因素, 归纳起来, 无外乎以下几点企业小, 效益差;企业整体协调不够, 效果无法达到最好;企业之间合作少, 适应性差, 信息技术低下, 制度滞后, 因此, 物流资源整合是物流企业的发展发展方向。

4、企业虚拟化经营好处多多。

物流企业虚拟化经营后能更好的适应市场, 参与竞争, 降低风险, 使竞争进入良性循环状态, 避免企业臃肿, 还能盘活企业资产, 能帮助物流企业迅速走上专业化道路, 使其经营更加灵活, 有效降低成本, 最终企业效益增加。

三、两大阶段物流比较

1、第三方物流。

第三方物流能按合同提供全面物流服务, 按客户业务流程定制, 使企业能一心一意提高自身的核心竞争力, 有外包型、联合型、集成型、虚拟经营型四种运作模式, 而虚拟经营型和战略联盟型都具备组织宽松、友好合作、管理复杂、风险变小的相同点, 但也存在目的、稳定性、内容方式等的差异。而第三方物流和第四方物流这两大物流之间也存在着明显的不同之处, 企业可以集中精力做核心重要业务, 把物流规划功能交给第四方物流去做, 第三物流是第四物流之基础和执行者。

2、第四方物流。

第四方物流主要由第三方物流企业、管理咨询企业、技术服务企业组成, 具有集约型、增值型、整合性、创新性等特点, 有综合运作型、协同运作型两种方式, 真正实现了低成本、高效率, 能够实现资源组合。第四方物流能把一批最好的服务提供商组织起来, 形成优秀的物流方案, 使客户享受到非常理想的物流服务。

四、虚拟企业与虚拟企业联盟体

1、虚拟企业定义。虚拟企业, 就是那些功能精简化和专业化, 组织离散化, 组织运行方式合作的企业。

2、虚拟企业联盟体定义。

虚拟企业联盟体随虚拟企业的产生而产生, 由盟主企业和盟员企业组成, 能为社会提供服务产品或实物产品, 虚拟企业联盟体和虚拟企业二者之见既有联系也有区别。

3、生产性虚拟企业联盟体。

什么是生产性虚拟企业联盟体呢?就是那些生产商或销售商与第三方物流企业组成的虚拟企业联盟体。具有明显特点, 即能为社会提供产品, 却非物流产品, 生产性企业为盟主企业, 第三方物流企业为盟员企业, 第三方物流企业能同时参与多个生产型虚拟企业联盟体。

4、虚拟物流企业联盟体。

所谓虚拟物流企业联盟体, 就是指由物流企业参与的联盟体, 成员之间以虚拟经营的方式进行资源整合, 最终为社会提供物流服务。虚拟物流企业联盟体的运作模式主要分为传统型虚拟物流企业联盟体、综合型虚拟物流企业联盟体、协同型虚拟物流企业联盟体。

五、虚拟企业联盟体之构建

虚拟企业联盟体要构建必须要对环境进行详细的分析, 要选择好的盟员企业。

其中, 以物流服务相关的运行功能为交换对象的功能交换市场, 就叫做物流功能交换市场, 具有非常新的概念, 属于生产资料市场性质、产权交易市场, 并兼有要素市场和产品市场双重功能, 交易过程复杂, 买卖双方角色能互换等特点。

在盟员的选择上, 首先要选择有较强意向的合作伙伴, 再就是要实施合作伙伴竞争策略, 最后就是确定盟员企业。

根据市场的变化, 要对虚拟物流企业联盟内的资源进行协调, 并动态配置, 达到物流资源整合的目的, 还要建立一个标注的信息平台, 具有开放性、兼容性、及时性、广泛性、全面性等特点。

在虚拟经营中, 由于信息不对称, 会带来逆向选择或道德风险, 或者是在生产经营过程中泄密带来的风险, 还有业务流程时空也可以带来风险。

物流业的资源整合对促进国民经济的运行有着非常重大的意义, 因此要不断强化企业对物流资源能整合虚拟经营的认识, 要通过政府引导和强化对企业的宣传, 加大政策力度, 强化诚信意识的方式, 为物流企业的资源整合提供支持。

六、结论

总之, 只有建立虚拟企业联盟体后, 盟主和盟员企业才能充分发挥核心竞争力, 适应市场变化, 实现企业发展, 当然, 构建虚拟企业联盟时, 要综合考虑许多重要问题, 才能卓有成效的使联盟体在资源整合过程中充分发挥作用, 再者, 政府要提出相关政策导向, 为促进虚拟物流企业的发展做出支持和贡献。

参考文献

[1]陈剑, 冯蔚东.虚拟企业构建与管理[M].清华大学出版社, 2002 [1]陈剑, 冯蔚东.虚拟企业构建与管理[M].清华大学出版社, 2002

[2]朱傅, 李杰.从风险角度看供应链企业合作伙伴关系[J].现代管理科学, 2002, (12) [2]朱傅, 李杰.从风险角度看供应链企业合作伙伴关系[J].现代管理科学, 2002, (12)

[3]赵春明.虚拟企业[M].浙江人民出版社, 1999 [3]赵春明.虚拟企业[M].浙江人民出版社, 1999

[4]戴勇.虚拟物流企业联盟的组建与结构探讨[J].交通运输系统工程与信息, 2003, (3) .[4]戴勇.虚拟物流企业联盟的组建与结构探讨[J].交通运输系统工程与信息, 2003, (3) .

虚拟数据整合 篇5

近些年来医院信息化建设发展很快, 软件系统已经覆盖了医疗、财务、行政、后勤及IT系统管理等诸多领域, 各系统分散在不同的物理服务器上。使得服务器和存储架构运营维护十分不便。发生灾难时应用数据有完整备份, 但服务器需重新安装、调配, 运行环境恢复周期长。

相当多的软件属于中小型软件系统, 规模较小, 并发用户少, 对服务器的利用率很低, 一般只单机运行。但服务器发生故障, 医疗业务同样受到影响。采用双机热备系统方式应用于每个业务, 将占用大量的机房空间, 同时电源布线、机房通风、空调散热等方面面临更大压力。如果将多套软件安装在一台物理服务器上, 各软件系统之间难免会相互影响产生冲突。

因此医院迫切需要搭建一个可持续发展的基础平台, 有利于数据安全和系统稳定, 更好地承载医院的应用。

2 整合服务器的目的

提高单台服务器的使用效率, 整合医院非核心的中小业务应用, 并确保各业务系统的孤立性, 减少不比要的相关影响;增加双机热备功能, 消除业务的单点故障, 减少数据安全隐患, 保证了业务的连续性;将敏感数据从所有终端系统上移除, 提升数据安全;实现对各种异构服务器系统的统一管理;提高服务器重新安装、恢复的效率;节省网络机房的占用空间以及用电负荷;解决超龄的老旧服务器硬件损坏无法维修的问题;快速为新增业务应用分配计算和存储资源。

3 虚拟技术概念

3.1 虚拟服务器

虚拟化将物理硬件与操作系统分开, 使得具有不同操作系统的多个虚拟服务器在同一个物理服务器上独立运行, 极大的提高了服务器硬件利用率, 并可有效的减少服务器购置及基础设施的投入。虚拟化技术可以轻松实现多个操作系统在同一时间一起运行在同一台主机上, 基于不同操作系统的应用同时为用户提供服务, 减少了系统管理的复杂度。

3.2 虚拟存储

所谓虚拟存储, 就是把多个存储介质模块进行集中管理, 为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统就是虚拟存储。将不同类型的存储物理媒介和不同层面的存储子系统通过软硬件技术转化统一到用户存储应用界面, 而后台存储设备的变更以及数据的迁移不会对前台用户应用造成影响。

4 VMware vSphere组件结构

vSphere在逻辑上由三个层构成:虚拟化层、管理层和界面层。

(1) 虚拟化层:Vmotion, 实现虚拟机的动态迁移, 保证服务不中断, 主要应用在服务器的硬件设备维护升级等场景。

分布式资源调度DRS, 能够动态的调整虚拟机需要的资源, 保证应用有足够的资源, 根据预先制定的规则触发资源调整, 比如说设定设定并发连接超过一个上限值, 自动触发分配计算资源, 内存给该虚拟机, 这属于一个粗粒度的调整, 负载均衡厂商radware有一款设备和vm有一个联动的效果, 该设备通过网络延迟, 并发连接数, 服务器负载等一些参数来自动调整虚拟机资源大小。

分布式电源管理DPM, 当整个群集需要的资源减少时, 整合应用到少数几个服务器上, 别的服务器自动处于睡眠状态, 当负载增加时自动唤醒, 尽最大可能来节能。

Storage Vmotion存储迁移, 无需停机, 让虚拟机迁移到新的存储设备上。

VM HA高可用性, 当一个承载关键业务的物理服务器或虚拟服务器down掉以后, 在别的服务器上会自动启动新的服务, 降低业务中断带来的损失。有网友拿两台普通台式机测试, 中断时间两分钟后新的服务器将会启动。这个功能还是很强大的, 不需要独立的硬件设备来做stand-by, 也不需要再买独立的集群软件。

VMware Fault Tolerance, 这个是比ha更高级的功能, 通过在两个虚拟机上跑同样的应用, 同步操作, 保证在主虚拟机down掉后, 备份虚拟机即时启动, 据说是零停机时间。

(2) 管理层:vCenter Server位于vSphere的管理层下。vCenter Server对数据中心进行便捷的单点控制。它运行于Windows 64位操作系统上, 可提供许多基本的数据中心服务, 例如:访问控制、性能监视以及配置。它可将各个计算服务器的资源整合起来, 以供整个数据中心内的虚拟机共享。实现方法为:根据系统管理员设定的策略, 管理分配给计算服务器的虚拟机以及分配给特定计算服务器内虚拟机的资源。

(3) 界面层:vSphere Client是界面层必备组件, 也是创建、管理和监视ESXi主机、虚拟机及其资源的主界面。另外, 它还提供对虚拟机的控制台访问。vSphere Client安装在可通过网络访问ESXi主机或vCenter Server系统的Windows计算机上。根据vSphere Client是连接到ESXi主机还是连接到vCenter Server系统, 界面显示的选项会略有不同。尽管所有管理活动均由vCenter Server执行, 但必须使用vSphere Client监视、管理和控制服务器。管理员可登录单一的vSphere Client对多个vCenter Server或ESXi主机进行管理。这是通过一种称为vCenter Linked Mode的技术实现的。

vSphere Web Client是一个基于浏览器的界面, 用于配置和管理虚拟机。使用该界面, 您可以通过浏览器连接到vCenter Server系统以管理ESXi主机。

5 医院信息系统中使用虚拟技术的优势

(1) 极大地降低了成本。

使每台服务器资源都能得到充分的利用从而降低了硬件成本、降低运营和维护成本。

(2) 提高了运营效率。

系统能够在极短的时间轻松建立多个新服务器并实现快速部署。

(3) 提高了服务水平。

将所有服务器进行统一管理, 通过HA, 实现业务的快速恢复。

(4) 对旧系统的保护。

使旧的应用程序继续使用, 保护了前期投资, 及数据的完整性。

(5) 建立虚拟机模板。

模板提高了工作效率, 对缩短新系统开发、测试周期也有相当的帮助。

6 结语

虚拟化是一种能够节省资金和提高效率的IT战略。通过将应用程序和操作系统从底层硬件中分离出来, 可以减少设备和管理费用, 实现以前因过于昂贵和复杂而难以部署的高可用性和灾难恢复功能, 并且能够根据用户要求和形势变化快速作出响应。在考虑虚拟化的优势时, 不仅要考虑硬件和能源成本节约, 还应看到业务正常运行时间方面的优势, 尤其是可以优化导致实际收益减少的停机事件。上述这些优势使许多单位能很容易论证虚拟化实施的合理性, 从而开始虚拟化进程。

参考文献

[1]邓卓成.医院计算机中心建设的探讨[J].中国医院, 2009, 13 (9) :48-5 2.

[2]王新颖.四巨头联手共同推进虚拟化应用进程[J].网络安全技术与应用, 2008, (4) :14.

[3]张彬彬.虚拟机全系统在线迁移[J].电子学报, 2009, 37 (4) 145-147.

[4]王树鹏, 云晓春, 余翔湛, 等.容灾的理论与关键技术分析[J].计算机工程与应用, 2004, 40 (28) :54-58.

虚拟数据整合 篇6

关键词：虚拟化,服务器整合,高可用性,运维成本

0引言

虚拟化是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行[1]。通过在系统中加入一个虚拟化层, 将下层的资源抽象成另一种形式的资源供上层使用。在IT领域,可以把有限的固定资源根据不同需求进行重新规划,以达到最大利用率,从而简化管理、 优化资源。

服务器虚拟化是将服务器物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器,不再受限于物理上的界限;让CPU、 内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”;通过区分资源的优先次序,动态地运用硬件资源,随时随地将服务器资源分配给最需要的进程,从而提高资源的利用率、简化系统管理、实现服务器整合,让IT对业务的变化更具适应力[2]。

1服务器虚拟化的建设需求

经过多年的发展,信息系统在医院的应用越来越广泛,医院整体业务对信息系统的依赖程度也越来越高[3]。随着医院信息化进程的加快,新的应用不断增加,服务器数量激增,使机房在空间、电力、管理、安全等方面面临更大的压力。当前的IT基础架构已无法满足医院未来的发展需求,主要存在4个方面的问题,现分别介绍如下。

1.1服务器数量众多,利用率低,能耗高

医院IT传统的部署模式是一台服务器对应一套应用,对于一家三甲医院而言,为了满足几十个乃至上百个应用系统,在机房中至少集中几十台服务器。大量的设备不仅使机房的空间变得日益紧张,而且还使用电、维护人力成本以及维保成本等居高不下。大多数单台物理服务器的负载只是在一天中的某个时段会出现使用高峰,其他时候使用率只有5%~ 20%,资源浪费严重。

1.2服务器维保过期,维修困难,缺支持

医院IT经过十几年的发展,有的服务器已经购买不到原厂的金牌服务,但仍在继续使用。部分服务器属于超龄服务,故障率上升,一旦硬件出现故障, 将很难修复。一些老业务系统仍在使用,但找不到原有开发人员的支持,如果出现结构性破坏,将很难修复。

1.3服务器备份不一致,系统灾备难统一

医院的业务系统有的有数据库,有的无数据库, 各种业务系统的灾备技术方案并不完全一致,需要为每套业务系统设计相应的备份和容灾方案。

1.4服务器分布式部署,日常监控难管理

采用分布式部署的物理服务器数量增多,造成系统架构复杂,难以进行日常监控。各应用服务器的健康状态、资源情况靠人工巡视。在故障率一定的情况下,系统管理员只能忙于“救火”。

如何很好地解决以上问题,是目前摆在信息科管理者面前比较急迫的问题。虚拟化技术的出现,使提高服务器的利用率,提升服务管理水平和降低风险管理的难度,提升系统的可用性、可靠性,实现节能减排成为了现实。

2服务器虚拟化的实施步骤

针对上述难题,采用服务器虚拟化整合方案来解决,现主要从3个方面介绍服务器虚拟化的实施步骤。

2.1评估当前环境

评估当前环境是实施服务器虚拟化的关键步骤。收集各服务器的配置及资源利用率数据,对收集的数据进行分析,确定虚拟化范围和目标,并对服务器虚拟化进行可行性分析[4]。充分了解服务器和应用的性能参数,决定转换多少物理服务器及医院业务系统到虚拟机上运行。使用性能监控工具测量物理服务器上CPU、内存、网络和磁盘资源的平均值和峰值,收集1周以上的数据进行彻底分析。I/O负载是实施虚拟化的一个重点,严重依赖于数据交换的服务器不容易迁移,如数据库和邮件服务器。虚拟化在一定程度上增加了I/O开销,对性能有明显的影响, 有时导致迁移不成功,因此对于需要大量I/O负载的应用不适合采用服务器虚拟化技术[5]。不需要特别努力地对所有服务器进行虚拟化,只有当虚拟机达到双倍的期望资源时,迁移才是成功的。

2.2规划虚拟平台

2.2.1选择虚拟化软件

目前市场上可供选择的虚拟化软件有不少,下面4款是服务器虚拟化部署较常使用的软件。

(1)VMware:VMware是目前x86虚拟化市场上的佼佼者,VMware v Sphere的发布有相当的竞争力, 其功能丰富,软件许可按物理服务器的CPU个数购买,但有些版本比较昂贵,尤其是功能较多的版本。

(2)Microsoft Hyper-V:微软的Hyper-V是内嵌在Windows 2008服务器上的,只需要购买HYPER-V管理软件VMM的license即可[6]。如果医院信息系统以微软产品作为系统的主要构成部分,与微软管理工具的集成度很高的话,那么可以考虑选择Hyper-V。

(3)Xen Server:思杰的Xen Server是一款基于Xen hypervisor的开源虚拟化产品,与Linux保持了高度的集成性。如果使用Linux服务器的话,可以考虑选择Xen Server。

(4)Oracle VM:Oracle VM是Oracle公司主打的服务器虚拟化产品,该产品是基于服务器虚拟化市场上流行的Xen开源虚拟化技术开发的。根据物理服务器数量定价,得到了Oracle全线产品的认证支持以及各个主流PC服务器厂家的认证。

选择哪一款产品需要综合考虑虚拟化软件的功能特点、自身的生产环境、总体拥有成本等因素,并对各产品进行比较后,选择符合预算并且满足需求的虚拟化软件。

2.2.2设计部署硬件

购置实施虚拟化的物理机,需要认真设计部署硬件性能,从而决定其大小,这是服务器虚拟化的另一个关键步骤。

当决定虚拟主机大小时,要考虑主机发生故障时给额外虚拟机预留的空间。此外,要为未来架构的扩展预留空间。通常,在主机服务器上要达到70%~ 80%的资源利用率。如果利用率低于70%,则没有达到服务器资源利用最大化的目的。

硬件的平衡也很关键,涉及内存、CPU、磁盘、网络等,不能存在资源开销的瓶颈。为虚拟主机选择存储方式对性能有很大的影响,因为不同的存储解决方案对环境有不同要求。

2.3构建虚拟环境

将单台物理机虚拟出多个主机,在各个虚拟主机上安装各自的操作系统,也可以将多个物理主机组成一个虚拟的服务器池,在同一服务器上的虚拟机之间相互隔离,多个虚拟机之间互不干扰。

服务器虚拟化将物理服务器、操作系统及其应用程序封装成可移动的一个或多个档案文件,即可移动的虚拟机,每个虚拟机作为一组文件存在。这些文件模拟整个硬件平台,包括CPU、RAM和网络端口,在服务器池之间的物理主机之间进行无缝迁移, 因此可以方便地通过移动和复制这些文件的方式来移动和复制该虚拟机。这种强有力的技术打破了“一台服务器一个应用程序”的传统体制[7]。

一个好的虚拟化平台其实就是一个医院内部的 “云计算”服务平台。对于即将上线的新的业务系统, 只要告知所需的CPU、内存、存储等资源后,即可方便地从现有的虚拟化平台中划出一个虚拟机。这样, 不需要购置硬件设备即可快速实施。医院信息系统在新服务器和应用部署上采用虚拟化技术,用模版和自动部署向导生成一台虚拟机环境只需20 min左右,服务器重建和应用的加载时间明显缩短[8]。相对于传统的应用部署方式,缩短了部署时间,降低了部署成本,提高了工作效率。

虚拟化前后对比如图1所示。

实施服务器虚拟化应用,可以解决服务器无序扩张问题;可将服务器利用率从5%~20% 提高至70%~80%;改善管理灵活性,集中、统一地对各种平台进行控制、管理和维护;提高系统可用性,在宕机等灾难情况下缩短恢复时间,确保业务的连续性以及处理过程的完整性;加快新服务器和应用的部署, 大大缩短服务器重建和应用加载时间;降低运维成本, 包括机房空间、机柜、网线、耗电量、冷气空调和人力成本等;使“老”的应用可以在新的硬件上以建立一个虚拟机的方式运行,而不废弃原有的软件投资。

3虚拟化平台建设的要点

移动一台物理计算机的活动目录是一个复杂的技术操作,需要花费时间和金钱。一切建设都要从实用出发,建设虚拟化平台也是这样。为此,在建设过程中需要考虑3个方面的问题。

3.1建设多机集群

当前服务器虚拟化技术存在不能跨越单台物理机边界的限制,因为底层的操作系统不能安装在多台物理机上,因此不能将机房内“老”、“旧”的服务器整合成虚拟服务器使用。至于一个应用系统可以跨越不同的物理机做负载均衡,这涉及的是集群的概念,是应用层的问题,而不是虚拟化架构的问题。

因为单台物理机无法达到业务高可用性的要求,因此至少需要2台物理机建成一个集群。集群CPU及内存为各个服务器CPU及内存的总和,运行在集群之上的虚拟主机共享集群资源,各个虚拟主机之间相互隔离,虚拟机可以在这个集群内部进行迁移,达到业务的高可用性要求[9]。

3.2使用高配置的物理服务器

从性价比的角度出发,对于部分性能较低的物理服务器则不建议作为虚拟平台服务器。尽量使用高配置的物理服务器,这样才能将尽可能多的业务系统放在虚拟机环境中,从而减少了物理机数量, 达到降低运维成本的目的,产生良好的扩展性。

对于资源利用率本来就很高的应用(如安装在高性能物理服务器上、平均CPU占用率已经大于75%的应用)没有必要虚拟化,否则加大了运行风险,而且虚拟化之后势必会影响与之处于同一服务器上的其他应用的运行速度。对于负载很高的业务系统,需要单独搭建符合其特性的物理机系统,如Oracle RAC集群架构等,而不适合将这些应用放到虚拟机平台上。如果医院信息系统使用了小型机,业务很稳定,并不需要将高端的应用迁移到PC服务器上。应避免将相同的系统资源密集型应用和在相同时段有较高资源使用率的应用系统整合到一台物理服务器上,应保留基于原有物理服务器的应用[10]。

3.3制定整体的服务器整合解决方案

利用一些服务器性能监测工具,监控一定时期内的现有基础架构,得出相应的报告,显示需要托管多少虚拟机、虚拟机的类型、虚拟机相对物理机的期望托管比例。哪些业务系统要放到虚拟化平台上、使用什么性能的虚拟机,对不同的负载采用不同的方案,在硬件、基础架构方面作出更多的深入分析和优化的投入等等。对于服务器少于20台的医院而言, 服务器虚拟化带来的效益可能和部署一台服务器对应一套应用带来的成本持平,甚至倒挂。因此,不必跟风实施,需要结合实际,对服务器、负载、应用和业务需求、安全管理等方面作出全面研究和规划,深思熟虑后再确定。

4结语

虚拟数据整合 篇7

随着电信行业转型的深入与业务的发展, 支撑系统的硬件数量日趋饱和。本文以某企业管理域系统作为分析、研究对象, 包括若干小型机、PC服务器及存储等设备;较多设备的利用率仅为其整体性能的30%甚至更少, 资源缺乏共享, 难以充分利用及灵活调配。以下将对合理利用虚拟化应用技术来整合资源、提高管理水平与资源利用率进行积极、有效地探讨。

1、支撑系统存在问题分析

通过对系统资源进行现场摸排、数据调研分析, 发现存在问题如下:

(1) 每个系统都有相对独立的一套硬件平台, 原先针对单一系统提出需求、进行资源配置的建设模式和思路不能适应业务发展的需求。

(2) 主机的资源使用情况不均衡, 如部分设备长期高负荷运行, 且CPU、内存忙时利用率处于不同的时间段。

(3) 机房资源紧张, 部分退网设备依然占据机房位置, 造成电能与空间的浪费。

2、核心技术研究

2.1、主机虚拟化技术

(1) 小型机分区技术

目前主要的虚拟化技术分物理分区、逻辑分区、软件分区及应用分区四个层次。

物理分区, 是通过完全的电气化隔离在不同的操作系统之间提供最大程度的保护;每个分区拥有一个或多个处理器与一块指定的内存, 多分区共享磁盘和I/O组件, 一个分区的故障不影响其它分区。

逻辑分区, 是通过利用硬件微码或固件的方式, 使一个处理器运行多个分区;各分区可独立运行不同版本的操作系统并独占资源, 相互操作不受影响。

软件分区, 是使用虚拟机软件实现与固件逻辑分区一样的效果;虚拟机软件作为宿主, 同时运行多个操作系统, 以安全受控的方式共享底层的硬件资源。

应用分区, 是通过虚拟化操作系统的应用程序执行环境来实现分区功能;可使多个应用程序在单一的操作系统中运行而又互相隔离。

以下分别简要介绍IBM、HP、SUN的虚拟化技术:

IBM从硬件分区技术开始, 经历了LPAR、APV至PowerVM。PowerVM作为统一虚拟化解决方案, 有Express、Standard和Enterprise 3个版本。包含微分区和共享处理器池、VIO服务器、动态分区迁移、共享专用容量、多个处理器池、工作负载分区等多种技术。

HP的分区技术也起步于硬件分区, 后逐步发展为逻辑分区和软件分区, 到2009年提出VSE, 实现对虚拟服务器的集成管理, 支持nPartition (基于Cell板实现) 、vPARs (在同一个nPartition或服务器上运行的单独的操作系统实例) 、IntegrityVM (在同一个nPartition上运行的单独的实例, 使用不同的操作系统版本) 、resource Partition (为单一操作系统中的特定应用程序分配资源) 四种分区技术。

SUN的虚拟化主要分为系统域、ZONE、逻辑域三种。系统域是硬件分区, 分区粒度是每个系统域至少要有1个CPU/MEM板和一个I/O板, 支持动态热插拔系统CPU/内存/IO硬件;Zone是软件分区, 支持创建多个逻辑上独立的操作系统实例;逻辑域是逻辑分区, 是建立在Firmware之上的。

(2) X86服务器虚拟化技术

在X86服务器上实现虚拟化主要有三种虚拟化软件:vmware、xen、hyper-v。微软的hyper-v不支持异构存储, 且安全性不如其它两种, 本文仅针对vmware与xen进行比较。

a) 系统架构

两种软件均采用裸机或Type-1系统管理程序技术, Type-1系统管理程序直接安装在物理服务器上, 无需主机操作系统支持。

b) 安装、配置和管理

XenServer通过CD光盘或基于网络的安装过程安装在主机系统上, 配置信息保存在控制域内的数据存储装置中, 然后复制到管理的服务器上。Vmware ESX的系统管理程序也安装在主机上, 采用vCenter服务器完成多服务器管理和配置, 并运行在一个单独的管理服务器上。

c) 支持访客操作系统

VMware和XenServer均支持目前最流行的Windows和Linux操作系统。根据微软服务器虚拟化认证计划的要求, VMware和XenServer均通过了Windows认证。

d) 存储集成

VMware通常利用其专有的虚拟机文件系统进行存储, 也可选用原始磁盘进行存储。XenServer不要求在存储系统中使用自己的文件系统, 而是直接利用原始存储能力。

e) 虚拟机备份和恢复

XenServer和VMware都提供虚拟机快照功能, 同时也支持基于代理的备份解决方案。对Windows虚拟机而言, 通过一个XenServer专用的VSS提供商, 扩展了基于代理的方法来用于Windows VM。VMware提供一种名为“vSphere数据恢复”的功能, 用于虚拟机备份。

f) 灾难恢复

灾难恢复指在远程站点上复制虚拟服务器基础架构和数据, 以便在任何事件导致主站点无法访问时实现恢复。XenServer和VMware都支持多站点部署, 主站点和灾难恢复站点上均可。

2.2、存储标准化技术

网络存储设备上包含数据管理信息 (元数据) 和数据本身。主机通过传输路径访问元数据和数据本身, 虚拟化控制器需同时抽象元数据视图和数据的物理位置。

(1) 带内虚拟化与带外虚拟化

若虚拟化控制器位于主机和存储设备之间的路径上, 则称为带内访问;它不需通过存储网络去发现和连接到多个存储, 而只看到由虚拟化设备提供的存储资源。若虚拟化控制器将对元数据的访问路径和对数据的访问路径划分开, 则实现带外访问。

(2) 基于主机的虚拟化

通过在主机上安装逻辑卷管理器实现, 向操作系统提供存储资源的逻辑视图。物理存储的抽象发生在主机本地, 消除分离的控制和数据路径, 避免带内虚拟化带来的瓶颈和性能问题。

(3) 基于网络的虚拟化

将虚拟化控制器转移到存储网络的核心部分, 因为存储网络已经在所有的主机和存储设备之间建立连接, 所以更容易透明地截获和处理存储请求, 是一种带内的虚拟化方法。

(4) 基于存储设备的虚拟化

可以实现对主机的完全透明化, 无需在主机上安装任何代理软件, 它位于存储系统的后端而不是中间, 避免了增加网络负担, 且不会成为新的瓶颈。

3、整合策略与应用方案

3.1、整合思路

本次虚拟化整合遵循以下原则:

(1) 对于核心、较为重要的系统的数据库服务器, 采用小型机的虚拟化技术实现集中整合, 同时结合系统的扩容要求, 既达到整合的目的又满足生产的需求。对PC服务器采用X86服务器的虚拟化技术, 将多个平台的应用资源通过搭建资源池进行部署, 实现资源的动态调配和无故障切换。

通过虚拟化技术的运用, 可对各个分区的CPU、内存的利用率和峰值以及IO读写等负载进行实时监控, 一旦某个分区的负载突破警戒阀值, 自动把其他利用率较低的分区资源划拨到该分区, 迅速缓解系统压力;当该分区负载恢复正常, 其空闲资源又可以被划拨到其他压力较大的分区, 整个过程不会干扰应用系统运行, 对用户透明。

(2) 存储标准化方面, 可设立一定的规则对存储数据进行生命周期的管理。即按优先级将数据分别存放在高端、中/低端存储上, 提升系统性能和使用效率;屏蔽存储异构性, 实现在线空间扩展、回收和再利用, 减少或消除计划停机时间, 实现服务器资源的缩放管理。

(3) 对于残值较低的老旧设备, 不符合未来系统的发展要求, 在将其上部署的应用迁移到资源池内后, 原设备可退网。

某企业管理域系统进行虚拟化整合后的组网示意图如下:

3.2、演进路径

本次整合深入采用小型机和X86服务器的高级虚拟化、存储标准化等多项新技术, 为保证系统整合的安全、稳定、有序进行, 分三阶段逐步推进。分步实施如下:

(1) 前期

第一阶段, 技术验证。

利旧测试机搭建X86服务器虚拟化测试环境;新增小型机, 部署虚拟化软件与系统管理软件, 建设小型机高级虚拟化测试环境;同期安装存储标准化工具, 将不同的存储设备统一为共享存储资源池。其后, 在虚拟化测试环境上部署测试系统, 验证服务器虚拟化技术和存储标准化的稳定性和实用性。

第二阶段, 结合应用逐步推广。

在对系统资源的摸底, 确定系统未来需求的基础上, 依托测试环境, 建立服务器和存储的共享资源池种子, 根据系统建设的轻重缓急, 按重要性从低到高, 负载压力从轻至重, 逐步割接到种子池, 割接完成后, 原有系统资源融入种子池, 扩大种子池资源。

(2) 中期

在前期顺利实现的前提下, 建议扩大资源实现共享的范围, 进一步提升资源利用率;在此基础上建立统一的资源调度中心, 对服务器、存储、备份等资源统一监控管理, 尝试引入自动化流程, 提供系统的自助服务, 加快系统的部署调整时间, 更好的响应业务需求。

(3) 后期

在完全掌握虚拟化、标准化等共享资源池技术与资源自动化流程后, 建议逐步实现所有可纳入系统资源的全局共享, 并在云计算技术成熟的条件下, 将共享资源池向云计算演进。

4、结束语

通过对某企业管理域系统的资源应用虚拟化技术, 可解决原先存在的设备共享较少、利用率不均衡、机房资源紧张等问题, 有效提升系统建设和采购过程的响应速度。可见的成效有:减少服务器与存储的采购规模, 盘活可用资源, 降低维护成本, 最大限度的保护投资;网络架构更加清晰、分明, 简化维护与操作, 管理手段也更加便捷。

摘要：电信行业一些系统建设时存在资源无法有效共享、设备利用率低等问题。本文基于服务器虚拟化技术, 提出了服务器的资源整合应用方案, 分析了存储标准化技术实施的可行性。整合结果表明, 通过虚拟化技术的应用可充分实现资源的共享与自动配置, 有效降低企业投资和运营成本。

关键词：虚拟化,资源,整合

参考文献

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