基于VMWARE的市县地震通云平台设计与实现

吴昊

摘要：随着互联网技术和虚拟化技术的不断发展与成熟，云计算应用越来越普及。分析了传统市县地震服务平台系统中存在的缺点及不足，介绍了VMware虚拟化平台的组成、设计架构和市县地震通平台服务器需求规划。通过实际虚拟化平台建设及应用表明，在市县地震通服务系统中使用VMware虚拟化技术，可以极大提高整个市县地震通服务平台的连续性，保障市县地震服务工作的顺利开展，提高整个市县地震服务工作效率。

关键词：虚拟化技术；云计算；VMware；地震应急

DOIDOI：10.11907/rjdk.162019

中图分类号：TP319

文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2016）009006203

基金项目基金项目：中国地震局地震研究所所长基金（IS201426146）

作者简介作者简介：吴昊（1985-），男，湖北武汉人，硕士，中国地震局地震研究所地震大地测量重点实验室工程师，研究方向为嵌入式系统技术、网络技术。

0引言

随着我国地震科学研究的不断深入，市县级地震服务系统建设作为地震科学研究的重要组成部分，在地震行业各领域起到举足轻重的作用。越来越多的服务器以及存储设备的加入，虽然可以临时满足日益增长的业务需求，但同时存在着使用效率低、业务灵活性差、业务连续性差、业务部署复杂等缺点[1]。

目前，云计算及虚拟化技术不断发展，虚拟化平台大多基于Vmware、Xen、Kvm、Hyper-v等。本文采用VMware服务器虚拟化技术，极大降低了市县地震服务平台的硬件成本，同时提高了服务器使用效率，解决了传统物理服务器难以部署的弊端，为市县地震服务工作的顺利开展提供了更可靠的保障。

1虚拟化简介

在软件系统和服务器硬件中间加了虚拟化层，将服务器硬件资源统一为抽象的逻辑资源，虚拟化层共享和动态分配可用的服务器物理资源，实现不同的操作系统实例在同一台物理服务器中运行[1]。通过加入虚拟化层，可以使不同硬件配置相对隔离的服务器从硬件上分离出来，打包成独立的、可独立运行及迁移的虚拟机，不再受限于服务器的物理界限，而是让内存、存储、CPU、网络、GPU等硬件变成可动态分配的资源，从而提高物理服务器资源的使用率，同时简化业务系统管理，实现服务器资源整合，实现快速变化的IT业务适应力[2]。

采用虚拟化服务作为业务平台具备如下特性：①兼容性：虚拟机兼容目前大部分Windows及Linux操作系统，同时兼容其上运行的所有应用程序和设备驱动；②独立性：运行于虚拟化环境中的各台虚拟机，可以共同共享主服务器的各种系统硬件资源，在虚拟机中各种应用相对于传统单机有着更高的业务连续性；③封装性：虚拟化平台上运行各个独立的虚拟机，包含了一套完整的虚拟硬件资源以及操作系统及其所有应用。在虚拟化平台中可以方便地移动、复制所属的虚拟机，并将其存储于任意存储介质中。

虚拟化系统平台结构如图1所示。

2市县地震通云平台组成

市县地震通云平台系统主要由VMware虚拟化平台、互联网接入、终端指挥平台、现场管理终端组成[3]，其结构拓扑规划如图2所示。在本文中，主要设计任务为搭建基础VMware虚拟化服务环境，为市县地震服务系统提供不间断的业务需求。

VMware vSphere虚拟化平台主要由ESXi服务器实体、vMotion、VMware DRS（Distributed Resource Scheduler）、VMware vCenter Server以及vSphere High Availability （HA）所组成。

（1）VMware ESXi服务器实体，VMware vSphere ESXi为实体的服务器，在其虚拟层可运行不同实例的虚拟机、最大限度简化部署和降低配置要求而设计。

（2）VMware vMotion，VMware vSphere vMotion实现服务器间虚拟机间的无缝迁移，从而实现承载业务的连续性和服务的零停机时间。

（3）VMware DRS，DRS服务可不间断的持续监测VMware集群中主机的资源使用情况，并可以实时动态的分配所需资源给不同的虚拟机实例。

（4）VMware vCenter Server，VMware vCenter Server 是VMware vSphere中的一个集中控制平台系统，通过集中控制和统一化控制，为vSphere提供为具有可伸缩、可扩展、高可用的虚拟化平台。

（5）vSphere HA、HA在发生操作系统故障或硬件故障的情况下，其控制器会自动重新启动所在虚拟机实例，实现业务系统的高可用性。

3虚拟化平台设计

市县地震通数据中心虚拟化就是将传统的物理服务器之间的隔断进行资源整合，将物理资源转换为逻辑上可直接调配的资源。在搭建完成虚拟化建设后，可将各种不同配置的服务器资源透明地在各种物理平台间运行，通过Vmware虚拟化，实现资源间的全自动分配。

3.1物理服务器规划

服务器虚拟化的基本方法，就是一种能够通过区分资源的优先次序，并随时随地将服务器资源分配给最需要它们的工作负载以简化管理和提高效率[4]，继而减少为单个工作负载峰值而储备资源的方法[5]。

本设计中的虚拟化平台服务器采用6台双路刀片式式服务器，并将所有服务器设计在同一个高可用群集中，集群中的服务器采用同一型号的中央处理器，以便开启HA高可用以及vMotion实时迁移功能。主要用于支撑数据库业务以及所有应用服务器业务，其中每台服务器都拥有6个千兆以太网口。

3.2虚拟化网络规划

Vmware虚拟化平台本身包含虚拟化网络（vNetwork）功能，其中就包含有以太网卡虚拟化（vNIC）、交换机虚拟化（vSwitch）、分布式交换机虚拟化（vDS）以及端口组虚拟化（Port Group）。此外，虚拟化网络中还提供3种网络模式接口：桥接模式、NAT地址转换模式、Host-only模式。