成功案例

徐州市儿童医院vmware虚拟化项目

徐州市儿童医院vmware虚拟化项目

    随着徐州市儿童医院信息化系统的不断建设,信息数据处理需求的不断增长且集中部署的业务系统对医院信息管理部门的要求越来越高,所以数据中心需要更为快速的提供数据处理能力。但如果购买新的服务器,又会增加采购成本和运作成本,还会带来更多供电和冷却的开支,而且,服务器还没有得到充分的利用。通常,企业的业务服务器工作负载只利用了 5%,这导致了大量的硬件、空间以及电力的浪费。同时由于应用程序兼容性的问题,信息管理人员只能通过在不同场所的不同服务器中分别运行的方式,将应用程序隔离起来。这又会导致服务器数量的增长。购置新的服务器是一项漫长的过程,并且会耗费大量人力,往往需要数日甚至数月的考虑以及操作,这使得 IT 部门更加难以应对业务快速成长和不断变动的需求。例如,对于新业务系统平台的供应和拆除需求,往往就需要消耗大量宝贵的资源和时间。

    从 IT 管理员的角度来看,推动虚拟化技术发展的主要动力是基础架构设施的迅猛增长,而硬件部署模式又进一步加剧了基础架构的复杂程度。应用越来越多,也越来越复杂,因此就变得更加难以管理、更新和维护。用户希望能采用各种桌面设备、笔记本电脑、家用 PC 和移动设备来进行工作。服务器价格急剧下降,服务器散乱现象仍然存在。随着图形和多媒体的发展,数据也变得越来越丰富,文件的平均大小也在不断上升,要求不间断的在线存储。纵观整个数据中心,技术不断增多,分布也越来越广,另外,业界和法律法规也在不断要求企业加强 IT 管理控制。

    在这种环境下,虚拟化技术就体现了整合优势。应用在 IT 的不同层面,从逻辑层将物理层抽象出来意味着逻辑组件会得到更一致的管理。

    从安全角度来看,虚拟化技术提升了X86服务器的可靠性、可用性,从基础架构层面获得了原先单机系统无法想象的功能,大大提高了业务连续性的级别,降低了故障率、减少了系统宕机的时间。

    从服务器的角度来看,虚拟化技术让每台设备都能托管多种操作系统,最大化了利用率,降低了服务器数量。

    从存储的角度来看,虚拟化技术可网络化、整合磁盘设备,并让多个服务器共享磁盘设备,从而提高了利用率。

    从应用的角度来看,虚拟化技术将应用计算从用户设备中分离出来,并在数据中心对应用及相关数据进行整合,通过集中化技术改善了管理和系统安全性。

    出于对信息化系统的经济效益、部署便捷性、业务连续性和管理安全性等多方面考虑,针对儿童医院基础架构的虚拟化整合已势在必行。

   儿童医院数据中心目前拥有20余台服务器运行着不同的业务系统,从投资回报及经济效益等方面考虑,本次虚拟化改造建议利用现有较高档次的服务器作为虚拟平台服务器,并对服务器内存进行适当的扩容,每台服务器上都安装配置VMware虚拟架构及运维套件vSOM 企业增强版软件,用于在单个物理服务器实体上,利用服务器强大的处理能力,生成多个虚拟服务器,而每一个虚拟服务器,从功能、性能和操作方式上,等同于传统的单台物理服务器。在每个虚拟服务器上,就可以安装配置Windows & linux操作系统,进而再安装应用软件,或者直接利用Vmware Converter物理机至虚拟机迁移工具进行迁移,这样就可以充分利用现有服务器资源,在服务器层面实现业务系统的整合。
 

    在以上虚拟化服务器基础上,可以整合成动态的虚拟化资源池,从而大大提高资源利用率,降低成本,增强了系统和应用的可用性,提高系统的灵活性和快速响应,实现服务器虚拟架构的完美整合。

   在桌面虚拟化方面,充分考虑到医院的投资回报,将利用服务器虚拟化整合后的部分现有服务器进行利旧处理,将医院原有服务器整合成桌面云资源池,为医院提供虚拟桌面服务,利用桌面云带来的安全性及可控性,提升终端桌面的业务灵活性和连续性。

 

1.1. 方案实施后的效果

虚拟化项目成功实施之后,服务器数量、网络设备、机架、其它外设以及IT支撑设备会大量减少,机房环境会变得更加易于管理并井井有条。
vCenter是一个强大的集中虚拟化管控工具,通过vCenter可以管理到虚拟化涉及的方方面面,纵观整个虚拟化架构也是基本功能。下图演示了通过vCenter查看虚拟化架构拓扑的实景图。

图表vCenter演示
从管理角度观察,虚拟平台环境一目了然,运行状态、功能信息等随时掌握。下面是通过管控中心vCenter进行管理的界面演示:
说明: signature-vmtab
图表vCenter演示
图中左边是硬件设备以及虚拟设备资产,右边是状态信息以及各种配置信息等,所有可管理的内容都容纳在vCenter之中。
vCenter是为了集中管理和监控虚拟机、实现自动化以及简化资源调配,对所有物理服务器及其上的虚拟服务器进行统一管理的工具。
可以看到,虚拟化集群之内的配置参数、运行状态、逻辑关系等等信息都可以一目了然的呈现出来。同时还可以针对集群定义所需要的高级功能,如HA、vMotion、DRS等。如果集群之中出现硬件故障,可以通过虚拟化快速恢复,保证较高级别的业务连续性水平。
对于性能的监控、管理,vCenter也极为便利,可以根据需求定义需要监控的资产设备,快速定位性能瓶颈或发现问题根源。如下图所示:

图表vCenter演示
VMware还提供了Web客户端,可以从全球任何位置以Web方式访问虚拟化平台vsphere,并且完成对数据中心的操控管理。就像如下界面:

集中化的管控中心可以完成绝大部分的IT管理职能,大大减少了琐碎的管理事务,提高管理人员的生产效率。
经过一段时间的运行,还可以进行“节能减排”带来的效益分析,从绿色环保角度体会虚拟化带来的益处。
经过不断的利旧扩容,或者采购高配置服务器,逐渐扩大虚拟化的范围和规模,最后形成“云计算”架构的IT基础框架,达到提升IT管理水平的目的。
在终端桌面云建设方面,以我们熟悉的个人电脑为例,整个计算体系结构可分为硬件(CPU、内存、主板、显示器、硬盘、外设等)、操作系统(Windows、Linux、Mac等)、应用(Office、Web浏览器、AutoCAD、反病毒软件等)、用户(包括用户配置文件)几个层次。到目前为止,在这个层次结构中任意上下相连的二个“层”之间在编程逻辑上都是紧密相关的,即“紧耦合”,这使得硬件和操作系统之间、操作系统和应用之间、应用和其使用者之间紧密捆绑。这样的结构在相当长时间内符合了人们对计算的基本应用要求。
但随着互联网技术对计算应用地巨大推动,人们对计算设备更新换代的需求,以及终端设备多样性、移动性、安全性、个性化等需求都呈现爆炸式增长,于是传统“紧耦合”的计算结构越来越“力不从心”。任何一次设备更新,都需要对系统及应用进行彻底重新安装以及配置重来,并且还会有老应用不兼容新系统等问题。尽管以上有一些解决方案试图补充这方面的缺憾,但都是局部性,没有从根本上一揽子解决问题。而且逐步实施这些解决方案成本太高,而且彼此之间很难有机的结合起来形成一个“整体解决方案”。
虚拟化技术的提出,让所有人“眼前一亮”。从图中可以看到,在现有层次结构、上下逻辑关系不变的前提下,将操作系统、应用程序和用户放到数据中心中,通过桌面交付的方式实现集中管理,从而使得层与层之间从”紧耦合“变成了”松耦合“。用户可以在任何地方通过任何设备灵活的访问相同的桌面,并且后端我们给桌面提供的是服务器级别的保护和高可用,最大程度上保证了实现业务连续性和可靠性。

虚拟化桌面体系架构
使用虚拟化来支持桌面工作负荷,同使用虚拟化来支持传统的服务器工作负荷一样,带来了一系列显著的效益。实现的效益包括 IT 管理效率的改进、价格效率的改进、功能能力的改进。下面列举一些实际的例子:
绿色环保节能减排:因为在桌面虚拟化环境的边缘很少发生计算执行过程,所以计算体系结构对终端设备处理能力的依赖性降低,通过利用瘦客户机做为桌面接入端,为 IT 人员创造了一个大幅降低终端硬件成本的机会。同时他们可以将现有 PC 作为 桌面虚拟化 终端设备重新加以利用,从而延长现有 PC 的生命周期,或者使用瘦客户端设备代替老化的 PC,这种瘦客户端设备的生命周期通常是标准 PC 的两倍,能耗通常是标准PC的十分之一。
改进的数据安全性:由于能够将数据从 IT 环境的边缘移到数据中心内,从本质上降低了 IT 部门所面临的安全风险。由于传递的只是最终运行图像,所有的数据和计算都发生在数据中心,则机密数据和信息不需要通过网络传递,增加了安全性,另外这些数据也可以通过配置不允许下载到客户端,保证用户不会带走、传播机密信息。数据访问集中化能够缓解数据泄漏和失窃的风险并简化合规性工作程序。
简化的数据备份:因为集中化虚拟桌面完全驻留在数据中心内,所以更加容易确保完全遵守备份策略。而且,视平台的体系结构方式而定,使用合并的映像和增量存储文件可以进一步简化重要数据的提取和收集,从而简化备份流程。
简化的灾难恢复:由于中心 IT 职员能够轻松地将虚拟桌面还原到上次所知良好的状态,虚拟机大大简化了灾难恢复工作。因此,IT 人员不再需要提供使用最新映像保持更新的备用终端。
简化的系统部署:当在桌面虚拟化体系结构中使用瘦客户端时,由于不需要在终端设备上安装任何内容,因此围绕部署的流程明显得到简化。
简化的 IT维护:如果使用得当,与传统的 PC 相比,虚拟桌面的维护要容易得多。因为虚拟机的独特特性,各项维护任务变得十分简单,包括修补应用程序、对用户进行供给/解除供给、迁移到新的操作系统以及执行审核职责。
统一管理集中配置由于计算发生在数据中心,所有桌面的管理和配置都在数据中心进行,管理员可以在数据中心进行对所有桌面和应用进行统一配置和管理。例如系统升级、应用安装,等等。避免了传统由于终端分布造成的管理困难和成本高昂。尤其对于学校机房、教学中心等大规模的,多变需求的应用场景(频繁更换操作系统),非常适合。
访问灵活性:  当用户需要在家中、在办公桌以外的地方、或者其他远程工作者状况下工作时,他们无法访问在公司中的 PC。而由于公司桌面环境是集中化的,所以能够为这些用户提供对公司桌面环境的访问。
广泛的设备支持作为云计算的一种方式,由于所有的计算都放在服务器上,终端设备的要求将大大降低,不需要传统的台式机,笔记本;瘦客户端又重新回到我们的视野,而且智能手机,平板电脑,接近报废的PC等设备,都成为可用设备他们可以通过一致性的方式接入企业网络进行业务办公以及应用。而这恰恰是云计算的灵魂所在,桌面虚拟化技术已经让这种愿景变为现实。在虚拟桌面的推动下,未来的企业IT可能会更像一个电视网络,变得更加灵活,易用:我们可以使用各种设备,电脑,瘦客户端,手机,电视以及键盘,鼠标或者其他外设(比如wii的手柄),像看电视和选台一样去访问桌面或者应用;而这些应用与桌面都是在服务商或者数据中心运行和管理的,他们的角色就好比发送信号的电视台,信号通过网络发送到各个“电视屏幕“上(当然网络目前是互联网,未来中国能够三网融合的时候,那么这个网络将可能是任何一个网络)而各种应用,桌面,就好像我们今天看到的各种电视节目或者频道一样。作为内容被专业的提供商提供出来。由于计算全发生在计算中心,所以客户端的压力大大降低,更简化的客户端可以得到广泛使用,终端设备的可选择性更广泛,可以满足不同的应用需求。
随着“云计算”的升温,基于云的应用交付逐步成为IT行业发展的必然趋势。对企业来说,在预算不变的前提下提升IT效率的最好方法也是搭建私有“云”架构。而最先流下的私有“云”必然是桌面计算虚拟化。此时用户并不需要了解后台采用了什么技术,采用了什么软硬件平台,用户也不需要为系统的安全和数据保护而分心,用户可以安心使用桌面虚拟化所提供功能和服务。这就是云计算所提供的功能。
企业桌面标准化一直是企业级IT终端管理的核心和难点,传统终端桌面标准化解决方案,一般由终端统一部署解决方案、终端统一管理解决方案及相应的资产管理、补丁管理、应用程序控制等管理模块、安全模块构成。实施这些解决方案项目周期长,彼此之间无法兼容,往往导致终端标准化的问题仍然无法得到解决。
随着虚拟化技术的发展,企业的桌面管理又迎来一个新的解决方案—桌面虚拟化。桌面虚拟化技术致力于解决终端桌面信息安全、集中计算、集中管理、移动办公、远程办公的理想解决方案,是企业私有云的一种体现。它采用远程访问技术;支持前端瘦客户机、后端桌面后移,集中计算;通过创建虚拟机,分享物理服务器的CPU、RAM、Disk;计算能力可以通过动态调节服务器的CPU、RAM来实现。通过物理刀片PC的本地CPU、RAM、Disk实现计算能力;计算能力可以通过采购不同的刀片PC实现。
总体来看,桌面虚拟化技术使得企业对资源的利用更加高效,管理手段更加灵活,数据中心更加智能和强壮,桌面更加安全和灵活。为企业降低了总拥有成本,带来了投资收益最大化。