湖北國稅四路虛擬化應用測試報告
測試背景
客戶應用
隨著IT技術的進步，國稅信息化建設也在與時俱進，不斷深入。目前，已建立起包括小型機、PC服務器、存儲系統、網絡系統為一體的大型數據中心，承載了數十種稅務和辦公應用。
國稅信息中心中目前包含PC服務器80余臺，主要運行前端Web進入和中間件Weblogic處理，后端使用小型機系統和存儲系統搭建數據庫。
前端應用系統主要包括：出口退稅網上申報系統APP、出口退稅網上申報系統、出口退稅網上申報系統自動預審系統、機動車銷售開票系統、財務系統、稅收執法系統、內部網站和辦公系統等。
這些系統作為稅務和辦公的核心系統，承載起了整個省級國稅的稅務信息化應用。
客戶困惑
隨著信息化建設的不斷深入，服務器數量急劇增加，也給國稅信息化建設帶來了一些困擾，主要表現在機房空間、電力供應接近上限，運維成本高，系統可靠性較低等方面。
國稅機房占地面積在260平米左右，目前已容納了30余臺機柜（包括PC服務器、網絡設備、存儲設備等）、多臺UPS設備和制冷設備，目前機房空間已接近滿載，進一步增加服務器數量就可能對機房散熱、服務器操作等造成影響。
電力供應的瓶頸更加嚴峻。國稅信息中心機房的設計電力負荷在80KW，目前在常規時間，服務器功率已占用到了75%左右，考慮到峰值的預留功率，目前機房的電力消耗已經接近滿載。
同時，新的應用又等待加入，這勢必帶來服務器數量的進一步增加。受制于以上兩個因素，機房服務器數量不可能再大幅度增加，這就給現有的信息化建設模式提出了挑戰。
運維成本方面，國稅信息中心目前每年服務器的電力消耗在50萬度，再加上相配套的制冷、照明、UPS等設備的功耗，每年電費的支出就接近百萬。機房服務器數量多，也給管理帶來了壓力，目前國稅信息中心機房負責服務器維護的人員在3到4名，機房管理員工作繁雜，需要進行大量的硬件維護、系統部署等重復性工作，需要經常在環境嘈雜的機房進行操作。
系統可靠性低，大部分應用存在著單點故障的隱患。傳統的雙機熱備HA方式，需要一臺專門的服務器作為備機，這樣，全被使用雙機熱備的方式，機房服務器數量可能就需要翻番。受制于成本、空間、電力等方面的因素，國稅機房目前只能對數據庫等關鍵應用實行雙機熱備，大部分的前端應用處于無保障狀態，存在著單點故障的隱患。另一方面，一旦發生硬件損壞，服務器的換件等響應時間較長（一般換件周期在幾個小時左右），造成應用停頓，業務受損。
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測試過程
系統診斷
為解決國稅客戶面臨的問題，浪潮聯合Intel、VMware共同為客戶信息系統現狀進行診斷分析，尋找解決方案。
系統診斷選用VMware Capacity Planner工具，在客戶機房中增加一臺監測服務器，進負責收集現有服務器設備的配置信息和資源利用狀況，以期找出客戶應用的問題并加以解決。
經過兩周的資源利用情況收集，其中涵蓋了客戶應用高峰期（月初）的相應情況，得出以下分析結果（以其中10臺分析結果為例）：
操作系統和服務器類型狀況如下所示：
各項資源利用情況：
處理器等資源的峰值狀況見下圖：
平均利用率 峰值時間
以上測試結果顯示：在目前單服務器單操作系統的應用模式下，服務器硬件資源并未得到充分的利用，服務器CPU占用率在10%以下，大量的服務器資源被閑置，并未得到充分有效的利用。如何有效的進行服務器整合，提升服務器資源應用效率，成為解決國稅信息化
建設目前面臨問題的關鍵所在。
測試方案
依據前期數據收集的結果，浪潮聯合Intel、VMware共同為客戶提出了“六核+虛擬化”的解決方案，并進行了實際環境測試。
測試內容：將10臺現有應用服務器進行整合，由原有的物理系統整合進入基于浪潮四路六核虛擬化平臺的虛擬系統，并進行性能對比。
#P#測試方案的幾個重要特點：
浪潮最新的四路服務器平臺NF560D2，基于最新Dunningtown平臺，高性能的服務器為系統整合提供應用性能和整合密度的保障；
浪潮AS1000全光纖4Gb存儲系統，為數據存放提供性能和安全性保障；
Intel最新的四路六核CPU Xeon MP 7450，高性能低功耗，CPU核數的增加為系統整合提供了更好的性能保證；
VMware最新版企業級服務器虛擬化軟件VI3，并基于兩臺服務器系統和一臺存儲系統搭建VMware HA、DRS群集，在虛擬化的基礎上提供HA高可用、DRS資源動態調度等高級功能。
測試方案拓撲：
其中，Virtual Center服務器使用客戶現有的兩路服務器。
方案配置如下：
數據庫服務器 NF560D2 2顆Intel 六核Xeon MP 7450(2.4GHz)CPU；
32GB FBD DDR2內存(最大支持192GB內存)；
2塊300G10000轉3.5' SAS硬盤(最大支持5個熱插拔SAS硬盤)；
256M SAS RAID組件，支持SAS RAID 0、1、5；
四個千兆網絡接口，支持網卡冗余、負載均衡、WOL(Wale On Line)、I/OAT；
服務器專用1+1熱插拔冗余電源；
磁盤陣列 浪潮 AS1000 4Gb 體系架構的光纖磁盤存儲系統,冗余雙控制器;緩存2GB至 4GB;系統可擴至256盤位;
主機通道FC 4Gb×4,或FC 4Gb×8,磁盤通道FC 4Gb×4;
可選FC 4Gb 73/146/300GB 磁盤,可選FC 2Gb 146/300GB磁盤,可選500GB或750GB SATA 磁盤;
ActiveStorage SANManager 管理軟件,基于GUI、CLI的多種管理模式;
支持數據快照、本地數據復制和遠程數據鏡像等高級數據應用;
冗余熱插拔電源風扇模塊;標配BBU(緩存數據保護模塊,72小時)
功能測試
本次測試主要對如下幾個方面進行功能性驗證。
實現從物理機向虛擬機的遷移（Inspur -Vmware Converter）
虛擬化服務器、存儲及網絡（Inspur-Vmware ESX Server）
虛擬基礎架構的集中管理、自動化和優化（Inspur-Vmware VirtualCenter）
虛擬機的在線實時遷移 （Inspur-Vmware VMotion）
虛擬化服務器的高可用性 （Inspur-Vmware HA）
實現虛擬機的動態平衡與資源分配 （Inspur-Vmware DRS）
VirtualCenter服務器安裝及基本功能測試屬于基本測試，在此不再贅述，我們著重于方案的高可用性測試和工具性測試。
虛擬架構高可用性測試結果見下表：
Converter工具測試結果見下表:
測試結果
整合效果
整合前后的數據對比：
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整合后的服務器資源利用狀況：
CPU利用率曲線：
內存利用率曲線：
磁盤利用率曲線：
網絡利用率曲線：
資源利用對比
可以看出，通過服務器的整合，減少和服務器數量和相應帶來的運維成本，提升了服務器資源利用效率。在現有服務器增加內存的情況下，整合應用數量可還可進一步提升，最終達到每臺服務器整合10-20臺虛擬服務器的密度。
測試總結
客戶收益
浪潮虛擬化方案架構讓國稅信息中心達成以下目標：
1. 節省約60% TCO
通過將整合多個物理服務器到一個物理服務器降低40％軟件硬件成本；
整合比：生產環境10到15 : 1 ，開發測試環境15到20 : 1；
每個服務器的平均利用率從5％-15%提高到60%-80%；
降低70-80%運營成本， 包括數據中心空間、機柜、網線，耗電量，冷氣空調和人力成本。
2. 提高運營效率
部署服務器的時間從小時級到分鐘級， 服務器重建和應用加載時間從 20-40小時到15-30分鐘， 每年節省10,000 人/小時（以300臺服務器為例）；
以前硬件維護需要之前的數天/周的變更管理準備和1到3小時維護窗口，現在可以進行零宕機硬件維護和升級。
3. 提高服務水平
• 幫助企業建立業務和IT資源之間的關系，使IT和業務優先級對應；
• 將所有服務器作為大的資源統一進行管理，并按需自動進行動態資源調配；
• 無中斷的按需擴容。
• 舊硬件和操作系統的投資保護
• 不再擔心舊系統的兼容性，維護和升級等一系列問題。
綜上所述，浪潮虛擬化方案可協助客戶達成以下目標：
• 整合空閑服務器和存儲資源，為新項目重新部署這些資源
• 提升運作效率
• 改進服務器的管理靈活性
• 通過零當機維護改善服務等級
• 標準化環境和改進安全
• 災難狀態下，減少恢復時間
• 更少冗余的情況下，確保高可用性
• 更有效的適應動態商業的需求
• 在技術支持和培訓方面降低成本
前景展望
目前測試的結果僅將一小部分客戶應用遷移進入虛擬環境，客戶進一步將進行整個數據中心的虛擬架構改造，一旦實施數據中心虛擬化，每年僅電費一項支出，就將節約幾十萬資金，整體TCO降低的效果將更加顯著。
同時，可在現有測試方案基礎上增加全冗余SAN環境設計，徹底消除單點故障區，配合后端小型機數據庫系統，達到完善的虛擬化應用效果。
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