远程虚拟化应用,ovs网络虚拟化原理

为了实现政务数字化转型，保障各项业务快速上线，方便民众办理各项业务，同时解决现有网络瓶颈、服务器存储资源紧张、网络分区规划不合理等问题作为这个项目的技术负责人，我负责总体规划设计和落地。 项目利用了许多虚拟化技术，包括网络虚拟化、服务器虚拟化和存储虚拟化，以实现云平台的平滑对接，同时考虑到提高资源利用率和灵活性。 通过虚拟化技术将各种IT资源虚拟化到整合的资源池中，实现按需调度，各委员会不再需要单独购买服务器和存储等硬件资源，而是通过网络向政务云请求资源此外，还开展了100项虚拟化云桌面试点计划，以测试使用云桌面代替办公室终端的可能性。 项目建成后，经过整合测试并通过业主验收，被评为省级信息化建设示范项目。

1、项目背景和基本情况

经过前期调研，我市各类主要政务APP应用约有160个，以前大部分APP应用都安装在物理服务器上，大量服务器利用率多年来不足20%，造成了非常大的资源浪费； 另外，各种硬件资源由各事务局自主维护，由于技术水平的偏差，IT服务水平下降。 为了解决这些问题，我们决定采用虚拟化技术构建政务云。 其中，服务器虚拟化是整个政务云的基础，它将服务器的物理资源抽象为逻辑资源，将一台服务器变成几台到几十台相互隔离的虚拟服务器，成为可以动态管理CPU、内存、磁盘等硬件的“资源池” 服务器虚拟化后，传统的三层网络体系结构设计已无法满足虚拟机在不同物理机上的迁移需求，需要部署双层网络技术。 资源和业务需要大量存储，每个业务都需要不同类型的存储，因此需要整合管理。

在事先沟通和调查的基础上，我们使用CSS、iStack堆栈和SDN VXLAN技术构建了双层网络，并设计了可确保虚拟机迁移的解决方案。 利用采用服务器虚拟化技术并提高服务器利用率的存储虚拟化技术，整合存储资源并简化存储管理。 桌面云技术提高了桌面运输效率。 分析这些技术的具体应用和方案。

2、服务器虚拟化技术应用

根据前期业务统计，将业务分为普通业务和奢侈品业务两大类。 一般业务包括办公自动化业务、网站等轻量级APP应用程序，高级业务包括对GIS、数据库等性能要求较高的APP应用程序。 此次规划设计中，一般两台服务器承担一般业务，经过性能评估和计算，同时参考兄弟公司建设情况，此次共购买50台华为两台服务器，前期虚拟120台虚拟机，确保一定资源充裕，便于未来灵活扩展此次将购买华为四路服务器8台，通过安装华为服务器虚拟化软件，形成高级资源池，承载前期计划的高级业务。 最后通过华为FusionSphere进行计算资源的统一管理。

数据中心由于服务器虚拟化，且虚拟机迁移需要二层网络环境，传统网络接入、汇聚、核心三层架构，网关部署在汇聚层交换机，无法实现虚拟机迁移。本次数据中心采用核心、接入两层架构，首先在接入层使用了华为iStack横向虚拟化技术，将4台万兆接入交换机，虚拟成1台，同时利用华为CSS横向虚拟化技术，将两台CE12800虚拟成一台。通过横向虚拟化技术，替代传统VRRP+MSTP组网，能有效简化网络管理，同时避免阻塞端口，让所有链路都能利用起来，提升网络性能。

通过传统IP技术构建underlay网络后，还要实现租户隔离，项目通过VXLAN技术，构建overlay网络，并结合SDN技术，平滑对接云平台，将网络资源也虚拟成资源池，可以为租户动态、灵活、快速，并且图形化的方式进行网络资源分配。

4、存储虚拟化技术应用

企业级存储技术有DAS、SAN、NAS，考虑到DAS技术扩展性较差，NAS更适合文件存储，本次项目中存储主要采用SAN。IP-SAN成本低，带宽高，I/O读取延时较高，更适合文件、视频等读I/O要求不高，对带宽要求较高的应用。FC-SAN成本较高，更适合数据库对这类频繁进行I/O读取的应用。项目中，通过购买4台超融合服务器，配置10G接口，通过底层ceph存储服虚拟化技术，构建IP-SAN存储资源池，用以承载普通业务。另外采购2台华为Oceastor统一存储，配置16G FC接口，构建FC-SAN资源池。最后通过云平台对IP-SAN和FC-SAN两个存储资源池进行统一管理。

5、桌面虚拟化技术应用

考虑到信息中心人少事多，且政务内部数据敏感，PC硬盘故障，容易造成数据丢失，本次建设100个虚拟化云桌面作为试点。采用3台深信服超融合云桌面一体机，提供计算和存储资源，为用户提供桌面虚拟机，前端用户只需要配置瘦终端，通过用户名和密码在有网络的地方都可以登录自己的桌面，另外还可以通过收集客户端，远程访问云桌面，实现了移动办公，颇受用户好评。用户桌面出现死机或蓝屏状态，也可以通过后端web管理界面，进行一键重置和恢复，极大提升了运维效率。

通过云桌面试点与应用，也总结出一些经验，比如针对某些软件和外设兼容性不是特别好。云桌面整体性能一般，可满足日常offer办公应用，对需要长期使用或编辑音视频的用户不建议使用云桌面，对性能要求较高的用户，建议使用配置独立显卡的PC。由于用户所有数据都在后端服务器中存储，基于服务器的存储虚拟化和RAID技术，能有效提升数据安全性，但对网络的要求也更高，需要将内部网络改造成千兆到桌面，同时交换机上需要开启隔离安全功能，尽量防止出现网络故障，导致云桌面无法访问。

通过厂商、集成商、设计院等各方同力配合，组织方案设计、论证和实施，项目按期交付验收，并上线稳定运行2年多，满足日常业务应用的同时，具有一定资源富余，满足将来扩展要求。在项目实施过程中有很多成功的方面，当然也存在需要改进的地方。如服务器分区最早比较简单，后期通过对业务安全等级进行评估，按照不同要求划分成了多个安全域，提升整体安全性。虚拟化云桌面虽然可以简化日常运维管理，但前期也出现了一些软件和外设兼容性问题，经过云桌面厂商售后研发同力配合，最终解决了问题。总体来说，项目是成功的，我也通过这个项目学习到了不少经验，为数字政务和智慧城市建设打下坚实的基础。