中國氣象局面臨服務器利用率不高、系統(tǒng)資源分散與應用資源配置不均衡的挑戰(zhàn),通過采用完整的VMware服務器虛擬化解決方案,提升了生產與運營效率,為構建氣象云鋪平了道路。
中國氣象局是中華人民共和國國務院直屬事業(yè)單位,主要承擔全國氣象工作的政府行政管理職能,負責全國氣象工作的組織管理。一直以來,信息技術在中國氣象行業(yè)的成功應用,促進了氣象業(yè)務和科研工作水平的不斷提高。以信息系統(tǒng)作為基本特征的現(xiàn)代氣象業(yè)務有著鮮明的時代特點,數(shù)據(jù)信息量十分龐大,用戶服務響應時效要求高,對資源分配結構的合理程度要求較高,高性能計算資源需求強烈。為此,中國氣象局對以云計算為代表的新技術及應用已經做出了積極的部署和實踐。
傳統(tǒng)IT架構遇挑戰(zhàn)
中國氣象局一直高度重視信息化建設,并取得了豐碩的成果。下屬機構包括國家氣象中心、國家氣候中心、國家衛(wèi)星氣象中心與公共氣象服務中心等。其信息中心運行著幾十個業(yè)務系統(tǒng),主要包括中央臺MDSS資料檢索系統(tǒng)、高空基礎數(shù)據(jù)處理分析及產品研制、高空基礎數(shù)據(jù)處理分析及產品研制與數(shù)值預報支撐平臺作業(yè)管理服務等,并且積累了可觀的IT基礎資源,擁有IBM、華為與聯(lián)想在內的數(shù)百臺服務器,部署了EMC存儲系統(tǒng)與Windows Server 2008操作系統(tǒng)。
隨著氣象業(yè)務范圍的不斷擴充與信息化建設的持續(xù)演進,中國氣象局的IT基礎設施面臨諸多挑戰(zhàn)。首先,IT基礎設施紛繁蕪雜,不同品牌不同功能的服務器分散在各個業(yè)務系統(tǒng)上,無法形成統(tǒng)一架構管理平臺,增加了運營與管理的難度。其次,隨著業(yè)務系統(tǒng)越來越多,服務器的數(shù)量日益攀升,但利用效率不高,而機房空間有限,給供電與管理帶來更多壓力。此外,應用資源配置不均衡的問題表現(xiàn)極為突出。沒有根據(jù)應用系統(tǒng)的特點分類建設不同資源配置的資源池,對資源的利用率不均衡,有時會出現(xiàn)I/O瞬間噴涌現(xiàn)象。
從虛擬化穩(wěn)步邁向云計算
經過慎重的調研與評估,中國氣象局決定采用VMware虛擬化解決方案整合服務器資源,提升生產效率,降低總體擁有成本與運營管理工作量。2012年12月,中國氣象局開啟虛擬化平臺一期系統(tǒng)架構建設工作,在信息中心骨干網區(qū)部署虛擬化主機集群。通過部署40個VMwarevSphere Enterprise Plus許可,直接安裝在八臺IBM與聯(lián)想服務器上,包含虛擬交換機以連接虛擬機與物理網卡,實現(xiàn)對外通信功能。此外,在管理上采用兩臺虛擬機上安裝VMware vCenterServer進行集中管控,同時利用VMwarevCenter Server Heartbeat互為冗余,確保在本地與遠程位置進行故障切換與故障恢復。至于監(jiān)控,則在某臺虛擬機上安裝VMware vCenter OperationsManager,獲取關于基礎架構和應用運行狀況、風險和效率的全面視圖和深入運營洞察信息。
在2013年3月,中國氣象局已經擁有110臺左右的虛擬服務器,承載著氣象信息門戶共享項目開發(fā)平臺、國家級實時歷史一體化地面資料處理系統(tǒng)、IT資產管理系統(tǒng)、高性能計算機監(jiān)視系統(tǒng)開發(fā)平臺與氣象檔案資料目錄管理系統(tǒng)等數(shù)十個業(yè)務系統(tǒng)。中國氣象局XX說:“其中用于科研系統(tǒng)的有60臺左右,如自動站質量控制資料Oracle Rac集群與hadoop平臺研究及開發(fā)環(huán)境,一般業(yè)務和辦公業(yè)務有50臺左右。”
為了進一步提升運營效率,改進服務質量,促進業(yè)務生產,中國氣象局于2013年11月開啟虛擬化平臺二期系統(tǒng)架構擴容建設工作。中國氣象局按照系統(tǒng)等級程度劃分為五大集群,分別是核心業(yè)務、科研業(yè)務、辦公業(yè)務、寬帶業(yè)務和互聯(lián)網業(yè)務。其中,核心業(yè)務為關鍵業(yè)務,支撐重要氣象數(shù)據(jù)的搜集和分析,對可用性和性能都有較高的要求;科研業(yè)務主要作為日?蒲蓄悳y試使用,對性能要求較高。
在此次擴容建設中,中國氣象局新購44個VMware vSphere Enterprise Plus許可,VMware vCenter OperationsManager包含200臺虛擬機,根據(jù)業(yè)務特點劃分為不同的資源池。目前,中國氣象局正在將高溫預警系統(tǒng)、氣候監(jiān)測預測系統(tǒng)與全球及區(qū)域模式預估數(shù)據(jù)存儲和處理等業(yè)務系統(tǒng)遷移到虛擬化平臺上。以“云”為梯 IT架構效能更上層樓通過循序漸進的虛擬化建設項目,中國氣象局根據(jù)應用的特點,分類建設不同資源配置的資源池,以更加高效的利用系統(tǒng)資源,并為中國氣象云平臺打下了堅實基礎。具體表現(xiàn)在以下幾個方面:
1.提高服務器利用率,實現(xiàn)集中管控。通過虛擬化整合了系統(tǒng)資源,減少了物理服務器的數(shù)量,同時降低了成本。利用VMware vCenter可對上百臺虛擬機進行統(tǒng)一管理,大大減輕了管理員工作量。
2.提升運營效率。將服務器資源按照不同類別分為不同類型的資源池,并根據(jù)每個業(yè)務服務等級協(xié)議SLA規(guī)劃不同響應級別,最重要的業(yè)務使用最高性能的計算資源和存儲資源,在確保業(yè)務連續(xù)性的同時兼顧了成本效益。
3.構建氣象云平臺。通過按需提供與自助管理的虛擬基礎架構,結合云平臺應用管理,實現(xiàn)了IT生產的部署,走向業(yè)務生產階段,并朝著IT即服務的最高階段邁進。
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中國氣象局XXX(具體職位與名字)表示:“通過VMware整體的虛擬化與云計算解決方案,我們構建了高效靈活的虛擬基礎架構,并打造了統(tǒng)一的云平臺應用管理。未來,我們將采用桌面云技術,為用戶提供快速的彈性部署能力和廣泛的寬帶訪問方式,并最終將下屬各系統(tǒng)整合在統(tǒng)一的云平臺之上。”