虚拟化技术的使用，极大的提高了运营商数据中心的计算效率，提高了业务系统的可用性、业务弹性及可管理性。黑龙江移动业务支撑系统核心业务均运行于IBM Power服务器上，近年来，实现了Power服务器从物理机至PowerVM虚拟化的过渡，让业务支撑系统受益良多。

虚拟化优点显著

虚拟化的优点众多，我们以PowerVM为例，仅从资源利用率、可用性2个方面进行分析。

1.资源利用率

在传统的Power服务器分区上，分配给分区的计算及IO资源，只能独享，即使用利用率很低，也无法将资源共享给其他分区。

比如，为保证系统的计算能力，CPU一般按忙时峰值来配置，而每个分区的峰值时间可能会不同，但分区间无法共享。每个分区至少需要配置2个FC卡、2个网卡分别连接至SAN、LAN网络，以实现存储网络、IP网络的链路冗余，而在性能监控报表上显示，有些FC卡、网卡的利用率不及带宽的10%。

在实施PowerVM后，分区之间可以共享CPU资源，在同一物理服务器上，在不升级服务器配置的情况下，可容纳更多的分区，提高了系统的整合比。

由于分区间共享了网卡、FC卡资源，减少PCI插槽的数量：如多个分区可共享同一个8G FC实现LAN Free备份；多个分区间共享VIOS的共享网卡，提高了利用率。服务器PCI插槽数量减少了，同时减了对Power服务器扩展柜数量的需求、服务器至LAN/SAN网络之间的链路、LAN/SAN端口数量需求，也间接地减少了机房空间、电源的要求与压力。

2.可用性

由于虚拟化分区使用的设备均为虚拟化设备，无需在开机时候进行设备的硬件启动及检测，缩短了开机时间，标准的虚拟化分区启动一般在1分钟以内，但传统的分区开机一般至少5分钟以上。

PowerVM由Power服务器管理程序及VIOS（虚拟IO服务器）分区实现，在PowerVM平台，提供了IT基础架构资源的内置的高可用性：共享网卡可提供负载均衡和失效转移，把高可用设计从操作系统移至虚拟化层，减化了分区操作系统的配置与部署成本；可向操作系统层提供外置存储磁盘的vscsi、npiv（N_PortID虚拟化技术）的多路径访问。

同时，PowerVM进一步增强了计算资源的动态调整能力，分区在运行期间，可以根据对CPU、内存资源的使用量需求，动态从CPU、内存池中获取，无需人工干预。

P2V迁移

Power服务器虚拟化有很多优点，所以Power服务器虚拟化是一件非常有意义的事情，也需要企业IT架构师要慎重考虑与精细化规划。我们将介绍从传统分区迁移至虚拟化分区的方法，阐述PowerVM 虚拟化迁移过程中所需考虑的问题及方法、工具、措施。

为便于讨论，虚拟化迁移简称为P2V（Physical to Virtual）。

1.P2V迁移评估

系统调研 在此阶段，需要组织业务部门、应用开发部门、IT基础架构管理部门开一个项目启动会，针对虚拟化的优点进行宣讲，调研应用系统针对虚拟化部署及迁移方面的需求，如计算资源的余量需求，业务系统迁移过程的时间窗口等等。尤其重要的是，在此阶段需要与应用部门及项目涉众确定实施PowerVM P2V的分区范围。

业务部门、应用开发部门可能会对虚拟化之后性能问题有一些疑问，此时，需要根据前期虚拟化测试数据进行讲解，排除疑虑。

性能采集 完成系统调研之后，要对即将进行虚拟化的应用进行性能数据采集，nmon是一个很好的开源工具，不仅支持在线的性能监控，同时，可支持将性能数据采集至文本文件，通过脱机方式进行后续的分析处理。

由于运营商的业务支撑系统具有一定的周期性，如每月需要出帐，月底、年底需要出月报、年报，月初会出现交费高峰等。因此，月底、月初的性能数据至关重要，需要对每月的业务忙时做连续性能监控，采样周期可为5分钟至15分钟。由于时间关系，连续监控一个月的性能数据，耗时耗力，在其他非业务忙时时段，建议连续采集性能数据一周，采样周期可为30分钟或1小时。

应用分区分组 在完成数据采集之后，需要对分区进行分组，评估如何将不同分区整合至物理服务器。主要考量因素为安全等保级别与互补性原则，在实际的操作过程中，可据业务及应用系统的实际情况，增加其他的考量因素。

一方面是安全等保级别。首先考虑行业管理规范安全等级保护级别的规定，不同的等级保护级别的服务器不应划分在同一组。如生产系统不能与测试开发系统分至一组，核心生产系统不能与互联网接入系统划分至一组。

另一方面是互补性原则。分区分组使用互补性原则，如营业系统、CRM系统一般在工作时间段运行，而经分系统一般在非工作时间段运行，则这2类服务器适合分在一组，营业系统、CRM系统属于A类，经分系统属于B类。再如计费系统需要实时传输文件，对网络带宽需求较高，而部门内部的报表系统只要求稳定性，不需要大量的网络带宽，可将上述系统划分至一组，计费系统为C类，报表系统为D类。

分区整合分析 对为同分组分区的性能数据进行整合处理，通过nmon consolidator可实现CPU、内存、网络、磁盘等数据的整合分析处理，图为4个测试系统分区CPU整合图，原测试系统每个系统分配了1个CPU，经过分析发现，这个4个测试系统，完全可以整合至1个CPU，计算能力还有很大的余量。

通过对计算及IO资源的整合分析，可以计算出每组服务器对计算及IO资源需求量。根据分区整合分析结果，重新定义分区计算及IO资源的需求数量，生成分区规划配置表，以此作为虚拟化分区的部署依据。

2.PowerVM部署规划

PowerVM服务器选择 由于PowerVM是需要IBM原厂许可，因此，并不是所有Power服务器都适合做PowerVM虚拟化转化。具有PowerVM许可的Power服务器，可以首选虚拟化方案。

另外，实施虚拟化的服务器建议一般是计算资源与IO资源比较多，资源调整空间比较大的中高端Power服务器。高端Power服务器如果没有PowerVM许可，建议权衡采购成本及其虚拟化计算及IO能力整合所来来的效益，是否采购PowerVM许可。低端Power服务器，即使实施虚拟化，也不建议用于生产，适合用于开发及功能性测试。

经过上述权衡，得出PowerVM P2V服务器列表。

分区部署规划 计算出可实现PowerVM服务器的总体计算与IO能力，并根据分区配置需求，进行分区部署规划，将分区模拟部署至现有Power服务器。注意此规划过程中，需要为Power服务器预留适当的计算与IO能力。

服务器配置及数量扩容 如果现有Power服务器计算或IO能力不足，则需要调整服务器配置，如Power服务器标配为CPU/内存比为1:8，现阶段CPU计算能力比较富余，但根据分区规划内存明显不足，此时应对内存进行扩容。如果现有Power服务器资源数量不足，则需要规划新的Power服务器数量及配置，进行购置。

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3.P2V实施计划

完成PowerVM部署规划之后，需要制定PowerVM P2V实施计划，定义P2V过程的不同批次，每个P2V批次详细迁移计划，如LAN网络IP、端口准备，SAN网络划Zone准备，存储磁盘的映射准备等。

4.滚动式P2V策略

由于在当前的Power服务器上，仍运行着各类业务系统，建议采用滚动式迁移策略，逐步完成PowerVM P2V迁移。首先，利用新购署的Power服务器，或计算与IO资源比较空闲的服务器，搭建PowerVM平台，将传统的分区迁移至PowerVM平台；再在完成迁移的Power服务器上搭建PowerVM平台，迁移其他传统分区至此PowerVM环境，以次类推，最终完成整体的PowerVM P2V迁移。

5.P2V迁移准备

LAN网络 为PowerVM环境准备LAN网络交换机端口与布线，在规划实施过程中，可充分利用原有的LAN网络端口及布线。更应利用Etherchannel技术提高网络带宽，提供负载均；使用Trunk技术减少对交换机端口及布线资源的使用。

SAN网络 为PowerVM环境准备SAN网络交换机端口与布线，在规划实施过程中，可充分利用原有的SAN网络端口及布线。

在PowerVM实施之前或过程中，建议对SAN网络进行整合，将PowerVM所使用的SAN网络整合至统一的Fabric网络，以提高Power服务器对SAN使用的利用率，减少PowerVM环境FC卡、SAN交换机端口及布线的使用。

VIOS选择及搭建 PowerVM Hypervisor向虚拟化分区提供计算资源的虚拟化，VIOS服务器向虚拟化分区提供网络及磁盘IO的虚拟化，VIOS有2种架构：单VIOS服务器与双VIOS服务器。

如果Power服务器计算资源较少，在4C/32G以下，建议采用单VIOS，以节省资源；如果Power服务器计算资源较多，且承载的虚所论分区重要程度较高，建议采用双VIOS架构，以提高系统的可用性。

6.系统P2V过程

系统备份 在PowerVM P2V过程中，涉及到操作系统及业务数据的迁移，建议在实施PowerVM P2V之前，进行数据备份。应用业务数据使用磁带库进行备份，操作系统可使用磁带或NIM服务器做mksysb备份。在PowerVM P2V过程中，多数情况涉及到异机迁移，需要将操作系统恢复至其他服务器的分区上，因此，建议使用NIM做备份，以便于新虚拟化分区操作系统的重新部署。

分区创建或Profile修改 根据分区规划配置表，在Power服务器上划分新的分区；如果分区仍部署于原来的服务器上，则需要修改分区的Profile配置，调整计算及IO资源的定义。

恢复操作系统 如果涉及异机迁移，则首先要恢复分区的操作系统。恢复操作系统可采用重新安装AIX，重新部署、配置应用的方式进行；也可以采用直接使用mksysb备份进行恢复，优点是实施速度快，与原有系统保持高度一致。

网络配置迁移 网络迁移过程中，需要将原有的物理网卡IP地址等配置迁移至虚拟网卡，由于改变了网络配置，一般需要停止业务。

存储设备迁移 首先是在线迁移。如果分区在迁移过程中，仍部署在原有的物理服务器上，可实现存储的在线迁移，优点是可以减少停机时间，缺点是需要现有磁盘相同数量的存储空间。具体操作步骤为：首先由VIOS以vSCSI或NPVI方式将磁盘映射至分区；然后在分区操作系统层面做VG的磁盘镜像；最后在分区操作系统层面做VG中拆除原关磁盘镜像，并从VG中删除。

其次是停业务迁移。停机迁移的优点是不需要额外的磁盘空间，缺点是在重新映射磁盘过程中，需要删除原有磁盘，因此需要停止应用运行。具体操作步骤为：首先停止应用系统，在操作系统上删除原磁盘定义；然后由VIOS以vSCSI或NPVI方式磁盘映射至分区；最后在分区上重新认盘，恢复业务运行。

系统重启 在分区完成迁移之后，建议停止分区，并重新启动操作系统，以验证虚所拟化分区 Profile配置已生效，同时，验证启动过程是否正常。

结语

PowerVM是一个高效的虚拟化平台，经过系统P2V迁移过程，可以将传统分区迁移至PowerVM环境，从而提高应用系统的可用性，提高Power服务器的整体运算效能。