中國氣象局面臨服務(wù)器利用率不高、系統(tǒng)資源分散與應(yīng)用資源配置不均衡的挑戰(zhàn)，通過采用完整的VMware服務(wù)器虛擬化解決方案，提升了生產(chǎn)與運(yùn)營效率，為構(gòu)建氣象云鋪平了道路。
中國氣象局是中華人民共和國國務(wù)院直屬事業(yè)單位，主要承擔(dān)全國氣象工作的政府行政管理職能，負(fù)責(zé)全國氣象工作的組織管理。一直以來，信息技術(shù)在中國氣象行業(yè)的成功應(yīng)用，促進(jìn)了氣象業(yè)務(wù)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(wù)有著鮮明的時代特點(diǎn)，數(shù)據(jù)信息量十分龐大，用戶服務(wù)響應(yīng)時效要求高，對資源分配結(jié)構(gòu)的合理程度要求較高，高性能計(jì)算資源需求強(qiáng)烈。為此，中國氣象局對以云計(jì)算為代表的新技術(shù)及應(yīng)用已經(jīng)做出了積極的部署和實(shí)踐。
傳統(tǒng)IT架構(gòu)遇挑戰(zhàn)
中國氣象局一直高度重視信息化建設(shè)，并取得了豐碩的成果。下屬機(jī)構(gòu)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(wù)中心等。其信息中心運(yùn)行著幾十個業(yè)務(wù)系統(tǒng)，主要包括中央臺MDSS資料檢索系統(tǒng)、高空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理分析及產(chǎn)品研制、高空基礎(chǔ)數(shù)據(jù)處理分析及產(chǎn)品研制與數(shù)值預(yù)報(bào)支撐平臺作業(yè)管理服務(wù)等，并且積累了可觀的IT基礎(chǔ)資源，擁有IBM、華為與聯(lián)想在內(nèi)的數(shù)百臺服務(wù)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(wù)范圍的不斷擴(kuò)充與信息化建設(shè)的持續(xù)演進(jìn)，中國氣象局的IT基礎(chǔ)設(shè)施面臨諸多挑戰(zhàn)。首先，IT基礎(chǔ)設(shè)施紛繁蕪雜，不同品牌不同功能的服務(wù)器分散在各個業(yè)務(wù)系統(tǒng)上，無法形成統(tǒng)一架構(gòu)管理平臺，增加了運(yùn)營與管理的難度。其次，隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)越來越多，服務(wù)器的數(shù)量日益攀升，但利用效率不高，而機(jī)房空間有限，給供電與管理帶來更多壓力。此外，應(yīng)用資源配置不均衡的問題表現(xiàn)極為突出。沒有根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)分類建設(shè)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(jì)算
經(jīng)過慎重的調(diào)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(wù)器資源，提升生產(chǎn)效率，降低總體擁有成本與運(yùn)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(gòu)建設(shè)工作，在信息中心骨干網(wǎng)區(qū)部署虛擬化主機(jī)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(wù)器上，包含虛擬交換機(jī)以連接虛擬機(jī)與物理網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)對外通信功能。此外，在管理上采用兩臺虛擬機(jī)上安裝VMware vCenterServer進(jìn)行集中管控，同時利用VMwarevCenter Server Heartbeat互為冗余，確保在本地與遠(yuǎn)程位置進(jìn)行故障切換與故障恢復(fù)。至于監(jiān)控，則在某臺虛擬機(jī)上安裝VMware vCenter OperationsManager，獲取關(guān)于基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用運(yùn)行狀況、風(fēng)險(xiǎn)和效率的全面視圖和深入運(yùn)營洞察信息。
在2013年3月，中國氣象局已經(jīng)擁有110臺左右的虛擬服務(wù)器，承載著氣象信息門戶共享項(xiàng)目開發(fā)平臺、國家級實(shí)時歷史一體化地面資料處理系統(tǒng)、IT資產(chǎn)管理系統(tǒng)、高性能計(jì)算機(jī)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(wù)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(zhì)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(wù)和辦公業(yè)務(wù)有50臺左右。”
為了進(jìn)一步提升運(yùn)營效率，改進(jìn)服務(wù)質(zhì)量，促進(jìn)業(yè)務(wù)生產(chǎn)，中國氣象局于2013年11月開啟虛擬化平臺二期系統(tǒng)架構(gòu)擴(kuò)容建設(shè)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(wù)、科研業(yè)務(wù)、辦公業(yè)務(wù)、寬帶業(yè)務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)。其中，核心業(yè)務(wù)為關(guān)鍵業(yè)務(wù)，支撐重要?dú)庀髷?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(wù)主要作為日常科研類測試使用，對性能要求較高。
在此次擴(kuò)容建設(shè)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(jī)，根據(jù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)劃分為不同的資源池。目前，中國氣象局正在將高溫預(yù)警系統(tǒng)、氣候監(jiān)測預(yù)測系統(tǒng)與全球及區(qū)域模式預(yù)估數(shù)據(jù)存儲和處理等業(yè)務(wù)系統(tǒng)遷移到虛擬化平臺上。以“云”為梯 IT架構(gòu)效能更上層樓通過循序漸進(jìn)的虛擬化建設(shè)項(xiàng)目，中國氣象局根據(jù)應(yīng)用的特點(diǎn)，分類建設(shè)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(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
1.提高服務(wù)器利用率，實(shí)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(wù)器的數(shù)量，同時降低了成本。利用VMware vCenter可對上百臺虛擬機(jī)進(jìn)行統(tǒng)一管理，大大減輕了管理員工作量。
2.提升運(yùn)營效率。將服務(wù)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(wù)服務(wù)等級協(xié)議SLA規(guī)劃不同響應(yīng)級別，最重要的業(yè)務(wù)使用最高性能的計(jì)算資源和存儲資源，在確保業(yè)務(wù)連續(xù)性的同時兼顧了成本效益。
3.構(gòu)建氣象云平臺。通過按需提供與自助管理的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)，結(jié)合云平臺應(yīng)用管理，實(shí)現(xiàn)了IT生產(chǎn)的部署，走向業(yè)務(wù)生產(chǎn)階段，并朝著IT即服務(wù)的最高階段邁進(jìn)。
向IaaS進(jìn)軍 桌面云提供更好服務(wù)
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(jì)算解決方案，我們構(gòu)建了高效靈活的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)，并打造了統(tǒng)一的云平臺應(yīng)用管理。未來，我們將采用桌面云技術(shù)，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。”
