[原创]试论服务器整合

黄振宇

[watermark]试论服务器整合
黄振宇  华中师范大学信息管理系 430079

摘要：以电子商务为代表的各种网络服务业的飞速发展，对服务器工作性能提出了更高的要求，然而服务器数量及维护费用的增加都将给企业带来难以负担的财政预算。而服务器整合（server consolidation）正是一种加强服务器计算效率，减少企业TCO（整体拥有成本）的技术。本文介绍了服务器整合的概念，分析了服务器整合的类型，阐述了服务器整合的方法，论述了服务器整合过程中的障碍。
关键词：服务器 计算 整合 网格 TCO


0.引言
在全球经济发展都放缓的今天，对企业的信息决策者来说，最关注的指标就是TCO。就服务器而言，多项市场调查表明，服务器的购置成本仅占总拥有成本的15%到20%，因此，如何更有效利用现有资源以及降低管理和运营成本成为现今最关注的话题。而服务器整合正是有效利用现有资源、降低运营成本的一项技术举措。


1. 服务器整合的概念
从技术发展看，部署服务器有两种方式：一种是分布式，即将众多服务器分散于不同的地理位置。其中的热点技术网格计算（Grid computing）就是利用互联网把分散在不同地理位置的计算机组织成一个虚拟的整体，它具有极强的数据处理能力。这种方式虽然对网格节点上的服务器要求不高，但其最大的弱点就是可管理性较差，而随着企业地域的不断扩张，网格节点不断增加，成本也不易于控制。另一种服务器部署方式是集中式，即把分散于不同地域的服务器按照某种规则集中在一台功能较强大的服务器上，这种规则可能是数据的集中，应用程序的集中或者地理位置上的集中。虽然集中式部署就计算能力而言可能不如网格计算，但对于一般的企业级应用还是很恰当的。
服务器整合（server consolidation）技术就是一种典型的集中式部署。简单地说，服务器整合就是把分散的计算能力集中到一个或几个大的计算中心中，其基本特点是削减特定类型服务器的数量。具体来说服务器整合可以带来两个好处：第一是控制成本，如果把500个PC服务器全部集中到一台UNIX主机里面，这样成本就可以得到有效控制。第二就是能实施集中而有效的管理，对于IT系统的维护，在服务方面花的钱要比买硬件、软件的钱多得多，服务器整合后，管理会容易很多。


2. 服务器整合的类型
服务器整合分三种类型，分别是：逻辑型、物理型以及合理化型。
2.1 逻辑型服务器整合
逻辑型整合把一个企业所有的或大部分的服务器平台整合成一个集中的逻辑组织。逻辑型整合的特征是不包括任何服务器的重置。它的目标是执行普通进程，并将标准系统管理规程贯穿于服务器应用当中。
2.2 物理型服务器整合
物理型整合减少服务器分布的点数。它把服务器从小的办事处转移到少数的几个大的中心节点上来，或者把遍布于整个园区的各系统的服务器集中到中央数据中心来。它的目标是令多个平台分布在尽可能少的物理位置上。
2.3 合理化型服务器整合
合理化型整合通过采用少数大型服务器来取代数目众多的服务器来执行某些应用。它的目标是在更少、更强有力的平台上实现多种应用，通常贯穿于分区与工作量管理之中。


3. 服务器整合的方法
上述三种类型的服务器整合依次提供了越来越好的网络操作性、投资回报以及最终用户服务，不过其风险性也是依次增加的。企业在进行整合项目时，除了要在这3种整合中做出选择，还必须考虑整合方向，即采取前进式还是后退式的方式。
3.1 逻辑型服务器整合的方法
进行一个逻辑型整合项目第一步就是要把企业内的所有服务器列一个清单，包括服务器的位置、管理人员（包括所有者）、它们的主要功能以及在上面运行的应用程序。尽管这是一项非常简单基本的工作，但是很多企业还是不能清楚的认识它们服务器的位置。企业还必须确保它们有服务器操作的经验，从而避免在这个清单完成后采用一套新的服务器。在逻辑型整合中，确定一些执行标准是非常重要的，这些执行标准涵盖了数据库管理系统、监视和工具、应用界面、扩展语言以及中间件，这些标准的作用是改善系统管理并减少复杂性。减少不同的操作系统以及操作系统版本的数量也有助于降低复杂性并减少费用。整个企业都要认真考虑逻辑型整合。
3.2 物理型服务器整合的方法
物理型整合可能是合理化整合的前奏，也可能是一个独立的项目，这取决于整合的时间表和中央节点需要的空间。决定采取物理型整合以及整合后物理节点的理想数目的因素包括：企业财政状况、企业灾难恢复策略、本地带宽需求、全球覆盖的需要、园区地理位置和服务器整合的业务需求。
3.3 合理化型服务器整合的方法
合理化型整合既可以通过分区，也可以通过工作量管理实现：
分区技术允许把一个大的服务器分成几个小的逻辑上或物理上的服务器，在每一个小的服务器运行一套独立的操作系统。服务器可以在一起也可以不在一起。分区可以通过硬件、固件、微代码或者软件来实现。工作量管理技术是在一个服务器上只有一个操作系统，多个不同的应用程序同时在上面运行。
在考虑分区技术时必须考虑的重要因素是：灵活性（动态的和静态的）、资源运做的粒度、重启动影响、共享的资源（处理器、内存、输入/输出）、最大的分区数目、分区间系统管理功能，以及分区间通信性能。无论在Unix还是在Windows系统上，分区技术都还很不成熟，因此除非能够提供可观的投资回报、减少总投资，或者加强性能，就不应该考虑这种方案。
    工作量管理提供了最全面的解决方案和最好的投资回报预期。它的缺点是在所有常见的操作系统上（Windows、Unix和Linux）最难完成。例如，在Unix系统上的工作量管理就没有标准。在考虑工作量管理型整合是否适合企业时，在同一台服务器整合上运行中间件和应用程序的能力以及不同的软件供应商对于这种环境的支持是特别重要的。
3.4 整合方向选择
    在计划一个整合项目的时候，企业必须决定是采用前进式还是后退式的整合，或者两者都有。后退式整合关注现有工作量的整合，而前进式整合则更关注新应用程序的整合。企业应该把前进式整合作为所有新应用计划的一部分。设计或选择新应用的时候，必须考虑它和其他应用的协调性。


4. 服务器整合的障碍
服务器整合失败的根本原因是：在规划的过程中没有充分地考虑整合障碍。虽然有许多项目并不起眼，而且也不是在任何环境下都适用，但是它们数量的迅猛增长会给整合项目带来很多麻烦。
4.1 行政问题带来的麻烦
整合团队应该留心可能不愿意将系统的控制权移向中央地点的部门。高级管理层的整合发起者必须意识到任何潜在的行政问题，这样他们就能在整合运动开始之前解决这些问题。整合团队应该小心地说明部门和企业能在整合运动中得到的好处。
4.2 帮助桌面及语言支持不足
对于决策者来说，理解帮助桌面在物理或者逻辑整合中不可或缺的重要作用是非常重要的。其中最大的问题在于理解整合帮助桌面的负载问题。当用户来自远程的系统时，特别是服务达不到相应水平时，他们会产生很多意见。对于全球整合同样重要的是大量会使用各种语言帮助桌面的员工，只有这样才能保证用户何时何地都能使用整合帮助桌面。
4.3 缺少标准定义
标准化是整合项目中的一个重要因素。限制操作系统的差异和版本数量能帮助节约成本，并让整合项目进行得更加顺利。同样地，数据库管理系统的标准、工具和用户界面也能帮助整合。没有约束这些标准的归程，整合便难以获得最终的成功。
4.4 应用程序共存问题
    一些应用程序在设计的时候是针对某一特定操作系统的。如果没有其他CPU循环、内存和I/O路径的用户，它们会占据所有的系统资源。软件生产商必须确保它们的应用程序能运行在整合环境下。
4.5 峰值性能瓶颈
    当整合应用的工作量同时达到了峰值的时候，会出现另一种形式的应用程序共存问题，因为在这一时段很难提供足够的反应时间。在峰值性能分析的基础上，在特定服务器上变换整合比率是非常必要的。
4.6 单点失效的风险
整合服务器的失效会比运行单一应用程序的服务器失效影响到更多的应用程序和用户。作为企业，对服务器可用性属性的理解可能会促进系统的整合。取决于应用程序的关键程度，也可以采用群集解决方案，这种高可用性的解决方案附加的开销较大。单点失效的风险和其他应用程序带来的失效的风险常常是某些部门反对服务器整合的普遍理由。
4.7 不成熟的整合技术
大多数不包含大型机的分区技术在资源共享、集中分区通讯和自动化系统管理领域还非常有限。企业必须确保整合技术会使用合理的成本而制造最大的利益，并提高资源管理能力和中间件/应用程序兼容性。
4.8 应用程序版本冲突
在Windows和UNIX环境下，软件运行在特定版本的操作系统和中间件上。因此运行在整合服务器上的应用程序可能会彼此产生冲突，致使应用程序互相等待升级，往往造成独立。在选择运行在同一整合服务器上的应用程序应该考虑这一问题。


结语
服务器整合有效地利用现有资源、降低运营成本，给企业带来了强大的服务水平和缩减的预算，然而，在整合过程中也存在着类型选择的问题和很多客观的障碍。企业应该采取有步骤的方式，仔细调查研究每种整合的方式，来评估可能带来的费用节省，提高服务水平，加强系统管理并克服整合中的种种障碍，最终获得成功。

参考文献：
David Berlind 《Server consolidation: Your mileage may vary》May 20, 2002
John R. Phelps and Carl Claunch 《Server consolidation roadblocks exposed》September 25, 2003
Jon Rubin《Understanding Three Styles of Database Consolidation》19 March 2002
Carl Claunch, Josh Krischer 《Creating a Server Consolidation Project Plan》25 March 2002
Frank DeSalvo 《Software Licensing Implications of Server Consolidation》20 March 2002

黄振宇

申请加分：）

折腾

QUOTE:

Originally posted by 黄振宇 at 2003-11-7 12:31 AM:
申请加分：）

嗯，真的是不错，不过，有点太干巴了，如果能多些数据和案例，那就更加好了。

黄振宇

恩，谢谢斑竹鼓励，我会继续修改的，到时候再发上来。

sthaboutom

理论是好的，实现起来是困难的

黄振宇

确实是这样，不过这确实趋势，个人认为比网格容易实现。