新世纪以来，电力行业增长速度远高于前20年平均增速。工业化、城镇化、市场化、国际化促进电力工业快速发展。电力供应的安全稳定，是电力部门的首要目标。在计算机设备不断进入电力行业的今天，电力系统数据存储的稳定和安全，成为保障电力系统稳定运行的重要条件。电力行业数据中心内各种设备类型复杂，地域分布广，人工维护困难。同时要求数据中心具备良好的故障对应能力，及时对各种系统问题快速处理。同时，电力行业对数据中心的全面安全性以及系统的不间断运行，提出了很高要求。

IBM power VM 虚拟化的使用，既能够保护在IT方面的既有投资，同时保证了信息系统的灵活性和可扩展性，最终达到提升产业竞争力，提高企业的信息化应用水平，最大程度地保证业务数据的可用性。

2、电力行业原始需求

根据某省电力系统业务的不断发展和行业需求，电力行业的 IT 环境也在不断进行拓展和更新。经过多年的IT项目建设，某省电力IT中心机房中有大量的服务器系统运行中，运行着电力系统的各种业务应用，运行在各种系统平台上，包括数据库系统和核心的应用程序。

这种分布式 IT 模式决定了管理员必须要管理大量的服务器和各种应用系统，如此多的服务器和应用系统，给 IT 相关部门人员带来了许多的困难：

2.1.成本问题。

2.1.1业务的更新，需要新的服务器。

2.1.2越来越多的服务器，管理员岗位是有限的，急需增加新的管理员，可是有没有实际岗位。

2.1.3随着服务器的增多，机房的电力、散热、空调、空间等问题也越来越头痛。

2.2 管理问题。

2.2.1如此复杂的 IT 架构，众多的系统平台和大量的业务让管理员们力不从心。

2.2.2资源利用率低下，大量的机器的利用率都不超过 10%。

2.2.3无法为负载大的应用服务器动态增加和扩展硬件设备。

2.3. 故障/容灾问题。

2.3.1不能保证达到您所制定的故障或者灾难恢复时间的目标。

3.3.2由于成本原因，不得不将部分应用排除在灾难恢复范围内。

2.3.3高可用性问题。

2.3.4当服务器或核心业务升级时，您的业务和服务器不得不停机。

2.3.5部分服务器的宕机时间达不到要求。

3、整个系统承载业务系统类型如下：

3.1、OA办公自动化

3.2、计费营帐

3.3、大型网站

3.4、数据仓库

3.5、ERPCRMPDM

3.6、视频监控

3.7、协同办公

4、项目要求：

4.1、满足业务的不断更新；

4.2、满足管理员有限的方便管理；

4.3、满足机房的电力、散热、空调、空间等问题解决；

4.4、有效的利益现有的资源；

4.5、满足以后的可扩展性；

4.6、满足数据的故障相应和容灾问题。

5、电力行业目前业务需求分析

电力行业信息化水平在国内处于领先水平, 国家不断加大对电力行业的投入,目前在电力行业承载业务系统中,计费营帐和ERPCRMPDM属于关键核心业务.这些业务的特点是

5.1、业务非常复杂，每个交易将有大量涉及到很多表；

5.2、每天晚上都会有大量的批处理任务，例如；静态报表生成等

5.3、对外提供很多接口，例如银行代收费，数据采集接口等

5.4、要求系统提供7x24服务。

这些核心关键业务都运行在IBM p 系列计算上。

6、虚拟化层面需求简介

根据电力行业信息化平台以省为中心建设的特点。提出用IBM power VM虚拟化解决方案。满足虚拟化各个层面需求。

从应用架构来看，分层考虑如下：

6.1、桌面虚拟化，

采用思杰宣布推出Citrix® Receiver™。这种全新的轻便型软件客户端将使得访问任何设备上的虚拟桌面和应用程序就像打开电视一样简单。类似广播电视卫星或有线电视接收器，Citrix Receiver可协助IT人员将桌面及应用程序以按需服务的方式交付到任何位置的任何设备上，同时为终端用户提供高清体验。一旦员工安装了Citrix Receiver，IT人员即能将应用成功交付到PC、Mac，甚至是iPhone上。这种方式从根本上简化了IT部门对桌面的管理工作，并为终端用户提供更为灵活自由的工作方式。

6.2、Application Server和数据库层：

采用PowerVM虚拟化技术中微分区技术、CPU Resource Pool以及Active Memory Sharing 技术，实现数据库分区之间资源动态灵活的调配，最大化计算资源利用率，同时保证峰值时段，数据库服务器有足够的计算能力支持。

6.3、存储层：

大都会选择云计算存储架构而设计的存储（例如IBM XIV），构建云计算存储架构打下坚实基础，具备横向扩展的网络存储架构，将带来性能和容量同步线性增长；对于电力行业具体应用,选用ds5100性能价格比最高。

6.4、网络层：网络虚拟化；

利用最新的网络技术和架构，以强大方式运行多个网络。

7、PowerVM 虚拟化技术简介

PowerVM 有三个版本，Express,Standard,Enterprise。

使用HMC和IVM创建逻辑分区，可以使相同的物理服务器在不同的分区内运行独立的负载。动态逻辑分区操作可以不用重启计算机，在应用分区中分配系统资源。极大简化系统管理和负载平衡，增强可用性能。

Micro-Partioning和VirtualI/O server 集成到PowerVM版本中。

平台工具IBM Systems Director，对多个物理和虚拟系统提供单一管理接口。HMC在Power系统中管理多个虚拟系统。IVM在一个计算机中管理虚拟机系统。

必须掌握的技术如下：Virtual Ethernet （虚拟以太网），Shared Ethernet Adapter（共享以太网适配卡），Virtual SCSI （虚拟SCSI），Micro-Partitioning? technology （微分区技术），Multiple Shared-Processor Pools （多重共享处理器池），N_Port Identifier Virtualization （从客户分区到san资源提供直联光纤通道，简化SAN管理）。PowerVM Live Partition Mobility （PowerVM活动分区迁移），Active Memory Sharing （和微分区提升CPU的利用率类似，AMS能提升内存的利用率。共享池内的物理内存，基于各LPAR的需求，动态的在LPAR之间分配，以优化共享池内的内存的整体利用率。支持logical memory的over-commitment，超过物理内存的部分会写到paging device上面）。Active Memory Expansion，Partition Suspend and Resume (分区悬挂于重用）。

8、虚拟I/O server2.2的新功能

PowerVM 虚拟I/O 服务器包含如下内容

VIO server，虚拟以太网，虚拟SCSI，创建/配置VIOS，VIOS的管理。

目前，虚拟I/O server2.2是最新版本，新功能如下：

8．1、基于角色的访问控制。

8．2、动态添加或删除的VLAN。

8．3、通用串行总线支持（USB）的（DAT320）连接的磁带设备。

8．4、支持的POWER7产品。

8．5、共享存储池。

8．6、分区悬挂与恢复.

9、虚拟化现状评估与规划与管理工具

9.1 IBM 系统规划工具 (SPT) 是一个基于浏览器的应用程序，可帮助您设计系统配置；它是特别有用的逻辑分区的系统设计。SPT 集成与 IBM 系统工作负荷估计，它使您能够计划系统基于现有的性能数据或基于新的工作负载。硬件管理控制台（集团）和集成虚拟化管理器，可以在系统上部署 SPT 所产生的系统计划。SPT 是可用的为了帮助用户在系统规划、设计、验证和提供反映用户的系统要求，同时不超过系统建议的系统验证报告。

SPT输出文件图：

System	System 01	Desired Memory [MB]	3072	VirtualSerial	20
Type	9179_MHB	Maximum Memory [MB]	3072	VirtualClientSCSI	0
Partitions	10	Hypervisor Memory [MB]	2304	VirtualServerSCSI	0
Expansion Units	4	System Memory [MB]	3072
Processor Nodes	4	Rack Units	0
Interactive CPW	0	Counf of IBM Licenses	0
Batch CPW	4770	Count of Aix Licenses	7


Partition Name	LPAR1	Processor	0.8	Disk	Number
Operating System	I/O_Virtual_Server	Desired Processor	0.8
System Memory [MB]	512	Maximum Processor	0.8
Desired Memory [MB]	512	Minimum Virtual Processor	1.0
Maximum Memory [MB]	512	Maximum Virtual Processor	1.0
Ethernet Channels	0	Virtual Slot Devices	16.0
Primary Console		Virtual Ethernet Devices	1.0
Batch CPW	4770	Virtual Serial Devices	2.0
Interactive CPW	0

9.2、IBM Systems Director —— 作为IT 管理战略的核心，可以降低IT 服务成本，改可靠性和安全性，并有助于满足能源管理使用需求。

9.2.1、多重平台支持。

9.2.2、实体和虚拟环境整合管理

9.2.3、改进的使用界面

9.2.4、可以和系统管理工具结合使用

9.2.5、丰富的功能插件

9.2.6、采用业界标准技术

9.3、分区管理工具HMC

IBM硬件管理控制台(Hardware Management Console)提供了标准的用户接口来配置和管理Power Systems系列服务器以及服务器上的分区。系统管理员通过HMC对Power Systems服务器上的分区进行配置和日常管理。

 HMC的功能包括：创建分区，维护分区,显示每个分区上虚拟的操作系统会话终端，显示每个分区的虚拟操作面板，监控、记录以及汇报硬件的更换，服务器开/关机。

作为Service Focal Point设备提供远程管理和Service Agent Call-Home功能，激活服务器上的CUoD部件。

当前的POWER6服务器中，Power 560/570/575/595必须依靠HMC管理。

9.4、分区管理工具IVM

IVM (Integrated Virtualization Manager)：集成的虚拟管理器，具有HMC的基本管理功能，使用浏览器的管理界面，同时只能管理一套系统IVM可以完成以下任务：

9.4.1、创建管理逻辑分区

9.4.2、配置虚拟以太网络

9.4.3、管理虚拟I/O服务器的存储

9.4.4、创建管理用户

9.4.5、下载、更新设备微码，及虚拟I/O服务器软件

9.4.6、备份、恢复逻辑分区的配置信息

9.4.7、查看应用日至和设备目录

10、IBM power VM虚拟化解决方案

服务器虚拟化允许将一个物理服务器分成多个安全的虚拟服务器，从而为合并物理服务器创造了机会，可帮助降低硬件购买成本和管理成本。IBM Power 系列服务器作为IBM

企业级架构产品的主力，拥有一套成熟的虚拟化技术。从硬件到软件，从网络、存储到适配器，都可以实现相应的虚拟化功能。

基于PowerVM 的Power 服务器虚拟化方案，可以帮您更好利用IT 资产、简化IT 环境、提高服务器利用率、共享I/O 资源和最大化能源效率：

PowerVM 主要功能介绍

10．1、Micro-partition(微分区)：芯片级虚拟化技术，实现1/10个CPU为单位划分CPU资源，以1/100单位调整资源。

10．2、 Virtual I/O Server（虚拟I/O服务器）：VIOS实现以太网、SCSI 和光纤通道磁盘的共享

10．3、Integrated Virtualization Manager（IVM，集成虚拟化管理器）：IVM是中低端RISC服务器虚拟化的利器。

10．4、Lx86：Lx86使x86 Linux应用运行在Unix服务器上。

10．5、POWER6动态分区迁移（Live Partition Mobility）：LPM实现把一个正在运行的逻辑分区实时迁移到另一台物理服务器上。

10．6、Workload Partition（工作负载分区）

10．7、Live Application Mobility（动态应用程序迁移）

通用power 系统虚拟化架构图

系统框图如下：

11、设备及软件配置

11．1系统硬件：IBM Power 780, 32*3.0GHz CPU核, 32GB 内存, 2*146GB内置硬盘, 2*FC HBA, 2*千兆以太网口。

功能说明：用户用于数据库服务器, 应用服务器,WEB服务器的计算池(pool),配有高可用性软件,以保证业务的连续性。

bladeCenter HT刀片服务器。

功能说明：满足桌面虚拟化需求。刀片是聚合系统的基础服务器，并将成为私有云的组成部分之一。企业正在从IT孤岛转向形成一个内部云基础架构的虚拟资源池。DS5100。满足存储虚拟化需求。

11．2系统软件：IBM AIX EE(System Director Enterprise Edition，VMControl,ITM,WPM,AEM,TADD,Network Control)，

功能说明：虚拟化平台管理，操作系统,性能监控，工作分区负载管理，节能管理。

IBM PowerVM Enterprise Edition

功能说明：Power虚拟化软件企业版

IBM PowerHA 6.1

功能说明：高可用性群集软件, 安装在Power 780上。

12、项目实施步骤

12.1、性能调查

监控Shared processor pool，Individual LPARs，VIO Servers，I/O & Memory Usage。

可用工具IBM Tivoli Monitoring，让用户掌握分配给自己的资源，

12．2、CPU虚拟化

增加cpu使用率，应用效率最大化。

12．3、SAN存储

减少IO柜的数目，减少桢的使用。

12.4、虚拟化网络

减少网卡数量，减少IO柜数目。

12．5、虚拟化SCSI

减少光纤网卡数量，减少IO柜数目。

12.6、共享专有容量

13、经济效益分析：

虚拟化在IT界内是显著趋势，虚拟化提供利益有减少硬件、软件、人员、环境的成本，减少商业应用投入市场的时间，应用不断更新，可预见安全问题。

服务不必限定在在硬件配置等服务质量，响应时间，系统容量等术语上。IT资产拥有者不必同项目或业务部门紧密绑定，性能得到监控，管理作为机构资源共享。

没有虚拟化的服务器经常运行在很低的应用水平，空闲的资源被独占得不到应用，经过虚拟化的服务器可以工作在很高的应用水平上，并且资源可以共享。

工作负荷简单化，平定新的工作负荷相当困难，LPARs能与需求精确匹配。虚拟化的服务器可以随不同需求而改变。减少服务器的限制，通常DR和HA由功能相同的服务器组成。动态LPARs 并不需要专门的设备。

LPARs运行中可在服务器之间移动，改进应用的可用性。

虚拟化极大降低电力空调使用，提高高可用性能。降低维护成本。

可以极大降低服务器的数量，减少空间和安装维护费用。可以降低工作需要服务器调整的难度。