Wachovia银行的虚拟化“瘦身餐”

在得到了Wachovia(全美第四大银行)高层管理班子的支持后，IT部门开始积极尝试Web服务、虚拟化、可配置处理器阵列等各种新技术及应用，以实现让IT基础设施反应更迅速、更灵活并更节能的愿景。

现在，Wachovia银行正准备搬到设在北卡罗来纳州夏洛特市市中心的新总部，IT部门正好借这个机会来实践一下这些新技术和应用给企业业务带来的好处。其中一个很重要的计算平台就是充分利用各种虚拟化技术，为银行前台交易员提供更高的性能，并且简化后台服务器升级的过程。

Wachovia投资银行部门的平台设计与数据中心技术主管Jacob Hall表示：“我们正在努力加强创新，最终让企业具有更强的竞争力。虽然这不会在一夜之间取得成功，但我们认为自己走的这条路是正确的。”

从Hall向其上司—Wachovia银行的首席信息官Mark Cates抱怨银行部署新应用程序太费时间的那天起，Wachovia就走上通过虚拟化的“瘦身”之路。当时，Hall想要部署一项事件消息服务，以便为兴趣范围相同的员工(比如使用某项托管服务的员工)提供共享信息、接到变更通知及提出问题的简单方式。在此之前，员工需要通过一大堆技术(包括邮件列表和协作软件等)来实现这一功能，而Hall想要的是一种单一的、标准化的方法。

Hall回忆说: “我当时问Mark‘什么时候才值得采用新技术?’因为我看到很多银行内部小组在彼此争夺资源，同时他们分别在使用着提供相同功能的不同产品。事实上，我们现在很可能正在使用15款以上的报表工具来完成相同的报表功能。”

Cates的支持让Hall开始积极尝试如何降低银行IT的复杂性。“Mark对我说: ‘如果你引入了一项技术，但却没有淘汰任何旧有技术，这毫无意义; 如果引入了一项技术，淘汰了另一项技术，可能会有点作用; 而如果引入了一项技术，但淘汰了两项或两项以上技术，那么就大有作用了。’” Hall回忆说。Cates 的话让Hall注意到了这样一个事实: 有很多机会用一项技术来取代两项或着更多项旧有技术。

由此，Wachovia银行依赖于虚拟化技术出台了三管齐下的“瘦身”策略: 第一个目标是先配置，Wachovia不再盲目去订购新的软硬件，而是先试图通过重复使用或是通过虚拟化技术更有效地利用现有容量，并充分使用现有基础设施; 第二个目标是获得高可用性，Wachovia现在把冗余性融入到了架构之中，而不是去购置备份和业务连续性技术; 第三个目标是绿色设计，在通过先配置及获得高可用性之后，利用虚拟化技术来确保硬件得到更充分地利用，此外，可以从设计方面着手节省电能。

构筑数据中心

为了实现三管齐下策略的第一个目标—先配置，Wachovia需要更清楚地了解数据中心里具体部署了哪些软硬件，以及这些系统是如何联系并支持业务运行的。此外，由于Wachovia银行是通过一系列并购而发展起来的，包括2003年收购的培基证券(Prudential Securities)，因此企业采用了多种不同的交易系统。之前，Wachovia在全球有50多个数据中心支持投资银行这个部门的业务运营，因此有数量众多的数据中心及其软件和系统需要Hall的团队支持。Hall估计，整个企业在全球约有4500个这样的数据中心或是小规模机房。

从2006年年初开始，Wachovia开始了一系列的架构审查工作，以确定具体哪些服务器在支持哪些应用程序、这些应用程序又在如何支持业务运营。此外，还要弄清楚，技术小组编写的简单Perl脚本捕获了哪些与该机器功能有关的信息，并且还要确定技术小组所使用的编程语言、运行流程、使用的网络连接与其他哪些应用程序是相互联系的。

此外，尽管内部开发的查询程序运行得很好，不过，IT部门还是开始探讨有没有商用版本来替代同样的任务，而又不必编写新的脚本，可能还会提供更详细的信息。同时，Hall及其团队开始谈论要是数据中心能有一份视图，表明所有的软硬件组件以及彼此联系的方式，管理的复杂度就会改善很多。实际上，这就是“数据中心地图”。

通过伦敦一家公司提供的Foundation软件包，投资银行这个部门的问题得到了解决。Foundation软件可以自动地把业务应用程序与底层物理基础架构对应起来，包括应用程序与系统之间的依赖关系。这一商用产品较之Wachovia内部自己开发的应用程序有一个最重要的优点，就是提供了建模工具。

随后，Wachovia与卡罗来纳州立大学以及提供模拟与可视化软件的IntePoint公司合作，一起构建了呈现数据中心运营状况的三维图。现在，投资银行这个部门中几乎所有的服务器、应用程序以及与这些应用程序有关联的人都被添加到了这个三维图中。此外，峰值的耗电量以及物理资产(如服务器和存储设备)等参数都在图上被标以不同的颜色。

Hall介绍说: “现在我们可以查看每幢大楼以及每个应用程序的用电量，因此就可以比较容易地看清应该弃用哪些机器，以提高性能。”而且，三维图让Wachovia可以更清楚地确定怎样通过服务器虚拟化等技术充分利用现有容量。这就引出了“先配置”这一目标。Hall表示: “现在，我们学会了先为虚拟或现有的基础设施配置资源，只有真正需要时才购买硬件，而不是先订购了再说。”

实现高可用性

虚拟化技术在Wachovia银行的第二项“瘦身”策略—获得高可用性方面起到了关键作用。Wachovia在采用VMware等虚拟化技术更有效地利用硬件资源的同时，还希望通过虚拟化在其他方面降低复杂度—从驱动程序的数量、插卡数量，到采用新的流程或技术时需要变更的数量等。

为此，银行开始尝试构建“处理器阵列”，这其实是一种高密度刀片机架，没有本地存储，没有直接连接的I/O设备。为了使其成为现实，Wachovia尝试了虚拟I/O技术。

其实，服务器虚拟化的优点之一是上面运行应用程序的多个操作系统可以统统转移到一个机器上，从而更充分地利用计算容量。不过，这也带来了一个问题，应用程序最终共享该机器的所有资源，包括网络连接和存储。典型的解决办法是添加更多的I/O设备，比如以太网或光纤通道连接，这种高速数据传输技术常常把服务与集群存储设备连接起来。也就是说，通过额外的I/O设备提供了更高的传输速率，这样可以保护应用程序，避免其暴露在其他网络上。

虚拟I/O技术为把支持虚拟机或非虚拟机通常所需的所有线缆和插卡整合成一两条线路提供了技术手段。事实上，虚拟I/O利用软件而不是利用物理插卡来完成了同样的任务。Wachovia一直在与几家厂商合作，把虚拟I/O技术部署到了数据中心。目前，Hall的团队在测试中发现，这项虚拟化技术有望让I/O性能增加300%。

综合来看，虚拟I/O技术结合处理器阵列的优点包括，不必把整个底板拆下来，就能够检查故障、更新或升级刀片系统，这就实现了高可用性的目标。Hall补充说:“这不但有助于升级、维修和检查故障，而且通过简化底板设计，让底板只包括电源和管理部件，这使得成本更低、清查起来也更容易。”

贯彻绿色设计

在过去几年中所积累的这些经验会被充分运用到Wachovia的新总部，这幢48层高的大楼在设计时就遵照了能源和环境设计标准(LEED)规范，这是美国绿色建筑委员会为环保建筑物制定的一套标准。要符合LEED规范，建筑物必须遵循一套标准，包括能源效率、节水、室内空气质量、可再生材料等。

此外，Wachovia部署处理器阵列是为了支持提供给交易员的、要求更高的应用程序。交易员通常是银行中的高级IT用户—他们使用大量视频，要求快速传送市场数据，桌面上还常常要摆着4到8个显示器。平台和数据中心高级架构师Scott Haynes表示: “他们虽然不是我们的典型用户群—人数可能只占到公司的10%，但是我们为他们提供了性能非常高的计算资源。”

交易员将通过桌面上的一个门户设备连接到处理器阵列，而不再是使用高端桌面计算机。通过这种方式，用户可以获取刀片服务器的处理性能，但从管理的角度来看，这要比管理部署在桌面上的一个个工作站容易得多。万一系统出现故障，IT人员可以在几分钟之内，把用户切换到热备用刀片服务器上，这大大延长了业务正常运行的时间。

此外，面对迅速变化的市场情况，交易员可以在交易厅频繁改变所要处理的任务。如果使用传统的工作站，当任务发生变化时就会又费时又费钱，估计每次变动大约需要1000美元。采用虚拟化技术后，Haynes表示，现在交易员可以把桌面系统切换到交易厅的任何地方。

至于那些非交易型的员工，Wachovia也在考虑为他们部署瘦客户机。Haynes说: “这样我们就能够让处理器阵列真正发挥作用，因为现在我们能够随处调动人员; 到晚上，我们还可以把所有过剩的计算功能集中到网格中，供运算人员使用。”

“这其实就是灵活计算。我们已经厌倦了把所有这些每天只用七个小时的高能耗桌面计算机放在员工桌面上的做法。” Haynes表示，“目前我们正在对系统进行试用，观察系统扩展起来效果如何。比方说，希望弄清楚在性能不下降的情况下能把多少个瘦客户机接入处理器阵列，并确定哪些用户最合适使用这项技术。”（lynn）

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