许昌卷烟厂自动化立体库服务器超融合改造探讨

马楠 徐启国

摘要：超融合服务器是一种集成了计算、存储、网络和虚拟化功能的硬件设备,通过软硬件一体化的设计和虚拟化技术的支持,实现了更高的集成度、更灵活的扩展性和更简化的管理方式。文章以许昌卷烟厂对自动化立体仓库服务器进行超融合改造为例进行了详细阐述。

关键词：卷烟厂 服务器  超融合改造

引言：许昌卷烟厂创建于1949年，坐落在素有“烟叶王国”美誉的许昌市，是河南中烟工业有限责任公司的主力生产厂，主要生产 “黄金叶”品牌卷烟。2023年初，许昌卷烟厂开始对自动化立体仓库服务器进行超融合改造，以提升服务器和软件系统的运行效率，确保系统稳定运行。

超融合基础架构（Hyper-Converged Infrastructure，HCI）是一种快速、可扩展、可自动化和易于管理的数据中心解决方案，将计算、存储、网络和安全资源融合到一个单一的软件定义平台上。

一、超融合基础架构的定义

超融合基础架构是一种将计算、存储、网络和安全资源融合到一个单一的软件定义平台上的数据中心解决方案。它基于标准的x86服务器和分布式存储系统，通过虚拟化技术将计算、存储和网络资源整合在一起，实现了高度的可扩展性、自动化和管理简便性。

二、超融合基础架构的特点

高效能：超融合基础架构将计算、存储和网络资源集成到一个高效的平台上，提高了数据中心的资源利用率和性能。

快速部署：超融合基础架构的部署速度非常快，可以显著缩短新系统的上线时间，加快应用开发和测试的速度。

可扩展性：超融合基础架构具有高度的可扩展性，可以根据业务需求逐步增加节点数量和存储容量，以满足不断增长的数据中心需求。

自动化管理：超融合基础架构通过自动化管理工具简化了系统管理和维护工作，降低了运营成本和管理难度。

高可用性：超融合基础架构通过分布式存储技术实现了数据的高可用性，确保数据不会因为单点故障而丢失。

安全性：超融合基础架构内置了多种安全机制，如数据加密、访问控制、安全审计等，保障了数据的安全性和完整性。

三、本次实施设备安装以及网络改造流程

将三台新服务器按顺序架在事先准备好的机柜里，每组服务器中间空出2U，以便于散热，并记录设备所在U数。随后依次进入服务器进行底层ESXI系统的安装，配上规划好的IP，随后用网线以及光纤将服务器与交换机连接好，并进行网络测试，确保内部网络通讯正常，并在网线上做好标签。将电源线和网线分别扎在机柜的两侧（强电弱电一定要分开），在扎线的时候将电源线、网线的两端都留出一段距离，防止电源线、网线脱落。

本次改造对许昌卷烟厂自动化立体仓库成品库一楼二楼、辅料库一楼二楼以及成品辅料中控室全部进行重新布线，一楼二楼到中控机房的光纤都进行了链路聚合，提高了网络带宽的同时，并保证了容错性。图1为改造后的网络拓扑图，严格按照许昌卷烟厂的网络设计规范进行厂网接入。

图1网络拓扑图

四、本次改造超融合所满足的标准

(1)满足设备维护便捷性的需求

超融合技术，通过统一的虚拟化软件管理，在单一服务器宕机时，不影响系统软件运行，能留给设备维护人员和生产管理人员充足的时间进行维修和原因排查。当单一操作系统、数据库，出现系统故障、病毒入侵、数据库文件丢失等情况发生时，各控制系统软件可通过快速启动恢复，极大降低设备故障造成的影响。

(2)满足设备维护高性价比的需求

相比容错服务器，采用超融合技术和国产硬件设备可大大降低设备维护成本和提升售后服务质量。

(3)满足物流核心数据备份恢复的要求

当前物流系统使用的是实时数据库，备份方式是定期人工操作数据库软件备份，备份过程对数据库运行效率有一定影响，恢复数据后，还须进行人工处理和核对，费时费力且不可靠。但采用超融合技术后，可对整个数据库服务器进行备份和恢复。故可以有效提高备份恢复的效率与可靠性。

(4)满足服务器数据处理与交互高实时性的需要

由于硬件软件配置不足、部分硬件故障与老化等因素影响，经常出现在生产过程中，服务器信息处理或交互缓慢的情况，导致软件故障、系统死机，进而影响生产，且故障恢复时间较长。急需依靠超融合服务器、虚拟服务器等先进信息化技术，提高服务器数据处理与交互高实时性要求下的工控、信息化系统运行稳定性，以及生产数据的安全性。彻底根除由于硬件软件配置不足、部分硬件故障与老化等问题产生的影响。

五、信息安全设备以及等级保障

许昌卷烟厂成品、辅料高架库工控网络安全防护建设完成后，全面提升工控网络的安全性，确保物流生产系统可靠性、稳定性、高效性，减少安全运维人员的工作量，提高安全生产管理水平、工作和管理效率。实现对工控网络中的操作员站、服务器等工控主机的安全防护，通过白名单机制构建安全准入基线，阻止病毒木马、恶意软件对操作系统的破坏。对工控系统的工控主机、服务器进行基线安全加固。对工控网络中的控制器有效防护，建立白名单的访问机制，实现上位机与控制器之间的逻辑隔离、报文过滤、访问控制。提高成品、辅料高架库工控网络设备管理能力，对于接入网络的各种终端实现接入授权、安全检查与修复、访问权限管理、使用状态监控，来有效的实现接入安全管理，防止“亚安全”的出现。

六、结束语

2023年底，该卷烟厂超融合改造结束，新的业务系统接管生产环境，试运行期间系统的整体流畅度、稳定性以及安全性都得到了提升。总体满足该项目的既定目标要求，系统业务已进一步扩充完善，运行也日趋稳定。

[参考文献]

[1]张光华.超融合系统架构在数据中心的应用研究[J].通讯世界.2017,(18).

[2]尹劲梅.基于超融合架构的机房建设浅析[J].电脑知识与技术.2016,(30).9-10.

作者简介：马楠（1981.10—），男，汉族，河南周口人，本科学历，工程师，研究方向为电气技术。