虛擬化技術(shù)應(yīng)用于信息機房服務(wù)器的初探

張碩

引言：隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬化技術(shù)在服務(wù)器中的應(yīng)用日趨成熟。采用虛擬化技術(shù)進行服務(wù)器的建設(shè)能夠充分降低其運營及維護成本。本文以某企業(yè)的機房服務(wù)器的虛擬化建設(shè)為實例，淺析虛擬化服務(wù)器建設(shè)中所涉及的問題并提出相關(guān)建議。

前言：目前我國已基本步入信息社會，各企業(yè)對信息技術(shù)的應(yīng)用也逐漸廣泛，同時也投入大量的資金進行企業(yè)的信息化建設(shè)[1]。以國內(nèi)某企業(yè)為例，隨著公司業(yè)務(wù)的增加，企業(yè)投入大量的資金進行服務(wù)器建設(shè)，并且每增加一項業(yè)務(wù)均會為其配置新的服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。這些新增服務(wù)器通常具有較高的性能卻僅提供單一功能的服務(wù)，其系統(tǒng)資源經(jīng)常保持在較低負荷下工作，這就導(dǎo)致企業(yè)資源的極度浪費，同時也給企業(yè)的機房帶來較大的壓力。

一、服務(wù)器虛擬化的定義

現(xiàn)階段我國企業(yè)信息機房內(nèi)的大部分服務(wù)器均處于長期無間斷工作狀態(tài)，只有采用可靠的先進技術(shù)支持才能為服務(wù)器的信息化規(guī)模帶來有效的發(fā)展，基于此種情況有學(xué)者提出了服務(wù)器的虛擬化技術(shù)，其定義為：在一臺物理服務(wù)器上通過采用安裝多個操作系統(tǒng)將服務(wù)器變成數(shù)量不等的互相獨立的虛擬的服務(wù)器[2]。這些服務(wù)器將不受主物理服務(wù)器的限制，通過將服務(wù)器的各種物理資源（包括中央處理器、內(nèi)存、硬盤以及輸入輸出設(shè)備等）變?yōu)榭煞峙涞倪壿嬞Y源以實現(xiàn)系統(tǒng)資源的動態(tài)管理。隨著硬件技術(shù)的發(fā)展，各種硬件對于虛擬化技術(shù)的支持度逐漸提高，這也為服務(wù)器的虛擬化提供了充分的條件。

二、服務(wù)器虛擬化的技術(shù)要求

設(shè)計建設(shè)虛擬化服務(wù)器首先應(yīng)保證服務(wù)器能夠滿足當(dāng)前業(yè)務(wù)量的需求，其次還應(yīng)該為未來的業(yè)務(wù)拓展預(yù)留一定的資源空間，這就需要在虛擬化服務(wù)器建設(shè)中秉承以下5個原則：①集中化存儲相關(guān)數(shù)據(jù)，采用加密技術(shù)及相關(guān)備份技術(shù)保證數(shù)據(jù)安全；②選擇性能較高的服務(wù)器作為虛擬化服務(wù)器的物理設(shè)備，同時根據(jù)企業(yè)實際情況對硬件進行優(yōu)化；③選擇對處理器、內(nèi)存及硬盤使用率較低的設(shè)備進行虛擬化；④采用兩個物理設(shè)備作為虛擬化平臺以確保雙機熱備份和負載的均衡分配；⑤具有一定的靈活性且界面友好，以便于后期維護。

三、服務(wù)器虛擬化的實現(xiàn)

（一）案例需求分析

本文中虛擬化服務(wù)器的實現(xiàn)以國內(nèi)某企業(yè)為例，該企業(yè)擁有數(shù)量較多的老式服務(wù)器，這些服務(wù)器具有服役時間長、配置較低、訪問量較少且應(yīng)用單一等特點，此類服務(wù)器會在企業(yè)的信息機房中占據(jù)較大的空間，同時由于服務(wù)器早期技術(shù)不夠完善使得其具有較高的耗電量，這就導(dǎo)致大部分能源的浪費[3]。另外此類服務(wù)器由于長時間運轉(zhuǎn)導(dǎo)致其硬件極易出現(xiàn)故障，這也需要企業(yè)付出大量的維護費用。通過以上分析，虛擬化服務(wù)器建設(shè)的主要目標對象為服役時間較長、性能較低、使用率低的服務(wù)器。在該企業(yè)中的本次服務(wù)器虛擬化過程中，將上一年度購置的兩臺應(yīng)用率較低的戴爾R720服務(wù)器作為宿主服務(wù)器，因為新近購置的服務(wù)器具有較強的運算性能，但資源負載率不高。

（二）構(gòu)建平臺

1.硬件虛擬原理

首先將某個物理服務(wù)器劃分為多個邏輯服務(wù)器，此處劃分的數(shù)量應(yīng)以實際需求數(shù)量為準，或可預(yù)留邏輯服務(wù)器為將來拓展使用。其次應(yīng)保證全部邏輯服務(wù)器均可共享管理物理服務(wù)器的硬件資源，這其中包括物理服務(wù)器的中央處理器、內(nèi)存、硬盤、輸入輸出設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)資源。

2.選擇物理服務(wù)器

選擇資源合理的物理服務(wù)器，這其中要求物理服務(wù)器當(dāng)前負載率較低且系統(tǒng)性能足夠，另外還要求物理服務(wù)器支持虛擬化功能，同時要求具有兩臺這樣的物理服務(wù)器，以便于實現(xiàn)雙機熱備份。在該企業(yè)中恰好有兩臺型號相同的服務(wù)器，具有較高的性能和較低的利用率，同時支持虛擬化，這就不需要企業(yè)另行購置服務(wù)器。

3.分析服務(wù)器性能

事實上由于沒有相關(guān)的公式進行計算，很難直接得出服務(wù)器的軟硬件環(huán)境能夠劃分虛擬服務(wù)器的數(shù)量，這就需要技術(shù)人員在服務(wù)器虛擬化之前進行相關(guān)的監(jiān)測，以確定服務(wù)器運行狀況，并為服務(wù)器現(xiàn)有業(yè)務(wù)預(yù)留足夠的系統(tǒng)資源，其方法為：①中央處理器：確定物理服務(wù)器的性能并與虛擬化之前其運行狀態(tài)比較；②內(nèi)存：簡單相加，查看是否超出物理服務(wù)器的總內(nèi)存數(shù)量；③硬盤：簡單相加并計算數(shù)據(jù)增長速度，以滿足未來一定時期內(nèi)的需求；④網(wǎng)絡(luò)：查看服務(wù)所需網(wǎng)絡(luò)帶寬，并對相應(yīng)的帶寬進行限制[4]。

（三）資源規(guī)劃

為每一虛擬服務(wù)器分配與原有服務(wù)器相同的硬件資源，這樣能夠保證服務(wù)器業(yè)務(wù)的正常運行，并對存儲空間進行動態(tài)分配，以保證空間需求。

四、服務(wù)器虛擬化對資源利用率的提高

（一）服務(wù)器效能

效能提高主要表現(xiàn)為3個方面：①舊服務(wù)器的維護費用在企業(yè)機房運營過程中占據(jù)了較大的比重，報廢舊服務(wù)器節(jié)省了企業(yè)對舊服務(wù)器的維護費用；②將業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移至新服務(wù)器提高了業(yè)務(wù)辦理的效率，同時由于動態(tài)分配資源使業(yè)務(wù)辦理的性能進一步提高，提高了企業(yè)應(yīng)用平臺的運算速度，提高了企業(yè)的運營效率；③淘汰舊服務(wù)器節(jié)省了機房的空間并降低了能耗，以每臺服務(wù)器300W計算，6臺服務(wù)器1年可節(jié)約用電0.3Kw/h*24h*365*6=15768度。

（二）虛擬化的高可靠性

為了提高虛擬化的可靠性，需要對虛擬服務(wù)器進行雙機熱備或是服務(wù)器虛擬池，一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障則全部業(yè)務(wù)均不能進行，故采用雙機熱備份建立同一虛擬服務(wù)器，這就保證了服務(wù)器硬件的可靠性；虛擬機的熱遷移技術(shù)，將整個虛擬機的運行狀態(tài)完整保存下來，同時可以快速的恢復(fù)到原有硬件平臺甚至是不同硬件平臺上，使得對服務(wù)器進行升級或是故障解決過程中，基本不影響應(yīng)用業(yè)務(wù)的進行。

結(jié)論：綜上所述，采用虛擬化服務(wù)器能夠有效節(jié)省企業(yè)的資金投入，降低企業(yè)的能耗，同時提供了前所未有的響應(yīng)能力、可維護性、效率和可靠性級別。。通過本文的分析探討證明服務(wù)器虛擬化技術(shù)具有極強的推廣意義，能夠為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，具有節(jié)本增效的作用。

參考文獻

[1]李源林.基于服務(wù)器虛擬化的網(wǎng)絡(luò)GIS集群關(guān)鍵技術(shù)研究[D].北京：中國地質(zhì)大學(xué)，2013.

[2]葉葳.虛擬化技術(shù)在傳媒云中的應(yīng)用研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2012.

[3]宋冬暄.虛擬化技術(shù)在現(xiàn)代企業(yè)數(shù)據(jù)中心集中管理的應(yīng)用研究[J].科技致富向?qū)В?013，21（03）：1239-1240.

[4]陳坤.高職院校采用基于Windows平臺的服務(wù)器虛擬化技術(shù)的意義和策略[J].才智，2013，24（05）：1067-1068.

（作者單位：保定天威薄膜光伏有限公司）