Proxmox服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)在高校網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中的應(yīng)用

摘 要：以學(xué)院信息技術(shù)中心基于Proxmox構(gòu)建服務(wù)器虛擬化為實(shí)例，闡述開(kāi)源服務(wù)器虛擬化軟件Proxmox實(shí)現(xiàn)服務(wù)器虛擬化、部署和整合網(wǎng)絡(luò)中心常用服務(wù)器的應(yīng)用方法，對(duì)Proxmox服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、構(gòu)建和性能優(yōu)化等進(jìn)行探討，并對(duì)實(shí)際使用中總結(jié)的一些經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行介紹。

關(guān)鍵詞：Proxmox；網(wǎng)絡(luò)服務(wù)；服務(wù)器虛擬化

中圖分類號(hào)：TP393.18

在高校網(wǎng)絡(luò)中心應(yīng)用服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)已經(jīng)是當(dāng)前的主流，是提高服務(wù)器使用效率、提高硬件資源優(yōu)化配置的關(guān)鍵措施之一。目前主流的虛擬化軟件有VMware[1]，XenServer[2]，其中VMware的使用較為廣泛[3-6]，在XenServer進(jìn)行開(kāi)源以后也受到大家的廣泛關(guān)注。開(kāi)源的Proxmox具有良好的性能和豐富的特性，但是在實(shí)際的使用中并不廣泛。學(xué)院網(wǎng)絡(luò)中心使用Proxmox構(gòu)建了服務(wù)器虛擬化，在三臺(tái)物理主機(jī)上部署了近20個(gè)虛擬服務(wù)器，整合了學(xué)院絕大多數(shù)服務(wù)器，通過(guò)調(diào)整和優(yōu)化，充分利用了現(xiàn)有服務(wù)器資源，提高了硬件的整體使用率。

1 Proxmox及其系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 Proxmox介紹

Proxmox是一個(gè)基于Debian Etch（x86_64）版本的虛擬環(huán)境。它提供了一個(gè)可運(yùn)行OpenVZ和KVM虛擬機(jī)的開(kāi)源虛擬化平臺(tái)。同時(shí)，其擁有一個(gè)強(qiáng)大的基于web界面的控制面板（這個(gè)控制面板包含了一個(gè)web化的圖形控制終端，你可以通過(guò)這個(gè)終端，連接并使用虛擬機(jī)。使用Proxmox VE，你甚至可以通過(guò)控制面板創(chuàng)建虛擬主機(jī)集群，并且在遠(yuǎn)程的主機(jī)上創(chuàng)建和控制虛擬機(jī)。[7]

1.2 KVM的架構(gòu)

我們可以看出KVM是一個(gè)基于宿主操作系統(tǒng)的虛擬機(jī)，這樣雖然相比較VMwareESXI以及XENServer這樣的虛擬機(jī)而言在性能上要為宿主操作系統(tǒng)做一定保留，但是Intel、AMD已經(jīng)在處理器設(shè)計(jì)上有專門的VT-x和AMD-V擴(kuò)展，而且在每次硬件更新的時(shí)候擴(kuò)展也會(huì)更新，更新后都對(duì)虛擬化性能和速度上有明顯的提升，所以從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，這點(diǎn)性能上的損失也不是太大的問(wèn)題。

1.3 網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器虛擬化結(jié)構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)中心的服務(wù)器虛擬化由三臺(tái)HP服務(wù)器構(gòu)成，使用局域網(wǎng)互聯(lián)，同時(shí)使用一臺(tái)服務(wù)器安裝FreenNAS并連接到局域網(wǎng)內(nèi)作為共享存儲(chǔ)，為以后進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的存儲(chǔ)共享、高可用虛擬機(jī)做好前期工作。

2 Proxmox服務(wù)器虛擬化的構(gòu)建與應(yīng)用

2.1 應(yīng)用設(shè)計(jì)目標(biāo)

目前主要的服務(wù)有：WWW三臺(tái)（靜態(tài)發(fā)布、動(dòng)態(tài)制作、備份）、NTP、域名服務(wù)、郵件服務(wù)、在線考試系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)、DHCP服務(wù)、教務(wù)系統(tǒng)、外語(yǔ)學(xué)習(xí)系統(tǒng)、學(xué)生管理系統(tǒng)、圖書管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)兩臺(tái)（SQLServer和Oracle）以及實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)等十幾個(gè)應(yīng)用。經(jīng)過(guò)逐步有序的遷移，目前已經(jīng)全部遷移至三臺(tái)物理服務(wù)器構(gòu)建的Proxmox虛擬化系統(tǒng)上。

2.2 系統(tǒng)的部署和安裝

Proxmox直接安裝在服務(wù)器裸機(jī)上，首先在官方網(wǎng)站[11]下載最新的安裝文件，目前版本是3.3，下載后的鏡像為proxmox-ve_3.3-a06c9f73-2.iso。將此鏡像刻錄后以便安裝。

2.2.1 服務(wù)器準(zhǔn)備

網(wǎng)絡(luò)中心準(zhǔn)備了三臺(tái)HP380G6服務(wù)器，都配置了兩顆8核XEON處理器，內(nèi)存128G，硬盤采用600G*4 15K SAS硬盤，采用RAID5陣列。

2.2.2 虛擬機(jī)安裝配置

在這里我們采用KVM模式來(lái)創(chuàng)建虛擬機(jī)，點(diǎn)擊右上角的創(chuàng)建VM可以打開(kāi)虛擬機(jī)創(chuàng)建向?qū)?。這里可以對(duì)操作系統(tǒng)類型、硬盤大小以及形式、內(nèi)存大小以及是否動(dòng)態(tài)調(diào)整、網(wǎng)絡(luò)連接形式，選擇要安裝的介質(zhì)等選項(xiàng)。選擇完畢以后我們可以在左側(cè)欄選擇創(chuàng)建的虛擬機(jī)，右鍵打開(kāi)，至此我們就創(chuàng)建好了一個(gè)虛擬機(jī)。

2.3 系統(tǒng)調(diào)整和優(yōu)化

整個(gè)虛擬系統(tǒng)的調(diào)整和優(yōu)化涉及到物理機(jī)的調(diào)整、虛擬機(jī)的調(diào)整、虛擬機(jī)安裝的操作系統(tǒng)調(diào)整、Proxmox防火墻策略調(diào)整、備份與塊站等幾個(gè)方面的內(nèi)容。需要結(jié)合日常的觀察和維護(hù)記錄，對(duì)單個(gè)虛擬機(jī)、服務(wù)器的CPU負(fù)載、內(nèi)存占用、負(fù)載的高低時(shí)間等幾個(gè)要素進(jìn)行長(zhǎng)期記錄，各方面相互結(jié)合，對(duì)逐臺(tái)機(jī)器、虛擬機(jī)、應(yīng)用進(jìn)行有序調(diào)整，以期最大化利用服務(wù)器性能。

2.3.1 硬件設(shè)備調(diào)整

根據(jù)服務(wù)器的性能調(diào)整虛擬機(jī)的運(yùn)行數(shù)量，控制物理主機(jī)的CPU負(fù)載不超過(guò)70%，測(cè)試表明，在服務(wù)器虛擬化中限制虛擬機(jī)數(shù)量的重要因素是內(nèi)存，由于本次服務(wù)器配置的內(nèi)存較多，改造完以后服務(wù)器性能應(yīng)該有一定的余量。

2.3.2 虛擬機(jī)的調(diào)整

根據(jù)不同的應(yīng)用需求調(diào)整虛擬機(jī)的VCPU個(gè)數(shù)以及內(nèi)核數(shù)，選擇不同類型的CPU核心類型。測(cè)試表明，如果不知道確切的CPU內(nèi)核架構(gòu)選擇HOST是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。在實(shí)際的使用中，要考慮不同服務(wù)的搭配，使用頻度高，內(nèi)存、CPU占用多的虛擬機(jī)和服務(wù)簡(jiǎn)單，內(nèi)存、CPU占用小的放在一臺(tái)物理主機(jī)上，通過(guò)這樣的方式來(lái)完成整個(gè)物理主機(jī)資源的合理利用?？紤]到虛擬機(jī)可以在不同的物理主機(jī)之間進(jìn)行遷移，這種調(diào)整也可以放在運(yùn)行一段時(shí)間以后，結(jié)合觀察來(lái)進(jìn)行。

2.3.3 安全防護(hù)調(diào)整

（1）物理硬件的防護(hù)：考慮到物理機(jī)硬盤的安全性可以考慮使用RAID5級(jí)別的磁盤陣列來(lái)對(duì)物理盤進(jìn)行一定的保護(hù)。

（2）防火墻調(diào)整：在最新版本的Proxmox中加入了虛擬機(jī)的防火墻功能，可以在每一個(gè)單獨(dú)的虛擬機(jī)中設(shè)置自己的防火墻規(guī)則。

（3）快照和備份：定期做好服務(wù)器系統(tǒng)的快照和備份是一項(xiàng)重要的工作，以防止系統(tǒng)出現(xiàn)不可預(yù)期的故障時(shí)，講損失減到最小。

2.4 性能收益評(píng)估

由于以前使用的服務(wù)器比較陳舊，此次進(jìn)行更換以后各個(gè)系統(tǒng)的性能得到的很大的提升。在管理的角度看，維護(hù)主機(jī)數(shù)量大大減少，由以前的十幾臺(tái)變成現(xiàn)在三臺(tái)，使得管理人員的工作強(qiáng)度減低。同時(shí)，管理更加靈活。虛擬服務(wù)器的增加、刪除十分方便，大大提高了新系統(tǒng)的上線效率。

從使用成本上看，使用虛擬化技術(shù)也大大減少了電費(fèi)、維護(hù)費(fèi)用等各項(xiàng)開(kāi)支。

3 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，Proxmox這樣一個(gè)開(kāi)源的服務(wù)器虛擬化軟件能夠滿足學(xué)校的基本虛擬化要求。能夠?yàn)椴块T帶來(lái)更高的效率和更簡(jiǎn)便的管理。通過(guò)合理的部署，能夠大大節(jié)約軟、硬件的資金投入，減少后期維護(hù)費(fèi)用。

在使用的過(guò)程中也發(fā)現(xiàn)了一些不足。例如文檔相對(duì)VMware和XenServer較少，中文社區(qū)不完善，沒(méi)有公司背景的售后保障等等。但是，Proxmox作為一款開(kāi)源的虛擬化軟件還是有很多值得大家去嘗試的地方。最后，在后期如何做好容災(zāi)、高可用以及一些其他的高級(jí)應(yīng)用還有待深入去研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚文輝.利用VMware實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化[J].艦船電子工程，2008（06）.

[2]趙華茗，李春旺，周強(qiáng).基于XENServer的數(shù)字圖書館云服務(wù)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)研究[J].電信科學(xué)，2010（S1）.

[3]朱海濤.VMware虛擬化系統(tǒng)在高校圖書館中的構(gòu)建與應(yīng)用[J].現(xiàn)代圖書情報(bào)技術(shù)，2012（01）.

[4]任昱，李青榮.基于VMware vSphere虛擬化資源管理平臺(tái)研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件，2012（05）.

[5]許娜.基于VMware ESX Server的實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索，2011（09）.

[6]黃輝，劉秋讓，馮欣艷.基于VMware vSphere的圖書館服務(wù)器虛擬化研究與應(yīng)用[J].當(dāng)代圖書館，2011（04）.

[7]http：//www.proxmox.com/proxmox-ve[OL].

作者簡(jiǎn)介：潘巍?。?978.12-），男，江蘇揚(yáng)州人，主任，講師，碩士，研究方向：高校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、虛擬化、云計(jì)算。

作者單位：應(yīng)天職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息技術(shù)中心，南京 210046