虛擬化服務(wù)器技術(shù)及其運(yùn)用

阿瑪吉

摘 要：虛擬化（Virtualization）服務(wù)器技術(shù)，就是使服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境，在統(tǒng)一硬件平臺上整合多種應(yīng)用程序，提高系統(tǒng)整體的可靠性。本文綜述虛擬技術(shù)的基礎(chǔ)上，按照服務(wù)器應(yīng)用整合、軟件虛擬和硬件虛擬化三種方式實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行深入的探討。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù)；服務(wù)器集群；軟件虛擬；硬件虛擬

1 虛擬化技術(shù)分類與區(qū)別

虛擬化技術(shù)按照技術(shù)可分為服務(wù)器應(yīng)用整合、軟件虛擬和硬件虛擬化化三種。服務(wù)器應(yīng)用整合即將網(wǎng)絡(luò)服務(wù)按服務(wù)類型整合到多臺服務(wù)器上，WEB服務(wù)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)各司其職，利用IIS的虛擬目錄進(jìn)行網(wǎng)站前臺管理。此技術(shù)已經(jīng)被網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商廣泛使用，可有效提高服務(wù)器的使用率，減低能耗，技術(shù)成熟。軟件虛擬化是指通過專用軟件將多個(gè)操作系統(tǒng)集成在一臺物理服務(wù)器上，每個(gè)操作系統(tǒng)按一定規(guī)則占用服務(wù)器部分資源，操作系統(tǒng)間相對獨(dú)立，互不影響，可以獨(dú)立的運(yùn)行軟件。現(xiàn)在比較成熟的軟件產(chǎn)品有VMWARE系列、Virtual-pc和Hyper-v。硬件虛擬化是在服務(wù)器硬件上提供特殊功能，滿足虛擬化技術(shù)的高級需要。一般需要和虛擬化軟件統(tǒng)一設(shè)計(jì)、配套使用，在大型的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用較多，造價(jià)昂貴。

2 虛擬化技術(shù)特點(diǎn)

2.1 提高服務(wù)器利用率

目前武警部隊(duì)支隊(duì)（團(tuán)）級網(wǎng)管中心所部署的網(wǎng)站，占用空間約為20MB到3GB不等（不包括在線視頻和視頻下載網(wǎng)站），cpu使用率一般在2%～5%之間。在資源消耗不高的情況下，一個(gè)網(wǎng)站就部署一臺服務(wù)器完全沒有必要。虛擬化技術(shù)按照應(yīng)用服務(wù)種類部署服務(wù)器，在基層網(wǎng)管中心只需要部署一臺iis服務(wù)器、一臺apache服務(wù)器、一臺sqlserver服務(wù)器和一臺oracle服務(wù)器，通過一定的調(diào)試，即能滿足部隊(duì)現(xiàn)有辦公管理系統(tǒng)的所有應(yīng)用需要。在有視頻服務(wù)時(shí)，通過加載一個(gè)網(wǎng)絡(luò)存儲設(shè)備，例如磁盤陣列，在滿足大容量存儲需要的同時(shí)，又比原來普通硬盤提高了訪問速度。

2.2 簡化網(wǎng)絡(luò)管理和維護(hù)

按照部隊(duì)目前網(wǎng)絡(luò)使用情況，一個(gè)支隊(duì)級單位至少要部署4～5臺服務(wù)器，其中web應(yīng)用服務(wù)器最少3臺，再考慮到今后新的部署，數(shù)量至少要翻一番。如果每周對每臺服務(wù)器做基本維護(hù)，例如升級防病毒軟件和防火墻、打系統(tǒng)補(bǔ)丁、系統(tǒng)備份等?，F(xiàn)有支隊(duì)級編制下，網(wǎng)管員體力和技術(shù)負(fù)擔(dān)都較大，疲于應(yīng)付各種可能發(fā)生的故障。此情況還不包括中隊(duì)架設(shè)的服務(wù)器。虛擬化整合了服務(wù)器，合理分配好維護(hù)人員，基本上可以使維護(hù)工作量減少一半，可能發(fā)生的故障點(diǎn)也大為減少，提高了網(wǎng)管員的工作效率。

2.3 強(qiáng)化網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性

統(tǒng)一安裝殺毒軟件、統(tǒng)一分發(fā)系統(tǒng)和軟件補(bǔ)丁，使服務(wù)器能及時(shí)保持最安全的防護(hù)狀態(tài)。web應(yīng)用是網(wǎng)管員需要經(jīng)常修改和調(diào)試的部分，也是最容易受到病毒等影響的部分，而數(shù)據(jù)庫是網(wǎng)站的核心，是網(wǎng)管員要盡量避免操作的部分。將數(shù)據(jù)存儲和處理獨(dú)立到一臺服務(wù)器，可以有效降低修改web帶來的不可預(yù)知性系統(tǒng)錯(cuò)誤，減小數(shù)據(jù)所受的影響。在業(yè)務(wù)量大情況下，還可以通過服務(wù)器集群技術(shù)平衡負(fù)載，實(shí)現(xiàn)冗災(zāi)熱備份。

2.4 降低能耗和減少資產(chǎn)浪費(fèi)

假設(shè)每臺服務(wù)器功率為650W，北京市居民用電價(jià)為0.48元/度，則按照10臺服務(wù)器24小時(shí)運(yùn)行服務(wù)，一年電費(fèi)約為27331元；服務(wù)器如果能在機(jī)房集中管理，則只需要兩臺220W空調(diào)即可，即再需增加電費(fèi)2516元。不考慮采光和其他設(shè)備，光電費(fèi)每年就要29847元。利用虛擬化技術(shù)在保證服務(wù)質(zhì)量不變的情況下，減少服務(wù)器數(shù)量，就能明顯降低能耗。虛擬化技術(shù)還使得在增加新服務(wù)時(shí)，不用購買新的服務(wù)器，直接在原有基礎(chǔ)上增加應(yīng)用服務(wù)即可。即使在網(wǎng)絡(luò)負(fù)載過大時(shí)，也可以方便地通過集群技術(shù)，或者使用刀片服務(wù)器，降低后期投入。

2.5 方便網(wǎng)絡(luò)人才培養(yǎng)

雖然目前基層網(wǎng)絡(luò)比較發(fā)達(dá)，但是人才基本上還是先選拔后培養(yǎng)的模式，進(jìn)入狀態(tài)較慢。其主要原因是基層缺乏服務(wù)器資源。利用虛擬化技術(shù)為基層提供服務(wù)器空間，鼓勵(lì)部、分隊(duì)和個(gè)人自建網(wǎng)站，由網(wǎng)管中心統(tǒng)一管理。通過自建網(wǎng)站進(jìn)一步普及計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)知識，最后通過選拔，挑選出真正愿學(xué)、會學(xué)的戰(zhàn)士擔(dān)任網(wǎng)管員，并且由于有較好的基礎(chǔ)，新網(wǎng)管員只需有針對性的培訓(xùn)即可迅速上崗執(zhí)勤。

3 實(shí)施虛擬化的步驟

第一步，整合現(xiàn)有服務(wù)器。即配置域管理服務(wù)器一臺、SQLSERVER一臺、ORACLESERVER一臺、IIS服務(wù)器一臺，遇有大容量存儲需要則再配置網(wǎng)絡(luò)存儲器一臺。將現(xiàn)有SQL數(shù)據(jù)庫和ORACLE數(shù)據(jù)庫遷移至兩臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器上，將所有網(wǎng)頁主目錄遷移至IIS服務(wù)器上。第二步，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)虛擬化。隨著服務(wù)流量增加，達(dá)到現(xiàn)有服務(wù)器極限時(shí)，應(yīng)視情況購入新的高配服務(wù)器，甚至是刀片式服務(wù)器。在新服務(wù)器上安裝虛擬操作系統(tǒng)，逐步將物理服務(wù)器遷移到虛擬機(jī)系統(tǒng)上，實(shí)現(xiàn)更為高效安全的服務(wù)器整合。第三步，建立服務(wù)器集群。對流量繼續(xù)增加的服務(wù)器可選地配置服務(wù)器集群，通過負(fù)載平衡等技術(shù)，進(jìn)一步提高系統(tǒng)性能，由普通機(jī)房管理向數(shù)據(jù)中心管理轉(zhuǎn)變。

第一步為基礎(chǔ)應(yīng)用，立足現(xiàn)有設(shè)備、提高效率、滿足需要為主，最為重要。第二步是基礎(chǔ)架構(gòu)，為今后進(jìn)一步發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)，應(yīng)著力研究，形成規(guī)范。第三步是對大單位提供服務(wù)的遠(yuǎn)期規(guī)劃，應(yīng)用可能性相對較小。

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