服務器虛擬化在數(shù)據(jù)中心建設中的應用

摘 要：本文研究了服務器虛擬化在數(shù)據(jù)中心建設中的應用模式，首先闡述了服務器虛擬化的概念和優(yōu)勢，其次闡述了服務器虛擬化在數(shù)據(jù)中心建設中的主要應用模式，最后以服務器虛擬化技術在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的實現(xiàn)為實例，論述了其具體應用。

關鍵詞：服務器虛擬化；數(shù)據(jù)中心建設；企業(yè)信息化

中圖分類號：TP393.18

隨著信息技術發(fā)展與應用的逐步深入，不少的企事業(yè)單位管理模式均轉(zhuǎn)向數(shù)字化和網(wǎng)絡化。在大部分企業(yè)的信息系統(tǒng)中，人事管理系統(tǒng)、工資管理系統(tǒng)、行政辦公系統(tǒng)等各系統(tǒng)的建成時間各不相同，互相獨立，各自使用自己的服務器，擁有自己獨特的存儲方式和存儲介質(zhì)。這種系統(tǒng)部署的模式，使得各類服務器在物理和邏輯上分散存在，系統(tǒng)的設置維護與升級操作均不便捷，而業(yè)務系統(tǒng)之間基本上無法進行資源的共享。所以，怎樣才能提升企業(yè)信息系統(tǒng)的服務器利用率，避免在系統(tǒng)建設上重復投資，從而控制信息化的成本，是不少企業(yè)亟待研究和解決的一個課題。服務器虛擬化概念的引入，能夠為以上的需求提供較好的解決方案。本文研究了服務器虛擬化在數(shù)據(jù)中心建設中的應用模式，首先闡述了服務器虛擬化的概念和優(yōu)勢，其次闡述了服務器虛擬化在數(shù)據(jù)中心建設中的主要應用模式，最后以服務器虛擬化技術在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的實現(xiàn)為實例，論述了其具體應用。本文的成果具有比較好的理論價值和實踐意義。

1 服務器虛擬化簡述

1.1 服務器虛擬化的概念。所謂服務器虛擬化，指的是通過一臺服務器的設置，使其能夠同時運行多種操作系統(tǒng)，并且實現(xiàn)其相互之間的獨立性。引入服務器虛擬化軟件，能夠把在物理上唯一的一臺服務器進行邏輯上的劃分，使之能夠以多個虛擬機的模式運行。任意一臺虛擬的服務器均可以使用該物理上獨立的服務器上的全部資源，例如中央處理單元、存儲設備等。服務器虛擬化目前的應用正在逐步推進和發(fā)展，不少大型的企業(yè)或者研究機構已經(jīng)開始將這種模式用以部署自己的信息系統(tǒng)。

1.2 服務器虛擬化的益處。首先，服務器虛擬化的信息系統(tǒng)部署模式能夠有效提升服務器的利用率，降低信息化成本。目前，大部分服務器資源使用率極低，許多服務器的資源實際使用率只有30%以下，性能還有許多余量。但新建的系統(tǒng)又急需計算能力，需重新購買。以虛擬化的方式將眾多負荷部署于一臺物理上獨立的服務器上，能夠大大節(jié)約硬件投資成本。

其次，能夠使各類系統(tǒng)的可用性得到提升。這主要是因為各類業(yè)務對服務器的可靠性均有著比較高的要求，受物理服務器限制，無法統(tǒng)一管理，資源冗余度高，浪費嚴重，無法綜合資源統(tǒng)一調(diào)配。而虛擬化服務器無論是數(shù)據(jù)的備份恢復還是防災體系均由于普通的服務器，因此業(yè)務持續(xù)性得到了保證。

2 服務器虛擬化在數(shù)據(jù)中心應用中的分析

2.1 數(shù)據(jù)中心建設目標。企業(yè)的信息系統(tǒng)種類繁多，因此從節(jié)約成本和便于維護的角度，需要引入合理先進的解決方案，使企業(yè)能夠以合理的成本來設計能夠支持集中管控和可用性強的信息系統(tǒng)部署方案。最后的目標是使現(xiàn)有的硬件資源使用率得到提升，增強信息化水平。其具體的目標為：（1）通過服務器整合，控制和減少物理服務器的數(shù)量，明顯提高每個物理服務器及其CPU的資源利用率，從而降低硬件成本。降低運營和維護成本；（2）加快新服務器和應用的部署，大大降低服務器重建和應用加載時間。主動地提前規(guī)劃資源增長，這樣對客戶和應用的需求響應快速，不需要像以前那樣，需要長時間的采購流程，然后進行嘗試。不需要像以前那樣，硬件維護需要數(shù)天/周的變更管理準備和1-3小時維護窗口，現(xiàn)在可以進行快速的硬件維護和升級。（3）幫助企業(yè)建立業(yè)務和IT資源之間的關系，使IT和業(yè)務優(yōu)先級對應。將所有服務器作為大的資源統(tǒng)一進行管理，并按需進行資源調(diào)配。（4）對于由于成本或者其他原因沒有接入到存儲網(wǎng)絡（SAN，iSCSi和NAS）的服務器，整合后物理服務器數(shù)量減少，可以考慮接入到存儲網(wǎng)絡，這樣充分利用網(wǎng)絡存儲的優(yōu)勢，將這些分散的數(shù)據(jù)集中管理備份，為這些服務器和應用的以后的容災打下基礎。同時，通過虛擬機的特有功能和網(wǎng)絡存儲的有效結(jié)合，提高了這些應用的可用性，移動性和靈活性。

2.2 服務器虛擬化在數(shù)據(jù)中心應用的設計。結(jié)合以上的需求，采用服務器虛擬化產(chǎn)品，實現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的虛擬化戰(zhàn)略。服務器虛擬化產(chǎn)品具有熱遷移，動態(tài)資源調(diào)配和高可用組件，實現(xiàn)虛擬機在物理服務器熱錢換的功能，動態(tài)分配系統(tǒng)的資源，并實現(xiàn)物理服務器之間的雙機功能。

本研究的數(shù)據(jù)中心設置則基于服務器虛擬化解決方案，如上圖所示。

圖中，引入三臺服務器，每臺為四路，作為系統(tǒng)的物理服務器，設置一臺服務器，其角色為虛擬服務器的控制單元，另外設置一臺服務器，其功能為雙機熱備份，虛擬化系統(tǒng)中的所有節(jié)點之間，均以光纖進行物理連接。服務器后臺的存儲單元中，同時部署高速存儲單元與低速存儲單元，前者的功能是對虛擬服務器的系統(tǒng)數(shù)據(jù)進行存儲，后者的功能則是對虛擬服務器的附加數(shù)據(jù)進行存儲。同時部署磁帶庫單元作為整體數(shù)據(jù)的防災備份。

企業(yè)所擁有的不同的信息系統(tǒng)和與之對應的數(shù)據(jù)均以虛擬操作系統(tǒng)的方式部署在物理服務器之上，實現(xiàn)在邏輯上分離所有門類的服務的目的，但這些服務卻使用的是同一個物理硬件。在虛擬化軟件控制中心的支持下，系統(tǒng)管理員能夠?qū)崟r監(jiān)控系統(tǒng)服務器的運行性能和資源占用情況，引入虛擬化軟件的動態(tài)遷移設置，便能夠以自適應的模式對虛擬機的資源分配進行動態(tài)調(diào)整，在這種管理模式下，系統(tǒng)中所部署的三臺服務器的資源利用率得到了合理分配，處于均衡狀態(tài)。一旦其中的一臺服務器發(fā)生故障，其所承擔的服務便會在動態(tài)遷移設置之下進行遷移，從而使用戶的使用不受影響。

3 結(jié)束語

服務器虛擬化是一種新的信息系統(tǒng)整合模式，服務器虛擬化的出現(xiàn)完全可以取代傳統(tǒng)企業(yè)信息系統(tǒng)部署中單服務器的方法，一方面大幅度提升了企業(yè)服務器的利用率，另一方面也使服務器的性能得到充分的發(fā)揮，同時為維護人員的設置和管理提供方便。企業(yè)中存在老舊的業(yè)務，短時間內(nèi)還不會完全淘汰，硬件資源老舊，更換新設備太浪費，重新部署業(yè)務缺乏技術支持，服務器一旦發(fā)生故障，對業(yè)務卻又影響。管理難度極大。大量實踐已經(jīng)證實，基于服務器虛擬化的信息系統(tǒng)部署模式能夠在很大程度上優(yōu)化企業(yè)的信息中心和數(shù)據(jù)中心性能與管理效率，為所有的重要應用進行高效的設置和安全方面的快速備份及恢復?？梢灶A見的是，基于服務器虛擬化的信息系統(tǒng)規(guī)劃和優(yōu)化將使未來企業(yè)的信息化建設產(chǎn)生質(zhì)的變化和提升，從而為其實現(xiàn)資源整合與架構的簡化提供支持，最終提升其綜合實力與可持續(xù)發(fā)展能力。

參考文獻：

[1]陳吉平.構建Oracle高可用環(huán)境：企業(yè)級高可用數(shù)據(jù)庫架構、實戰(zhàn)與經(jīng)驗總結(jié)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2011：166-171.

[2]Mark Bauer.Oracle9i Real Application Clusters Concepts[M].Oracle.2012：61-64.

[3]王紅艷，李濤.ORACLE數(shù)據(jù)庫集群技術的具體實施[J].電腦知識與技術，2011（2）：11-12.

作者單位：川渝中煙工業(yè)有限責任公司，成都 610000