Hyper—V虛擬化技術在系統(tǒng)構架中的應用

王文彥　張良平

摘要：目前，各類軟件系統(tǒng)在行業(yè)的應用已相當廣泛，Hyper-V虛擬化技術也日趨成熟。通過對系統(tǒng)構架過程中需要解決的主要問題進行剖析，結合Hyper-V虛擬化技術的功能特點及其在構建虛擬網(wǎng)絡和虛擬硬件環(huán)境等方面的靈活配置，進而分析了Hyper-V在系統(tǒng)開發(fā)應用部署時所發(fā)揮出的獨特優(yōu)勢，為系統(tǒng)開發(fā)的高效展開和應用系統(tǒng)的快速部署提供了一個參考方向。

關鍵詞：Hyper-V；虛擬化；服務器；系統(tǒng)構架；系統(tǒng)應用

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）32-7616-03

Abstract： At present， various types of software system has been quite widely used in industry， the Hyper-V virtualization technology is becoming mature.Based on analyzing the main problems that need to be solved in the process of system architecture，combining the feature of the Hyper-V virtualization technology and its flexible configuration in aspects such as construction of the virtual network and virtual hardware environment，then analyze the unique advantages of Hyper-V in system development，application and deployment，Provides a reference direction for the efficient development of system development and rapid deployment of application systems.

Key words： Hyper-V； virtualization； server； system architecture； system application

隨著現(xiàn)代信息化程度的不斷提高，各行業(yè)軟件系統(tǒng)的開發(fā)應用也更為廣泛，軟件系統(tǒng)更是種類繁多。為構建各系統(tǒng)、網(wǎng)絡環(huán)境和滿足信息量大的需求，我們常常需要購置很多臺服務器和交換機來完成這些工作。然而，這又帶來很多的困擾：購置大量的服務器和交換機就要花費大筆的資金，消耗大量的電力，占用更多的機房空間以及更復雜的布線。服務器資源的利用率較低，維護管理難度增大，故障恢復較慢，數(shù)據(jù)遷移不便等等，這些問題都極大的阻礙了各類系統(tǒng)的應用部署。但如果我們利用虛擬化技術將這些服務器資源進行有效整合，通過在一臺服務器上運行多個虛擬機的方式，可以將原本需要多臺服務器協(xié)作運行的軟件系統(tǒng)布置到一臺服務器上。這樣就大大提高了硬件利用率，減少了資金投入，降低了系統(tǒng)運作成本，方便了管理人員對各個系統(tǒng)的統(tǒng)一控制和管理。

外部虛擬網(wǎng)絡，允許虛擬機與外部服務器和管理主機（有時稱為父分區(qū)）進行通信，而且還允許同一物理服務器上的虛擬機互相通信。連接到外部虛擬網(wǎng)絡的虛擬機通過主機系統(tǒng)中一個虛擬交換機連接物理網(wǎng)卡訪問外部網(wǎng)絡。當勾選與主機通信，可為為主機創(chuàng)建虛擬網(wǎng)卡，連接到此虛擬交換機。從而實現(xiàn)主機與外部網(wǎng)絡溝通[6]。

內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡，允許同一物理服務器上的虛擬機與虛擬機以及虛擬機和管理操作系統(tǒng)之間進行通信。內(nèi)部虛擬網(wǎng)絡是一種未綁定到物理網(wǎng)絡適配器的虛擬網(wǎng)絡。它通常用來構建從管理操作系統(tǒng)連接到虛擬機所需的測試環(huán)境。

專用虛擬網(wǎng)絡，只允許同一物理服務器上的虛擬機之間進行通信。專用虛擬網(wǎng)絡是一種無需在管理操作系統(tǒng)中裝有虛擬網(wǎng)絡適配器的虛擬網(wǎng)絡。在希望將虛擬機從管理操作系統(tǒng)以及外部網(wǎng)絡中的網(wǎng)絡通信中分離出來時，通常會使用專用虛擬網(wǎng)絡。

2 系統(tǒng)構架中引入Hyper-V技術

當我們在進行系統(tǒng)構架時，一般要經(jīng)過系統(tǒng)開發(fā)測試、硬件部署、系統(tǒng)安裝調(diào)試以及系統(tǒng)管理維護等幾個階段。下面，我就根據(jù)實際進行系統(tǒng)開發(fā)應用當中會遇到的一些問題，分階段來研究Hyper-V技術的引入對系統(tǒng)開發(fā)應用的影響。

2.1 系統(tǒng)開發(fā)測試

在進行系統(tǒng)開發(fā)測試時，一般要先搭建開發(fā)測試所需的硬件和軟件環(huán)境。Hyper-V虛擬化技術可幫助開發(fā)測試人員根據(jù)需要快速的添加、復制和刪除虛擬機，再也不用擔心因系統(tǒng)崩潰或者重做系統(tǒng)所帶來的麻煩。利用虛擬機的專用虛擬網(wǎng)絡，可在安全且獨立的環(huán)境中廣泛建立與測試各種系統(tǒng)環(huán)境，精確的仿真物理服務器和客戶端的運作，省去了連接外部網(wǎng)絡的麻煩。Hyper-V虛擬機靈活的硬件配置和對不同操作系統(tǒng)的完美支持能使測試硬件的運用發(fā)揮到極致，以協(xié)助降低成本、改善管理生命周期以及改善測試范圍，并具有廣泛的操作系統(tǒng)支持和檢查點功能，為測試和開發(fā)應用系統(tǒng)提供絕佳的平臺。

2.2 系統(tǒng)硬件部署

系統(tǒng)硬件的部署需要考慮硬件投入成本、用電、布線、機房空間和環(huán)境等多種因素。通過Hyper-V技術的基本運用可以將眾多服務器整合到單一系統(tǒng)并保持隔絕，不僅可以簡化管理，改善整體環(huán)境，提高安全性、可靠性和可擴充性，而且還可以降低整體擁有成本（TCO）。這不僅在于硬件需求的降低，也在于用電、散熱以及管理成本的降低。

2.3 系統(tǒng)安裝調(diào)試

此階段需要將開發(fā)測試完畢的系統(tǒng)進行部署。Hyper-V虛擬機允許用戶進行靜態(tài)和動態(tài)遷移。

靜態(tài)遷移又稱常規(guī)遷移、離線遷移，就是在虛擬機關機或暫停的情況下，從一臺物理機遷移到另一臺物理機[7]。如果原本計劃要在開發(fā)測試完畢后重新部署系統(tǒng)，或開發(fā)測試完畢后的系統(tǒng)并未投入使用，可采取這種方式。只需在遷移之前將虛擬機暫?；蛲Ｖ梗缓罂截惖哪康闹鳈C，最后在目的主機恢復執(zhí)行或重新開啟虛擬機即可完成系統(tǒng)的部署，簡單易行。

動態(tài)遷移又稱為在線遷移，就是在保證虛擬機上服務正常運行的同時，將虛擬機系統(tǒng)從一臺物理主機移動到另一臺物理主機的過程[7]。如果經(jīng)過開發(fā)測試后的應用系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，現(xiàn)在需要更換機房而又不想中斷系統(tǒng)服務，可以采取這種方式進行遷移。與靜態(tài)遷移不同的是，動態(tài)遷移前面階段的服務是在源主機上運行，當遷移進行到一定階段，目的主機已經(jīng)具備了運行虛擬機系統(tǒng)的必須資源，經(jīng)過一個非常短暫的切換，源主機將控制權轉(zhuǎn)移到目的主機虛擬機在目的主機上繼續(xù)運行。這一遷移過程服務的切換非常短暫，基本不會影響用戶的正常使用。另外，運用動態(tài)遷移服務還可對物理服務器進行離線維修和升級，可用性極高。

2.4 系統(tǒng)管理維護

目前，應用系統(tǒng)在管理維護方面一般存在著維護和管理工作量大、困難多，維護開支大，管理效率低，可靠性差等特點。Hyper-V虛擬化技術可將大量的應用系統(tǒng)進行有效的整合和集中式存儲，靈活的可擴展性可大大提高硬件利用率，節(jié)約成本。增加虛擬服務器也變得更加快捷，在短短幾分鐘內(nèi)即可從虛擬機模版創(chuàng)建好[8]。Hyper-V的實時備份、快速遷移等強大功能，可將計劃性的運作停止與非計劃性的運作停止降到最低，即使在無法使用例行維護和備份等功能情況下，也可縮短響應時間，最大程度保障企業(yè)的正常運作。同時支持跨平臺可遷移應用系統(tǒng)的災難恢復是業(yè)務連續(xù)性得以維持的關鍵組件。Hyper-V運用了Windows Server的群集能力，通過分布各地區(qū)的群集節(jié)點主機，支持IT環(huán)境內(nèi)及跨數(shù)據(jù)中心的災難恢復，利用快速且可靠的災難和業(yè)務恢復，確保數(shù)據(jù)損失到最小，并提供強大的遠程管理能力。

3 結束語

參考文獻：

[1] 董嘉南.Windows Server 2008 Hyper-V配置與管理[M].北京：清華大學出版社，2011：3-4.

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[8] 郝平，李博文.Hyper-V虛擬化技術在校園網(wǎng)中的應用研究[J].濟南職業(yè)學院學報，2013（3）：62-64.

動態(tài)遷移又稱為在線遷移，就是在保證虛擬機上服務正常運行的同時，將虛擬機系統(tǒng)從一臺物理主機移動到另一臺物理主機的過程[7]。如果經(jīng)過開發(fā)測試后的應用系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，現(xiàn)在需要更換機房而又不想中斷系統(tǒng)服務，可以采取這種方式進行遷移。與靜態(tài)遷移不同的是，動態(tài)遷移前面階段的服務是在源主機上運行，當遷移進行到一定階段，目的主機已經(jīng)具備了運行虛擬機系統(tǒng)的必須資源，經(jīng)過一個非常短暫的切換，源主機將控制權轉(zhuǎn)移到目的主機虛擬機在目的主機上繼續(xù)運行。這一遷移過程服務的切換非常短暫，基本不會影響用戶的正常使用。另外，運用動態(tài)遷移服務還可對物理服務器進行離線維修和升級，可用性極高。

2.4 系統(tǒng)管理維護

目前，應用系統(tǒng)在管理維護方面一般存在著維護和管理工作量大、困難多，維護開支大，管理效率低，可靠性差等特點。Hyper-V虛擬化技術可將大量的應用系統(tǒng)進行有效的整合和集中式存儲，靈活的可擴展性可大大提高硬件利用率，節(jié)約成本。增加虛擬服務器也變得更加快捷，在短短幾分鐘內(nèi)即可從虛擬機模版創(chuàng)建好[8]。Hyper-V的實時備份、快速遷移等強大功能，可將計劃性的運作停止與非計劃性的運作停止降到最低，即使在無法使用例行維護和備份等功能情況下，也可縮短響應時間，最大程度保障企業(yè)的正常運作。同時支持跨平臺可遷移應用系統(tǒng)的災難恢復是業(yè)務連續(xù)性得以維持的關鍵組件。Hyper-V運用了Windows Server的群集能力，通過分布各地區(qū)的群集節(jié)點主機，支持IT環(huán)境內(nèi)及跨數(shù)據(jù)中心的災難恢復，利用快速且可靠的災難和業(yè)務恢復，確保數(shù)據(jù)損失到最小，并提供強大的遠程管理能力。

3 結束語

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動態(tài)遷移又稱為在線遷移，就是在保證虛擬機上服務正常運行的同時，將虛擬機系統(tǒng)從一臺物理主機移動到另一臺物理主機的過程[7]。如果經(jīng)過開發(fā)測試后的應用系統(tǒng)已經(jīng)投入使用，現(xiàn)在需要更換機房而又不想中斷系統(tǒng)服務，可以采取這種方式進行遷移。與靜態(tài)遷移不同的是，動態(tài)遷移前面階段的服務是在源主機上運行，當遷移進行到一定階段，目的主機已經(jīng)具備了運行虛擬機系統(tǒng)的必須資源，經(jīng)過一個非常短暫的切換，源主機將控制權轉(zhuǎn)移到目的主機虛擬機在目的主機上繼續(xù)運行。這一遷移過程服務的切換非常短暫，基本不會影響用戶的正常使用。另外，運用動態(tài)遷移服務還可對物理服務器進行離線維修和升級，可用性極高。

2.4 系統(tǒng)管理維護

目前，應用系統(tǒng)在管理維護方面一般存在著維護和管理工作量大、困難多，維護開支大，管理效率低，可靠性差等特點。Hyper-V虛擬化技術可將大量的應用系統(tǒng)進行有效的整合和集中式存儲，靈活的可擴展性可大大提高硬件利用率，節(jié)約成本。增加虛擬服務器也變得更加快捷，在短短幾分鐘內(nèi)即可從虛擬機模版創(chuàng)建好[8]。Hyper-V的實時備份、快速遷移等強大功能，可將計劃性的運作停止與非計劃性的運作停止降到最低，即使在無法使用例行維護和備份等功能情況下，也可縮短響應時間，最大程度保障企業(yè)的正常運作。同時支持跨平臺可遷移應用系統(tǒng)的災難恢復是業(yè)務連續(xù)性得以維持的關鍵組件。Hyper-V運用了Windows Server的群集能力，通過分布各地區(qū)的群集節(jié)點主機，支持IT環(huán)境內(nèi)及跨數(shù)據(jù)中心的災難恢復，利用快速且可靠的災難和業(yè)務恢復，確保數(shù)據(jù)損失到最小，并提供強大的遠程管理能力。

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