服務(wù)器虛擬化在高職院校數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

徐華宇

校園信息化建設(shè)的不斷推進(jìn)，對(duì)服務(wù)器業(yè)務(wù)要求越來越高，如何連續(xù)的提供高可靠性服務(wù)、提高資源利用率、降低能源消耗高等問題。我們采用了虛擬化技術(shù)在學(xué)校網(wǎng)中搭建虛擬化架構(gòu)，有效地改變了校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀。

【關(guān)鍵詞】虛擬化技術(shù) 服務(wù)器虛擬化

1 高職院校數(shù)據(jù)中心存在的問題

隨著高職院校信息化建設(shè)地不斷推進(jìn)，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)資源快速增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)中心使用的服務(wù)器數(shù)量也隨之越來越多，能源消耗也在快速增長(zhǎng)。因?yàn)榻虒W(xué)管理的需要，校園網(wǎng)上運(yùn)行的應(yīng)用系統(tǒng)也各式各樣，系統(tǒng)項(xiàng)目的日益增長(zhǎng)，系統(tǒng)架構(gòu)也變得越來越復(fù)雜，使得服務(wù)器管理與維護(hù)變得復(fù)雜，且資源的利用率較低。

筆者通過自己的經(jīng)驗(yàn)和調(diào)查兄弟院校，發(fā)現(xiàn)高職院校應(yīng)用服務(wù)具備下列共同特點(diǎn)：

（1）廣泛的應(yīng)用范圍，復(fù)雜運(yùn)行環(huán)境。隨著各種教學(xué)、管理和科研等方面對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的需求，我院也相繼有了教學(xué)管理、財(cái)務(wù)管理、資產(chǎn)管理、檔案管理、圖書管理等諸多應(yīng)用系統(tǒng)。為應(yīng)用軟件選擇的服務(wù)器，有各類的品牌、不同的硬件配置，使得數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器維護(hù)成本過高，并且存在兼容性、應(yīng)用系統(tǒng)遷移不便的諸多問題；

（2）各類應(yīng)用軟件系統(tǒng)都是運(yùn)行在單獨(dú)的物理服務(wù)器中的，這樣也就存在著較低的可靠性容易出現(xiàn)單點(diǎn)故障，一旦服務(wù)器出現(xiàn)故障就使得在其上安裝的系統(tǒng)無法被正常訪問到；

（3）資源利用率不高。一般來說，每臺(tái)物理服務(wù)器都對(duì)應(yīng)一種操作系統(tǒng)以及一類應(yīng)用軟件，而這些服務(wù)器的CPU，其平均利用率僅僅只是在10%左右。如果運(yùn)行多臺(tái)服務(wù)器的話，這會(huì)導(dǎo)致CPU資源的極大浪費(fèi)，而這些服務(wù)器在數(shù)據(jù)中心占用了大量的空間和使用了大部分的運(yùn)行支撐資源，同時(shí)也消耗了大量的電能。

對(duì)于以上問題，如何解決，是在建設(shè)和運(yùn)行校園信息化數(shù)據(jù)中心中所要重點(diǎn)考慮的。而云計(jì)算的興起和虛擬化技術(shù)，為新一代數(shù)據(jù)中心的建設(shè)提供了很好的思路。

2 服務(wù)器虛擬化的優(yōu)勢(shì)

2.1 集成整合功能

所謂的服務(wù)器虛擬化是通過在物理服務(wù)器中安裝虛擬化程序，使得可以將一臺(tái)物理服務(wù)器當(dāng)做成幾臺(tái)虛擬服務(wù)器（也稱虛擬機(jī)）。這樣就可以將多個(gè)不同操作系統(tǒng)以及所需要的應(yīng)用軟件服務(wù)統(tǒng)一整合到使用虛擬化技術(shù)而構(gòu)建的功能強(qiáng)大的虛擬化架構(gòu)中。

2.2 動(dòng)態(tài)遷移功能

動(dòng)態(tài)遷移功能是虛擬技術(shù)的主要功能，它的功能是將將正在運(yùn)行的虛擬機(jī)從一臺(tái)物理服務(wù)器移動(dòng)至另一臺(tái)物理服務(wù)器，而不影響最終用戶。

2.3 高可用性功能

當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可以自動(dòng)的從故障主機(jī)遷移至正常運(yùn)行的主機(jī)，并且在這個(gè)過程中虛擬機(jī)所運(yùn)行的應(yīng)用程序提供的服務(wù)，訪問不會(huì)被中斷，從而實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用系統(tǒng)的在線不宕機(jī)遷移。

2.4 資源分配功能

能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)資源調(diào)度的功能，也就是將虛擬服務(wù)器看作一個(gè)資源池，統(tǒng)一的對(duì)其進(jìn)行調(diào)度和管理，并且可以按照虛擬機(jī)的實(shí)際需要自動(dòng)的對(duì)資源池中的資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)的資源調(diào)度，這個(gè)功能是在保證了系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定的情況下，完成有效且最大化的利用物理資源。

2.5 強(qiáng)大的管理控制界面

管理者可以通過虛擬化技術(shù)提供的可視化的管理軟件，清晰明了的監(jiān)控物理服務(wù)器主機(jī)以及在其上運(yùn)行的各個(gè)虛擬機(jī)在各時(shí)間段的運(yùn)行情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)虛擬服務(wù)所使用的物理資源全面的管理，并且可以及時(shí)快速地維護(hù)服務(wù)應(yīng)用以及可以快速的部署新的應(yīng)用服務(wù)等一系列操作。

3 服務(wù)器虛擬化在陜西國防學(xué)院數(shù)據(jù)中心的實(shí)施

實(shí)施服務(wù)器虛擬化方案實(shí)施結(jié)構(gòu)如圖1。

在實(shí)施校園信息化數(shù)據(jù)中心建設(shè)改造中，校園網(wǎng)絡(luò)中心管理者采用虛擬化技術(shù)，選用兩臺(tái)DELL R910服務(wù)器（CPU：4*E7-4807內(nèi)存：256G）建立集群，配置DELL MD3200I IPSAN作為共享存儲(chǔ)，利用強(qiáng)大硬件平臺(tái)成功實(shí)施服務(wù)器虛擬化。

具體實(shí)施步驟：

第一步，在R910物理服務(wù)器上安裝VMware ESXi 5.5系統(tǒng)，并且在一臺(tái)R410服務(wù)器上安裝vCenter Server。

第二步，可以在一般配置的客戶機(jī)上安裝Vmware vSphere Client，并且使用Vmware vSphere Client登錄到vCenter上。

第三步，登錄vCenter中，到將ESXi主機(jī)和共享存儲(chǔ)加入到vCenter的管理，并設(shè)置網(wǎng)絡(luò)（兩個(gè)網(wǎng)卡用于虛擬機(jī)通訊，一個(gè)網(wǎng)卡用于VMotion，一個(gè)網(wǎng)卡用于連接ISCSI存儲(chǔ)），以實(shí)現(xiàn)VMotion（動(dòng)態(tài)遷移功能）、HA（高可用）、DRS（動(dòng)態(tài)資源管理）等高級(jí)特性。

第四步，遷移原有系統(tǒng)，利用VMware Converter工具對(duì)原有系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)機(jī)克隆，將原先的物理服務(wù)器，轉(zhuǎn)化為虛擬服務(wù)器。

第五步，創(chuàng)建不同操作系統(tǒng)的模板，根據(jù)需要快速部署新的系統(tǒng)。

4 結(jié)束語

服務(wù)器虛擬化的實(shí)施使我校數(shù)據(jù)中心的服務(wù)和管理水平更上了一個(gè)臺(tái)階，并且完全的更換了數(shù)據(jù)中心的計(jì)算以及傳統(tǒng)的存儲(chǔ)訪問的模式，提升了我校數(shù)據(jù)中心的工作效率以及提高了應(yīng)用系統(tǒng)的服務(wù)質(zhì)量。減少了對(duì)物理服務(wù)器的需求，實(shí)施一年多來，陸續(xù)上了很多的應(yīng)用，只需在平臺(tái)上利用模板快速新建虛擬機(jī)即可，未新增物理服務(wù)器，并將多臺(tái)老的DELL 2950停止使用，將其上的應(yīng)用遷移到虛擬機(jī)平臺(tái)，減少了服務(wù)器的數(shù)量，減少了用電量，提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)了集群內(nèi)的所有虛擬機(jī)資源統(tǒng)一分配調(diào)度；動(dòng)態(tài)的在線遷移虛擬機(jī)，使得應(yīng)用系統(tǒng)所提供的服務(wù)的連續(xù)性得到了保證，并且有效的防止了單點(diǎn)故障的產(chǎn)生，一年中除了停電原因，沒有出現(xiàn)影響應(yīng)用系統(tǒng)使用的故障，非?？煽?。

參考文獻(xiàn)

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[2]何坤源.VMwarevSphere5.0虛擬化架構(gòu)實(shí)戰(zhàn)指南[M].北京：人民郵電出版社，2014.

作者單位

陜西國防工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西省西安市710300