淺談服務(wù)器虛擬化技術(shù)在高校機(jī)房中的應(yīng)用

貴州師范學(xué)院 萬(wàn)蓮友

一、服務(wù)器虛擬化的概念

服務(wù)器虛擬化將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺(tái)服務(wù)器變成幾臺(tái)甚至上百臺(tái)相互隔離的虛擬服務(wù)器，我們不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O等硬件變成可以動(dòng)態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡(jiǎn)化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合，讓IT對(duì)業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。服務(wù)器虛擬化主要分為以下三種：一是“一虛多”、二是“多虛一”、三是“多虛多”。“一虛多”是一臺(tái)服務(wù)器虛擬成多臺(tái)服務(wù)器，即將一臺(tái)物理服務(wù)器分割成多個(gè)相互獨(dú)立、互不干擾的虛擬環(huán)境?！岸嗵撘弧本褪嵌鄠€(gè)獨(dú)立的物理服務(wù)器虛擬為一個(gè)邏輯服務(wù)器，使多臺(tái)服務(wù)器相互協(xié)作，處理同一個(gè)業(yè)務(wù)?！岸嗵摱唷钡母拍睿褪菍⒍嗯_(tái)物理服務(wù)器虛擬成一臺(tái)邏輯服務(wù)器，然后再將其劃分為多個(gè)虛擬環(huán)境，即多個(gè)業(yè)務(wù)在多臺(tái)虛擬服務(wù)器上運(yùn)行。

二、虛擬機(jī)系統(tǒng)

VMWare虛擬機(jī)軟件是一個(gè)“虛擬PC”軟件，它使你可以在一臺(tái)機(jī)器上同時(shí)運(yùn)行二個(gè)或更多Windows、DOS、LINUX系統(tǒng)。與“多啟動(dòng)”系統(tǒng)相比，VMWare采用了完全不同的概念。多啟動(dòng)系統(tǒng)在一個(gè)時(shí)刻只能運(yùn)行一個(gè)系統(tǒng)，在系統(tǒng)切換時(shí)需要重新啟動(dòng)機(jī)器。

三、虛擬化技術(shù)在高校機(jī)房中的應(yīng)用

傳統(tǒng)部署存在的不足：

（1）低可用性 傳統(tǒng)模式下，每個(gè)服務(wù)器相當(dāng)于一個(gè)單機(jī)，因而涉及到內(nèi)存擴(kuò)容，操作系統(tǒng)升級(jí)，V碼升級(jí)，軟件更新等需要重啟服務(wù)器的情況等，會(huì)造成服務(wù)中斷，且往往重啟服務(wù)器的時(shí)間都較長(zhǎng)。

（2）低兼容性 當(dāng)涉及到需要變更系統(tǒng)或者應(yīng)用的存儲(chǔ)位置時(shí)候，對(duì)新硬件的兼容性要求較高。

（3）高成本 無(wú)論是服務(wù)器本身的需求成本，還是其因數(shù)量多所需的電力，人力，空間，時(shí)間等成本都較虛擬化情況下的高出許多。

（4）較大的管理難度 傳統(tǒng)模式下，服務(wù)器數(shù)量多，無(wú)論是應(yīng)用還是部署時(shí)間都會(huì)增加，而且一旦出現(xiàn)故障，處理起來(lái)的時(shí)間勢(shì)必會(huì)更長(zhǎng)

（5）低效率 當(dāng)服務(wù)器維護(hù)需要重啟的時(shí)候，重啟一臺(tái)虛擬機(jī)遠(yuǎn)比重啟一臺(tái)服務(wù)器所花費(fèi)的時(shí)間少得多，也注定了虛擬化能夠提供更好的服務(wù)，具有更高的效率

（6）高故障率 服務(wù)器的故障大多以硬件故障偏多。各類數(shù)據(jù)資源以虛擬機(jī)的形式存在可以明顯降低故障率

四、機(jī)房服務(wù)器虛擬化

高校機(jī)房虛擬化大致分為以下兩類：

（1）設(shè)施虛擬化 將存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)等虛擬化。存儲(chǔ)虛擬化即整合物理存儲(chǔ)設(shè)備邏輯接口并將其提供給用戶，以便用戶訪問(wèn)數(shù)據(jù)資源，如磁盤陣列技術(shù)等；網(wǎng)絡(luò)虛擬化則為用戶提供虛擬的網(wǎng)絡(luò)連接，如虛擬專用網(wǎng)vpn等。

（2）系統(tǒng)跟應(yīng)用的虛擬化 系統(tǒng)的虛擬化可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)物理機(jī)上虛擬出多臺(tái)虛擬機(jī)的情況，實(shí)現(xiàn)操作系統(tǒng)與物理硬件的分離。而應(yīng)用虛擬化則是將應(yīng)用程序跟操作系統(tǒng)解耦合，為應(yīng)用程序提供一個(gè)虛擬的運(yùn)行環(huán)境。

五、服務(wù)器虛擬化在貴州師范學(xué)院圖書館新館建設(shè)中的應(yīng)用

1.貴州師范學(xué)院圖書館目前的狀況

貴州師范學(xué)院圖書館一直采用的是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心架構(gòu)模式，每增加一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用時(shí)，往往需要增加一臺(tái)服務(wù)器。目前貴州師范學(xué)院圖書有館CNKI中國(guó)學(xué)術(shù)期刊、CNKI博碩士論文庫(kù)、人大復(fù)印報(bào)刊資料全文數(shù)據(jù)庫(kù)、萬(wàn)方學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫(kù)等18種中外文數(shù)據(jù)庫(kù)，以及中國(guó)山地民族數(shù)據(jù)庫(kù)，館藏?cái)?shù)目數(shù)據(jù)庫(kù)等自建數(shù)據(jù)庫(kù)，還有金盤圖書館集成管理系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、廣告機(jī)發(fā)布系統(tǒng)、自助借還機(jī)、全覆蓋監(jiān)控系統(tǒng)等等一系列現(xiàn)代化設(shè)施，而這每一項(xiàng)設(shè)施的應(yīng)用無(wú)不依賴于獨(dú)立的服務(wù)器。館內(nèi)現(xiàn)有8臺(tái)新購(gòu)服務(wù)器以及1臺(tái)舊服務(wù)器，用一個(gè)老舊的KVM在各個(gè)服務(wù)器之間進(jìn)行切換。為了各系統(tǒng)及應(yīng)用能夠正常使用，采用的是數(shù)據(jù)庫(kù)混裝的方式：即幾個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)安裝在同一臺(tái)服務(wù)器上，幾種或者幾十種服務(wù)需在同一臺(tái)服務(wù)器中開啟。服務(wù)器的利用率很低，且常常因?yàn)橛布收系葘?dǎo)致服務(wù)中斷、影響各數(shù)據(jù)庫(kù)的正常運(yùn)行，有時(shí)候甚至因?yàn)閿?shù)據(jù)庫(kù)與數(shù)據(jù)庫(kù)之間服務(wù)沖突，導(dǎo)致A數(shù)據(jù)庫(kù)能用而B數(shù)據(jù)庫(kù)卻不能正常使用的情況，各大廠商的數(shù)據(jù)庫(kù)更新也時(shí)有不留神波及到其他的數(shù)據(jù)庫(kù)的情況，致使系統(tǒng)穩(wěn)定性較差，管理工作難度升級(jí)，管理工作量直線上升，有時(shí)候A數(shù)據(jù)庫(kù)故障排查了幾個(gè)小時(shí)甚至更長(zhǎng)時(shí)間才發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的根本原因是由于B廠商數(shù)據(jù)更新而關(guān)掉了其關(guān)鍵的服務(wù)，而這項(xiàng)服務(wù)的關(guān)閉導(dǎo)致A不能正常的運(yùn)行。

2.若采用服務(wù)器虛擬化技術(shù)的情況

若將服務(wù)器虛擬化，使軟件、應(yīng)用等和硬件相互分離，即在操作系統(tǒng)與硬件之間加入一個(gè)虛擬化軟件層VMM，通過(guò)空間上的分割、時(shí)間上的分時(shí)以及模擬，將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，向上層操作系統(tǒng)提供一個(gè)與它原先期待一致的服務(wù)器硬件環(huán)境VM(Virtual Machine，虛擬機(jī))，使得上層操作系統(tǒng)可以直接運(yùn)行在虛擬環(huán)境上，并允許具有不同操作系統(tǒng)的多個(gè)虛擬機(jī)相互隔離，并發(fā)運(yùn)行在同一臺(tái)物理機(jī)上，就可以避免各個(gè)應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)沖突，增強(qiáng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。想象一下，每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)置身于獨(dú)立的虛擬機(jī)中，彼此之間互不干擾，這一臺(tái)服務(wù)器就相當(dāng)于幾十臺(tái)服務(wù)器的功效，這極大的提高的服務(wù)器的利用率，為備份，維護(hù)等工作也提供了較大便利，安全性也得到了極大的增強(qiáng)。

六、服務(wù)器虛擬化是大勢(shì)所趨

大數(shù)據(jù)時(shí)代，云服務(wù)、虛擬化服務(wù)已然成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。虛擬化實(shí)施的步驟大致分為創(chuàng)建、部署、管理三個(gè)階段。服務(wù)器虛擬化是將虛擬化技術(shù)應(yīng)用于服務(wù)器上，從而將一個(gè)服務(wù)器虛擬成多個(gè)服務(wù)器。其核心技術(shù)主要有內(nèi)存虛擬化、CPU虛擬化、設(shè)備與I/O虛擬化等等。服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用可以優(yōu)先的提高應(yīng)用的兼容性，提高服務(wù)的可用性，降低能源消耗，減少運(yùn)營(yíng)成本，加速應(yīng)用部署等。

總之，虛擬化已然成為大數(shù)據(jù)時(shí)代重要的技術(shù)支柱之一，其技術(shù)的應(yīng)用勢(shì)必成為一種大勢(shì)而逐步普及！

[1]朱琪.服務(wù)器虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)中的應(yīng)用[J].湖北工業(yè)大學(xué).

[2]武博文.淺談虛擬化技術(shù)及服務(wù)虛擬化[J].天津輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院.

[3]張志國(guó).服務(wù)器虛擬化安全風(fēng)險(xiǎn)及其對(duì)策研究[J].山西師范大學(xué).