基于虛擬化技術(shù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

杜林明 遲云強(qiáng) 金濤

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)企業(yè)數(shù)據(jù)中心，能夠彌補(bǔ)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心模式的不足，優(yōu)化數(shù)據(jù)服務(wù)效果。本文針對(duì)這一論題具體分析，希望能為技術(shù)研究者以及企業(yè)數(shù)據(jù)中心建設(shè)者提供借鑒。

一、虛擬化技術(shù)簡(jiǎn)介

虛擬化技術(shù)在計(jì)算機(jī)技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來，它在數(shù)據(jù)資源整合、物理資源高效管理方面發(fā)揮著積極作用，并且資源操作行為可被直觀觀看，最終實(shí)現(xiàn)資源自動(dòng)分配目的。這一技術(shù)與相關(guān)技術(shù)結(jié)合，有序匹配虛擬化環(huán)境，大大節(jié)能數(shù)據(jù)中心成本，提高企業(yè)在單位時(shí)間內(nèi)工作效率。

虛擬化技術(shù)支持虛擬化平臺(tái)構(gòu)建，在優(yōu)化IT操作的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)程序與系統(tǒng)分離的目的，同時(shí)，企業(yè)業(yè)務(wù)在IT環(huán)境中有序運(yùn)行。虛擬化平臺(tái)系統(tǒng)具有獨(dú)立性，該平臺(tái)支持遠(yuǎn)程操控，系統(tǒng)維護(hù)管理較方便，并且系統(tǒng)資源整合效率較高。虛擬化平臺(tái)具有應(yīng)用靈活、高可用性、良好操控性、低成本、拓展性等優(yōu)點(diǎn)。

二、企業(yè)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)需求

近年來，企業(yè)業(yè)務(wù)量不斷增多，然而業(yè)務(wù)量積累的同時(shí)，硬件服務(wù)器性能未及時(shí)優(yōu)化，這與信息化時(shí)代要求相背離，不能更好的滿足企業(yè)信息化系統(tǒng)高效管理、穩(wěn)定運(yùn)行需要?；诖耍瑧?yīng)做好數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作，設(shè)計(jì)合理的、實(shí)用的企業(yè)數(shù)據(jù)中心。下文總結(jié)、分析物理計(jì)算資源部署存在的問題。

（一）服務(wù)器延時(shí)服務(wù)

一般來講，硬件產(chǎn)品使用時(shí)間在五年左右，一旦超過規(guī)定的使用時(shí)間，那么硬件產(chǎn)品生廠商不會(huì)繼續(xù)提供技術(shù)支持和相關(guān)服務(wù)，意味著硬件產(chǎn)品出現(xiàn)故障，得不到廠家及時(shí)支持，最終硬件產(chǎn)品性能會(huì)逐漸降低。

（二）資源部署缺乏合理性

多數(shù)企業(yè)服務(wù)器為INTELX86架構(gòu)，這類服務(wù)器處理豐富資源的過程中，極易出現(xiàn)操作系統(tǒng)互相影響、系統(tǒng)兼容效果較差等現(xiàn)象，進(jìn)而威脅到企業(yè)數(shù)據(jù)信息安全性，導(dǎo)致信息系統(tǒng)運(yùn)行失去穩(wěn)定性，大大增加資源部署成本。

（三）服務(wù)器管理問題多樣

企業(yè)管理者考慮業(yè)務(wù)量日益增加這一現(xiàn)實(shí)問題，進(jìn)而提出傳統(tǒng)服務(wù)器更換這一要求，然而服務(wù)器采購(gòu)應(yīng)提供充足資金，并相應(yīng)創(chuàng)新管理方式，針對(duì)性解決數(shù)據(jù)遷移問題，從中能夠看出，服務(wù)器更新、管理的難度較大。為了避免服務(wù)器性能受到影響，務(wù)必為其提供更新資金，以及合理的管理方案。

除了上述介紹的幾種問題外，業(yè)務(wù)系統(tǒng)受單機(jī)部署方式影響，一旦遇到系統(tǒng)升級(jí)、維修等操作，務(wù)必關(guān)閉系統(tǒng)電源，導(dǎo)致系統(tǒng)應(yīng)用性降低，浪費(fèi)有限的系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間?？偨Y(jié)可知，無(wú)論是從功能需求角度分析，還是從性能需求角度分析，均要?jiǎng)?chuàng)新企業(yè)數(shù)據(jù)中心，探索合理的云解決方案，大大提高物理計(jì)算資源部署效率。

三、基于虛擬化技術(shù)企業(yè)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)

（一）硬件環(huán)境

硬件環(huán)境布設(shè)的過程中，準(zhǔn)備主機(jī)服務(wù)器（Esxi）、存儲(chǔ)服務(wù)器（IBMV3500）、光交換機(jī)、8核CPU。為了保證硬件環(huán)境安全性，應(yīng)做好備用機(jī)器準(zhǔn)備工作。

（二）機(jī)房環(huán)境

首先，做好防護(hù)工作。即計(jì)算機(jī)設(shè)備運(yùn)行期間應(yīng)有效預(yù)防灰塵、雷電，以免內(nèi)部設(shè)備安全性被破壞，實(shí)際操作時(shí)，適當(dāng)安裝防靜電地板、鋪設(shè)銅箔，為其提供良好的運(yùn)行環(huán)境。然后，準(zhǔn)備UPS備用電源。針對(duì)UPS和電池組選用時(shí)，應(yīng)以設(shè)備總功率以及設(shè)備電能供應(yīng)時(shí)間為依據(jù)。最后，合理控制運(yùn)行溫度以及運(yùn)行濕度，通過配備機(jī)房專用空調(diào)，避免出現(xiàn)冗余現(xiàn)象。

（三）網(wǎng)絡(luò)環(huán)境

數(shù)據(jù)中心建設(shè)期間，應(yīng)為其提供可靠網(wǎng)絡(luò)，SAN作為專用網(wǎng)絡(luò)，具有獨(dú)立性和安全性，該網(wǎng)絡(luò)傳輸速率在3Gb/S左右，能夠滿足數(shù)據(jù)信息大量、高效傳輸需要。SAN網(wǎng)絡(luò)性能較優(yōu)，充分發(fā)揮基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢(shì)，并且網(wǎng)絡(luò)拓展性良好，操作便捷。此外，SAN網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)寬帶于數(shù)據(jù)中心，支持?jǐn)?shù)據(jù)集中備份，以免數(shù)據(jù)丟失帶來不利影響。

（四）鏡像安裝

準(zhǔn)備VMware Esxi5.5、VMware vcenter、Windouws Esrver 2008R2，SQL Server 2008R2、網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)管理工具openfiler鏡像文件，待不同類型鏡像文件準(zhǔn)備后，為其分別提供適合的安裝機(jī)器及客戶端，確保不同鏡像文件更好的發(fā)揮應(yīng)用功能，為數(shù)據(jù)中心建設(shè)工作提供可靠支持。

四、基于虛擬化技術(shù)企業(yè)數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)

（一）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效結(jié)合

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合指的是服務(wù)器虛擬化技術(shù)結(jié)合于網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，在這一過程中，物理資源虛擬化處理，并且內(nèi)存設(shè)備虛化操作，借助技術(shù)手段細(xì)分多個(gè)虛擬服務(wù)器，并為其提供獨(dú)立運(yùn)行空間，滿足用戶獨(dú)立操作需要，大大降低虛擬服務(wù)器間的干擾。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)巧妙結(jié)合，能夠合理控制虛擬服務(wù)器，全面監(jiān)督其性能。針對(duì)內(nèi)部資源整合時(shí)，為避免數(shù)據(jù)中心信息泄露，以差異功能為依據(jù)，匹配虛擬機(jī)于IP地址，能從整體上保證網(wǎng)絡(luò)安全性，促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)訪問工作順利推進(jìn)。除此之外，合理調(diào)整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化數(shù)據(jù)交換路徑，進(jìn)而能夠提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性，冗余適量增加，還能大大提高網(wǎng)速，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)管理效果。

（二）應(yīng)用虛擬遷移技術(shù)

虛擬機(jī)服務(wù)設(shè)備遷移過程中，如果出現(xiàn)遷移故障，那么應(yīng)將其連接其他載體設(shè)備，確保遷移工作順利推進(jìn)，避免數(shù)據(jù)信息泄露，從整體上提高數(shù)據(jù)信息安全性，以及服務(wù)器內(nèi)在遷移效率。虛擬遷移技術(shù)應(yīng)用之前，事先完成內(nèi)存應(yīng)用、CPU負(fù)載量、硬盤讀寫速度等內(nèi)容的遷移，確保遷移信息一致性，以此降低服務(wù)器故障，滿足虛擬機(jī)器信息共享目的，為數(shù)據(jù)處理工作奠定良好基礎(chǔ)。

（三）發(fā)揮虛擬平臺(tái)監(jiān)控作用

計(jì)算機(jī)服務(wù)器虛化操作的同時(shí)，適當(dāng)調(diào)整管控工具，以便為虛擬操作提供工具支持，確保文件備份、虛擬機(jī)創(chuàng)建、部署等工作具體落實(shí)。網(wǎng)絡(luò)虛擬交換機(jī)順利構(gòu)建，務(wù)必合理設(shè)置相關(guān)參數(shù)，適當(dāng)調(diào)配虛擬存儲(chǔ)量，確保虛擬設(shè)備正常運(yùn)行。虛擬管理工具高效利用，實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)備的妥善管理，提高資源配置效率，同時(shí)，針對(duì)虛擬管理行為可視化監(jiān)督，并提出相應(yīng)的處理措施，最終實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約目的。

（四）虛擬桌面具體應(yīng)用

虛擬桌面即對(duì)終端系統(tǒng)虛擬化操作，以此提高桌面使用效率，提高桌面靈活性，用戶能夠借助網(wǎng)絡(luò)自有訪問桌面系統(tǒng)。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化處理，最終形成獨(dú)立的桌面系統(tǒng)，支持虛擬桌面協(xié)議自由發(fā)送，需要注意的是，正確輸入用戶賬號(hào)和密碼，能夠隨時(shí)操作桌面系統(tǒng)。對(duì)比于傳統(tǒng)桌面，它能高效分配桌面資源，并且維護(hù)較方便、管理效率較高。虛擬桌面屬于數(shù)據(jù)中心獨(dú)特應(yīng)用項(xiàng)目，它在內(nèi)容復(fù)雜、管理難度較大的企業(yè)中，具有良好適用性。例如，企業(yè)招聘員工后，根據(jù)員工辦公需要，為其準(zhǔn)備相應(yīng)的桌面資源，必要時(shí)為其提供獨(dú)立顯卡，滿足新員工工作需要。這無(wú)需配備新的硬件設(shè)施，進(jìn)而能為企業(yè)節(jié)省生產(chǎn)成本，大大提高企業(yè)工作效率。虛擬桌面使用的過程中，實(shí)現(xiàn)安裝所需應(yīng)用軟件，支持?jǐn)?shù)據(jù)備份及存儲(chǔ)，避免出現(xiàn)重要數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，這對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)力提高、創(chuàng)新生產(chǎn)力增強(qiáng)有促進(jìn)意義。

五、結(jié)論

綜上所述，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)快速發(fā)展，這為虛擬化技術(shù)應(yīng)用提供了廣闊空間，同時(shí)，為企業(yè)數(shù)據(jù)信息化管理提供了機(jī)會(huì)，能夠改變傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)資源利用方式，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)資源分享目的。掌握企業(yè)數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)技巧，實(shí)現(xiàn)虛擬化技術(shù)在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，具體表現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效結(jié)合、應(yīng)用虛擬遷移技術(shù)、發(fā)揮虛擬平臺(tái)監(jiān)控作用、虛擬桌面具體應(yīng)用等方面。虛擬化技術(shù)大范圍推廣，能為企業(yè)創(chuàng)設(shè)良好環(huán)境，大大提高企業(yè)資源配置效率，增加企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，此外，能夠從整體上提升數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)水平，豐富虛擬化技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。