基于虛擬化技術(shù)的企業(yè)數(shù)據(jù)中心研究

李鵬

摘要：在以信息為核心的時代，如何更有效地管理、保護、共享企業(yè)信息已成為企業(yè)發(fā)展面臨的新挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：虛擬化技術(shù);數(shù)據(jù)中心;應(yīng)用

在信息化建設(shè)中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心空間和功耗的增加，降低了企業(yè)IT基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備的管理效率，不符合新時期企業(yè)以節(jié)能減排為增長點的創(chuàng)效模式要求。而虛擬化技術(shù)為這一問題提供了答案，其在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用將變得非常必要。

一、虛擬化技術(shù)簡介

虛擬化技術(shù)在計算機技術(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，最終實現(xiàn)資源自動分配目的。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，大幅節(jié)能數(shù)據(jù)中心成本，提高企業(yè)在單位時間內(nèi)工作效率。

虛擬化技術(shù)支持虛擬化平臺構(gòu)建，在優(yōu)化IT操作基礎(chǔ)上，實現(xiàn)程序與系統(tǒng)分離目的，同時企業(yè)業(yè)務(wù)在IT環(huán)境中有序運行。虛擬化平臺系統(tǒng)具有獨立性，該平臺支持遠程操控，系統(tǒng)維護管理較方便，并且系統(tǒng)資源整合效率高。虛擬化平臺具有應(yīng)用靈活、高可用性、良好操控性、低成本、拓展性等優(yōu)點。

二、虛擬化技術(shù)分類

1、服務(wù)器虛擬化。服務(wù)器虛擬化技術(shù)可將一個物理服務(wù)器的CPU、內(nèi)存、設(shè)備、I/O等資源進行虛擬化，將一臺物理服務(wù)器虛擬成若干個虛擬服務(wù)器使用，各虛擬機擁有獨立的內(nèi)存空間和虛擬網(wǎng)卡、SCSI（小型計算機系統(tǒng)接口）控制器，運行獨立的操作系統(tǒng)，互不干擾。通過管理工具，輔以網(wǎng)絡(luò)的配合，能完成虛擬機的動態(tài)實時生成、啟動、停機、虛擬機在物理服務(wù)器群集間的遷移及調(diào)度，實現(xiàn)物理服務(wù)器及虛擬機的性能監(jiān)控等。

2、存儲虛擬化。數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)中心的核心，而存儲系統(tǒng)是數(shù)據(jù)中心最重要的組成部分。存儲虛擬化技術(shù)能屏蔽大量異構(gòu)設(shè)備的差異，向用戶提供簡單的邏輯存儲訪問接口，簡化存儲管理，提高存儲設(shè)備的利用率，優(yōu)化系統(tǒng)性能。

根據(jù)SAN中存儲虛擬化實現(xiàn)方式的不同，存儲虛擬化可劃分為三個層次：基于主機、存儲設(shè)備、存儲網(wǎng)絡(luò)。

基于存儲網(wǎng)絡(luò)的存儲虛擬化技術(shù)是當(dāng)前主流的存儲虛擬化方式，其既不是在主機一端也不是在存儲設(shè)備一端的虛擬化，而是在兩者間的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實現(xiàn)虛擬。它能完全獨立于存儲設(shè)備，通過存儲網(wǎng)絡(luò)將不同的存儲資源整合，因而被認為是真正意義上的存儲虛擬化。通過SAN數(shù)據(jù)通路和命令通路的特點，還能細分成帶內(nèi)虛擬化及帶外虛擬化。帶內(nèi)虛擬化與帶外虛擬化主要區(qū)別是前者數(shù)據(jù)和控制信號使用同一數(shù)據(jù)通路，而后者使用不同通路。

存儲虛擬化技術(shù)能向用戶提供方便訪問、任意劃分、安全穩(wěn)定、易維護的虛擬存儲系統(tǒng)，正成為存儲領(lǐng)域的核心技術(shù)。

3、網(wǎng)絡(luò)虛擬化。網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)能最大化的重用已有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，節(jié)省巨大的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資開支。網(wǎng)絡(luò)虛擬化的主要作用是將整個龐大網(wǎng)絡(luò)分割成若干個子網(wǎng)的組合，根據(jù)安全要求隔離部分子網(wǎng)，讓特定網(wǎng)絡(luò)的敏感信息不會傳送到特定子網(wǎng)之外的其他部分;還能建立安全的訪問通道，允許訪問者可靠安全地使用外部公共網(wǎng)絡(luò)連接到內(nèi)部受保護的網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)虛擬化最典型的兩種技術(shù)是VLAN及VPN。

4、桌面虛擬化。每個用戶擁有一個虛擬機，各虛擬機運行一套單獨的桌面操作系統(tǒng)，只要獲得授權(quán)，也可自行安裝模板以外的任何應(yīng)用程序。用戶終端常破認為是瘦客戶端，只負責(zé)輸入指令和信息，將遠端虛擬桌面的結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)在本地終端屏幕上回顯出來，而計算資源、數(shù)據(jù)、信息存儲在“云”端的服務(wù)器群組中。

三、虛擬化技術(shù)對企業(yè)數(shù)據(jù)中心的意義

1、提升服務(wù)器利用率。虛擬化技術(shù)的應(yīng)用對企業(yè)數(shù)據(jù)中心有著多樣化意義。①虛擬化技術(shù)一改傳統(tǒng)單服務(wù)器應(yīng)用模式，在一定程度上提高了企業(yè)數(shù)據(jù)中心機房服務(wù)器安全穩(wěn)定性。服務(wù)器虛擬化技術(shù)通過將服務(wù)器的磁盤、CPU、內(nèi)存等設(shè)備性能余量轉(zhuǎn)化為“資源池”完成對設(shè)備的集中動態(tài)管理，提高服務(wù)器利用效率。此外，虛擬化技術(shù)上產(chǎn)生的虛擬機在簡化硬件管理維護上發(fā)揮了積極效用，并在一定程度上提高了數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的可靠安全性。

2、降低中心機房能耗。隨著企業(yè)信息化建設(shè)的加快，企業(yè)中心機房IT基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施數(shù)量增加，隨之而來的服務(wù)器數(shù)量和軟件應(yīng)用種類也不斷增加，企業(yè)機房內(nèi)制冷空調(diào)、UPS、服務(wù)器等設(shè)備耗電量增加，所以，電力成本會大幅上升，嚴重增加設(shè)備能耗負擔(dān)。在服務(wù)器虛擬化技術(shù)運用下，以虛擬機形式不斷滿足企業(yè)軟件應(yīng)用需求，在一定程度上降低了服務(wù)器數(shù)量繁多帶來的電力能耗，在節(jié)約能源的同時實現(xiàn)了中心機房的高效運作。

四、虛擬化技術(shù)在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

1、集中部署企業(yè)應(yīng)用。虛擬化技術(shù)實現(xiàn)了對企業(yè)數(shù)據(jù)中心終端計算機桌面及應(yīng)用的集中部署與應(yīng)用。桌面應(yīng)用虛擬化系統(tǒng)由桌面代理虛擬機、會話管理中心、服務(wù)器資源管理中心、許可策略等組成。其中，桌面代理虛擬機是數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)資源的重要載體，為企業(yè)數(shù)據(jù)管理提供廣泛的虛擬資源;會話管理中心負責(zé)用戶認證、調(diào)度與資源配置的控制，同時實現(xiàn)對虛擬桌面、應(yīng)用、終端間的通信。桌面應(yīng)用虛擬化實現(xiàn)了數(shù)據(jù)中心軟硬件資源的集中部署，對終端應(yīng)用部署方式進行了簡化，提高了企業(yè)軟件資源管理效率。

2、整合服務(wù)器資源。在企業(yè)數(shù)據(jù)中心，服務(wù)器分為數(shù)據(jù)存儲服務(wù)器和應(yīng)用服務(wù)器，服務(wù)器資源所對應(yīng)的服務(wù)器虛擬化又分為存儲服務(wù)器虛擬化和應(yīng)用服務(wù)器虛擬化，虛擬化數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)架構(gòu)由這兩類構(gòu)成。其中，存儲服務(wù)器虛擬化以虛擬形式表現(xiàn)和使用，實現(xiàn)了物理存儲資源的抽象化。存儲虛擬化是通過虛擬化后形成了存儲資源庫，同時將資源分配給各個應(yīng)用虛擬機。存儲服務(wù)器虛擬化為存儲硬件資源的統(tǒng)一規(guī)劃與使用提供可能。應(yīng)用服務(wù)器虛擬化將數(shù)據(jù)中心的物理服務(wù)器資源抽象化，對邏輯物理資源進一步整合，將物理資源與物理設(shè)備分隔開來，且一般安裝于核心服務(wù)器上虛擬管理軟件中。其實施包括分離、聚合、整合、應(yīng)用步驟，其中，分離及聚合為核心步驟。分離是對邏輯應(yīng)用和硬件的隔離，聚合對分離出來的邏輯物理資源以資源庫形式整合。應(yīng)用服務(wù)器虛擬化技術(shù)最終將實現(xiàn)硬件資源的聚合，達到分散使用資源的目標(biāo)。

參考文獻

[1]鄒煜.虛擬化技術(shù)在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用[J].電子科學(xué)技術(shù)，2016（05）.