淺議虛擬化技術在中小企業(yè)信息化中的應用

劉常宏

摘 要：當前，隨著信息技術的飛速發(fā)展，中小企業(yè)已經(jīng)普遍把使用網(wǎng)絡和管理信息系統(tǒng)等信息技術作為提高企業(yè)競爭力的核心手段。但是由于信息技術的日新月異，軟硬件更新速度很快，導致如今廣大中小企業(yè)決策者們又面臨著諸多挑戰(zhàn)。近年來IT虛擬化技術脫穎而出，隨著軟硬件廠商的相關技術也在不斷完善、提升，虛擬化技術成為提升中小企業(yè)IT系統(tǒng)適應性、建設適應性IT基礎設施的必由之路。

關鍵詞：虛擬化;中小企業(yè);信息化

當前，隨著信息技術的飛速發(fā)展，中小企業(yè)已經(jīng)普遍把使用網(wǎng)絡和管理信息系統(tǒng)等信息技術作為提高企業(yè)競爭力的核心手段。但是由于信息技術的日新月異，軟硬件更新速度很快，導致如今廣大中小企業(yè)決策者們又面臨著諸多挑戰(zhàn)：大量應用系統(tǒng)亟需信息化系統(tǒng)支持;急切需要加快信息化系統(tǒng)對應用業(yè)務需求的響應值;缺少信息化經(jīng)費，但信息化建設需求卻與日俱增;缺少有經(jīng)驗的信息化工作人員;必須快速低成本的完成IT系統(tǒng)建設。因此，對中小企業(yè)而言，僅靠傳統(tǒng)的系統(tǒng)架構和信息化技術是難以完成這些任務的。需要探索新的解決方式。近年來IT虛擬化技術脫穎而出，隨著軟硬件廠商的相關技術也在不斷完善、提升，虛擬化技術成為提升中小企業(yè)IT系統(tǒng)適應性、建設適應性IT基礎設施的必由之路。

1 虛擬化技術

1.1 什么是虛擬化技術

在計算機用語中，虛擬化（英語：Virtualization）指的是一種信息資源管理技術，指的是把計算機中的各種實體化資源，如服務器、內(nèi)存、網(wǎng)絡及存儲等實際存在的物理設備，抽象化、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，打破了實際物理設備之間無法最大化利用資源的問題，使使用者可以以比原本的組成形態(tài)更好的方式來應用這些資源。這些資源的新虛擬出的部分是不會受現(xiàn)有資源的物理地域，架設方式或物理狀態(tài)限制。當前，一般指出的虛擬化資源包括資料存儲和計算能力兩大塊。

在實際的生產(chǎn)環(huán)境中，虛擬化技術主要用來解決高性能的物理硬件產(chǎn)能過剩和老的舊的硬件產(chǎn)能過低的重組重用，透明化底層物理硬件，從而最大化的利用物理硬件。虛擬化技術本質(zhì)上是利用物理資源封裝手段，通過虛擬化技術可以最大程度的屏蔽軟硬件資源的差異性，還可以根據(jù)需求靈活的分配資源達到減少成本的目的。

根據(jù)實現(xiàn)層次不同，虛擬化技術可分為硬件虛擬化、操作系統(tǒng)虛擬化、應用虛擬化;根據(jù)應用領域不同，虛擬化技術可分為存儲虛擬化、網(wǎng)絡虛擬化、服務器虛擬化與桌面虛擬化等。

1.2 虛擬化技術的發(fā)展歷程

在六十年代初，美國科學家克里斯托福就提出了虛擬化技術的概念，他的論述被認為是虛擬化發(fā)展的萌芽。到了九十年代，IBM公司提出了新的虛擬化高可用性服務器集群的解決方案。在IBM自家的POWER系列服務器管理程序上運行的虛擬化管理軟件使得每臺服務器的工作效率相當于十二個獨立的同等規(guī)模的服務器。隨后這項技術還應用在了IBM P系列服務器上。

現(xiàn)階段，隨著信息技術的發(fā)展，網(wǎng)絡交換領域、存儲領域以及桌面虛擬化方面等各個領域也越來越多的運用起虛擬化技術。

存儲虛擬化技術：所謂虛擬存儲技術，就是把各種不同的存儲設備有機的結合起來使用，從而得到一個容量很大的“存儲池”，可以給各種服務器進行靈活的使用，并且數(shù)據(jù)可以在各個存儲空間之間靈活相互遷移。它是把虛擬的存儲狀態(tài)與實際的物理存儲空間脫離開來表示，應用系統(tǒng)只和虛擬出來的虛擬卷交換數(shù)據(jù)，卻不用管這數(shù)據(jù)到底在哪里存放。虛擬空間和現(xiàn)實空間的對應關系只是由安裝在物理機上面的管理軟件來管理。

服務器虛擬化技術的進一步發(fā)展：就算是在歷史悠久的服務器硬件虛擬化方面，在RISC領域，IBM公司在2000年左右發(fā)布的AIX5L v5.2產(chǎn)品中實現(xiàn)了動態(tài)邏輯分區(qū)功能，它可以在不重新啟動服務器的前提下將CPU、內(nèi)存以及其他硬件設備資源分配給一個獨立的區(qū)，此種在后臺的靜默狀態(tài)的分配資源不但使對系統(tǒng)的管理輕松許多，還能有效地利用資源降低成本。

應用虛擬化技術：在桌面應用來看，開始出現(xiàn)了應用虛擬化（也稱為桌面虛擬化）的技術，該技術把應用程序的人機交互邏輯（應用程序界面、鍵盤及鼠標的操作、音頻輸入輸出、讀卡器、打印輸出等）與計算邏輯隔離開來，客戶端無需安裝軟件，通過網(wǎng)絡連接到應用服務器上，計算邏輯從本地遷移到后臺的服務器完成，實現(xiàn)應用的快速交付和統(tǒng)一管理。

網(wǎng)絡虛擬化技術：在網(wǎng)絡交換領域，虛擬交換設備可以使中小企業(yè)的網(wǎng)管們在物理交換機中使用虛擬化交換機，可以按流量、按連接數(shù)等詳細化需求對特定任務特定用戶開啟按需分配，同樣是用更少的實際物理資源滿足了不同的實際需求，降低了運營成本。

1.3 虛擬化的優(yōu)勢分析

相較于傳統(tǒng)信息技術的資源分配形式，虛擬化技術具有以下幾方面優(yōu)勢：①極大地提高了資源的利用效率。虛擬化技術把實際物理硬件設備虛擬成多個虛擬硬件，比如說可以把n塊硬盤組成磁盤陣列，再由虛擬化系統(tǒng)將它虛擬成多個機器的硬盤這些空間是相互獨立的但是又是共享的。這個資源聚合再分配的過程就是虛擬化的實質(zhì)。相比傳統(tǒng)信息化項目每個項目都要占用一臺獨立的服務器而言，虛擬化可以根據(jù)訪問情況動態(tài)分配空閑資源，減少服務器數(shù)量，優(yōu)化資源利用。②可以方便的管理和升級硬件資源。通過虛擬化管理軟件，在硬件設備的添加上也是極為方便的，只需幾個命令就可把虛擬服務器遷移到其他機器上，將設備升級后再遷移回來，全過程在前臺無任何影響，完全靜默式升級。相較于以前的硬件升級方式，虛擬化管理和升級硬件設備大大的節(jié)省了時間，提高了效率。③應用環(huán)境獨立優(yōu)化。虛擬化可以在一臺物理服務器上虛擬多個服務器，多個操作系統(tǒng)，這樣就可以使得各個系統(tǒng)之間既統(tǒng)一又獨立，既有聯(lián)系又互不影響。并且數(shù)據(jù)的備份僅僅是簡單的文件的復制。極大地降低了網(wǎng)管的工作強度，相應的也會降低資本投入。

2 中小企業(yè)信息化中面臨的問題及如何利用虛擬化解決問題

2.1 中小企業(yè)信息化中容易遇到的問題

中小企業(yè)信息化建設以及網(wǎng)絡環(huán)境的搭建、信息化資源的管理上面臨的突出問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面中。

應用系統(tǒng)數(shù)量和種類繁多，但受到不同設備之間物理距離的存在制約，各個應用系統(tǒng)之間相互隔離獨立，無法數(shù)據(jù)共享，容易形成所謂的信息孤島效應。

企業(yè)擁有數(shù)量巨大的服務器資源，占有很高成本，但是服務器資源額利用率卻很低，為了保障信息化系統(tǒng)的順暢運行，往往反復追加服務器投入，從而造成信息化成本成倍增加。

隨著系統(tǒng)和服務器的增多，網(wǎng)管人員管理任務量劇增，技術人員必須經(jīng)常性的進行軟硬件設備的部署安裝，同時拆卸或卸載舊的資源，造成巨大工作量。

由于系統(tǒng)繁雜、硬件設備不統(tǒng)一等情況造成服務保障水平以及系統(tǒng)的安全性較低。

2.2 中小企業(yè)如何利用虛擬化技術解決問題

基于以上問題，中小企業(yè)引入虛擬化技術，正是利用了虛擬化技術的特性及優(yōu)點。

可以利用服務器池的方式在實際物理機上虛擬出多臺計算機，可安裝不同操作系統(tǒng)，并且可以利用模板技術將安裝配置時間大大的縮短，單個應用系統(tǒng)的故障問題也不至于會影響到整個服務器，減小了資源管理難度。

具體來說，虛擬化具有以下優(yōu)點。

支持多種操作系統(tǒng)。支持包括windows和linux在內(nèi)的多平臺操作系統(tǒng)，并且可同時部署多個虛擬化操作系統(tǒng)，并且互不影響。

安裝部署快捷方便。利用虛擬化管理軟件，虛擬出的硬件與實際物理硬件無關，可以最大限度的保證虛擬機的硬件兼容性，部署好一臺虛擬系統(tǒng)后，可利用模板技術，快速復制出無數(shù)個新的虛擬環(huán)境，十分便捷。

虛擬化集成度高。各種軟件可以不經(jīng)過修改就可以在虛擬機運行，虛擬機可以為軟件提供隔離、遷移等功能都無需對軟件進行修改。屏蔽了底層硬件的異構性，并且支持跨平臺運行軟件。

隔離性強。不同系統(tǒng)可通過在不同的虛擬機中，互不影響的運行在一臺物理機中。可以對底層共享。

移植方便。虛擬機實例里所有文件都封裝在虛擬化系統(tǒng)特有的文件形式中。虛擬化系統(tǒng)的備份、分發(fā)等都可以通過復制虛擬機文件的方式實現(xiàn)。這也大大減少了軟件部署的繁瑣。

管理性強。虛擬化系統(tǒng)的開關機、修改硬件配置等操作，都可以通過菜單形式來實現(xiàn)。管理員可以通過程序完成虛擬化系統(tǒng)的任意操作通過管理軟件可以實現(xiàn)硬件資源的遠程管理、集中管理。

容災性強。虛擬化管理軟件可以在線將虛擬化系統(tǒng)遷移至不同的硬件設備中，遷移過程不會中斷服務，最大程度的降低了事故風險。

資源利用率高。虛擬化可將所有應用整合在少數(shù)的實際物理機中，減少了服務器硬件的數(shù)量，從而有效地減少了硬件投入，降低了能耗。

減少了PC頻繁更換成本。桌面虛擬化技術，搭配瘦客戶機可以給每個工作人員虛擬化出個人辦公用電腦。以后的硬件投入只需更新服務器端硬件，從而大大降低了頻繁購買更換個人用電腦設備的開支。

3 中小企業(yè)如何搭建虛擬化

基于虛擬化系統(tǒng)以上優(yōu)點，在構建企業(yè)信息化環(huán)境中主要可以采用以下方法。

搭建硬件池。通過搭建硬件池，可將企業(yè)全部應用整合在少數(shù)幾臺高性能服務器中，一改過去每個應用都要單獨占用一個服務切斷現(xiàn)狀。

搭建桌面虛擬化環(huán)境。中小企業(yè)信息化管理人員可以使用虛擬化管理軟件建立獨立于物理環(huán)境的桌面虛擬化，由于所有系統(tǒng)的相同性，可杜絕由于計算機硬件兼容性造成的無法安裝軟件的問題。

快速部署。利用虛擬化技術中的模板功能，可以將提前做好的操作系統(tǒng)及應用快速部署至新的虛擬化服務器中，極大提高管理效率。

提高資源共享率。中小企業(yè)還可以利用存儲虛擬化技術為每人建立起獨立的、大容量的虛擬化存儲空間。工作人員可以通過網(wǎng)絡終端遠程利用屬于自己的資源。這樣不但極大的提高了安全性也使得資源得到了綜合利用。

虛擬化技術發(fā)展越來越快、越來越完善，使得廣大中小企業(yè)必將逐步利用虛擬化系統(tǒng)進行信息化應用的管理與服務，必將成為中小企業(yè)主流的信息化解決方案。因此，廣大中小企業(yè)決策者與信息化系統(tǒng)使用人員。應盡早了解虛擬化技術及優(yōu)勢，為虛擬化技術的開展與使用做好充分的準備。