企業(yè)虛擬化平臺(tái)的構(gòu)建與應(yīng)用

薛穎

摘要：隨著企業(yè)信息化建設(shè)的高速發(fā)展，應(yīng)用系統(tǒng)越來(lái)越多，如何提高硬件資源的利用效率，提高信息安全水平，減少系統(tǒng)的運(yùn)行成本成為一個(gè)企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。該文對(duì)使用vmware軟件建立虛擬化平臺(tái)進(jìn)行了研究和探索，以幫助企業(yè)解決上述問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：服務(wù)器；虛擬化；數(shù)據(jù)中心

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）10-0104-02

1 概述

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，企業(yè)對(duì)信息化建設(shè)的步伐不斷加快，應(yīng)用系統(tǒng)越建越多，需要的服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量也在不停增加，與此同時(shí)給企業(yè)帶來(lái)了巨大的資源消耗和維護(hù)成本。而虛擬化技術(shù)正是一種可以幫助企業(yè)節(jié)約資源，提升數(shù)據(jù)中心運(yùn)行效率，降低運(yùn)營(yíng)成本的有效方式[1]。

2 虛擬化的概念

在計(jì)算機(jī)中，虛擬化（英語(yǔ)：Virtualization）是一種資源管理技術(shù)，它采用軟硬件分區(qū)、聚合、部分或者完全模擬、分時(shí)復(fù)用等方法來(lái)管理計(jì)算資源、構(gòu)造一個(gè)或多個(gè)計(jì)算環(huán)境[2]。換句話說(shuō)，虛擬化技術(shù)將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存及外部存儲(chǔ)等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出一種邏輯視圖，使用戶可以用比原來(lái)的組態(tài)更好的方式來(lái)利用這些資源。而虛擬出來(lái)的邏輯視圖不受現(xiàn)有的資源架設(shè)方式，地域或物理配置的限制。一般虛擬化資源包括計(jì)算能力和資源存儲(chǔ)[3]。虛擬化技術(shù)與多任務(wù)以及超線程技術(shù)是完全不同的。虛擬化技術(shù)可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，每一個(gè)操作系統(tǒng)都運(yùn)行在一個(gè)虛擬的CPU或者是虛擬主機(jī)上，而且每一個(gè)操作系統(tǒng)中都有多個(gè)程序運(yùn)行。

3 虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

3.1 減少硬件及運(yùn)行成本的投資

通過(guò)將多個(gè)操作系統(tǒng)和應(yīng)用進(jìn)行整合，減少了物理服務(wù)器的數(shù)量，提高了服務(wù)器及其CPU的利用率，避免了過(guò)度部署，從而降低了硬件購(gòu)置成本和運(yùn)行維護(hù)成本，包括節(jié)省了數(shù)據(jù)中心的空間、機(jī)柜、耗電量，以及服務(wù)器、存儲(chǔ)設(shè)備、制冷設(shè)備的購(gòu)買投入。

3.2 簡(jiǎn)化維護(hù)工作，提高運(yùn)營(yíng)效率

虛擬化技術(shù)通過(guò)將服務(wù)器、存儲(chǔ)的整合及網(wǎng)絡(luò)的劃分整合，把原來(lái)分散的硬件資源集中起來(lái)，統(tǒng)一管理，簡(jiǎn)化了管理維護(hù)工作。同時(shí)，在創(chuàng)建虛擬機(jī)模板后，需要增加新的應(yīng)用時(shí)，只用通過(guò)模板生成新的虛擬機(jī)，再安裝所需應(yīng)用即可，大大加快了新服務(wù)器和應(yīng)用的部署，縮短了服務(wù)器重建和應(yīng)用加載的時(shí)間。由于采用動(dòng)態(tài)資源管理，虛擬化還能使管理者提前規(guī)劃資源的增長(zhǎng)，進(jìn)行硬件維護(hù)和升級(jí)，使得客戶和應(yīng)用的需求快速地被響應(yīng)。

3.3 提高業(yè)務(wù)的連續(xù)性和容災(zāi)能力

虛擬化技術(shù)可以提高服務(wù)器的業(yè)務(wù)連續(xù)性和容災(zāi)備份能力。虛擬機(jī)的虛擬磁盤(pán)其實(shí)是一些文件，管理員通過(guò)備份可以在需要時(shí)快速恢復(fù)這些文件。虛擬化軟件能夠在不中斷服務(wù)的情況下，將正在運(yùn)行的工作負(fù)載從一臺(tái)虛擬機(jī)轉(zhuǎn)移到另一臺(tái)虛擬機(jī)，企業(yè)不用再因?yàn)榫S護(hù)服務(wù)器而終止業(yè)務(wù)的運(yùn)行。在發(fā)生硬件故障時(shí)，虛擬化軟件能夠在其他主機(jī)上實(shí)時(shí)接管虛擬機(jī)，不需要重啟，對(duì)業(yè)務(wù)也沒(méi)有影響，更不會(huì)丟失數(shù)據(jù)。

4 虛擬化系統(tǒng)的實(shí)施

湖北省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院（以下簡(jiǎn)稱交規(guī)院）創(chuàng)建于1960年3月，是全國(guó)交通行業(yè)中門(mén)類齊、規(guī)模大的甲級(jí)綜合性交通科技型企業(yè)。作為一家交通領(lǐng)域的知名公司，在經(jīng)過(guò)數(shù)年的IT發(fā)展后，信息化已經(jīng)滲透到業(yè)務(wù)的各個(gè)部門(mén)，中心機(jī)房的運(yùn)轉(zhuǎn)情況已經(jīng)直接影響到公司的各項(xiàng)工作。

4.1 VMware 解決方案

采用VMware軟件將整個(gè)IT架構(gòu)進(jìn)行層次劃分，主要?jiǎng)澐譃樗牟糠郑簯?yīng)用層、服務(wù)器硬件資源層、網(wǎng)絡(luò)層和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層。

數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層：主要采用集中的中央存儲(chǔ)系統(tǒng)，利用一套Netapp的FAS2000雙控磁盤(pán)陣列實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和數(shù)據(jù)交換的統(tǒng)一集中數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，同時(shí)配備相關(guān)的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)管理及備份軟件實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的中央存儲(chǔ)，確保數(shù)據(jù)的安全。

網(wǎng)絡(luò)層：利用兩臺(tái)光纖交換機(jī)構(gòu)建與新的架構(gòu)相匹配的區(qū)域存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，確保服務(wù)器與存儲(chǔ)設(shè)備的安全高效訪問(wèn)，防止因?yàn)閱吸c(diǎn)故障造成應(yīng)用系統(tǒng)的癱瘓。

服務(wù)器硬件資源層：該層主要功能為將服務(wù)器硬件資源虛擬化，構(gòu)建虛擬層后，對(duì)服務(wù)器硬件資源統(tǒng)一進(jìn)行動(dòng)態(tài)分配，確保高效的利用服務(wù)器資源。利用兩臺(tái)性能較好的IBM X3850服務(wù)器安裝VMware軟件，通過(guò)虛擬化軟件將服務(wù)器資源整合，統(tǒng)一分配和管理，達(dá)到硬件資源的高效利用。

應(yīng)用層：該層架構(gòu)在服務(wù)虛擬層上，構(gòu)建眾多的應(yīng)用系統(tǒng)，對(duì)外提供服務(wù)。

4.2虛擬化的實(shí)施

根據(jù)以上配置，首先將兩臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化，即在兩臺(tái)IBM X3850服務(wù)器上安裝VMware虛擬化軟件VMware Esx Server，同時(shí)配置有關(guān)的IP地址和VLAN信息以及Serviceconsole的有關(guān)信息。將兩臺(tái)服務(wù)器分別通過(guò)雙光纖連接到光纖交換機(jī)，再通過(guò)光纖交換機(jī)連接到存儲(chǔ)設(shè)備。

在部署完服務(wù)器虛擬化軟件VMware Esx Server之后，用戶就可以通過(guò)訪問(wèn)Esx Server對(duì)應(yīng)的WEB端口，下載安裝VMware Virtual Center（虛擬機(jī)管理中心軟件）在同一個(gè)管理界面進(jìn)行操作和監(jiān)控多臺(tái)服務(wù)器，以及通過(guò)用戶名和密碼訪問(wèn)已經(jīng)虛擬化了的服務(wù)器。

將已有內(nèi)部信息系統(tǒng)、RTX服務(wù)系統(tǒng)、防病毒服務(wù)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件管理系統(tǒng)、檔案查詢系統(tǒng)和DNS服務(wù)器等數(shù)各類應(yīng)用系統(tǒng)從各自的物理服務(wù)器遷移到虛擬機(jī)中，虛擬機(jī)的部署可以采用2種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)：

1）使用VMware的遷移工具（Vmware Converter）將舊系統(tǒng)直接遷移到虛擬架構(gòu)中，轉(zhuǎn)換過(guò)程不會(huì)影響原有服務(wù)器的運(yùn)行，轉(zhuǎn)換完成后可以測(cè)試應(yīng)用在虛擬機(jī)上的運(yùn)行效果，符合運(yùn)行條件后再把原服務(wù)器停掉，將虛擬機(jī)上線運(yùn)行；

2）重新安裝虛擬機(jī)，并在新的虛擬機(jī)上重新部署應(yīng)用系統(tǒng)。VMware具有的模板技術(shù)可以大大減少該項(xiàng)工作的工作量。首先對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行規(guī)劃，安裝一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的虛擬機(jī)，裝好操作系統(tǒng)及必要的軟件，然后將該虛擬機(jī)轉(zhuǎn)化為模板。通過(guò)該模板部署后面需要生成的虛擬機(jī)，一般情況下部署一臺(tái)新的虛擬機(jī)只需要2分鐘。這種方法比用戶重新配置一臺(tái)虛擬機(jī)要節(jié)省很多的時(shí)間和人力資源。

VMware vSphere Client管理界面如圖：

4 分析與總結(jié)

虛擬化技術(shù)的應(yīng)用不僅能為企業(yè)節(jié)省大量的信息化建設(shè)成本，還能有效的推進(jìn)綠色I(xiàn)T的理念，減少能源消耗及熱量的排放，同時(shí)也為信息化的管理工作帶來(lái)了革命性的改變[4]。作為“智慧的信息技術(shù)”的重要組成部分，虛擬化與云計(jì)算的結(jié)合也必將成為當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域備受矚目的熱點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 許俊良.Vmware服務(wù)器虛擬化解決方案[J].信息系統(tǒng)工程，2013（4）：54-64.

[2] 虛擬化技術(shù)[EB/OL]. http：//baike.baidu.com/link？url=qQk4LWKxjfljq_SIraT4TjDcngdJAmwVYN58MRYBBWh0FG 1Qr4wxOUA8y0k8oxtG.

[3] 魯立，李功權(quán).油田企業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化技術(shù)綜述[J].計(jì)算機(jī)時(shí)代，2015（3）：18-20.

[4] 王欣.VMware軟件虛擬化研究及應(yīng)用[J].數(shù)據(jù)通信，2007（3）：49-50.