【摘 要】文章從分析數(shù)據(jù)中心管理面臨的問題入手，利用虛擬化技術(shù)對服務器與存儲設備進行整合，在數(shù)據(jù)中心虛擬化建設實踐的基礎上進行分析總結(jié)。筆者對如何完善長安大學虛擬化建設進行了思考。

【關(guān)鍵詞】數(shù)據(jù)中心 虛擬化 VMware 存儲 服務器

隨著互聯(lián)網(wǎng)和Web技術(shù)的興起，數(shù)據(jù)中心的戰(zhàn)略地位變得越來越重要，數(shù)據(jù)中心運行的應用越來越多，但很多應用都相互獨立，而且在使用率低下、相關(guān)隔絕的不同環(huán)境中運行。每個應用都追求性能的不斷提高，這種需要支持多個應用“孤島”的分立式基礎設施不僅難以變化和擴展，而且管理、集成、安全和備份成本很高。

傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心正變得過于復雜，成本高昂并且效率低下，數(shù)據(jù)中心的融合和虛擬化趨勢加速了資源的優(yōu)化及成本的下降。融合、虛擬化及存儲對網(wǎng)絡性能和安全都提出了更高的要求。而服務器虛擬化不僅大幅提高了服務器資源的使用率，也大幅增加了網(wǎng)絡內(nèi)部的數(shù)據(jù)業(yè)務量。運行在虛擬服務器環(huán)境下的應用，要求更低的延遲、更高的吞吐量、更加強壯的服務質(zhì)量和極高的可靠性HA。將虛擬化術(shù)應用到校園網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設中，較好地解決當前數(shù)據(jù)中心面臨的一系列問題，為數(shù)據(jù)中心服務器部署提供了一種新的解決方案。

一、數(shù)據(jù)中心管理面臨的問題

隨著長安大學信息化的不斷發(fā)展，信息化規(guī)模不斷的擴大，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心運作模式暴露出了以下幾個方面問題。

（一）硬件資源利用率低

從業(yè)務系統(tǒng)之間的兼容性與系統(tǒng)的安全性考慮，我校數(shù)據(jù)中心中各業(yè)務系統(tǒng)都在獨立的服務器上運行。但實際上服務器硬件資源利用率低，絕大多數(shù)資源處于空閑狀態(tài)；不同廠商之間的存儲設備獨立運行導致存儲資源無法整合；硬件資源嚴重浪費的同時也增加了運行成本。

（二）存在安全隱患

獨立服務器與單一存儲部署的業(yè)務系統(tǒng)存在單點故障，容錯率低。一旦服務器硬件或者存儲設備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)恢復時間過長，部分數(shù)據(jù)面臨丟失的可能，給管理人員的維護帶來很大困難的同時應用系統(tǒng)的正常運行在短時間內(nèi)也無法保障。

（三）維護管理水平低

不同的硬件平臺導致管理人員在操作時要登錄不同的設備，在日常維護中加大了管理人員的工作量，無法統(tǒng)一管理的監(jiān)控導致維護時往往處于被動狀態(tài)，同時硬件平臺的差異性系統(tǒng)備份與快速恢復帶來了極大的困難。

二、虛擬化技術(shù)

虛擬化是一種用于共享資源，使單一的物理資源劃分為許多個別獨立的資源的技術(shù)手段。反過來虛擬化也可以使得多個獨立的物理資源整合為一個統(tǒng)一的資源。虛擬化的好處是在以最小的成本，創(chuàng)造更靈活的系統(tǒng)，可以輕松地提供靈活的部署，先進的自動化，安全和易于管理的優(yōu)勢。

在數(shù)據(jù)中心的建設中虛擬化主要分為三個方面：服務器虛擬化，存儲虛擬化，網(wǎng)絡虛擬化。

（一）服務器虛擬化讓一臺服務器通過如VMware軟件，虛擬化為多臺機器。服務器虛擬化使管理人員能夠靈活地管理Server上的工作負荷，并提供相應的HA和災難恢復服務。

（二）存儲虛擬化有助于使許多存儲陣列、池和系統(tǒng)顯示為一個單一的資源，提供這些資源的無縫縮放，從而實現(xiàn)更加方便的數(shù)據(jù)遷移，提高資源利用率和簡化的管理規(guī)定。

（三）虛擬化的網(wǎng)絡是通過不同的虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)平面的虛擬化、控制平面的虛擬化和管理平面虛擬化。

長安大學數(shù)據(jù)中心虛擬化建設

本著先進、實用的原則，我校利用虛擬化和云計算技術(shù)，將學校現(xiàn)有 IT 基礎架構(gòu)轉(zhuǎn)變成基于VMware vSphere的私有云，從而讓 IT系統(tǒng)能夠通過服務級別自動化提高控制力。降低資金成本和運營成本并最大限度提高 IT 效益，同時保留選擇任何應用程序、操作系統(tǒng)或硬件的自由。

通過將學校信息系統(tǒng)移植到云計算環(huán)境，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，提高業(yè)務系統(tǒng)的處理性能，系統(tǒng)上線等候時間，提高服務質(zhì)量和服務水平。目前我校數(shù)據(jù)中心虛擬化已建設主要包括兩個部分：服務器虛擬化與存儲虛擬化。

（一）服務器虛擬化

我校服務器的虛擬化采用目前應用較廣且比較成熟的VMware虛擬化基礎架構(gòu)，針對我校應用特性所需要的功能，考慮到可靠性的需要，配置了四臺四路服務器做為基本運行平臺，其中每兩臺為一組部署集群，利用VMware HA高可用性。其所有虛擬機均會得到保護，使虛擬機在主機發(fā)生故障之后可以自動重新啟動。

（二）存儲虛擬化

我校于2012年完了服務器虛擬化項目，通過將應用系統(tǒng)部署于虛擬化服務器中取得了非常好的成效，但隨著業(yè)務系統(tǒng)和數(shù)據(jù)的快速增長，系統(tǒng)存儲磁盤老化，存儲單點故障隱患不斷提升。考慮到部分重要應用運行的連續(xù)性與數(shù)據(jù)的安全性，我校采用了硬件vplex作為存儲虛擬化整合平臺。通過存儲虛擬化平臺對現(xiàn)有存儲資源以及新購存儲設備進行虛擬化，實現(xiàn)統(tǒng)一管理，節(jié)約開支；保證核心業(yè)務系統(tǒng)的高數(shù)據(jù)安全，高連續(xù)可用，任何物理設備故障，甚至單臺陣列徹底失效都不會影響到業(yè)務系統(tǒng)的正常運行。

通過對數(shù)據(jù)中心存儲虛擬化的建設，應用系統(tǒng)只需要訪問虛擬化存儲，而不需要直接管理后端的具體的存儲系統(tǒng)；通過存儲虛擬化，對異構(gòu)存儲系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，同時對于重要的應用系統(tǒng)達到兩臺存儲之間雙活，對數(shù)據(jù)進行跨存儲的本地及遠程保護，統(tǒng)一管理接口和訪問接口。

結(jié)束語

建設長安大學校園私有云是今后幾年我校信息化建設的重點工作，而虛擬化技術(shù)作為私有云的具體實踐者在我校已經(jīng)開始被使用。服務器虛擬化，存儲虛擬化都已經(jīng)相對成熟。經(jīng)過幾年來對虛擬化技術(shù)的探索和實踐，對數(shù)據(jù)中心虛擬化的實施部署、備份恢復等方面都有了充足的經(jīng)驗。今后我校將進一步擴大虛擬化集群規(guī)模，進校內(nèi)云平臺建設，在完善數(shù)據(jù)中心虛擬化平臺建設的同時探索虛擬化桌面應用，以服務于師生教學、科研任務為目標，探索符合數(shù)字化校園發(fā)展的云計算、云服務平臺建設之路。

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