李林娜,郭 蘭,楊 鴿（華北理工大學(xué)冀唐學(xué)院,河北 唐山 063300）

服務(wù)器虛擬化技術(shù)在高校中的應(yīng)用探討

李林娜,郭 蘭,楊 鴿
（華北理工大學(xué)冀唐學(xué)院,河北 唐山 063300）

摘 要：本文首先介紹了服務(wù)器虛擬化的概念和發(fā)展歷程，然后敘述了服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，最后以某高校為例，講述了服務(wù)器虛擬化在一卡通系統(tǒng)和服務(wù)器集群在高校機(jī)房統(tǒng)一管理中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：一卡通;虛擬化;服務(wù)器

1　服務(wù)器虛擬化

虛擬化（Virtualization）技術(shù)是指將計(jì)算機(jī)的物理資源如CPU、內(nèi)存和磁盤(pán)空間等進(jìn)行統(tǒng)一整合，通過(guò)虛擬軟件對(duì)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行按需分配，達(dá)到資源利用最大化的解決方案。

1.1 虛擬化技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了四個(gè)歷程

（1）虛擬化0.5時(shí)代：這個(gè)時(shí)期主要是將物理設(shè)備集中利用以增強(qiáng)服務(wù)器處理能力。

（2）虛擬化1.0時(shí)代：這一階段主要是將設(shè)備進(jìn)行動(dòng)態(tài)集中和資源共享的時(shí)代。

（3）虛擬化2.0時(shí)代：可以實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的負(fù)載均衡、自動(dòng)備份和災(zāi)難性恢復(fù)等。

（4）虛擬化3.0時(shí)代：具有服務(wù)導(dǎo)向功能，可進(jìn)行自動(dòng)控制和基于策略的成本控制功能，更加趨向于資源控制自動(dòng)化。

縱觀虛擬化的整個(gè)發(fā)展過(guò)程，歸根結(jié)底是為了充分的利用IT資源和節(jié)約投入成本，其實(shí)我們可以將虛擬化看成一種重新布置和調(diào)配資源的方法，將硬件、網(wǎng)絡(luò)和資源隔離開(kāi)，統(tǒng)一分布成不同的層次，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)、服務(wù)器和客戶端的劃分，實(shí)現(xiàn)集中管理和動(dòng)態(tài)分配，這對(duì)于應(yīng)用服務(wù)眾多的高校來(lái)說(shuō)具有重要意義。

1.2 虛擬化的方式多種多樣，主要包括以下幾種

（1）硬件虛擬化：就是用虛擬機(jī)軟件安裝在計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)上，將一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)虛擬為一臺(tái)或多臺(tái)計(jì)算機(jī)，然后在此虛擬計(jì)算機(jī)里安裝操作系統(tǒng)和其他應(yīng)用程序，應(yīng)用最多的虛擬軟件是VMware，因?yàn)橛谢A(chǔ)系統(tǒng)和虛擬系統(tǒng)，所以對(duì)硬件資源有一定的損耗。

（2）操作系統(tǒng)虛擬化：操作系統(tǒng)虛擬化是以一個(gè)操作系統(tǒng)為樣本，虛擬出多個(gè)操作系統(tǒng)，所有系統(tǒng)跟樣本系統(tǒng)一致，進(jìn)行基礎(chǔ)應(yīng)用程序配置時(shí)比較靈活，只需要對(duì)樣本機(jī)進(jìn)行更改就可以很方便的實(shí)現(xiàn)所有虛擬機(jī)的更新，同時(shí)這種虛擬化方式對(duì)硬件資源的損耗也較低，但是具有一定的局限性，如無(wú)法虛擬出不同類(lèi)型的操作系統(tǒng)等。

（3）應(yīng)用程序虛擬化：這種虛擬化方式多見(jiàn)于個(gè)人應(yīng)用，僅對(duì)單個(gè)或者多個(gè)關(guān)鍵程序進(jìn)行虛擬化備份，如注冊(cè)表、關(guān)鍵的業(yè)務(wù)程序或者數(shù)據(jù)庫(kù)等。這種虛擬化方式不受操作系統(tǒng)限制，只需要將備份軟件放置到虛擬操作系統(tǒng)便可使用，方便靈活。

2　服務(wù)器虛擬化優(yōu)勢(shì)

（1）節(jié)約成本。傳統(tǒng)的服務(wù)器應(yīng)用通常是一臺(tái)服務(wù)器只提供一套服務(wù)程序，然而面對(duì)數(shù)量逐步增多的服務(wù)程序應(yīng)用，尤其是高校中各種系統(tǒng)正在逐步完善，如果還是采取這樣的應(yīng)用方式，勢(shì)必會(huì)增加服務(wù)器的數(shù)量，增加機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)線路的負(fù)擔(dān)，加大了投入成本。虛擬化技術(shù)完全打破了這一傳統(tǒng)，利用虛擬機(jī)將多臺(tái)服務(wù)器串聯(lián)，通過(guò)虛擬機(jī)監(jiān)視器監(jiān)控系統(tǒng)空閑資源，統(tǒng)一分配，這就直接減少了服務(wù)器的投入成本，同時(shí)緩解了機(jī)房的電力負(fù)荷和制冷的負(fù)擔(dān)。

（2）可以提高服務(wù)性能，增強(qiáng)服務(wù)的可靠性。虛擬機(jī)在分布式的資源管理和集中調(diào)度過(guò)程中可以保證程序占用資源的可靠性，當(dāng)程序運(yùn)行所需資源或所占用服務(wù)器的處理器、內(nèi)存和磁盤(pán)突發(fā)故障時(shí)，虛擬機(jī)會(huì)立即分配其他備用服務(wù)器資源為該程序使用，保證程序正常運(yùn)行，使得服務(wù)器的流暢性得到保障。

3　服務(wù)器虛擬化在高校中的應(yīng)用

高校一卡通系統(tǒng)是收集和處理各種數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行信息共享的重要平臺(tái)，系統(tǒng)龐大而復(fù)雜，需要完成的功能和同時(shí)處理的事務(wù)比較繁瑣，因此需要多臺(tái)性能非常良好的服務(wù)器來(lái)同時(shí)完成程序的運(yùn)行。以某高校一卡通項(xiàng)目為例，該校共有在校生10000人，教師及其他工作人員500人，持卡人數(shù)在10000左右，一卡通系統(tǒng)終端設(shè)備800臺(tái)。一卡通系統(tǒng)中心服務(wù)器主要處理財(cái)務(wù)賬目和學(xué)生自助服務(wù)，由三臺(tái)性能良好的服務(wù)器和一臺(tái)虛擬管理機(jī)組成，虛擬機(jī)將這一套服務(wù)器統(tǒng)一整合后劃分為8個(gè)虛擬平臺(tái)，分別用于處理5個(gè)子系統(tǒng)和3個(gè)虛擬備用平臺(tái)，其中用于核心服務(wù)的虛擬平臺(tái)機(jī)配備1 顆CPU，8G內(nèi)存和1T存儲(chǔ)空間，其余五個(gè)子系統(tǒng)分配2顆CPU，20G內(nèi)存和2T的存儲(chǔ)空間。此系統(tǒng)采用SOA松耦合技術(shù)以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和可擴(kuò)展性，使得虛擬系統(tǒng)更容易維護(hù)，伸縮性更強(qiáng)。

通常情況下，高校信息管理部門(mén)會(huì)將所有服務(wù)器統(tǒng)一放置在中心機(jī)房，對(duì)各部門(mén)信息管理系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一搭建并分配網(wǎng)絡(luò)地址，隨著系統(tǒng)的不斷增多，服務(wù)器數(shù)量也在不斷增加，這就導(dǎo)致了服務(wù)器機(jī)房電力消耗和制冷裝備負(fù)荷增加，機(jī)房壓力不斷加大，而服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以完美的解決這一問(wèn)題。信息管理部門(mén)可以將所有服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一放置，通過(guò)虛擬機(jī)將所有服務(wù)器連接，分成若干等級(jí)和性能的虛擬平臺(tái)，對(duì)各部門(mén)信息管理系統(tǒng)按需分配虛擬平臺(tái)，為了增強(qiáng)對(duì)服務(wù)器的控制和管理，一般需要一臺(tái)虛擬機(jī)做Virtual Center服務(wù)器用來(lái)對(duì)多臺(tái)ESX Server服務(wù)器進(jìn)行備份、文件遷移、控制管理和虛擬機(jī)的分配建立的操作。管理員可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)Virtual Center服務(wù)器進(jìn)行操作維護(hù)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)量較小、功能比較簡(jiǎn)單的系統(tǒng)可以分配較少的CPU資源、內(nèi)存和系統(tǒng)存儲(chǔ)，對(duì)于功能比較復(fù)雜和網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)較多的系統(tǒng)可以適當(dāng)增加服務(wù)器資源的分配。

4　結(jié)語(yǔ)

服務(wù)器虛擬化的實(shí)施效果主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）提高服務(wù)器的利用率，避免了一個(gè)管理系統(tǒng)配置一個(gè)操作系統(tǒng)和一臺(tái)服務(wù)器的模式。（2）整合了異構(gòu)資源，虛擬機(jī)平臺(tái)通常支持多種操作系統(tǒng)，規(guī)避了系統(tǒng)升級(jí)或配置時(shí)的不兼容問(wèn)題。（3）縮短了服務(wù)器部署時(shí)間，可以直接通過(guò)虛擬管理機(jī)克隆虛擬平臺(tái)，節(jié)省了大量的安裝操作系統(tǒng)和配置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的時(shí)間。（4）增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免了系統(tǒng)運(yùn)行的意外中斷情況。綜上所述，服務(wù)器虛擬化技術(shù)對(duì)于高校的服務(wù)器應(yīng)用具有重要意義，相信這一技術(shù)在高校會(huì)得到更為廣泛的應(yīng)用。

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