邱健

【摘 要】隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，信息容量的不斷擴(kuò)增以及信息服務(wù)化的擴(kuò)大，信息服務(wù)器的數(shù)量也隨之增加，由此也引發(fā)了一系列問(wèn)題。例如系統(tǒng)管理及維護(hù)越來(lái)越復(fù)雜，信息資源不能得到充分地利用，服務(wù)器無(wú)法及時(shí)響應(yīng)啟動(dòng)等。本文對(duì)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了深入分析，旨在提高服務(wù)器利用率，完善服務(wù)器虛擬化技術(shù)的使用，為廣大用戶提供更多的便利資源。

【關(guān)鍵詞】服務(wù)器；虛擬化技術(shù)；信息資源；應(yīng)用分析

近年來(lái)，伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬化技術(shù)在數(shù)字化信息領(lǐng)域中占領(lǐng)了一席之地。虛擬化，是指通過(guò)虛擬化技術(shù)將原本在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行的系統(tǒng)組建虛擬為多臺(tái)計(jì)算機(jī)運(yùn)行，并可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)中系統(tǒng)及應(yīng)用程序的相互獨(dú)立運(yùn)行，互不干涉，從而提高計(jì)算機(jī)資源的利用率。

1.服務(wù)器虛擬化概述

虛擬化服務(wù)器，簡(jiǎn)單來(lái)講，就是在一臺(tái)物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)相互獨(dú)立的操作系統(tǒng)，通過(guò)虛擬化的軟件將一臺(tái)物理機(jī)劃分為多個(gè)虛擬機(jī)，但同時(shí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有其各自的CPU，內(nèi)存，硬盤等虛擬的物理資源。虛擬化服務(wù)器是從邏輯角度實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理配置，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，不需要考慮后臺(tái)的硬件設(shè)施，只需要借助虛擬化服務(wù)器即可運(yùn)行自己的系統(tǒng)和軟件，同時(shí)，各個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)和軟件之間相互獨(dú)立，互不干擾，大大提高了資源的利用率。用戶僅需對(duì)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行一系列的改造即可提高IT的響應(yīng)速度及其靈活性，因此，虛擬化的服務(wù)器被越來(lái)越多的用戶所推崇。以下是常用的服務(wù)器虛擬化軟件及其技術(shù)特點(diǎn)，見表1。

2.服務(wù)器虛擬化主要的的技術(shù)

2.1 CPU的虛擬化技術(shù)

CPU的虛擬化即一個(gè)CPU模擬多個(gè)CPU運(yùn)行，多個(gè)操作系統(tǒng)可在同一個(gè)平臺(tái)進(jìn)行運(yùn)行，并且各個(gè)應(yīng)用程序間的運(yùn)行互不影響，可顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。CPU的虛擬化主要包括：（1）可將執(zhí)行指令分為多個(gè)操作，實(shí)現(xiàn)多個(gè)操作各自占用一個(gè)虛擬CPU；（2）可根據(jù)不同指令需要CPU的不同工作部位，將單個(gè)CPU模擬成多個(gè)虛擬CPU，實(shí)現(xiàn)幾個(gè)指令同時(shí)可使用一個(gè)CPU；（3）可實(shí)現(xiàn)不同用戶獨(dú)自擁有一個(gè)CPU[1]。

2.2內(nèi)存的虛擬化技術(shù)

內(nèi)存虛擬化即將多個(gè)虛擬機(jī)所需要的內(nèi)存統(tǒng)一管理，使每個(gè)虛擬機(jī)各自擁有獨(dú)立的空間，并根據(jù)配置大小消耗內(nèi)存。并且系統(tǒng)會(huì)將閑置內(nèi)存為每個(gè)正在運(yùn)行的虛擬機(jī)預(yù)留一定的物理內(nèi)存。同時(shí)VMM可將虛擬機(jī)內(nèi)存切換到磁盤，因此，虛擬機(jī)所申請(qǐng)的內(nèi)存允許超過(guò)機(jī)器的物理內(nèi)存。

2.3 I/O設(shè)備的虛擬化技術(shù)

I/O設(shè)備虛擬化技術(shù)是把真實(shí)設(shè)備包裝成多個(gè)虛擬設(shè)備給若干虛擬機(jī)使用。包括全設(shè)備虛擬化，半虛擬化及I/O的直接虛擬。

3.服務(wù)器虛擬化技術(shù)應(yīng)用分析

3.1服務(wù)器虛擬化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

對(duì)服務(wù)器進(jìn)行虛擬化改善具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）提高了服務(wù)器的利用率，服務(wù)器虛擬化通過(guò)將多項(xiàng)相互獨(dú)立的工作內(nèi)容整合至一臺(tái)服務(wù)器中，改變了傳統(tǒng)的大部分服務(wù)器利用率低的狀況，實(shí)現(xiàn)了資源的高效利用；（2）服務(wù)器虛擬化提高了業(yè)務(wù)的持續(xù)性，服務(wù)器虛擬化所具有的強(qiáng)大的信息存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)快速恢復(fù)的特性，使得對(duì)系統(tǒng)性能要求高的部分業(yè)務(wù)工作得以順利進(jìn)行；（3）服務(wù)器虛擬化可對(duì)多臺(tái)服務(wù)器進(jìn)行資源集中分配及統(tǒng)一管理，通過(guò)對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配可以自動(dòng)平衡工作負(fù)荷，將正在運(yùn)行的虛擬服務(wù)器遷移至其他服務(wù)器，對(duì)資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)配，實(shí)現(xiàn)了多個(gè)服務(wù)器間資源的共享，提高了工作效率；（4）服務(wù)器虛擬化技術(shù)將所有操作系統(tǒng)等安裝在一臺(tái)主機(jī)群集上，使計(jì)算機(jī)從用戶設(shè)備中分離出來(lái)，在數(shù)據(jù)中心對(duì)資源進(jìn)行整合，改善了管理并提高了系統(tǒng)的安全性。若隨時(shí)有新的服務(wù)引用時(shí)，用戶可在短時(shí)間內(nèi)虛擬出一臺(tái)新的服務(wù)器，并在服務(wù)器上安裝所需要的應(yīng)用程序，方便快捷；（5）虛擬化的服務(wù)器的應(yīng)用在硬件成本、能源成本、軟件成本、人力等方面的成本均有一定的節(jié)約。

3.2服務(wù)器虛擬化存在的問(wèn)題

虛擬化服務(wù)器在為用戶提供便利的同時(shí)也存在著眾多的問(wèn)題。服務(wù)器虛擬化主要存在以下問(wèn)題：（1）虛擬化服務(wù)器性能比單個(gè)物理服務(wù)器低，目前最先進(jìn)的虛擬化服務(wù)器也會(huì)給系統(tǒng)性能帶來(lái)5%-10%的性能損失；（2）傳統(tǒng)應(yīng)用出現(xiàn)故障，技術(shù)人員僅需對(duì)硬件及軟件系統(tǒng)進(jìn)行檢查即可，而當(dāng)虛擬化服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，技術(shù)人員在故障排除方面加大了難度，除需檢查硬件及系統(tǒng)外，還需對(duì)虛擬化系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行排查；（3）虛擬化服務(wù)器在購(gòu)買相關(guān)軟件許可證方面也存在一定的困難；（4）服務(wù)器虛擬化的服務(wù)存在一定的局限性，如果在不了解系統(tǒng)負(fù)載及資源使用情況的狀態(tài)下，使用虛擬化服務(wù)器可能會(huì)引起應(yīng)用系統(tǒng)的不穩(wěn)定[2]。

3.3服務(wù)器虛擬化的應(yīng)用建議

為了在很大程度上減少服務(wù)器虛擬化技術(shù)對(duì)一些單位業(yè)務(wù)造成的影響，一般情況下建議采用熱遷移的服務(wù)器，對(duì)熱遷移服務(wù)器使用失敗的服務(wù)器，可采用冷克隆的方式進(jìn)行遷移。其次，虛擬機(jī)在使用時(shí)易出現(xiàn)一些安全風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題：（1）虛擬機(jī)的資源共享技術(shù)為其帶來(lái)了一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，當(dāng)VMM本身存在一些漏洞被攻擊時(shí)，記憶造成虛擬機(jī)的移除，這對(duì)虛擬機(jī)的安全造成了重大威脅；（2）傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式對(duì)每一個(gè)服務(wù)器都會(huì)有其獨(dú)立的安全防護(hù)措施，而虛擬機(jī)采用新的網(wǎng)絡(luò)模型，當(dāng)各虛擬機(jī)間同時(shí)共享硬件資源時(shí)，當(dāng)一臺(tái)虛擬機(jī)發(fā)生問(wèn)題，安全威脅就會(huì)蔓延至其他虛擬機(jī)；（3）虛擬機(jī)的濫用為引發(fā)虛擬應(yīng)用的中斷及主機(jī)的崩潰。針對(duì)以上問(wèn)題，除需增強(qiáng)VMM的安全防御策略，對(duì)虛擬機(jī)的重要性進(jìn)行分級(jí)，對(duì)不同安全等級(jí)的虛擬機(jī)采取不同管理模式，在虛擬網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部增加防火墻并嚴(yán)格監(jiān)控一些異常訪問(wèn)途徑外，還應(yīng)加強(qiáng)管理人員的安全意識(shí)，提高虛擬機(jī)的安全性能[3]。

4.結(jié)束語(yǔ)

目前很多企業(yè)及單位在處理信息資源時(shí)都存在著數(shù)據(jù)龐大及復(fù)雜的問(wèn)題，同時(shí)操作起來(lái)的話不僅工作量大而且運(yùn)營(yíng)成本高昂，因此，虛擬化服務(wù)器的應(yīng)用對(duì)一些中小企業(yè)有重大的意義。但用戶在使用之前，必須對(duì)虛擬化服務(wù)器進(jìn)行深入地了解，并對(duì)需要處理的相關(guān)信息資源進(jìn)行一定的整理，盡可能避免虛擬化服務(wù)器在使用時(shí)發(fā)生故障，使服務(wù)器虛擬化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)辦公中發(fā)揮其真正的價(jià)值。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]趙妮.服務(wù)器虛擬化技術(shù)探析[J].信息通信，2014，（4）：114.

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[3]郭春梅，孟慶森，畢學(xué)堯.服務(wù)器虛擬化技術(shù)及安全研究[J].信息網(wǎng)絡(luò)安全，2011，（9）：37.