褚利（94580部隊(duì)　蚌埠　233000）

VMware虛擬軟件在軍訓(xùn)網(wǎng)數(shù)據(jù)服務(wù)中的應(yīng)用

褚利
（94580部隊(duì)蚌埠233000）

摘要目的探討VMware虛擬化平臺(tái)在軍訓(xùn)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心建設(shè)與管理中的應(yīng)用方式。方法分析傳統(tǒng)數(shù)據(jù)建設(shè)模式的弊端和主流服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品特點(diǎn)，選擇VMware虛擬化平臺(tái)方案建設(shè)新一代數(shù)據(jù)中心。結(jié)果采用VMware虛擬化平臺(tái)建設(shè)數(shù)據(jù)中心能夠在降低綜合運(yùn)行成本的同時(shí)，優(yōu)化數(shù)據(jù)中心管理，有效保障信息系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。結(jié)論VMware虛擬化平臺(tái)適應(yīng)新一代數(shù)據(jù)中心的建設(shè)與管理。

關(guān)鍵詞VMware虛擬軟件數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化

隨著軍隊(duì)院校教學(xué)訓(xùn)練和管理方式的變革，其整體運(yùn)行方式越來(lái)越依賴于校園網(wǎng)，在教學(xué)訓(xùn)練、科研管理、飛行教官培訓(xùn)、信息資源管理等業(yè)務(wù)工作中，網(wǎng)絡(luò)信息化的供需矛盾日益突出。近年來(lái)，為滿足教學(xué)訓(xùn)練的短期需求，各種信息管理系統(tǒng)、應(yīng)用服務(wù)平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件得以實(shí)施應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用服務(wù)器數(shù)量快速增長(zhǎng)。在信息化帶來(lái)方便的同時(shí)，系統(tǒng)維護(hù)管理成本不斷加大，服務(wù)器采用獨(dú)立方式部署帶來(lái)的問(wèn)題導(dǎo)致局部應(yīng)用服務(wù)中斷，影響正常的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行；服務(wù)器資源利用率偏低，網(wǎng)絡(luò)資源分配不合理；安全控制、數(shù)據(jù)備份和系統(tǒng)遷移困難等諸多問(wèn)題不斷呈現(xiàn)。這些都催生出虛擬化數(shù)據(jù)服務(wù)將在軍訓(xùn)網(wǎng)中得到廣泛應(yīng)用。

一、虛擬化技術(shù)

虛擬化技術(shù)正在改變著整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)，并對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理方式帶來(lái)前所未有的變革，可以說(shuō)其已經(jīng)成為當(dāng)今業(yè)界最為重要，并將成為未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)最具影響力的IT技術(shù)之一。

對(duì)服務(wù)器的虛擬化較為普遍的定義［1］是：在硬件和操作系統(tǒng)之間引入了虛擬化層，又稱虛擬機(jī)監(jiān)視器，將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，虛擬化層允許多個(gè)操作系統(tǒng)同時(shí)運(yùn)行在一臺(tái)物理服務(wù)器上，動(dòng)態(tài)分配和共享所有可用的物理資源，如CPU、內(nèi)存、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，讓一臺(tái)服務(wù)器變成幾臺(tái)甚至上百臺(tái)相互隔離的虛擬服務(wù)器。通過(guò)引入虛擬化層，使得操作系統(tǒng)和應(yīng)用可以從硬件上分離出來(lái)，打包成獨(dú)立的、可移動(dòng)的虛擬機(jī)，不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、磁盤等硬件設(shè)備變成可以動(dòng)態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡(jiǎn)化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合，讓IT服務(wù)對(duì)業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。

二、Vmware虛擬化技術(shù)

當(dāng)前服務(wù)器虛擬化平臺(tái)主要包括VMware（公司名稱）的vSphere，微軟的Hyper-V和Citrix的Xen Server。VMware vSphere主要采用的是單片式管理程序設(shè)計(jì)，如圖1所示。這就需要管理程序?qū)υO(shè)備驅(qū)動(dòng)程序進(jìn)行識(shí)別，并由“管理程序?qū)印必?fù)責(zé)管理，相對(duì)于微軟的Hyper-V和Citrix的Xen Server所采用的微內(nèi)核式管理程序架構(gòu)虛擬化組件的控制方式，vSphere無(wú)需借助操作系統(tǒng)來(lái)完成，這也是單片式方案最突出的優(yōu)勢(shì)。而且無(wú)需為運(yùn)行在“控制層”中的組件安裝安全補(bǔ)丁，管理和維護(hù)更加方便高效，成為眾多客戶在實(shí)現(xiàn)虛擬化時(shí)的首選技術(shù)［1］。

VMware vSphere主要采用分布式部署方式，在物理硬件設(shè)備之上首先部署的是vSphere虛擬化層，各項(xiàng)架構(gòu)服務(wù)于應(yīng)用服務(wù)都包含在vSphere的ESXi服務(wù)器中實(shí)現(xiàn)，這些資源與服務(wù)又統(tǒng)一由VMware vCenter進(jìn)行統(tǒng)一管理和調(diào)度，其總體架構(gòu)如圖2所示。

1、VMware vSphere ESXi簡(jiǎn)介

VMware vSphere ESXi虛擬化管理程序體系支持多個(gè)虛擬機(jī)共享硬件資源，性能可以達(dá)到甚至在某些情況下超過(guò)本機(jī)的吞吐量，專為運(yùn)行虛擬機(jī)、最大限度降低配置要求和簡(jiǎn)化部署而設(shè)計(jì)。只需幾分鐘時(shí)間便可完成從安裝到運(yùn)行虛擬機(jī)的全過(guò)程，特別是下載并安裝預(yù)配置虛擬設(shè)備的時(shí)候運(yùn)行速度快捷。ESXi服務(wù)器為其上層的操作系統(tǒng)及應(yīng)用提供了一個(gè)穩(wěn)定、高效、安全的運(yùn)行環(huán)境，并提供諸如虛擬網(wǎng)絡(luò)、存儲(chǔ)管理、內(nèi)存CPU資源調(diào)度等相關(guān)功能的支持。

2、VMware vCenter Server簡(jiǎn)介

VMware vCenter是VMware vSphere套件中一個(gè)強(qiáng)大的主機(jī)和虛擬機(jī)集中管理組件，也是vSphere的高級(jí)功能，只有在vCenter下才可以配置并實(shí)現(xiàn)，而且vSphere許多管理模塊只能集成安裝在vCenter環(huán)境中，無(wú)法獨(dú)立安裝運(yùn)行，通過(guò)對(duì)vCenter的管理可以對(duì)一臺(tái)或者多臺(tái)VMware vSphere進(jìn)行管理配置，因此VMware vCenter是VMware vSphere的主要管理平臺(tái)。與其他管理平臺(tái)相比，極大地提升了對(duì)虛擬環(huán)境的控制。VMware vCenter Server提高了虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)每個(gè)級(jí)別上的集中控制和可見(jiàn)性，通過(guò)主動(dòng)管理發(fā)揮vSphere的潛能，將vSphere打造為具有可伸縮、可擴(kuò)展、高可用的虛擬化平臺(tái)。

三、基于VMware的虛擬化數(shù)據(jù)中心建設(shè)

1、數(shù)據(jù)中心虛擬化的應(yīng)用部署

數(shù)據(jù)中心虛擬化就是打破原有物理結(jié)構(gòu)之間的隔斷，將物理資源轉(zhuǎn)變?yōu)檫壿嬌峡芍苯诱{(diào)控管理的資源。在完成虛擬化建設(shè)后，預(yù)計(jì)可將各種硬件資源透明地運(yùn)行在各種物理平臺(tái)上，資源的管理都將按照邏輯方式進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)資源的自動(dòng)化分配，如圖3所示的虛擬化應(yīng)用方案。

虛擬化部署實(shí)例如下：選擇使用VMware EXi軟件與2 臺(tái)IBM服務(wù)器、2臺(tái)DFT存儲(chǔ)為軟硬件平臺(tái)，把服務(wù)器虛擬化為20臺(tái)虛擬服務(wù)器，取代以前各系統(tǒng)獨(dú)立的服務(wù)器。

數(shù)據(jù)中心日常管理主要通過(guò)VMware vCenter Server對(duì)數(shù)據(jù)中心的虛擬服務(wù)器實(shí)現(xiàn)有效的管理，如虛擬服務(wù)器的建立、動(dòng)態(tài)資源的配置、系統(tǒng)資源的監(jiān)控和虛擬機(jī)遷移等。將多臺(tái)虛擬服務(wù)器建立一個(gè)群集，當(dāng)群集中的任何一臺(tái)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，vSphere HA［2］（使群集具備High Availability功能）和DRS（分布式資源調(diào)度程序）將使該主機(jī)上運(yùn)行的所有虛擬機(jī)立刻在統(tǒng)一群集的其他主機(jī)上重新啟動(dòng)，如圖4所示的虛擬服務(wù)器資源映射過(guò)程。每個(gè)虛擬機(jī)都呈現(xiàn)為一個(gè)完整的系統(tǒng)，如圖5所示，是應(yīng)用VMware VCenter Server工具對(duì)虛擬服務(wù)器管理的操作界面截圖［3］。

2、數(shù)據(jù)中心虛擬化部署的效益分析

對(duì)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)虛擬化部署實(shí)施后，對(duì)服務(wù)器和其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的需求大大減少，機(jī)房環(huán)境變得更加易于管理。通過(guò)vCenter可以管理到虛擬化涉及的各服務(wù)層，從管理角度看，虛擬平臺(tái)環(huán)境一目了然，運(yùn)行狀態(tài)、功能信息等可隨時(shí)掌控，所有可管理的內(nèi)容都容納在vCenter之中?？煽吹教摂M化集群之內(nèi)的參數(shù)配置、運(yùn)行狀態(tài)、邏輯關(guān)系等信息。數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性顯著提升，運(yùn)行成本大大降低，數(shù)據(jù)中心虛擬化部署的效益分析如表1所示［4］，可概括為以下四點(diǎn)：

表1　虛擬化實(shí)施前后效果對(duì)比

（1）降低投資成本：服務(wù)器虛擬化減少了物理服務(wù)器的數(shù)量，通過(guò)將原物理服務(wù)器整合，提高服務(wù)器的硬件使用率，降低購(gòu)置成本；改變了單臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行單個(gè)服務(wù)的現(xiàn)狀，有效走出網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期大量購(gòu)置服務(wù)器和建設(shè)基礎(chǔ)設(shè)施的誤區(qū)。

（2）減少綜合能耗，運(yùn)行成本降低，通過(guò)表1數(shù)據(jù)可以看出，服務(wù)器虛擬化后，機(jī)柜空間占用縮減80%，功率消耗降低75%。降低了數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的空間需求，也減輕了機(jī)房制冷系統(tǒng)的壓力，同時(shí)UPS的電力供應(yīng)壓力得到有效緩解。

（3）簡(jiǎn)化管理，提高資源利用率。通過(guò)虛擬服務(wù)器的管理平臺(tái)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配，集中管理模式使得網(wǎng)絡(luò)管理員從簡(jiǎn)單機(jī)械的重復(fù)操作中解脫出來(lái)，極大地降低了網(wǎng)管的工作量，簡(jiǎn)化網(wǎng)上服務(wù)的部署、管理和維護(hù)工作，提升了網(wǎng)管的便捷度，降低管理支出和運(yùn)行成本。

4）降低單點(diǎn)故障率，提高系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性和穩(wěn)定性。服務(wù)器合并后降低了所需要管理的物理服務(wù)器數(shù)量，極大地降低了單點(diǎn)故障率，通過(guò)虛擬化高可靠集群（HA）有效保障了系統(tǒng)運(yùn)行的連續(xù)性，構(gòu)建具有透明負(fù)載均衡、動(dòng)態(tài)遷移、故障自動(dòng)隔離、系統(tǒng)自動(dòng)重構(gòu)的高可靠服務(wù)器應(yīng)用環(huán)境。

四、結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)兩年來(lái)軍訓(xùn)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和使用，虛擬化技術(shù)為網(wǎng)絡(luò)信息化建設(shè)提供了穩(wěn)定高效的技術(shù)支持，推進(jìn)了數(shù)字化校園建設(shè)的進(jìn)程。但服務(wù)器虛擬化只是網(wǎng)絡(luò)虛擬化應(yīng)用技術(shù)的一部分，未來(lái)軍訓(xùn)網(wǎng)虛擬化技術(shù)應(yīng)用的方向主要集中在網(wǎng)絡(luò)虛擬化、服務(wù)器虛擬化和存儲(chǔ)虛擬化等方面。

參考文獻(xiàn)

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Research on the Application of the VMware Virtual Software in DataCenter Construction in the Military Training Network

Chu Li
（94580 RegimentBengbu233000）

AbstractObjective to explore the application method of the VMware virtual platform in construction and management of the datacenter in the Military Training Network.Methods Through analyzing the shortcomings of the traditional data construction pattern and the main server virtual products，the VMware virtualization platform was selected to construct a new-generation datacenter. Results Application of the VMware virtual platform in datacente rconstruction in the Military Training Network reduced the overall operation costs and optimized management of the datacenter，which ensured the stability in the operation of the information system.Conclusion The VMware virtual platform is suitable for construction and management of a new-generation datacenter in the Military Training Network.

KeywordsVMwareDatacenterServer virtualization

中圖分類號(hào)TP311；TP399

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B

文章編號(hào)160203-7202

作者簡(jiǎn)介

褚利，1962年11月，高級(jí)工程師、碩士，研究方向網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)。