◆郭延勇

（華電國際電力股份有限公司萊城發(fā)電廠 山東 271100）

分析服務器虛擬化技術在數據中心建設中的具體運用

◆郭延勇

（華電國際電力股份有限公司萊城發(fā)電廠 山東 271100）

服務器虛擬化技術在數據中心建設的應用逐漸走向成熟化。本文首先簡要介紹了傳統服務器存在的問題，在其基礎上討論了服務器虛擬化技術運用的優(yōu)勢，最后以VMware為例，通過建立冗余虛擬環(huán)境來實現故障快速恢復以及系統快速遷移，實踐證明該技術在數據中心建設的應用具有高效性以及可行性。

服務器；虛擬化；數據中心

0 前言

傳統的服務器的應用比較單一，不僅管理復雜，而且利用率也不是很高，如果機器出現故障，需要花費大量的時間來恢復。在科學技術快速發(fā)展的時代背景下，要求新型的虛擬化技術不僅具有管理簡單化優(yōu)勢，而且還要在一定程度上控制好建設成本[1]。本文主要探討了傳統服務器存在的問題，并分析服務器虛擬化技術在數據中心建設中的具體運用。

1 傳統服務器存在的問題

1.1 資源利用率較低

通常情況下，如果采用傳統模式，想要搭建一個平臺需要7臺至8臺服務器，按照級別的不同，對應的網站大約有40個。通常情況下，在數據中心當中一臺服務器只能使得一個操作系統得以有效運行，而操作系統于應用程序之間的關系也是一對一的關系，通過相關統計其資源利用率不會高于20%，使得大部分資源沒有得到充分利用，處于閑置狀態(tài)的時間比較長[2]。除此之外，數據中心的空間會逐漸呈現出不足狀態(tài)，并且服務器的數量也會有所增長，從而增加了設備的密度。

1.2 管理缺乏簡單化、故障恢復時間長

大部分服務器均為獨立服務器，這種模式加大了服務器的管理難度，并且很多服務器沒有使用冗余設計，一旦一臺服務器發(fā)生故障，那么該平臺對應的業(yè)務將不能夠繼續(xù)開展下去，只能停止等待其恢復到正常狀態(tài)，但是需要大量的人力以及物力，由于時間過長造成了平臺業(yè)務的嚴重影響。除此之外，還不利于系統的備份以及數據的備份。

1.3 成本較高、消耗功能較大

由于平臺業(yè)務逐漸擴大，需要服務器的數量逐漸增加，所以每一年都需要一大筆資金用于服務器的購置以及維護，并且該費用呈現出了遞增的趨勢。除此之外，散熱問題以及機房能耗問題也隨之突顯出來，所以還要加大機房散熱以及能源消耗資金的投入。

1.4 軟硬件兼容性較差

對于應用程序、操作系統以及硬件平臺來說，不僅復雜，而且種類比較多，使得軟硬件兼容性較差，問題發(fā)生比較頻繁。在舊的硬件平臺上沒有辦法安裝新軟件，不僅如此，該平臺上的代碼轉移到新的硬件平臺上也存在一定困難，因此最大的問題就是遷移系統。

2 在數據中心建設中運用服務器虛擬化技術的優(yōu)勢

2.1 提升系統的整體運行效率

通過使用服務器虛擬技術代替了傳統模式，不再處于“一對一”運行狀態(tài)，而是將幾臺服務器結合起來，組成了一臺虛擬服務器，其中所有服務器的運行均具有一定的獨立性，可以安裝自身所需的應用軟件以及操作系統[3]。實踐證明，虛擬化技術的應用可以有效提高硬件資源的利用率，一般情況下其利用率在60%到80%之間。所以，該項技術可以提升系統的整體運行效率。

2.2 控制運行成本

傳統服務器模式需要服務器的數量非常多，使得年耗電量呈現出上升趨勢，并且還要做好散熱工作，導致成本增加。由于虛擬技術逐漸融入到人們的生活當中，很多應用系統隨之產生，并且引進了很多服務器，這就要求機房必須有足夠的空間，而且在一定程度上增加了后期的設備維護工作量。服務器虛擬化技術的應用可以彌補傳統模式存在的不足，減少了服務器的數量同時，也降低了后期的維護成本以及運營成本。

2.3 智能化管理模式

虛擬服務器采取的是的分布式電源管理模式，具有智能化分配電能的功能，從而有效節(jié)約了能源消耗。與此同時，該服務器在分配硬件資源時還具有一定的動態(tài)特性，可以實時監(jiān)控所有虛擬服務器，一旦出現負載過重的情況，其他處于閑置狀態(tài)的虛擬服務器資源經過系統命令會借轉到該服務器上，使得繁重的任務得以重新分配。

2.4 提高系統的安全性

為了確保數據中心服務器可以正常運行，必須提高系統的安全性。然而服務器虛擬化技術在安全性方面也具有獨特的優(yōu)勢。（1）虛擬服務器屬于一個獨立的體系，與硬件沒有關系，在部署好虛擬機以后，通過使用虛擬機軟件，可以獲取相應的文件。如果系統出現故障，通過讀取虛擬機文件就可以在很短的時間內得以恢復。（2）由于虛擬服務器自身具有動態(tài)遷移功能，可以縮短物理服務器與虛擬服務器之間遷移所需的時間，而且如果在檢測過程中發(fā)現物理服務器發(fā)生故障，利用虛擬服務器可以在很短時間內，將其重要文件轉移到另外一臺運行正常的物理服務器上，從而保證系統的連續(xù)運行。因此，該設備可以有效提高系統的安全性。

3 服務器虛擬化系統平臺的建設

3.1 服務器功能需求

數據中心作為一種共享服務平臺，其應用系統主要包括三大基礎平臺、統一授權認證平臺、辦公系統等。因此服務器的功能需求為:郵件系統以及對應的DNS服務器均處于連續(xù)運行狀態(tài)；確保平臺主頁的安全性以及二級網站的安全性。除此之外，通過使用服務器虛擬化技術，可以使得系統管理更加便利。

3.2 服務器虛擬化技術應用方案設計與實施

在設計服務器虛擬化技術應用方案時，需要考慮到以下幾個方面：依據系統功能需求，將不同的操作系統以及應用軟件分別安裝到相應的虛擬服務器當中，與此同時還需要考慮一些指標，例如并發(fā)數、負載等，確保所有種類資源的分配具有一定的合理性，除此之外，還需要考慮后期的虛擬機數量擴增等問題。為了達到故障快速恢復以及系統快速遷移的目的，本文通過建立冗余虛擬環(huán)境來實現。

一個具體的體系結構可以對系統的組成部件進行更加準確的定義，而且還可以充分體現出部件與部件之間的關系，本著一致性的原則，有助于系統的功能實現，從而使得預期需求可以與建立的系統得以匹配。如圖1所示為系統平臺架構圖。

圖1 系統平臺架構圖

本文以VMware為例，讓該系統軟件在物理服務器上運行，并且配備了一臺管理服務器，為了達到共享存儲設備、CPU、網絡以及內存的目的，創(chuàng)建了11臺以上的虛擬機。服務器虛擬化架構的組成部分不僅包括虛擬管理服務器、物理服務器管理軟件，同時還包括物理服務器以及虛擬服務器，除此之外，還包括存儲設備以及交換設備。經過服務器對虛擬機進行合理部署、啟動以及遷移操作，在一定程度上提升了監(jiān)控系統的性能以及利用率，如果系統出現故障，系統會自動發(fā)出通知，同時還會以email的形式發(fā)出警報。其自身的有效訪問控制可以使得系統始終處于安全環(huán)境當中。另外，系統硬盤上還會集成LDAP服務器或者活動目錄。

原本需要幾十臺服務器才能夠完成的業(yè)務，本文設計的方案搭建出來的虛擬機系統只需要幾臺服務器就可以實現預期目標，大多數運營的業(yè)務都可以遷移至虛擬服務器。該虛擬機可以根據系統功能需求，對虛擬架構軟件采取統一調配的處理措施，從而滿足應用對系統資源的相關需求，并且使得資源得以穩(wěn)定運行，進一步提升了系統的整體資源利用率。本文設計的應用方案可以為學生提供一個良好的學習環(huán)境，讓學生獨立完成學習內容。不僅如此，教師還可以利用此方案來完成實驗網絡教學，根據實際需求來對虛擬服務器進行合理分配，任務完成以后再將其收回。

4 總結

隨著服務器虛擬化技術的快速發(fā)展，人們對其服務以及應用的需求有所提高，所以建立一個高效的虛擬化環(huán)境是數據中心發(fā)展的必然趨勢。目前吸引人們眼球的“云計算”與虛擬化技術之間存在相輔相成的關系，所以該項技術的應用前景非常廣闊。本文在討論傳統服務器存在的問題以后，對服務器虛擬化技術的優(yōu)勢進行了簡要介紹，最后以實例驗證該技術具有的優(yōu)勢。

[1]葉建輝.服務器虛擬化技術在高校數據中心的應用探究[J].赤峰學院學報(自然版)，2016.

[2]林秀.虛擬化技術在企業(yè)數據中心中的應用[J].電信快報，2011.

[3]付平武.服務器虛擬化在校園網數據中心的應用[J].長江大學學報(自科版)，2013.