徐霞

（長江職業(yè)學院 湖北省武漢市 430074）

伴隨著全球信息化技術(shù)的快速普及，人們對于虛擬化技術(shù)的重視程度日漸加深，在現(xiàn)代諸多領(lǐng)域之中也獲得應用。當代虛擬化技術(shù)在發(fā)展中歷經(jīng)了多個環(huán)節(jié)，首先是純軟件虛擬化階段，其次是純硬件虛擬化階段，最后是通過利用硬件設(shè)施對虛擬化發(fā)展提供輔助的階段。服務器虛擬化技術(shù)的本質(zhì)是將虛擬化的軟件加載到主機之上，從而達到在一臺主機之上可以實現(xiàn)多個不同虛擬機同時運行的技術(shù)。另外，不同的虛擬機程序相互之間并不存在著互相干擾問題，能夠?qū)⑽锢韺用嫠a(chǎn)生的限制予以突破，強化利用服務器硬件設(shè)備的效率，將維護和保養(yǎng)服務器系統(tǒng)時的成本支出降到最低，實現(xiàn)整合服務器端數(shù)據(jù)的目的。

1 整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計思路

1.1 整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)總體框架

在服務器端利用虛擬化技術(shù)可以最大限度的整合資源，提升利用服務器資源的質(zhì)量和效率，為管理服務器提供有力支持。為了有效整合服務器數(shù)據(jù)，加快提升利用服務器端數(shù)據(jù)的效率，在設(shè)計以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)的整合服務端數(shù)據(jù)系統(tǒng)時，強化與虛擬化技術(shù)相結(jié)合完成設(shè)計工作。設(shè)計完成的整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的基本框架結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1：整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)基本框架圖

整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)可以大體劃分為三個部分。第一部分是整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的客戶終端。客戶終端其實質(zhì)是整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的操作終端，客戶通過使用客戶終端完成運行系統(tǒng)的工作任務。在操作的過程中主要通過圖形文字相結(jié)合的方式作出展示，完成相關(guān)的操作指令下達。

第二部分是服務器端。該終端所包含的內(nèi)容主要是視圖服務器以及整合數(shù)據(jù)服務器兩部分。服務器端所需要落實的工作內(nèi)容歸納總結(jié)為三種類型。

（1）管理數(shù)據(jù)信息，基于各個不同的節(jié)點，完成數(shù)據(jù)信息的采集工作，同時需要實現(xiàn)接收數(shù)據(jù)、整合數(shù)據(jù)和存儲數(shù)據(jù)操作。

（2）完成來自于客戶端下達的操作執(zhí)行任務。同時將客戶端所需要的數(shù)據(jù)信息快速提供。

（3）對所有節(jié)點在運動過程中的狀態(tài)作出監(jiān)測。

第三部分是采集數(shù)據(jù)信息單元。在整合數(shù)據(jù)信息的服務器節(jié)點上安裝整合數(shù)據(jù)信息的程序組件。

1.2 整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能模塊

想要完整的實現(xiàn)整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功能，在系統(tǒng)之中將需要通過使用提取參數(shù)模塊、存儲數(shù)據(jù)模塊以及數(shù)據(jù)圖形整合模塊三個功能模塊予以實現(xiàn)。各個功能模塊在系統(tǒng)當中所實現(xiàn)的功能與不同模塊之間的聯(lián)系如圖2 所示。

從圖2 可以得知，三個功能模塊之間呈現(xiàn)出相互影響的狀態(tài)。提取數(shù)據(jù)性能參數(shù)模塊的組成結(jié)構(gòu)分為三個部分，分別為掃描多線程子模塊、提取異常信息子模塊以及明確數(shù)據(jù)性能子模塊。在整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，明確數(shù)據(jù)性能模塊的功能實現(xiàn)主要是得益于整合數(shù)據(jù)守護程序構(gòu)件。

圖2：整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能模塊關(guān)系圖

存儲數(shù)據(jù)信息的模塊組成結(jié)構(gòu)分為四個部分，分別為整合數(shù)據(jù)信息子模塊、存儲數(shù)據(jù)信息子模塊、數(shù)據(jù)報警子模塊、管理用戶數(shù)據(jù)子模塊。存儲數(shù)據(jù)信息子模塊所實現(xiàn)的主要功能是整合與存儲服務器終端的數(shù)據(jù)信息，并且對用戶信息以及報警信息作出動態(tài)性監(jiān)測。在數(shù)據(jù)檔案中，將物理機節(jié)點與虛擬機域兩者至今的部署數(shù)據(jù)信息做好存儲，在管理檔案中存儲數(shù)據(jù)信息，均需要通過使用XML 格式予以實現(xiàn)。

數(shù)據(jù)圖形整合與展示模塊的組成結(jié)構(gòu)分為三個部分，分別為對數(shù)據(jù)信息和圖形作出展現(xiàn)子模塊、數(shù)據(jù)信息報警子模塊以及傳達操作命令子模塊。通過使用將整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)所整合完成的數(shù)據(jù)信息作出展示，同時將相關(guān)的操作指令作出傳達。

2 整合服務器端數(shù)據(jù)的流程分析

設(shè)定具有可行性的整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)，能夠為實現(xiàn)服務器數(shù)據(jù)整合提供支持。為了保證整合數(shù)據(jù)資源的合理性，使得數(shù)據(jù)信息日漸完備，加快推進服務器端數(shù)據(jù)信息的使用效率，歸納與理順整合服務器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)整合流程尤為關(guān)鍵。如圖3 所示。

圖3：數(shù)據(jù)整合基礎(chǔ)流程圖

3 虛擬數(shù)據(jù)中心的管理架構(gòu)設(shè)計

3.1 設(shè)計網(wǎng)絡架構(gòu)

VMware Infrastructure 能夠為系統(tǒng)提供一種解決虛擬網(wǎng)絡元素的措施，形成的問題解決方案相對較為簡單，如同物理網(wǎng)絡環(huán)境一般，由此以來將會更將簡單的將虛擬網(wǎng)絡建設(shè)在虛擬數(shù)據(jù)中心，并且可以將在物理網(wǎng)絡環(huán)境中所出現(xiàn)的多種不同的限制因素予以突破[1]。設(shè)計完成的虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

PAM4技術(shù)在光通信應用中的系統(tǒng)分析………………………………………………………朱梅冬，陸建鑫 24-4-33

圖4：虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖

通過圖4 可以得知，虛擬的網(wǎng)絡環(huán)境，同樣能夠為相關(guān)的網(wǎng)絡環(huán)境提供所需要的網(wǎng)絡元素。與物理機相同，不同的虛擬機均具有專屬vNIC，雖然vNIC 是虛擬的，但是它能夠與以太物理網(wǎng)卡相同，具有專屬MAC 地址和IP 地址。并且在操作的過程中，可以利用標準或者是設(shè)備驅(qū)動程序?qū)崿F(xiàn)應用程序與操作系統(tǒng)兩者之間的信息通訊，設(shè)備驅(qū)動程序需要完成VMware 優(yōu)化才可以投入使用。所以，在實際的通信環(huán)節(jié)，使用人員幾乎感覺不到與用戶展開數(shù)據(jù)交換的設(shè)備本質(zhì)上是一臺虛擬機[2]。

在端口位置執(zhí)行策略的時候，通過使用相關(guān)而配置實現(xiàn)，并且可以將網(wǎng)絡的可用性、安全性予以強化，控制網(wǎng)絡流量和網(wǎng)絡分段的功能可以分為以下幾個方面。

（1）安全選項。通過對雜亂模式作出控制、更改MAC地址以及偽信號實現(xiàn)虛擬機當中的網(wǎng)卡所具備的功能。

（2）VLAN 支持。允許通過利用虛擬網(wǎng)絡實現(xiàn)與物理VLAN 之間的連接，或者是對QOS 策略予以支持。

（3）調(diào)整流量。在對流量作出管理的時候，可以通過脈沖大小、峰值帶寬以及平均帶寬作出設(shè)置。

（4）網(wǎng)卡成組。為了能夠在最短的時間內(nèi)將流量進行分擔或者是發(fā)生故障的時候提供切換的功能。

3.2 設(shè)計虛擬中心存儲架構(gòu)

VMware VMFS 是為了將虛擬機文件進行存儲，屬于性能較高的集群文件系統(tǒng)。在虛擬磁盤文件中存儲虛擬機數(shù)據(jù)文件，這些虛擬機文件不僅能夠集中存儲，還可以在虛擬服務器本地完成存儲。這樣以來，任何ESX Server 均可以選擇使用共享存儲設(shè)備實施存儲，在對所有的虛擬機進行訪問的時候，可以選擇使用VMFS 實現(xiàn)[3]。

在設(shè)置讀寫文件權(quán)限的時候，常規(guī)文件系統(tǒng)相對比較嚴格，在對讀寫文件系統(tǒng)進行訪問的時候，只能夠允許在特定時間內(nèi)使用特定服務器。常規(guī)文件系統(tǒng)作為整個虛擬中心的性能較高的群集文件系統(tǒng)，VMware VMFS 能夠?qū)崿F(xiàn)較多ESX Serve 在相同的時間內(nèi)完成對同一個虛擬機存儲的相關(guān)讀寫任務。為了有效規(guī)避多臺服務器對虛擬機發(fā)出啟動指令的情況，需要VMFS 具備鎖定磁盤的功能，倘若是在集群之中出現(xiàn)服務器故障的時候，將會解除在其服務器上的磁盤鎖定。這樣將會使得該服務器上的虛擬機被移動到其他的物理服務器設(shè)備上。當在集群上仍舊存在著運轉(zhuǎn)正常的虛擬服務器的時候，將會使得故障主機虛擬機重新啟動[4]。VMware VMFS 群集文件系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一些相對新穎和獨特的分布式服務，但前提是分布式服務要以虛擬化作為基礎(chǔ)。在共享存儲設(shè)備中存儲虛擬機數(shù)據(jù)，其他的數(shù)據(jù)資料將會在本地磁盤中進行存放，若是需要將虛擬機進行遷移，管理人員不必修改虛擬機存儲的配置[5]。

通過使用多種不同的虛擬層組合形成VMware Infrastructure 存儲架構(gòu)，進而將物理存儲子系統(tǒng)的差異性與復雜性作出隱藏。存儲數(shù)據(jù)的過程可以比作為設(shè)備存儲的過程，通過使用合適的方式基于虛擬服務器上的虛擬機合理的分配存儲設(shè)備的空間[6]。

3.3 集中式管理的相關(guān)措施分析

在VMware Infrastructure 套件中，VMware VirtualCenter作為其重要組件，其虛擬機和主機十分強大，在集中管理企業(yè)虛擬架構(gòu)的時候，具有積極意義。單獨管理虛擬機服務器的時候，利用VMware VirtualCenter 的時候，可以選擇不使用Service Console 命令予以實現(xiàn)[7]。在集中式管理虛擬服務器的時候，可以選擇通過圖形化管理的界面進行實現(xiàn)，其中包含有對虛擬服務器優(yōu)化處理，對相關(guān)配置合理調(diào)整，強化監(jiān)督和管理虛擬服務器?？梢怨芾矶喾N不同規(guī)模的虛擬數(shù)據(jù)中心，同時在管理活動中獲得較高的效率，實現(xiàn)遷移的自動化、保證管理界面更加簡潔，強化中心服務器的安全性能[8]。通過對虛擬服務器以及虛擬機性能展開動態(tài)性監(jiān)測，能夠快速部署虛擬機位置。

Virtual Center 組成組件有很多，分別有VI Web Access、VirtualCenter 數(shù)據(jù)庫、VirtualCenter Management Server、VI Client、VirtualCenterAgent 等。Virtual Center 和ESX Sever 兩者之間的相互通信，在本質(zhì)上是通過使用ESX Sever 代理與Virtual Center 代理而實現(xiàn)的，其代理實現(xiàn)通信功能主要是借助于使用VIAPI 和虛擬主機代理[9]。詳細如圖5 所示。

圖5：虛擬主機代理圖

4 基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)實踐應用

4.1 測試基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)功能

對設(shè)計完成的基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)各個功能模塊在使用過程中的穩(wěn)定性能和實用性能作出分析，對其整合數(shù)據(jù)的性能展開探究，得到的結(jié)果如表1 所示。

表1：基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)功能模塊運行結(jié)果表

從表1 中可以得知，設(shè)計完成的基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)相關(guān)性能，并且可以實現(xiàn)相應的應用要求。

4.2 測試基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)效率

通過使用設(shè)計完成的基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)多線程，對掃描的時間進行采集，整合單個節(jié)點數(shù)據(jù)信息、采集數(shù)據(jù)的存儲時間等多個角度[10-11]。測試系統(tǒng)效率的結(jié)果如表2 所示。

表2：測試基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)效率結(jié)果表

將本文設(shè)計的基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)與以XML 異構(gòu)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)和以PDI 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)實施對比。這兩種系統(tǒng)的各測試節(jié)點的硬件配置情況與運行環(huán)境配置情況如表3 所示。

表3：兩種系統(tǒng)的相關(guān)配置參數(shù)表

以XML 異構(gòu)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)和以PDI 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)效率的結(jié)果如表4 所示。

表4：測試以XML 異構(gòu)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)效率結(jié)果

通過表2、表3、表4 和表5 的結(jié)果顯示，基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)、整合數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)以及顯示的時候，其所消耗的時間均不超過以XML 異構(gòu)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)和以PDI 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)。特別是基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)在整合被監(jiān)測物理點數(shù)據(jù)的時候，其節(jié)點平均消耗的時間均低于其他兩種系統(tǒng)。由此可以得出，基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)的時候所消耗的時間較少，并且擁有較高的效率。

表5：測試以PDI 數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)效率結(jié)果

5 結(jié)語

本文就當前服務器段數(shù)據(jù)整合時較低效率和較差安全性能的問題展開探究，通過運用虛擬化技術(shù)，完成基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)的設(shè)計工作。設(shè)計完成的系統(tǒng)管理對象為物理節(jié)點和虛擬機，通過借助于服務器端整合數(shù)據(jù)信息，對客戶端的相關(guān)命令進行執(zhí)行，同時要對物理節(jié)點的狀態(tài)展開監(jiān)測。另外還可以借助于使用網(wǎng)絡監(jiān)督控制軟件對服務器端數(shù)據(jù)實施采集與整合。本文通過設(shè)計基于虛擬化技術(shù)的服務器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)實踐分析，得知其對提升數(shù)據(jù)信息的利用率，提升數(shù)據(jù)安全性具有積極意義。