徐霞

（長(zhǎng)江職業(yè)學(xué)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(duì)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(yīng)用。當(dāng)代虛擬化技術(shù)在發(fā)展中歷經(jīng)了多個(gè)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(guò)利用硬件設(shè)施對(duì)虛擬化發(fā)展提供輔助的階段。服務(wù)器虛擬化技術(shù)的本質(zhì)是將虛擬化的軟件加載到主機(jī)之上，從而達(dá)到在一臺(tái)主機(jī)之上可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同虛擬機(jī)同時(shí)運(yùn)行的技術(shù)。另外，不同的虛擬機(jī)程序相互之間并不存在著互相干擾問(wèn)題，能夠?qū)⑽锢韺用嫠a(chǎn)生的限制予以突破，強(qiáng)化利用服務(wù)器硬件設(shè)備的效率，將維護(hù)和保養(yǎng)服務(wù)器系統(tǒng)時(shí)的成本支出降到最低，實(shí)現(xiàn)整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)的目的。

1 整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

1.1 整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)總體框架

在服務(wù)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(wù)器資源的質(zhì)量和效率，為管理服務(wù)器提供有力支持。為了有效整合服務(wù)器數(shù)據(jù)，加快提升利用服務(wù)器端數(shù)據(jù)的效率，在設(shè)計(jì)以虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)的整合服務(wù)端數(shù)據(jù)系統(tǒng)時(shí)，強(qiáng)化與虛擬化技術(shù)相結(jié)合完成設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)完成的整合服務(wù)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(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)基本框架圖

整合服務(wù)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(gè)部分。第一部分是整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的客戶終端。客戶終端其實(shí)質(zhì)是整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的操作終端，客戶通過(guò)使用客戶終端完成運(yùn)行系統(tǒng)的工作任務(wù)。在操作的過(guò)程中主要通過(guò)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(dá)。

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

（1）管理數(shù)據(jù)信息，基于各個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)，完成數(shù)據(jù)信息的采集工作，同時(shí)需要實(shí)現(xiàn)接收數(shù)據(jù)、整合數(shù)據(jù)和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)操作。

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

（3）對(duì)所有節(jié)點(diǎn)在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的狀態(tài)作出監(jiān)測(cè)。

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(wù)器節(jié)點(diǎn)上安裝整合數(shù)據(jù)信息的程序組件。

1.2 整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)功能模塊

想要完整的實(shí)現(xiàn)整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)的功能，在系統(tǒng)之中將需要通過(guò)使用提取參數(shù)模塊、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)模塊以及數(shù)據(jù)圖形整合模塊三個(gè)功能模塊予以實(shí)現(xiàn)。各個(gè)功能模塊在系統(tǒng)當(dāng)中所實(shí)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(gè)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(gè)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(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，明確數(shù)據(jù)性能模塊的功能實(shí)現(xiàn)主要是得益于整合數(shù)據(jù)守護(hù)程序構(gòu)件。

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

存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息的模塊組成結(jié)構(gòu)分為四個(gè)部分，分別為整合數(shù)據(jù)信息子模塊、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息子模塊、數(shù)據(jù)報(bào)警子模塊、管理用戶數(shù)據(jù)子模塊。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息子模塊所實(shí)現(xiàn)的主要功能是整合與存儲(chǔ)服務(wù)器終端的數(shù)據(jù)信息，并且對(duì)用戶信息以及報(bào)警信息作出動(dòng)態(tài)性監(jiān)測(cè)。在數(shù)據(jù)檔案中，將物理機(jī)節(jié)點(diǎn)與虛擬機(jī)域兩者至今的部署數(shù)據(jù)信息做好存儲(chǔ)，在管理檔案中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)信息，均需要通過(guò)使用XML 格式予以實(shí)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(gè)部分，分別為對(duì)數(shù)據(jù)信息和圖形作出展現(xiàn)子模塊、數(shù)據(jù)信息報(bào)警子模塊以及傳達(dá)操作命令子模塊。通過(guò)使用將整合服務(wù)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(shí)將相關(guān)的操作指令作出傳達(dá)。

2 整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)的流程分析

設(shè)定具有可行性的整合服務(wù)器端數(shù)據(jù)系統(tǒng)，能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)服務(wù)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(jìn)服務(wù)器端數(shù)據(jù)信息的使用效率，歸納與理順整合服務(wù)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(jì)

3.1 設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

VMware Infrastructure 能夠?yàn)橄到y(tǒng)提供一種解決虛擬網(wǎng)絡(luò)元素的措施，形成的問(wèn)題解決方案相對(duì)較為簡(jiǎn)單，如同物理網(wǎng)絡(luò)環(huán)境一般，由此以來(lái)將會(huì)更將簡(jiǎn)單的將虛擬網(wǎng)絡(luò)建設(shè)在虛擬數(shù)據(jù)中心，并且可以將在物理網(wǎng)絡(luò)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(jì)完成的虛擬數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

PAM4技術(shù)在光通信應(yīng)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(luò)結(jié)構(gòu)圖

通過(guò)圖4 可以得知，虛擬的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，同樣能夠?yàn)橄嚓P(guān)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供所需要的網(wǎng)絡(luò)元素。與物理機(jī)相同，不同的虛擬機(jī)均具有專(zhuān)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(zhuān)屬M(fèi)AC 地址和IP 地址。并且在操作的過(guò)程中，可以利用標(biāo)準(zhǔn)或者是設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)兩者之間的信息通訊，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序需要完成VMware 優(yōu)化才可以投入使用。所以，在實(shí)際的通信環(huán)節(jié)，使用人員幾乎感覺(jué)不到與用戶展開(kāi)數(shù)據(jù)交換的設(shè)備本質(zhì)上是一臺(tái)虛擬機(jī)[2]。

在端口位置執(zhí)行策略的時(shí)候，通過(guò)使用相關(guān)而配置實(shí)現(xiàn)，并且可以將網(wǎng)絡(luò)的可用性、安全性予以強(qiáng)化，控制網(wǎng)絡(luò)流量和網(wǎng)絡(luò)分段的功能可以分為以下幾個(gè)方面。

（1）安全選項(xiàng)。通過(guò)對(duì)雜亂模式作出控制、更改MAC地址以及偽信號(hào)實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)當(dāng)中的網(wǎng)卡所具備的功能。

（2）VLAN 支持。允許通過(guò)利用虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與物理VLAN 之間的連接，或者是對(duì)QOS 策略予以支持。

（3）調(diào)整流量。在對(duì)流量作出管理的時(shí)候，可以通過(guò)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(shí)間內(nèi)將流量進(jìn)行分擔(dān)或者是發(fā)生故障的時(shí)候提供切換的功能。

3.2 設(shè)計(jì)虛擬中心存儲(chǔ)架構(gòu)

VMware VMFS 是為了將虛擬機(jī)文件進(jìn)行存儲(chǔ)，屬于性能較高的集群文件系統(tǒng)。在虛擬磁盤(pán)文件中存儲(chǔ)虛擬機(jī)數(shù)據(jù)文件，這些虛擬機(jī)文件不僅能夠集中存儲(chǔ)，還可以在虛擬服務(wù)器本地完成存儲(chǔ)。這樣以來(lái)，任何ESX Server 均可以選擇使用共享存儲(chǔ)設(shè)備實(shí)施存儲(chǔ)，在對(duì)所有的虛擬機(jī)進(jìn)行訪問(wèn)的時(shí)候，可以選擇使用VMFS 實(shí)現(xiàn)[3]。

在設(shè)置讀寫(xiě)文件權(quán)限的時(shí)候，常規(guī)文件系統(tǒng)相對(duì)比較嚴(yán)格，在對(duì)讀寫(xiě)文件系統(tǒng)進(jìn)行訪問(wèn)的時(shí)候，只能夠允許在特定時(shí)間內(nèi)使用特定服務(wù)器。常規(guī)文件系統(tǒng)作為整個(gè)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(shí)間內(nèi)完成對(duì)同一個(gè)虛擬機(jī)存儲(chǔ)的相關(guān)讀寫(xiě)任務(wù)。為了有效規(guī)避多臺(tái)服務(wù)器對(duì)虛擬機(jī)發(fā)出啟動(dòng)指令的情況，需要VMFS 具備鎖定磁盤(pán)的功能，倘若是在集群之中出現(xiàn)服務(wù)器故障的時(shí)候，將會(huì)解除在其服務(wù)器上的磁盤(pán)鎖定。這樣將會(huì)使得該服務(wù)器上的虛擬機(jī)被移動(dòng)到其他的物理服務(wù)器設(shè)備上。當(dāng)在集群上仍舊存在著運(yùn)轉(zhuǎn)正常的虛擬服務(wù)器的時(shí)候，將會(huì)使得故障主機(jī)虛擬機(jī)重新啟動(dòng)[4]。VMware VMFS 群集文件系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一些相對(duì)新穎和獨(dú)特的分布式服務(wù)，但前提是分布式服務(wù)要以虛擬化作為基礎(chǔ)。在共享存儲(chǔ)設(shè)備中存儲(chǔ)虛擬機(jī)數(shù)據(jù)，其他的數(shù)據(jù)資料將會(huì)在本地磁盤(pán)中進(jìn)行存放，若是需要將虛擬機(jī)進(jìn)行遷移，管理人員不必修改虛擬機(jī)存儲(chǔ)的配置[5]。

通過(guò)使用多種不同的虛擬層組合形成VMware Infrastructure 存儲(chǔ)架構(gòu)，進(jìn)而將物理存儲(chǔ)子系統(tǒng)的差異性與復(fù)雜性作出隱藏。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的過(guò)程可以比作為設(shè)備存儲(chǔ)的過(guò)程，通過(guò)使用合適的方式基于虛擬服務(wù)器上的虛擬機(jī)合理的分配存儲(chǔ)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(jī)和主機(jī)十分強(qiáng)大，在集中管理企業(yè)虛擬架構(gòu)的時(shí)候，具有積極意義。單獨(dú)管理虛擬機(jī)服務(wù)器的時(shí)候，利用VMware VirtualCenter 的時(shí)候，可以選擇不使用Service Console 命令予以實(shí)現(xiàn)[7]。在集中式管理虛擬服務(wù)器的時(shí)候，可以選擇通過(guò)圖形化管理的界面進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，其中包含有對(duì)虛擬服務(wù)器優(yōu)化處理，對(duì)相關(guān)配置合理調(diào)整，強(qiáng)化監(jiān)督和管理虛擬服務(wù)器。可以管理多種不同規(guī)模的虛擬數(shù)據(jù)中心，同時(shí)在管理活動(dòng)中獲得較高的效率，實(shí)現(xiàn)遷移的自動(dòng)化、保證管理界面更加簡(jiǎn)潔，強(qiáng)化中心服務(wù)器的安全性能[8]。通過(guò)對(duì)虛擬服務(wù)器以及虛擬機(jī)性能展開(kāi)動(dòng)態(tài)性監(jiān)測(cè)，能夠快速部署虛擬機(jī)位置。

Virtual Center 組成組件有很多，分別有VI Web Access、VirtualCenter 數(shù)據(jù)庫(kù)、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(guò)使用ESX Sever 代理與Virtual Center 代理而實(shí)現(xiàn)的，其代理實(shí)現(xiàn)通信功能主要是借助于使用VIAPI 和虛擬主機(jī)代理[9]。詳細(xì)如圖5 所示。

圖5：虛擬主機(jī)代理圖

4 基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)實(shí)踐應(yīng)用

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

對(duì)設(shè)計(jì)完成的基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)各個(gè)功能模塊在使用過(guò)程中的穩(wěn)定性能和實(shí)用性能作出分析，對(duì)其整合數(shù)據(jù)的性能展開(kāi)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(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)功能模塊運(yùn)行結(jié)果表

從表1 中可以得知，設(shè)計(jì)完成的基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)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(shí)現(xiàn)相應(yīng)的應(yīng)用要求。

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

通過(guò)使用設(shè)計(jì)完成的基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)多線程，對(duì)掃描的時(shí)間進(jìn)行采集，整合單個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)信息、采集數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)時(shí)間等多個(gè)角度[10-11]。測(cè)試系統(tǒng)效率的結(jié)果如表2 所示。

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

將本文設(shè)計(jì)的基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)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(shí)施對(duì)比。這兩種系統(tǒng)的各測(cè)試節(jié)點(diǎn)的硬件配置情況與運(yùn)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(cè)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(guò)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(wù)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(chǔ)數(shù)據(jù)以及顯示的時(shí)候，其所消耗的時(shí)間均不超過(guò)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(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)在整合被監(jiān)測(cè)物理點(diǎn)數(shù)據(jù)的時(shí)候，其節(jié)點(diǎn)平均消耗的時(shí)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(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)在處理數(shù)據(jù)的時(shí)候所消耗的時(shí)間較少，并且擁有較高的效率。

表5：測(cè)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(yǔ)

本文就當(dāng)前服務(wù)器段數(shù)據(jù)整合時(shí)較低效率和較差安全性能的問(wèn)題展開(kāi)探究，通過(guò)運(yùn)用虛擬化技術(shù)，完成基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作。設(shè)計(jì)完成的系統(tǒng)管理對(duì)象為物理節(jié)點(diǎn)和虛擬機(jī)，通過(guò)借助于服務(wù)器端整合數(shù)據(jù)信息，對(duì)客戶端的相關(guān)命令進(jìn)行執(zhí)行，同時(shí)要對(duì)物理節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)展開(kāi)監(jiān)測(cè)。另外還可以借助于使用網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督控制軟件對(duì)服務(wù)器端數(shù)據(jù)實(shí)施采集與整合。本文通過(guò)設(shè)計(jì)基于虛擬化技術(shù)的服務(wù)器端數(shù)據(jù)整合系統(tǒng)實(shí)踐分析，得知其對(duì)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。