司海峰 王艷娥 楊倩

西安思源學院 陜西省西安市 710038

0 前言

在計算機網絡技術中，虛擬化是支撐云計算的一個關鍵技術，就是把物理資源轉換成可管理的邏輯資源，打破物理資源之間的壁壘，讓資源的管理以邏輯方式來進行。其優(yōu)勢主要表現(xiàn)為使用效率高、隔離性強、可靠性高、兼容性好、可擴展性強、降低部署成本等方面。虛擬化已成為目前信息化建設中經常采用的主流技術，下面以某高校網絡升級改造項目為例，談談虛擬化技術在信息化建設中的應用。

項目所在高校占地1600畝，建筑面積近40萬平方米，在校師生22000余人，隨著學校規(guī)模和信息化應用的不斷擴大，原有的校園網絡已經越來越難以滿足需求，為此學校啟動了校園網絡升級改造工程。

1 校園網核心層虛擬化構建

此次升級改造采用了萬兆校園網極簡架構，核心采用兩臺云架構網絡三層框式核心交換機RG-N18010，搭配SFP+萬兆光模塊，進行“VSU+BFD”的典型虛擬化構建，兩臺物理交換機虛擬成一臺邏輯交換機，統(tǒng)一網絡管理界面，實現(xiàn)性能的冗余疊加，從而保證核心網絡的高性能和高可靠性。

核心交換機下聯(lián)兩臺RG-S8605E高性能交換機，通過這兩臺高性能交換機連接數據中心服務器集群。這兩臺交換機也同樣采用VSU虛擬技術，其與核心交換機之間的光纖鏈路通過鏈路聚合技術虛擬化為一條鏈路，大大簡化網絡拓撲和協(xié)議復雜度，有效提升可用帶寬。通過此種連接方式，在日后的運行過程中，即使發(fā)生主機故障，其切換亦類似于單機雙引擎切換，時間為毫秒級別，保證業(yè)務不中斷；而鏈路故障，也能即時實現(xiàn)聚合組成員間切換，用時通常也為毫秒級。這相較于以前傳統(tǒng)的“MSTP+VRRP”組網技術，無論是整體性能，還是穩(wěn)定性和可靠性，都得到了大幅提升。

具體連接示意如圖1所示：

圖1 核心層虛擬化示意圖

2 服務器虛擬化構建

以前學校數據中心的服務器，由于業(yè)務量的不斷增加，一直采取逐次增設的方式增加服務器數量，這使得許多應用都部署在了多臺物理機器上，導致服務器資源利用率低、可擴展性差、運維不方便等問題。本次升級改造我們采用了服務器虛擬化解決方案。將全部服務器的CPU、內存、磁盤、I/O等硬件虛擬成可集中使用和管理的資源池，構建服務器虛擬化集群。

服務器虛擬化主要分為一虛多、多虛一和多虛多三種形式。一虛多是將一臺物理服務器虛擬化為多臺邏輯服務器，各虛擬服務器之間相互獨立，互不干擾，為多個應用同時提供服務，這種方式增強了單臺物理服務器的多用戶處理能力；多虛一是將多個物理上相互獨立的服務器虛擬化為一臺邏輯服務器，使多臺服務器可以協(xié)同工作，處理同一個任務，這種方式能夠最大程度地發(fā)揮服務器整體工作性能；而多虛多是前兩種方式的融合，即先將多臺物理服務器虛擬成一臺邏輯服務器，然后再將這臺邏輯服務器劃分出多個虛擬環(huán)境，讓多個業(yè)務在多臺虛擬服務器上運行，這既能提高服務器的多用戶處理能力，又能很好地進行資源分配。

通過對多家產品的對比測試，項目最終采用了VMware vSphere服務器虛擬化技術方案。VMware vSphere具有非常高的市場占有率，其具有功能強大，管理便捷，可擴展性好等優(yōu)點。通過該虛擬化平臺的部署，有效整合了學校數據中心的服務器資源，大幅減少了相關硬件的維護工作量，提高了管理效率，增強了應用的高可用性能。

3 云桌面虛擬化構建

桌面虛擬化是一種基于服務器虛擬化，并允許用戶遠程訪問桌面并進行交互操作的技術。具體就是在數據中心的服務器上，為每個用戶虛擬生成獨立的桌面操作系統(tǒng)鏡像，然后再通過遠程訪問協(xié)議分發(fā)給各個用戶，用戶可以通過各種類型的終端隨時隨地訪問屬于自己的桌面操作系統(tǒng)。網管員只需要在數據中心的服務器上進行部署和維護即可。

一般說來，主流的云桌面技術主要有VDI、IDV、VOI三種不同的架構，它們都有自己獨特的優(yōu)勢和應用場景，如VDI架構利用服務器資源，支持移動辦公；VOI架構采用前端資源，性能強大，軟硬件兼容性好，不依賴網絡；IDV架構支持在新硬件上運行XP。目前國產化的下一代云桌面VENGD已經實現(xiàn)了三種架構的融合，但價格較為昂貴。

結合學校實際和預算情況，我們采用了VDI瘦終端虛擬云桌面應用系統(tǒng)，通過學校數據中心的高性能服務器集群，可滿足500多個虛擬桌面終端的需求，解決了所有多媒體機房的統(tǒng)一管理問題，大大提升了運維效率；同時該系統(tǒng)還滿足了廣大師生對應用軟件的個性化需求，而且還支持多種常用終端，訪問也非常靈活，大大提升了用戶體驗。

桌面虛擬化示意如圖2所示：

圖2 桌面虛擬化示意圖

4 結束語

整個校園網升級改造項目歷時4個月建設完成，經過1個月試運行，順利通過驗收。本項目的建設完成使該高校的校園網絡性能提升明顯，改造后的校園網絡高速穩(wěn)定，有效地支撐了學校師生的聯(lián)網需求和各項信息化工作。