虚拟化技术在数据中心的应用

摘 要：随着高校信息化的不断推进，信息中心凸显出越来越重要的角色，同时一些新的技术问题也急待解决。更多的业务应用、更多的硬件设备需要一套更高效灵活的部署管理基础架构来提升数据中心提供服务的能力。本文介绍了虚拟化技术在升级数据中心中的应用和优点，对实现服务器虚拟化、云计算有一定的借鉴作用

关键词：虚拟化；数据中心；VMware

一、引言

随着学校数字化建设的不断推进。网络传输能力、服务器处理效率、软件覆盖领域都在迅速提高。传统模式下，为满足持续增长的服务与应用的需求，数据中心服务器数量只能不断膨胀，硬件投入、服务器设备的功耗及制冷需求、维护管理复杂程度都迅速升高，而所有基础设施的资源利用率却在不断下降。带来诸如：数据备份困难、资源浪费严重、管理维护困难等诸多问题。

解决上述问题，充分提高服务器的利用率，加快应用部署的速度，提供高可靠性、高可用的应用服务，是学校信息化建设必须要走的一条可持续发展之路。虚拟化技术目前其已成为解决这一难题的有效手段。

二、虚拟化技术

虚拟化技术可以理解为是将不同的独立资源和逻辑单元剥离，整合形成松耦合关系的技术集合。对于虚拟化技术的应用种类繁多，在数据中心主要实现以下三个任务：

1.服务器虚拟化

通过使用虚拟化层，提供了硬件级的虚拟，为运行于其上的操作系统映像提供了一整套虚拟的兼容硬件。这套虚拟硬件模拟了物理服务器所拥有的所有设备，在单一服务器上部署多套虚拟机，既提高了系统资源的利用率，同时也方便各个逻辑系统文件式的备份和恢复，降低新业务系统安装部署的时间，加快新业务系统的调试过程，为数据中心在低成本基础上扩展做了有力支撑。

2.网络虚拟化

在虚拟系统的基础上建立整个信息服务建构，这些虚拟系统应该通过一个高效灵活的虚拟网络通信。在传统的路由、三层交换的基础上，部署虚拟交换机对虚拟化的服务进行数据交换，可以提供更好的网络策略和更细分化的网络控制。

3.存储虚拟化

使用虚拟化存储，将高校信息化基础设施中的所有存储资源整合为一个大的存储系统，通过统一管理对外以透明的方式提供存储服务，应用系统存储空间分布在存储网络上。根据应用系统对存储速率和访问要求的不同，提供不同的存取方式。通过对存储资源的统一整合，将数据从逻辑上整合起来，分布式的存储结构，使服务器具备强大的动态扩展能力，当业务需求增加时，可通过动态增加存储单元设备，以满足业务需求。

三、虚拟化技术在数据中心的应用

虚拟化技术提高了资源的利用率，简化了系统管理，实现了服务器整合，可以给数据中心带来以下优势：

1.减少服务器的数量，虚拟化技术可以支持实现物理资源和资源池的动态共享，可通过动态资源配置提高对业务的灵活适应力，满足不断变化的业务需求，同时也减少硬件采购成本。

2.降低管理复杂度，通过服务器虚拟化减少物理资源管理；隐藏物理资源的部分复杂性；简化了服务器部署、管理和维护工作。数据中心可以更多关注系统平台的管理，业务管理更多归于业务部门。

3.提高兼容能力，一些应用之间的版本、数据库、操作系统等之间可能产生的冲突，应用虚拟化技术可以避免类似问题。

4.提高数据备份的可靠性，支持快速转移和复制虚拟服务器，提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案，虚拟化更可以支持透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构等高可靠服务器应用环境。

目前院数据中心主要是部署x86架构的服务器，由于用户数量和服务种类的不断增加，服务器的台数也不断增加，管理和规划方面的难度越来越大；同时已有的服务器资源却不能被充分利用，当有新的系统需要部署就需要购置新的服务器，也使大量的服务器的配置检测和升级成了一项耗费时间和精力的工作。采用服务器虚拟化技术，现将服务器统一虚拟整合，根据各个业务系统的需求，为其分配合适的内存和存储资源，根据各个业务系统的需要，为其分配CPU、内存和存储，较好的解决了以上问题。

在数据中心使用VMware能够提供完整的服务器虚拟解决方案。通过在物理主机上安装部署ESXI，并把服务器加入到VCenter进行虚拟化整合，然后根据业务系统的需求，可在这个虚拟化平台上安装部署独立系统，应用相应业务。独立地向外提供服务统一规划之后的服务器群，可以实现实时的资源调度和共享此外，可以与存储虚拟化相结合，将应用所需的存储放在不依赖于物理服务器的独立存储资源上，建立在虚拟网络上的系统更可以实现在不同的物理主机之间的资源调度。当发现一个虚拟机没有足够的可用资源时，可采用类似VMware的VMotion技术将这个虚拟机从现在的物理主机上迁移到另一个物理主机上，并且这样的切换并不会影响业务系统的正常运行。虚拟化技术一方面提高了系统的资源利用率，另一方面也可实现系统冗余和负载平衡，另外还可以配合虚拟交换技术，实现在物理网络上的对虚拟网络的精准控制。

四、结束语

服务器虚拟化技术在我院数据中心已经部分部署应用，它很好地解决硬件资源利用率低、维护困难、迁移备份麻烦等问题，提高了管理效率并降低了建设成本。当然在实际使用过程中也出现了一些问题，完善虚拟化系统的对业务的适应性和提高虚拟化的稳定性是下一步需要解决的问题。

参考文献：

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[2]徐笑宇，黄磊.虚拟化技术在高校信息化建设中的探讨[J].西南民族大学学报：自然科学版，2008，34（4）：818-822.

[3]刘荣发，服务器虚拟化技术在图书馆数字化服务中的应用[J].现代图书情报技术，2007.4：79～82

作者简介：李元（1981.11-），男，重庆市北碚区人，实验师，工学硕士，主要从事计算机科学教学及信息化管理。