虚拟化技术在文献平台中的应用

摘要：本文阐述了虚拟化技术在文献平台中的应用，分析了主流服务器和存储虚拟化技术的优缺点，并以天津科技文献平台为例进行了虚拟化部署，取得良好的效果。科技文献平台是地方科技基础条件平台的重要组成部分是地方科技创新的重要支撑，文献平台稳定高效运行对提高地方科技创新有着重大意义。

关键词：虚拟化 文献平台 存储

中图分类号：TM796 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2015）09-0000-00

随着科技文献服务需求的急剧增加，文献平台访问量大幅上升，共享资源数量增加，存储的数据量的几何级整张，以天津科技文献共享平台为例，文献平台自运行以来，访问量逐年上升，目前年访问量超过100万次，共享资源7百余种，数据量达40TB。伴随着服务量的上升，文献平台的稳定性和可靠性呈现下降趋势，降低了文献共享服务的效果。近些年来兴起的虚拟化技术正是解决这些问题的利器，对文献平台进行虚拟化部署，能有效的提高文献平台的稳定性和可靠性。

1问题提出

1.1硬件投资增加、资源未能充分利用

文献平台共享了上百种文献资源，其中很多文献资源都采用镜像的方式部署在本地，这就需要增加服务器，随着本地部署文献资源数量的增加，服务器的数量也在逐年增加，再加上平台自身的Web服务器、数据库服务器、检索服务器以及用于备份的服务器等，众多的服务器一方面增加了硬件投资，另一方面每台服务器的资源得不到充分利用。

1.2机房环境成本增加

众多的服务器需要相应的机柜，会增加机柜的投入，有的地方甚至出现“机满为患”的情况；另外为了保证服务器设备的正常运行，机房必须保证恒定的温度和湿度，因此机房必不可少需要安装环境控制系统，甚至防火报警系统。随着服务器数量的增加，这些环境控制系统的设备投资和运维成本也在不断增加。另外，服务器24小时不间断运行，机房的电力消耗也不容小视。

1.3管理维护成本增加

服务器数量的增多还会导致管理维护成本的大幅增加，当服务器出现故障时，重新部署服务至少持续几天时间。如果硬件出现损坏，设备的维修维护则需要更长的时间，这样造成系统维护人员的工作压力很大。当服务器故障数量较多时，要想保障服务器的稳定运行几乎不可能。

1.4大数据量带来的存储压力

随着本地部署文献资源数量的增加，需要存储的数据量急剧增加，分布在各自服务器上的存储资源也越来越多，这些存储零散而且无法统一管理，造成管理上的不便。另外各自服务器的存储资源不能共享，存储的利用率不高，造成浪费。

2虚拟化技术

虚拟化是一种抽象技术，它将物理硬件与操作系统抽象，从而提高资源利用率。比如，对完整的计算机硬件进行虚拟，虚拟硬件和真实硬件对操作系统来说并无不同；对操作系统进行虚拟，让一台物理服务器变成几台甚至更多的虚拟服务器，简化管理。提高资源利用率，降低管理成本――这就是服务器的虚拟化。与传统技术相比。它具有更少的运营费用和更低的复杂性。存储虚拟化则是将企业中的存储资源整合在一起，用户统一管理。

2.1服务器虚拟化技术

（1）服务器整合功能。虚拟服务器主要是由物理服务器和虚拟化程序构成的，通过把一台物理服务器划分为多个虚拟机，可以有效地减少服务器的数量，降低管理成本。

（2）动态迁移功能。通过动态迁移功能可以提高应用系统的可用性，降低宕机时间。，当某个服务器宕机时，运行在其上的虚拟机可以自动切换到另一台服务器，在整个过程中应用系统不会中断，大大降低了宕机时间。

（3）动态资源分配功能。虚拟化架构技术中引入了动态资源调度技术，所有虚拟服务器将共享整个硬件资源，可按实际需求进行动态资源调配，在保证整个系统稳定运行的前提下，实现资源利用最大化。

2.2存储虚拟化技术

（1）基于主机的虚拟存储。基于主机的虚拟存储依赖于或管理软件，它们安装在一个或多个主机上，实现存储虚拟化的控制和管理。该管理软件把多个不同的磁盘阵列映射成一个虚拟的逻辑块空间，实现各物理存储体统一管理。控制软件运行在主机上，会占用主机的处理时间。因此这种方法的可扩充性较差，性能不是很好。另外还可能由于不同存储厂商软硬件的差异而带来不必要的互操作性开销，所以灵活性也比较差。但是，该种方法不需要任何附加硬件，最容易实现，而且成本最低，因此存储数量不多时，可以采用这种方法。

（2）基于存储设备的虚拟化。顾名思义，该方法以提供相关功能的存储模块为核心。虚拟过程是在阵列控制器上完成将一个阵列上的存储容量划分为多个存储空间（Logical Unit Number），供不同的主机系统访问。优点是虚拟存储独立于主机，可以在不需要硬件支持的条件下实现形式多样的存储管理，可以提高存储的可管理性。缺点是存储设备必须是同一厂商的，因此对于拥有多个厂商存储设备的存储系统，这种方法并不适用。因此利用这种方法意味着用户最终只能使用某一厂家存储。

（3）基于网络的虚拟存储。基于网络的虚拟化方法是新一代的SAN虚拟化技术，通过智能化路由器或者交换机等网络设备来实现存储虚拟化功能，与基于存储设备的虚拟化相比，它可以同时实现多个厂商存储设备的虚拟化。它通过构建一个存储区域网络来管理运行在不同服务器、操作系统的存储设备，缺点是需要购买新的网络设备，增加硬件投资。

3平台虚拟化部署

综合分析市场主流的虚拟化产品，结合天津科技文献平台的实际情况，服务器虚拟采用Vmware的vSphere产品，存储系统采用了基于存储设备的虚拟化技术。虚拟化过程首先安装虚拟化服务器，再者完成扩展存储（包括安装HBA光纤通道卡并挂载磁盘阵列），最后部署平台和本地镜像资源。

4结语

实测说明，在文献平台中应用虚拟化技术，可以有效的提高文献平台的稳定性和可靠性，而且提高了资源利用率，节省了硬件投资，也大大降低了管理成本，取得了良好的经济效益和社会效益。

参考文献

[1].存储虚拟化技术的研究与比较[J].安徽电气工程职业技术学院学报，2011.10 Vol 16：142-144.

[2]王榕.服务器虚拟化技术分析[J].信息通信，2014.5：165.

收稿日期：2015-08-03

作者简介：王强（1985―），男，汉族，山西人，研究生学历硕士学位，天津市科学技术信息研究所，研究方向：科技文献管理。