一 虛擬化技術介紹
1.1 概述
虛擬化技術(Virtualization Technology，簡稱VT技術)最早起源于20世紀60年代IBM研究中心在實驗室中實現(xiàn)的主機鏡像，早在1960年，IBM的CP-40就完傘展現(xiàn)了“完全虛擬化”的實力。當時該技術主要部署在巨型、大型和中型計算機中，隨著互聯(lián)網(wǎng)絡技術、計算機技術特別是基于x86的計算機的普及和應用需求的不斷發(fā)展，虛擬化技術正在從日趨成熟的存儲虛擬化、服務器虛擬化技術蔓延到網(wǎng)絡的各個角落。
所謂虛擬化技術。是指將一臺物理的計算機軟件環(huán)境分割為多個獨立分區(qū)，每個分區(qū)均可以按照需求模擬出一臺完整計算機的技術。虛擬出來的獨立的計算機稱為虛擬機(Virtual Marhine，簡稱VM)。當前主流的虛擬化技術有桌面虛擬化、服務器虛擬化、存儲虛擬化以及網(wǎng)絡虛擬化等。在本文中將詳細探討服務器虛擬化技術在企業(yè)中的應用。
1.2 服務器虛擬化技術的特點
服務器虛擬化技術具有如下的特點：
(1)整合硬件，將多個應用程序整合到一臺服務器上，避免服務器劇增現(xiàn)象，減少硬件和維護成本，減少能源成本和所需的占用空間；
(2)提高管理效率，虛擬化可利用高級丁具實現(xiàn)工作負載平衡、容量規(guī)劃、虛擬機實時遷移和自動化部署，從而提高管理效率。自動化管理可將IT人員從乏味的常規(guī)任務中解脫出來，從而使他們能夠將時間投入到可增加業(yè)務價值的更具戰(zhàn)略意義的事務上
(3)提高可靠性，因為虛擬機沒有和底層硬件綁定，所以能夠在不干擾用戶的情況下移動虛擬機。因此，服務器維護和升級操作都不需要中斷應用程序使用。此外，服務器虛擬化可實現(xiàn)對IT資源的按需訪問。過去，執(zhí)行重新部署需要數(shù)天時間，而啟用新的應用程序則需要數(shù)周，現(xiàn)在，只需投人少量精力即可快速滿足用戶需求。
(4)高可用性、業(yè)務連續(xù)性和災難恢復，借助虛擬化，企業(yè)能夠利用復制的虛擬機構建遠程站點，從而顯著加快恢復速度。此外，借助服務器虛擬化，IT部門可經(jīng)濟高效地測試災難恢復站點，以確保在出現(xiàn)站點故障時迅速重新啟動。
二 VMware虛擬化技術介紹
VMWare(Virtual Machine ware)是一個“虛擬PC”軟件公司。它的產品可以使你在一臺物理硬件上同時運行二個或更多的操作系統(tǒng)。每個操作系統(tǒng)都可以進行虛擬的分區(qū)、配置而不影響真實硬盤的數(shù)據(jù)，甚至可以通過網(wǎng)卡將幾臺虛擬機用網(wǎng)卡連接為一個局域網(wǎng)，極其方便。
VMware vSphere是首款云計算操作系統(tǒng)，它利用虛擬化的強大能力將數(shù)據(jù)中心轉換為云計算基礎架構，使IT組織能夠利用內部和外部資源，提供安全和低風險地新一代靈活可靠的IT服務。VMware vSphere顯著降低了資本和運營成本，在加強IT服務交付控制的同時，還保留了在各種操作系統(tǒng)、應用程序和硬件、使用內部托管或外部資源之間選擇的靈活性。有了為內部和外部云計算提供基礎的VMware vSphere，并使用聯(lián)邦和標準來連接內部和外部云計算基礎架構，各種規(guī)模的組織都能實現(xiàn)云計算的全部優(yōu)勢。
三 VMware虛擬化技術在某大型企業(yè)的應用
3.1 現(xiàn)狀分析
該大型企業(yè)隨著產能不斷的增長，業(yè)務系統(tǒng)將會變得更加復雜、種類繁多、對業(yè)務系統(tǒng)的可靠性要求將會越苛刻。信息化部門在保障生產環(huán)境中的作用會變得更加重要。如何在減少成本支出的同時，保證業(yè)務系統(tǒng)的連續(xù)性、高可靠性一直是信息化部門研究的重點方向。
信息化部門為了更好的配合集團提出的“十二五”發(fā)展規(guī)劃，為了更好的為公司生產提供最有力的信息化業(yè)務系統(tǒng)保障工作，經(jīng)過多方調研，再結合集團信息化建設中的實際情況，決定采用VMware服務器虛擬化解決方案。
該企業(yè)目前有本部、信息中心、研發(fā)中心3個機房，網(wǎng)絡拓撲如圖1。
目前，該公司服務器的數(shù)量大約有100臺左右，服務器以HP，IBM為主，運行著ERP、財務系統(tǒng)、OA、WEB、人力資源、生產經(jīng)營、資產管理、網(wǎng)絡管理、語音通信，安全等等業(yè)務系統(tǒng)。除了核心生產應用服務器之外，其它服務器的負載負載基本上在3%-25%，遠沒有達到充分利用的狀態(tài)，沒有充分發(fā)揮硬件平臺的資源效率。
3.2 解決方案
針對該大型公司目前正在運行的信息系統(tǒng)及服務器情況，使用高性能的服務器作為虛擬平臺服務器，每臺物理服務器上都安裝配置VMware虛擬架構套件vSphere企業(yè)版軟件，用于在單個物理服務器上，利用物理服務器強大的處理能力，虛擬成多個虛擬服務器，而每一臺虛擬服務器，從性能、功能和操作方式上，與傳統(tǒng)的單臺物理服務器等同。在每臺虛擬服務器上，可以安裝配置linux&Windows操作系統(tǒng)，隨后再安裝各項應用系統(tǒng)，這樣就可以充分利用服務器資源，在服務器層面實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)的整合。
服務器虛擬化總體規(guī)劃如下：通過10臺高性能物理服務器，每臺配置4顆4核CPU，64GB內存、規(guī)劃整合三個機房共約80臺物理服務器。其中2臺高性能服務器用于容災機房，通過VMware Site Recovery容災軟件，當主機房出現(xiàn)災難性故障時(如整個機房斷電、機房出現(xiàn)不可抗拒災難)，容災機房服務器立即接管應用，保證關鍵應用能在極短時間立即恢復。
在未來的3-5年時間內，當各部門需要新服務器時，只需要使用VMware克隆虛擬機即可，無需購買新服務器。新應用系統(tǒng)上線時間由原來一個月左右降低到現(xiàn)在10-30分鐘。
考慮到三個機房的現(xiàn)有條件，用于虛擬化整合的硬件(包括服務器、主存儲和備份存儲)放置在信息中心基地機房，通過現(xiàn)有萬兆骨干網(wǎng)絡為整個公司提供服務。容災存儲和容災服務器放置在本部機房，并通過現(xiàn)有光纖連接。無法進行虛擬化整合及難以搬遷的服務器(如小型機)也放置在本部機房。
服務器虛擬化整合后網(wǎng)絡拓撲圖。如圖2所示。
虛擬化技術的引入，不會對現(xiàn)有的網(wǎng)絡架構做本質上的顛覆，原先的架構仍然是延續(xù)的，只是在機房的基礎設施方面，大大減少了需要維護和管理的設備，如服務器、交換機、機架、網(wǎng)線、UPS、空調等等。原先設備可以根據(jù)制度進行折舊報廢、或者利舊更新，使得IT管理人員有了更多的選擇。
服務器虛擬化整合之后的IT架構，如圖3所示。
可以看出來，整合后，并沒有對原有的網(wǎng)絡結構做什么改變。
對于虛擬化服務器，搭建了虛擬化群集，進行統(tǒng)一管理。原有的服務器仍然可以正常運行，并且與虛擬化服務器融合在一起，從網(wǎng)絡層面數(shù)據(jù)共享、構建VLAN、業(yè)務隔離等，都可以延續(xù)之前的網(wǎng)絡管理模式。
客戶端方面。延續(xù)了之前的訪問模式，對于虛擬服務器的數(shù)據(jù)交互等操作，等同于原先傳統(tǒng)物理服務器的訪問模式，不會對業(yè)務系統(tǒng)造成任何不利影響。
隨著虛擬化的不斷應用，可以不斷動態(tài)地擴大虛擬化集群的規(guī)模，搭建更健全的IT體系架構。
3.3 服務器虛擬化前后對比
虛擬化前如圖4所示：
①每臺主機一個操作系統(tǒng)；
②軟件硬件緊密地結合；
③在同一主機上運行多個應用程序通常會遭遇沖突；
④系統(tǒng)的資源利用率低；
⑤硬件成本高昂而且不夠靈活。
虛擬化后如圖5所示：
①打破了操作系統(tǒng)和硬件的互相倚賴；
②通過虛擬機的技術，管理操作系統(tǒng)和應用程序為單一的個體；
③強大的安全和故障隔離；
④虛擬機是獨立于硬件的，它們能在任何硬件上運行。
四 總結
服務器虛擬化技術極大的提高服務器整合效率，簡化了服務器群管理的復雜性，提高了整體系統(tǒng)的可用性，也減少了投資成本，具有很好的技術領先性和性價比。虛擬技術由于采用了將傳統(tǒng)服務器應用程序環(huán)境封裝成可移動的檔案文件的技術，很容易實現(xiàn)業(yè)務的連續(xù)不問斷運行，針對應用和訪問量靈活部署，降低系統(tǒng)總成本，非常適用于快速發(fā)展的應用領域。
作為云計算的基礎—虛擬化技術，其熱點主要在于基礎規(guī)劃、選購硬件、成本估算。現(xiàn)在，越來越多的企業(yè)把目光投向了虛擬化技術，希望能夠利用虛擬化技術減少企業(yè)的信息化支出，降低維護開銷以及提高信息安全水平，相信未來，虛擬化技術的應用前景將會更加的廣泛。
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本文標題：服務器虛擬化技術在企業(yè)中的應用
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