構建基于XEN技術的服務器虛擬化平臺

□文/高 明

（蚌埠市煙草專賣局（公司） 安徽·蚌埠）

一、前言

蚌埠市局（公司）一直以來十分重視以信息化手段提高日常工作的效率和具體業務的處理能力。目前，蚌埠市局（公司）內部有10 多個業務系統的運行，包括商業MIS 系統、GPS 系統、OA 管理系統、內部監管、WEB 門戶系統等。隨著市局（公司）信息化應用逐漸深入，現有的IT系統規模越發龐大，效率低、管理難、靈活性差、占用資源多等缺陷日益明顯，這讓企業耗費了過多的人力、財力、物力、時間等資源，結果信息化發展變得障礙重重。

首先，市局（公司）的IT 技術人員數量非常有限，隨著系統的不斷增多，信息系統的維護工作給IT 部門帶來了很大的壓力；其次，隨著應用的深入，新系統會不斷地增多，如果采用購買新機器的方式支撐應用系統發展，必然帶來大馬拉小車的局面，造成極大的運算資源和資金的浪費；再次，原有的一些系統由于負載的增加和系統優化的需要，必須進行負載均衡和冗災備份，而采用購買新設備的方式，顯然有些耗費過大；最后，我們現在的機房空間資源和電力資源都已經無法滿足添加新設備的需求。

虛擬化技術的出現解決了這一矛盾，服務器虛擬化使得操作系統不再直接安裝在硬件上，業務服務器成為邏輯服務器概念，形成了邏輯層和物理層分離的橫向結構，不僅可以方便地復用硬件資源，管理效率也大大提高。同時，Citrix 結合服務器虛擬化、應用虛擬化和流技術，提出了新一代動態數據中心的建設模式，能夠根據不同業務模塊的資源消耗，自動地分配硬件資源，從而最大限度滿足企業級數據中心的高效率、高性價比和自動化管理等要求。

二、XEN服務器虛擬化平臺的設計

一個優秀的系統平臺要以人為本，充分考慮用戶對系統的要求，考慮到XEN服務器虛擬化平臺的主要用戶是終端用戶（所有的應用軟件的使用者）、管理者（IT 運維人員和業務系統的管理人員），前者主要是使用具體的業務軟件，對于系統的后臺不需要太多的了解，后者是XEN 服務器虛擬化平臺的主要使用者。

對于終端用戶而言，平臺要提供的服務是業務系統的正常使用，根據自己的習慣設定應用系統的設置，完成日常的查詢、上傳和下載功能，而不需要去了解所使用的系統是在什么操作系統上或者是由哪臺服務器處理數據。

對管理者而言，平臺要讓他們使用方便，快捷地進行維護管理以及高效的軟件部署測試。

（一）XEN服務器虛擬化平臺的架構。XEN 是目前流行的一款基于X86 平臺的虛擬機軟件，由開源的Linux 內核代碼移植過來的，當它采用準虛擬化技術時，通過修改客戶操作系統內核，讓虛擬機與VMM 共同協作來繞過X86 的虛擬化漏洞，VMM 不是完全虛擬底層硬件，操作系統并不運行在真實的硬件上，在XEN 中，虛擬機或VM 也可以叫做域，0 號域是一個有特殊權限的虛擬機，它作為VMM 的擴展提供系統的管理控制服務。把控制模塊放在0 號域而不是VMM 中的好處在于可以將系統實現機制和控制機制相分離，在設計時能夠更好地專注本機制的功能。鑒于本公司的實際情況，采用現有的3 臺服務器，不用光纖交換機，通過HBA卡直連存儲的方式，作為XEN 服務器虛擬化平臺的物理架構。（圖1）

圖1

（二）XEN服務器虛擬化平臺的功能

1、資源池。由于本單位XEN 服務器虛擬化平臺的設計是3 臺XenServer 主機，如果是3 臺主機獨立運行，不能實現系統冗余，安全性能不高，建立資源池的功能就是將這些主機綁定在一起，形成可以托管虛擬機的單一受管理實體，與共享存儲結合后，資源池允許VM 在內存充足的任何XenServer 主機上啟動，并允許VM 保持運行狀態的情況下在XenServer主機間動態遷移，也就是說，當單個XenServer 主機發生硬件故障時，可以在另一個XenServer 主機上啟動出現故障的XenServer 主機上的VM，提高VM 的運行安全。

2、高可用性。啟用高可用性（HA）后，XenServer 將持續監視資源池中的主機運行狀況，如果當前VM 主機發生故障，HA機制會自動將受保護的VM 移動到一臺運行狀況好的主機上，如果是主服務器發生故障，HA 會自動選擇一臺主機接管主服務器角色，以便XenServer 資源池能正常運行。

3、VM的創建。VM 是通過模板創建的，XenServer 隨附了一個基本模板集，其范圍從可引導操作系統供應商安裝的CD或可通過網絡庫運行的通用“原始VM”到經過預配置的完整操作系統實例。

使用模板創建VM 有三種基本方法：（1）使用完整的預配置模板創建；（2）從CD 或ISO 映像文件安裝；（3）直接從網絡安裝服務器上的供應商介質到模板。

此外，在創建XEN 服務器虛擬化平臺后，需要將原來運行在物理機上的系統遷移到XEN 服務器虛擬化平臺，這時就要使用到XenConvert 工具，來實現物理機到虛擬機（P2V）和虛擬機到虛擬機（V2V）的功能，創建新的VM。

三、XEN服務器虛擬化平臺的搭建及系統遷移

（一）XEN服務器虛擬化平臺的硬件環境。在市局機房正在使用的服務器中挑選最好的3 臺服務器來搭建XEN 服務器虛擬化平臺，分別是一臺IBM3850X5 和兩臺IBM3850M2。并為XEN 服務器虛擬化平臺配備一臺存儲（6T 空間）。通過HBA 卡直連方式搭建。

（二）XEN服務器虛擬化平臺的軟件環境。分別為3 臺服務器安裝了XenServer5.6 系統，并通過管理工具配置資源池和HA，使用XenConvert 工具的P2V 工具，將物理機上的操作系統及業務系統整個遷移到虛擬機，完成VM 的創建工作。

四、XEN服務器虛擬化平臺整合前后的比較（表1）

表1

五、小結

依據上述內容，我們已經搭建了適合蚌埠市煙草公司自己的XEN 服務器虛擬化平臺，如果不進行虛擬化整合，隨著蚌埠市煙草公司信息化建設的不斷發展，幾十個生產和應用系統的使用，服務器資源越來越龐大，不管是運維成本、經濟效益還是信息化安全，都已超出了企業的承受能力，所以針對基礎架構的虛擬化整合勢在必行，而且還有更大的整合空間。■