服務(wù)器虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)中的構(gòu)建與應用

摘要：文章以河北聯(lián)合大學VMware虛擬化系統(tǒng)的構(gòu)建與應用作為實例，分析歸納了虛擬化技術(shù)在高校校園網(wǎng)建設(shè)和數(shù)字校園建設(shè)中的一些經(jīng)驗和體會，提出在安全防護、合理使用應急措施、備份機制等方面的一些合理建議。

關(guān)鍵詞：虛擬化；VMware；數(shù)字校園

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0048-02

虛擬化技術(shù)在高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和數(shù)字校園的建設(shè)中得到了廣泛的應用。利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，用戶可以大幅度降低硬件的投入成本，使原本多臺服務(wù)器的應用運行在一臺服務(wù)器中，從而更好地解決傳統(tǒng)物理服務(wù)器部署時使用效率低、不便維護等弊端，有效地實現(xiàn)校園網(wǎng)信息化應用的高適應性、高可用性、高效率等特點。

1 服務(wù)器虛擬化的優(yōu)勢

虛擬化的定義有很多，可歸納總結(jié)為邏輯技術(shù)，以集成抽象方式訪問、調(diào)用計算機資源，基于物理機制，但不受物理限制。虛擬化對任何硬件資源和軟件環(huán)境都可虛擬。虛擬技術(shù)的這種內(nèi)涵決定了它在云計算中的核心支撐地位，對于云，首先是虛擬資源池，無池就無集成。

服務(wù)器虛擬化在虛擬化技術(shù)中占有重要的地位，它是將系統(tǒng)虛擬化并應用于物理服務(wù)器的技術(shù)，通過虛擬化，一臺物理服務(wù)器可以被虛擬成多個服務(wù)器，多臺服務(wù)器處理的程序或數(shù)據(jù)，通過虛擬技術(shù)運行在一臺物理服務(wù)器中，使應用能跨越單個物理平臺的限制。云計算是將IT資源進行全部虛擬化，服務(wù)器虛擬化技術(shù)與此目的一致。

服務(wù)器虛擬化之所以能夠廣泛應用于市場，是因為其在成本和運營中體現(xiàn)了巨大的商業(yè)價值，其價值優(yōu)勢表現(xiàn)如下：降低運營成本；創(chuàng)新型備份和恢復技術(shù)，實時遷移提高服務(wù)可用性；整合資源，提升資源利用率；綠色環(huán)保。

2 VMware vSphere 體系架構(gòu)的介紹

VMware vSphere是首款云操作系統(tǒng)。它可以將以前運行在多臺服務(wù)器中的系統(tǒng)和應用放置在一臺物理服務(wù)器中，讓傳統(tǒng)的應用不再受限于一臺服務(wù)器中，另外，VMware vSphere還可以將虛擬服務(wù)器在任意物理服務(wù)器之間進行遷移，甚至不需關(guān)閉虛擬服務(wù)器就可以添加硬盤、網(wǎng)卡等硬件。

VMware vSphere系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)是由若干物理服務(wù)器形成的主機群、局域以太網(wǎng)、光纖存儲、陣列存儲器、管理服務(wù)器vCenter Server等組成。

在VMware vSphere 體系系統(tǒng)的構(gòu)建中，涉及到以太網(wǎng)交換技術(shù)、虛擬化系統(tǒng)、光纖存儲網(wǎng)（Storage Area Network，SAN）等存儲系統(tǒng)技術(shù)以及光纖交換機、局域網(wǎng)絡(luò)架設(shè)、光纖連接等多方面的要求。雖然光纖存儲設(shè)備在VMware vSphere架構(gòu)中不是必須的，但如果要實現(xiàn)VMware vSphere系統(tǒng)功能中的動態(tài)遷移技術(shù)（VMotion）、系統(tǒng)資源動態(tài)分配技術(shù)DRS（VMware Distributed Resource Scheduler） 以及為應用程序提供高可用性（High Availability，HA） 等功能都必須配備光纖存儲，因此，為了充分發(fā)揮服務(wù)器虛擬化的優(yōu)勢，連接光纖存儲是必要的。

3 虛擬化系統(tǒng)的設(shè)計要點

根據(jù)前期VMware vSphere的測試經(jīng)驗，在正式部署時使用了以下設(shè)計：

3.1 建立多個集群

為保證DMZ區(qū)的對外服務(wù)和內(nèi)網(wǎng)服務(wù)的安全，在VMware vSphere中分別創(chuàng)建了兩個集群，兩個集群分別連接到兩臺虛擬交換機，進行鏈路綁定，達到負載均衡和故障切換，同時在虛擬交換機中設(shè)置VLAN，使兩個集群在虛擬網(wǎng)絡(luò)中隔離，實現(xiàn)了內(nèi)外分離的目的。

3.2 vCenter Server采用虛擬主機的方式

雖然在VMware的配置文檔中建議將vCenter Server建立在物理主機之上，但使用虛擬主機構(gòu)建vCenter Server更加的合理。使用虛擬主機不但能夠?qū)崿F(xiàn)vCenter Server的快速部署和快速恢復，而且還能夠借助動態(tài)遷移VMotion系統(tǒng)資源動態(tài)分配DRS和應用程序提供高可用性等特性使vCenter Server更加穩(wěn)定。

3.3 慎重選擇舊應用的遷移方式

vCenter Converter工具可以將正在運行的遠程物理機轉(zhuǎn)換為虛擬機并導入vCenter管理的主機。雖然vCenter Converter看起來非常美好，但使用時卻也有很多不便，轉(zhuǎn)換速度較慢，動輒幾小時甚至十幾個小時才能將一臺物理主機轉(zhuǎn)換，而且轉(zhuǎn)換后的虛擬機比較龐大、運行緩慢、占用大量虛擬機的存儲空間。所以在實際使用時，除非應用難以配置或數(shù)據(jù)難以遷移，否則還是直接構(gòu)建新的虛擬機比較方便。

4 結(jié)語

本文以VMware vSphere體系架構(gòu)為基礎(chǔ)，對虛擬化的基本概念、服務(wù)器虛擬化的優(yōu)勢、虛擬化的具體實施注意事項等內(nèi)容做了比較深入的介紹，并對虛擬化系統(tǒng)建設(shè)時的經(jīng)驗要點做了詳細的探討，只有合理規(guī)劃好虛擬化系統(tǒng)架構(gòu)管理規(guī)范和分配使用的權(quán)限，建立安全備份機制，才能使虛擬化技術(shù)在數(shù)字校園的建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。

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基金項目：2011年河北聯(lián)合大學科學研究基金項目《IT基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫》（項目編號：z201118）