虛擬機設備的高可用技術研究與實踐

田云兵

摘 要：近年來，隨著社會的不斷進步以及經濟的迅猛發展，科技水平顯著提升，計算機網絡及計算機硬件獲得深化發展進步，使得虛擬化技術在各個行業領域中均有著較為良好地滲透，由服務器虛擬化趨向于存儲虛擬化的方向，占據著較為重要的應用地位。在此，文章將針對虛擬機設備的高可用技術進行簡要探討研究。

關鍵詞：虛擬機；設備；高可用技術

前言

就目前的情況來看，在全球范圍內，虛擬化技術快速實現優化應用，各著名的虛擬化系統生產廠商在實現虛擬化應用領域的有效擴展的同時逐步加強針對虛擬化資源展開的集中式管理，但是，在我國，虛擬化技術仍然處于較弱的發展階段，為此，有必要針對虛擬化設備的高可用技術展開研究，強化虛擬化設備的有效應用。

1 簡析虛擬機設備的高可用技術

企業通過對虛擬機設備的有效運用，能夠充分實現自身總成本投入的優化減少，呈現出較大競爭優勢，其中最為顯著的優勢則為盡可能實現能耗的合理節約。譬如說，擇取一座擁有十萬臺服務配置的數據中心作為分析實例，若選用二比一的比例運用虛擬機技術實現有效的服務器整合，則能夠把服務器的數量降低一半之多，如此一來，退下來的五千臺服務器則能夠節省巨大企業投入總成本及大量能耗。但是，經過研究不難發現，虛擬機技術的應用仍然存在有較多缺陷問題，具體來說，虛擬機設備形成的關鍵問題在于單點設備故障的產生，以前的用戶均是在其各自對應的物理服務器上完成相關操作系統的有效運用的，若是其中一臺服務設備出現宕機狀況，結果雖然很差勁，卻難以對整個服務器網絡造成較大的直接影響，然而在虛擬環境中，若是虛擬機設備均在服務器頂部位置實施運行操作，一旦出現物理服務器宕機狀況，則會造成虛擬機整體陷入癱瘓狀態中。為充分實現虛擬機設備高可用性能的優化提升，則需針對單點設備故障展開合理解決。虛擬化技術的重要性不容忽視，若是未能配備高可用的虛擬機設備作為有效保障，則會導致該設備優勢難以充分發揮。就目前的情況來看，虛擬機動態遷移方案及基于雙機熱備的虛擬機設備是現今兩種較為常見的單點設備故障解決實施手段。

1.1 虛擬機動態遷移方案

為實現對單點故障問題的優化解決，可采用虛擬機動態遷移技術實現對單點設備故障的有效規避，旨在充分實現虛擬設備可用性的合理提升。虛擬機動態遷移方案所涉及的思想內容為在每個物理服務器上進行多個虛擬機設備的良好創建，一旦某個單點物理服務器設備形成相應的故障問題，則物理服務器上所涉及使用的虛擬機設備能夠實現向備用節點或者是最小資源開銷節點上的動態遷移。相較于在雙機熱備基礎上的設備高可用方案而言，虛擬機動態遷移方案的合理運用能夠將相關的資源成本更為節約，具體來說，原因在于不需要針對每個虛擬機進行備用機設備創建，且實際應用進程當中所需的備用節點服務器相對較少或者是不常會用到。除此之外，實施虛擬機動態遷移方案則更為簡單便捷一些。

1.2 在雙機熱備基礎上的虛擬機設備高可用方案

縱觀而言，該方案可謂是將虛擬化技術與雙機熱備技術有機融合在一起進行運用的方案措施，該方案能夠在相應的服務器虛擬機集群環境中針對虛擬機單點設備故障問題展開有效解決。就目前的情況來看，基于雙機熱備的高可用集群方式相對較為成熟，其能夠在進行虛擬化技術的有效運用基礎上完成多個虛擬機設備的合理創建，且跟其他類型運行不同應用的物理機充分實現雙機熱備，實現由一對多，并獲取相應的系統安全熱備方案，與此同時，基于不同的物理機可進行虛擬機創建，進而得到相應的虛擬機雙機熱備方案。具體來說，雙機熱備主要指的是針對重要服務，可采用兩臺服務器設備，完成互相備份，完成對相同服務的有效執行。若是其中一臺服務器設備產生故障問題，則另一臺服務器設備將承擔起對應的服務任務，為此不需人工參與則能夠自動確保系統可實現連續地進行服務的有效提供。由此可見，雙機熱備中涉及使用的備用服務器能夠針對出現主服務器故障問題保持服務不發生中斷狀況。此外，通常雙機熱備需配有能夠實現共享的存儲設備，特殊時候也可進行兩臺獨立服務的設置。

2 相關優化措施方案

分析表明，傳統意義上的虛擬機設備在其對應的動態遷移時期，針對虛擬機持續訪問I/O等等行為難以擁有充足的設備保障能力，在此期間則會導致I/O請求操作及相關設備狀態的丟失，所以說應該在動態遷移時期采用更為有效的技術充分確保虛擬機設備能夠實現對I/O設備的持續訪問。在此，針對虛擬機動態遷移時期設備的可用性進行不斷強化則可采用設備代理模型，旨在幫助虛擬機動態遷移使其能夠不間斷連續地完成對I/O設備的訪問。設備代理模型包括有三個板塊的主要內容。

2.1 設備代理模塊

該模塊的主要任務是建立與遠程服務節點對應設備代理之間的相互通信，與此同時，在虛擬機動態遷移使其，能夠針對虛擬設備狀態和I/O請求操作實施有效緩沖及轉發行為，不存在有任何可覺察的宕機時間，在動態虛擬機遷移時期及完成之后，則允許虛擬機能夠針對相應設備繼續展開透明操作。

2.2 遠程設備訪問模塊

完成動態遷移之后，在原節點位置能夠針對虛擬機設備相關狀態及對應的I/O請求操作實施有效處理，便于虛擬機在完成遷移以后還能夠就原有I/O設備進行訪問，在此基礎上合理運用虛擬化設備，旨在給予遠程訪問設備更為良好的公共訪問基礎，其中遠程訪問設備指的是為經網絡化的設備。

2.3 設備動態交換模塊

該模塊的主要任務在于允許虛擬機設備向物理設備的重新動態定向，完成動態遷移操作之后，由遠程設備開始虛擬機能夠實現向本地設備的動態交換。其中，虛擬設備實施的動態交換操作在未被察覺的時期，能夠更高地服務于本地及網絡虛擬機。除此之外，設備動態交換能夠推動虛擬化集群系統對于所存在的負載均衡及容錯等等問題的有效解決。

為實現虛擬機設備可用性的優化提升，則需在虛擬機動態遷移時期執行上述三個模塊內容。采用設備代理模型提供不間斷地可持續I/O服務，可實現整個系統設備可用性有效強化，使得動態遷移能夠擺脫來自于對SNA集中存儲設備的過度依賴，讓動態遷移機制更為簡化便捷。

3 結束語

綜上，針對虛擬機設備的高可用技術展開研究是十分必要，為有效解決單點故障問題，可選用較為合理的設備代理模型，該手段的應用優勢在于，可針對動態遷移時期的I/O操作及虛擬設備狀態實施處理，使得虛擬機設備得以不間斷連續完成對I/O設備的訪問操作；擺脫對網絡文件系統的依賴，使得虛擬機設備能夠像在本地一樣完成對I/O設備的遠程訪問；允許虛擬機重新動態地定向到物理設備。該模型能夠大大提升虛擬機設備的可用性，起到良好的強化作用。

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