對虛擬化數據中心應用于高校網絡建設的研究

西華師范大學網絡中心 王 麗

一、背景

由于業務持續和快速發展，要求IT 環境提供快速的適應性擴展，也對高效存儲和利用數據、降低能耗等方面提出更高要求。利用虛擬化技術，可以更靈活資源調配，但層次的增加也帶來系統運維復雜度的上升。因此，需要用更加有效的手段來保障系統的穩定和持續運行，并對未來業務的不斷擴展提供適應性支持。

數據中心平臺項目的建設，即是希望以高起點搭建靈活高效而又穩定可靠的數據處理平臺，充分利用虛擬化技術，構建適應未來業務發展的數據平臺。

二、項目實施系統方案

1.虛擬化軟件

采用VMware vsphere 5.1系列產品,在服務器資源效率方面得到了很大的提高，在服務器管理方面更加方便，相反在資金的投入上大大減少，在技術方面有很大的提高，性價比更加優越。這種技術將軟件封裝成可移動的軟件，這種方式實現業務連續不間斷的運行，使得應用和訪問靈活方便。

采用VMware 服務器虛擬化方案，并且通過vMotion 和storage vMotion 技術可以直接解決在異常情況下保持商業連續性的問題，實現High Availablity, Fault Tolerance 和不同數據中心之間的災備，保證商業業務“7×24”不中斷。

數據中心配置4臺4路、內存128G 的物理服務器構成虛擬化集群，將那些原有配置在單獨服務器上的應用整合到新購的4路128G 的服務器中，從計算資源上看，新購服務器在最極端條件下也能完全承載整個數據中心的業務，從而保證業務的連續性，同時還為今后的新業務提供擴展能力。由于虛擬機數據中心基礎架構的改造完成，而且得到的另一效果就是為實現“云計算”打下堅實的基礎。云計算被視為重要的項目，列入到我國的“十二五”發展規劃中，數據中心通過向云計算平臺的演進，也能促進高校的先進性和前瞻性。

2.主存儲設備

存儲設備為美國EMC 公司新一代的統一存儲系統VNX5700。該存儲系統可同時具有FC SAN+NAS+iSCSI 三種連接功能，前端可為NAS 網關或存儲控制器，后端為EMC 磁盤陣列，內部采用業界領先的6Gb SAS 2.0通道技術，為主機進行大量的數據訪問和遷移提供了高速可靠的多通道。

3.備份存儲

數據中心服務器在整個系統中起著關鍵性的作用，重要的信息和數據都保存在其中，保障客戶端能夠快速高效查詢數據，及時響應用戶的請求。為了防止人為破壞或自然災難，保護關鍵應用的數據安全，數據不丟失，因此建立可靠的網絡數據備份系統是非常重要的。備份存儲采用EMC DD620，本設備的重復數據刪除比率支持20:1（具體根據全備份保留周期來確定）。

（1）備份策略

數據備份策略可由用戶系統管理人員，考慮系統情況，結合我們技術專家的豐富經驗來制定。從管理和恢復的角度考慮，將一個單獨的備份服務器用于備份數據中心的數據，將數據中心的重要數據放在帶有編號的磁帶上，磁帶存儲時依次向下存儲。用于存儲數據庫信息的設備叫數據庫介質。

目前被采用最多的備份策略主要有以下三種。

①完全備份（full backup）

對系統每天產生的數據進行全備份，如果發生了丟失數據等事故，就可以用事故發生前一天的備份磁帶來恢復丟失的數據。完全備份是對每天產生的數據進行備份，這樣會造成數據大量重復，冗余多，占用了大量的磁帶空間，磁盤空間不足，磁帶就沒法達到備份的要求。每天產生的備份的數據量較大，需要較長的備份時間。

②增量備份(incremental backup)

上班期間每天對新產生或增加的數據進行備份，周末對整個星期產生的數據進行全備份。就全備份而言，增量備份的優點是磁帶空間不會被浪費，備份時間也相應減少了。

③差分備份(differential backup)

每次備份的數據是在上次全備份的基礎上新增加和修改過的數據，差分備份不需要每天對數據進行全備份，因此備份所需時間短，并節省磁帶空間，恢復也很方便。

在實際應用中，備份策略不是單獨使用，而是相互結合，并對不同數據的備份建立相應的備份組，在工作日對數據采用增量備份或差分備份，周日進行全備份。如果磁盤空間允許，可以每月底對數據進行一次全備份。

（2）策略設置

數據備份策略的設置將直接影響數據的恢復、安全及其可靠性。而數據備份的時間表設置、數據聯機瀏覽策略的設置和特定的應用密切相關。用戶可根據實際需要自行設置。

（3）操作系統備份策略

操作系統數據的安全是非常重要的，它是保證所有應用正常進行的前提。操作系統數據在滿足要求的情況下，一般不會改變。那么操作系統的備份在建設虛擬數據中心初期就會對其備份，只會在它發生改變或遭到破壞時才對其進行恢復和從新備份。鑒于此，我們可以在間隔一定時間內對操作系統及應用系統的數據進行全備份。每天下班時，采取增量和差分備份相結合的方式對其進行備份。采取這種方式的好處在于，每天數據的增加量不大，對備份服務器系統資源和磁帶的消耗就會相對較小。