虛擬技術在IT運維管理中的應用研究

摘 要隨著時代的發(fā)展，運營商的業(yè)務勢必出現(xiàn)轉型，進而衍生出諸多IT系統(tǒng)。當前，IT系統(tǒng)多存在運維成本高但運行效率低下的缺憾。文章首先分析了虛擬技術在提升IT系統(tǒng)軟硬件運行平穩(wěn)性方面的作用，進而以VMWARE為例設計解決IT系統(tǒng)現(xiàn)存問題的方案。文章的研究成果表明虛擬化技術對IT運維水平的提升具有明顯作用，值得作進一步探究和推廣。

【關鍵詞】虛擬技術 IT運維 運營商

當下，隨著商業(yè)競爭的加劇，運營商實施業(yè)務的部分轉型在所難免。為了支撐這些轉型業(yè)務，需運行更多的IT系統(tǒng)，如何實現(xiàn)這些系統(tǒng)的低運維成本、高運維效率是一項新的課題。

1 運行商的IT運維現(xiàn)狀

為配合業(yè)務轉型而增配的IT系統(tǒng)在部署上多采用“Web+應用服務器+數(shù)據(jù)庫”的結構，具有軟件種類多、PC機數(shù)量大、操作復雜化等特點；但另一方面，因轉型業(yè)務非主業(yè)，業(yè)務量相對不大、系統(tǒng)負載相對低下。因此，當前運營商IT運維面臨的挑戰(zhàn)是：運維成本在持續(xù)上升，但運維效率呈現(xiàn)下降趨勢。這需要引入虛擬化技術加以解決。

2 關于虛擬技術

2.1 虛擬化及其特點

所謂虛擬化，就是削弱用戶對物理計算資源的直接訪問，代之以對邏輯資源的訪問。其實質是以虛擬連接取代物理連接，最大程度減少物理資源的配置。虛擬化的主要特點包括：

2.1.1 封閉

所有虛擬環(huán)境構成一個獨立文件，既符合兼容性，又易于備份、轉移和復制。

2.1.2 隔離

虛擬化環(huán)境中每個虛擬機互相隔離，數(shù)據(jù)不會在它們之間泄露。

2.1.3 分區(qū)

應用虛擬化后，計算資源被放置在資源池中，同一個硬件可被多個操作系統(tǒng)操控，提高物理資源利用的有效性。

2.2 關于虛擬化軟件

虛擬化軟件是操作系統(tǒng)和物理硬件之間的“橋梁”，通過該類軟件，不管硬件如何更新，從操作系統(tǒng)看到的均是通用硬件，即虛擬化軟件可處理硬件的差別。這樣，IT系統(tǒng)也具備了在不同物理平臺上轉移的能力。

虛擬化軟件的發(fā)展已歷三代：

（1）第一代通過hypervisor或者主機架構提供服務器分區(qū)能力；

（2）第二代增加了生產(chǎn)力的規(guī)劃、虛擬化的管理、物理服務器遷移至虛擬機的功能；

（3）第三代將標準服務器和存儲虛擬化聚合成一個動態(tài)資源池，可保證任何資源處于高可用狀態(tài)。

目前市場度較高的虛擬化軟件主要是VMWARE公司的VI3。

3 虛擬技術在IT運維管理的應用

3.1 軟件套件的選用

我們以VMWARE公司的虛擬化軟件作為解決IT運維問題的選擇。根據(jù)實際要達到的管理效果，選取VMware的軟件套件如下：

（1）VMware Infrastructure。其為基礎架構，直接安裝于硬件服務器；

（2）VMware ESX Server。其為核心部件，完成對硬件的抽象；

（3）VMware virtual SMP。實現(xiàn)服務器對稱多處理器的虛擬化；

（4）Virtual Center。對VMware ESX形成統(tǒng)一管理和監(jiān)控；

（5）VMware VMotion。為VMware虛擬機提供自動、動態(tài)遷移；

（6）VMware HA。負責應用程序可用性；

（7）VMware DRS。實現(xiàn)對虛擬機可用資源的統(tǒng)一調度；

（8）VMware Consolidated。此為驅動程序和腳本，用于備份代理；

（9）P2V Assiatant。用于物理機向虛擬機的遷移。

3.2 降低運維成本的方案設計

總體思路：構建服務器資源池，提高服務器被利用效率，減少硬件購置數(shù)量。

實施對象：針對IT系統(tǒng)中的Web層和應用服務器層的應用效率低，主要就這兩層進行整合。

拓撲結構，見圖1所示。

方案說明：

（1）首先篩選出負載相對較低的Web服務和應用服務，作為整合對象；

（2）選擇性能佳的一定數(shù)量服務器，配以VMWARE軟件套件，形成服務器資源池；

（3）根據(jù)整合需要建立虛擬機單元，分配CPU、硬盤、內存、網(wǎng)卡等資源；

（4）安裝OS、被整合結構層的軟件，完成系統(tǒng)虛擬化。

某地運營單位的應用實例表明：通過該方案，可達到服務器瘦身目的，縮減運維成本。

3.3 提升運維效率方案

總體思路：構建備份資源池，對各備份進行集中管理，以簡化備份操作和縮短恢復時延。

實施對象：IT系統(tǒng)三層結構。

拓撲結構，見圖2所示。

方案說明：

（1）將相關的VMWare軟件套件安裝至備份服務器（相對獨立），形成備份服務器資源池；

（2）通過VMware virtual center和存儲設備，達成備份虛擬機資源的統(tǒng)一分配和集中管理。

因備份虛擬機是封裝了全景備份環(huán)境的一組文件，具有一次構建多次部署特性，所以大大降低了備份操作的復雜程度，提高了備份效率。同時，虛擬機啟動無需經(jīng)歷硬件設備初始化環(huán)節(jié)，因此能將備份系統(tǒng)的恢復時延從大約幾十分鐘降低至幾分鐘的程度，可謂效果顯著。

4 結語

文章針對運營商IT運維難題，提出采用虛擬化技術來達到運維成本降低和運維效率提升的雙贏效果。文章著重就VMWARE公司軟件套件的應用展開敘述。在實際實施中，我們主要要做好網(wǎng)絡規(guī)劃、存儲冗余、資源池管理等環(huán)節(jié)。虛擬化是一門新興技術，其潛力非常巨大，應注意在實踐過程中進行深層次的探索。

參考文獻

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作者簡介

胡周達（1986-），男，貴州省貴陽市人。現(xiàn)供職于粵電集團貴州有限公司，主要從事企業(yè)信息化管理工作。

作者單位

粵電集團貴州有限公司 貴州省貴陽市 550081