淺談服務器虛擬化技術在高校機房中的應用

貴州師范學院 萬蓮友

一、服務器虛擬化的概念

服務器虛擬化將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成幾臺甚至上百臺相互隔離的虛擬服務器，我們不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內存、磁盤、I/O等硬件變成可以動態管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統管理，實現服務器整合，讓IT對業務的變化更具適應力。服務器虛擬化主要分為以下三種：一是“一虛多”、二是“多虛一”、三是“多虛多”。“一虛多”是一臺服務器虛擬成多臺服務器，即將一臺物理服務器分割成多個相互獨立、互不干擾的虛擬環境?！岸嗵撘弧本褪嵌鄠€獨立的物理服務器虛擬為一個邏輯服務器，使多臺服務器相互協作，處理同一個業務。“多虛多”的概念，就是將多臺物理服務器虛擬成一臺邏輯服務器，然后再將其劃分為多個虛擬環境，即多個業務在多臺虛擬服務器上運行。

二、虛擬機系統

VMWare虛擬機軟件是一個“虛擬PC”軟件，它使你可以在一臺機器上同時運行二個或更多Windows、DOS、LINUX系統。與“多啟動”系統相比，VMWare采用了完全不同的概念。多啟動系統在一個時刻只能運行一個系統，在系統切換時需要重新啟動機器。

三、虛擬化技術在高校機房中的應用

傳統部署存在的不足：

（1）低可用性 傳統模式下，每個服務器相當于一個單機，因而涉及到內存擴容，操作系統升級，V碼升級，軟件更新等需要重啟服務器的情況等，會造成服務中斷，且往往重啟服務器的時間都較長。

（2）低兼容性 當涉及到需要變更系統或者應用的存儲位置時候，對新硬件的兼容性要求較高。

（3）高成本 無論是服務器本身的需求成本，還是其因數量多所需的電力，人力，空間，時間等成本都較虛擬化情況下的高出許多。

（4）較大的管理難度 傳統模式下，服務器數量多，無論是應用還是部署時間都會增加，而且一旦出現故障，處理起來的時間勢必會更長

（5）低效率 當服務器維護需要重啟的時候，重啟一臺虛擬機遠比重啟一臺服務器所花費的時間少得多，也注定了虛擬化能夠提供更好的服務，具有更高的效率

（6）高故障率 服務器的故障大多以硬件故障偏多。各類數據資源以虛擬機的形式存在可以明顯降低故障率

四、機房服務器虛擬化

高校機房虛擬化大致分為以下兩類：

（1）設施虛擬化 將存儲，網絡等虛擬化。存儲虛擬化即整合物理存儲設備邏輯接口并將其提供給用戶，以便用戶訪問數據資源，如磁盤陣列技術等；網絡虛擬化則為用戶提供虛擬的網絡連接，如虛擬專用網vpn等。

（2）系統跟應用的虛擬化 系統的虛擬化可實現一臺物理機上虛擬出多臺虛擬機的情況，實現操作系統與物理硬件的分離。而應用虛擬化則是將應用程序跟操作系統解耦合，為應用程序提供一個虛擬的運行環境。

五、服務器虛擬化在貴州師范學院圖書館新館建設中的應用

1.貴州師范學院圖書館目前的狀況

貴州師范學院圖書館一直采用的是傳統的數據中心架構模式，每增加一個數據庫應用時，往往需要增加一臺服務器。目前貴州師范學院圖書有館CNKI中國學術期刊、CNKI博碩士論文庫、人大復印報刊資料全文數據庫、萬方學位論文數據庫等18種中外文數據庫，以及中國山地民族數據庫，館藏數目數據庫等自建數據庫，還有金盤圖書館集成管理系統、門禁系統、廣告機發布系統、自助借還機、全覆蓋監控系統等等一系列現代化設施，而這每一項設施的應用無不依賴于獨立的服務器。館內現有8臺新購服務器以及1臺舊服務器，用一個老舊的KVM在各個服務器之間進行切換。為了各系統及應用能夠正常使用，采用的是數據庫混裝的方式：即幾個數據庫安裝在同一臺服務器上，幾種或者幾十種服務需在同一臺服務器中開啟。服務器的利用率很低，且常常因為硬件故障等導致服務中斷、影響各數據庫的正常運行，有時候甚至因為數據庫與數據庫之間服務沖突，導致A數據庫能用而B數據庫卻不能正常使用的情況，各大廠商的數據庫更新也時有不留神波及到其他的數據庫的情況，致使系統穩定性較差，管理工作難度升級，管理工作量直線上升，有時候A數據庫故障排查了幾個小時甚至更長時間才發現問題的根本原因是由于B廠商數據更新而關掉了其關鍵的服務，而這項服務的關閉導致A不能正常的運行。

2.若采用服務器虛擬化技術的情況

若將服務器虛擬化，使軟件、應用等和硬件相互分離，即在操作系統與硬件之間加入一個虛擬化軟件層VMM，通過空間上的分割、時間上的分時以及模擬，將服務器物理資源抽象成邏輯資源，向上層操作系統提供一個與它原先期待一致的服務器硬件環境VM(Virtual Machine，虛擬機)，使得上層操作系統可以直接運行在虛擬環境上，并允許具有不同操作系統的多個虛擬機相互隔離，并發運行在同一臺物理機上，就可以避免各個應用數據庫服務沖突，增強系統的穩定性。想象一下，每個數據庫置身于獨立的虛擬機中，彼此之間互不干擾，這一臺服務器就相當于幾十臺服務器的功效，這極大的提高的服務器的利用率，為備份，維護等工作也提供了較大便利，安全性也得到了極大的增強。

六、服務器虛擬化是大勢所趨

大數據時代，云服務、虛擬化服務已然成為未來的發展趨勢。虛擬化實施的步驟大致分為創建、部署、管理三個階段。服務器虛擬化是將虛擬化技術應用于服務器上，從而將一個服務器虛擬成多個服務器。其核心技術主要有內存虛擬化、CPU虛擬化、設備與I/O虛擬化等等。服務器虛擬化的應用可以優先的提高應用的兼容性，提高服務的可用性，降低能源消耗，減少運營成本，加速應用部署等。

總之，虛擬化已然成為大數據時代重要的技術支柱之一，其技術的應用勢必成為一種大勢而逐步普及！

[1]朱琪.服務器虛擬化技術在校園網中的應用[J].湖北工業大學.

[2]武博文.淺談虛擬化技術及服務虛擬化[J].天津輕工職業技術學院.

[3]張志國.服務器虛擬化安全風險及其對策研究[J].山西師范大學.