傳統服務器架構向服務器虛擬化的改造研究

劉正龍

（69221部隊，阿克蘇 843000）

以往的服務器架構具體由服務器、存儲設備、網絡所組成。大多數中小企業的發展主要借助于以往部署模式來對信息化系統進行構建。當前，涌現出越來越多的系統，但各自系統部署在獨立的服務器上，這就進一步增加了網絡設備、存儲設備、服務器，進而引發諸多問題，主要為：（1）數據中心大量服務器占空間；（2）能耗比較大；（3）硬件利用率比較低；（4）服務器管理比較復雜；（5）新增服務器需要花費大量的硬件成本與時間成本；（6）服務器運行穩定性問題等。

1 簡述服務器虛擬化架構

以往的操作系統層、硬件層間具有一個名為hypervisor的抽象層，這是服務器虛擬化、傳統服務器架構所沒有的，該抽象層可協調通信服務器上的所有硬件層。其作用是：在邏輯關系上分離硬件與操作系統，從而降低硬件與軟件間的耦合性。虛擬化指操作系統已不是對應用與硬件進行控制，而是相對硬件獨立，hypervisor可作為硬件的調度系統，而對于hypervisor而言，操作系統僅僅是一個打包的封裝文件，其能夠在所有的硬件上運行操作系統，且一個hypervisor就可以運行多個操作系統，且對所有的硬件進行控制調度，操作系統不需要對硬件是如何調度的進行管理與控制，從而可以讓一個物理設備來運行多個操作系統，有效提升硬件的利用率，操作系統只用管理與控制應用接口。同理，對于hypervisor來說，操作系統只是一個封裝的文件，其移動和復制虛機就是一個文件加以移動與復制，那么虛機就可以在物理機間實現傳輸，如果需維護與升級硬件，就需要將這一虛機文件在線依就運行服務的狀況下，使之向其他物理機上轉移，從而達到系統級Motion的目的，在文件服務器與共享存儲上設置整個虛機文件，這樣可以在一定程度上提升服務器的穩定性，借助服務器虛擬化架構，可以有效解決傳統服務器架構中具有的不足[1]。

2 傳統服務器架構向服務器虛擬化的改造

2.1 選用適宜的服務器虛擬化技術

現如今，在市場上占有率最高的虛擬化產品為vSphere，現階段虛擬化技術的進一步完善與發展，不同種類的虛擬化產品呈現出多種多樣的優點與缺點。對于服務器虛擬化平臺的搭建，主要選擇VMware vSphere，該平臺的拓撲結構見圖1。

圖1 VI虛擬中心的物理拓撲結構示意圖

2.2 具體設計方案

2.2.1 虛擬架構VMware vSphere的配置

首先，依據公司現階段運行的各種種類的業務系統的實際狀況、未來的發展規劃，傳統服務器配存儲的架構應向著虛擬化架構加以改造，具體內容為：在前期階段，采用3臺性能良好和配置較為新的服務器，這3臺服務器應進行升級配置，直至內存滿，對于服務器虛擬化平臺，應選擇4個千兆網口、2個300G硬盤、2個光纖卡，這樣做能夠節約成本。其次，利用1臺虛擬服務器，將vCenter軟件安裝到vSphere 6套件中，將具備ESXi 6.X的主機構建為虛擬化服務器集群，以此來全面且實時的管理所有的虛擬服務器，從而更加有效的管控虛擬化架構；借助vCenter server，可使虛擬化環境具備更多的功能。最后，借助vSphere HA，能夠讓其具有更好的實用性，但服務器硬件出現故障，其會讓其他服務器上在ESXI上的虛機重啟運行；同時，借助vMotion功能能夠把虛擬機比較方便且在線的由一臺服務器向另外一臺進行轉移，這就創造出了沒有中斷的維護環境[2]。

2.2.2 FC SAN儲實現虛擬服務器的文件共享

后端存儲設備將利舊IBM DS3512作為虛擬化平臺，這樣能夠得到更多的共享存儲資源。借助2臺IBM B24光纖交換機，將物理服務器與存儲設備雙控制器加以連接，從而對FC SAN的架構進行構建，光纖模塊速率為8Gb/s。VMFS指一個可用于許多vSphere部署的均能夠使用的配置手段，其功能為對存儲環境進行簡化。在本質上，VMware的虛擬架構中的虛擬機是一個被封裝成一個檔案文件及多個相關環境配置文件，將這些文件放置在VMFS文件系統中，這樣就能夠讓多個ESXI Server對同一存儲進行一同訪問，進而將單點故障進行消除。

2.2.3 具體規劃實施

主要內容有：①對于遷移的舊服務器，應把這一設備部署成虛擬化系統，當應用處于停機狀態時能夠對這一系統加以備份，也能夠將應用系統暫時朝著windows server hyper-v的虛擬機實現轉移；②對物理服務器的內存進行升級，安裝ESXI操作系統。③建立一個虛機，且安裝在vCenter，然后合理的規劃虛擬池；④為應用系統設置虛擬機，并通過P2V的手段來將其他業務系統轉移成虛擬化，將結束遷移的物理服務器安裝到ESXI虛擬化系統上，建立起虛擬化集群，將其他應用服務器轉移至虛擬化平臺，并設置到vcenter集中管理；⑤應用數據庫集群服務器，在已有的物理服務器上保留生產系統所具備的有關網絡協議、網卡的服務器；⑥對已有的服務器進行整合；⑦對遷移以后的應用服務進行測試。

3 結束語

總而言之，隨著虛擬化技術的在各個領域的普及，通過實現服務器虛擬化，可將每個系統由物理機上進行完全釋放，使之具備安全性、可靠性、隔離性及可擴展性，并能夠充分的利用資源，大大提升運行效率。