試析服務器虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心建設中的運用

楊琪

摘 ?要：在社會的快速發(fā)展當中，數(shù)據(jù)中心建設成了現(xiàn)代化進程中的關鍵點，能夠為通信提供便利，促進生產(chǎn)生活的順利進行。數(shù)據(jù)中心建設存在一定的復雜性與專業(yè)性，對于設計人員的綜合能力要求較高。服務器虛擬化技術的誕生，能夠增強數(shù)據(jù)中心建設的可靠性，增強系統(tǒng)的運行性能，因此受到技術人員的廣泛歡迎。關鍵詞：服務器虛擬化技術;數(shù)據(jù)中心;建設;運用

隨著科學技術的不斷發(fā)展與社會生產(chǎn)要求的提升，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心已經(jīng)難以適應當前工作需求，只有對其進行不斷創(chuàng)新，才能增強系統(tǒng)運行效率與質(zhì)量。信息孤島的問題是當前數(shù)據(jù)中心中存在的主要問題，會導致資源浪費的情況出現(xiàn)，而且增大了企業(yè)的運營成本。服務器虛擬化技術作為一種新興技術，能夠有效整合硬件資源，促進管理模式的逐步優(yōu)化，同時實現(xiàn)各類信息資源的優(yōu)化配置，降低系統(tǒng)運行成本。在數(shù)據(jù)中心的建設過程當中，應該加強對服務器虛擬化技術的合理運用，以充分發(fā)揮該技術的優(yōu)勢與價值。設計人員應該明確該技術的基本原理，并深入分析傳統(tǒng)服務器中存在的主要問題，增強數(shù)據(jù)中心的建設與運行效果，滿足社會發(fā)展的實際需求。

一、虛擬化技術原理

虛擬化與云計算中提到云計算最重要的就是服務器虛擬化和調(diào)度，服務器虛擬化是指將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機的技術，這些邏輯計算機又被稱為虛擬機，每臺虛擬機都擁有獨立的“硬件”。但虛擬機運行時，虛擬機硬件的工作實際是由物理機的硬件完成的。

服務器虛擬化的有多種劃分方式，可以根據(jù)虛擬化架構劃分為裸金屬/寄居，根據(jù)虛擬化層次硬件輔助虛擬化/軟件輔助虛擬化，根據(jù)虛擬化平臺劃分為全虛擬化/半虛擬化。

（一）裸金屬/寄居

未虛擬化的x86服務器架構，自下而上是物理硬件、操作系統(tǒng)、應用程序。

（二）裸金屬

裸金屬（bare-metal）架構也叫bare-metal hypervisor、Ⅰ型，是直接安裝在物理服務器上再創(chuàng)建各種虛擬硬件，再在虛擬機上安裝操作系統(tǒng)，最后才能在這些操作系統(tǒng)中安裝應用程序。

（三）寄居

寄居架構也叫hosted hypervisors、Ⅱ型，代表產(chǎn)品VMware workstation和VirtualBox，需要安裝在計算機操作系統(tǒng)之上。

二、數(shù)據(jù)中心的資源整合需求

（一）維護管理困難。

以往數(shù)據(jù)中心，在傳統(tǒng)架構的網(wǎng)絡中進行業(yè)務遷移、擴容或增加新的服務功能，越來越困難，每一次變更都將牽扯相互關聯(lián)的、不同時期按不同初衷建設的多種物理設施，涉及多種業(yè)務，多個服務，工作繁瑣，維護困難，且易出現(xiàn)漏洞和差錯。

（二）服務策略不一致。

傳統(tǒng)架構最嚴重的的問題是這種孤立的設備功能為中心的設計思路，無法真正從整個系統(tǒng)角度制定統(tǒng)一的服務策略，比如安全策略、高可用策略、業(yè)務優(yōu)化策略等等，造成跨平臺策略的不一致性，從而難以將所投入的產(chǎn)品能力形成合力為上層業(yè)務提供強大的服務支撐。

（三）資源利用率低。

傳統(tǒng)架構方式對底層資源的投入與在上層業(yè)務的所收到的效果很難得到同比發(fā)展，最普遍的現(xiàn)場就是各設備負載不均衡，部分設備不堪重負，部分設備空閑資源較多，兩者又無法互相利用和共用。

三、服務器虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心建設中的優(yōu)勢

（一）優(yōu)化管理模式

管理模式的實際應用效果，也是決定數(shù)據(jù)中心運行狀況的關鍵因素。動態(tài)性管理模式虛擬服務器在硬件資源分配時能體現(xiàn)獨特優(yōu)勢，虛擬服務器的運行狀況能夠得到有效監(jiān)督。過重的負載施加于服務器當中時，能夠?qū)崿F(xiàn)對其他閑置資源的合理調(diào)用，為服務器的安全高效運行提供保障。根據(jù)應用/測試表明，硬件資源利用率可達到80%左右【1】。

（二）增強系統(tǒng)安全

系統(tǒng)安全性的提升，是保障數(shù)據(jù)中心高效運行的關鍵前提，運用服務器虛擬化技術能夠促進系統(tǒng)安全性的提升。虛擬服務器的獨立性較強，在文件獲取當中只需借助于虛擬機軟件，因此在發(fā)生故障時也能夠及時進行解決。動態(tài)遷移也是虛擬服務器的基本功能，故障問題出現(xiàn)在物理服務器當中時，能夠在正常運行的物理服務器當中實現(xiàn)文件的轉(zhuǎn)移，增強系統(tǒng)運行的連續(xù)性【2】。

（三）降低運行成本

在以往的數(shù)據(jù)中心架構模式中，由于服務的業(yè)務方向不同，需要部署較多的物理服務器才能保障數(shù)據(jù)中心各方向業(yè)務的有效運行，這無疑提高了數(shù)據(jù)中心的建設與運行成本。與傳統(tǒng)模式相比較而言，服務器虛擬化技術的運用，不再需要大量的服務器設備，減少了機房的建設面積，無論是在設備數(shù)量還是后期維護當中，都能夠?qū)Τ杀具M行合理控制。

四、服務器虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心建設中的運用

（一）服務器功能需求

辦公系統(tǒng)、統(tǒng)一授權認證平臺和三大基礎平臺等，是服務器虛擬化系統(tǒng)平臺的主要構成，其作為共享服務平臺具有多種功能需求。如連續(xù)運行狀態(tài)是DNS服務器和郵件系統(tǒng)的基本狀態(tài)，而且在設計的過程當中應該重視二級網(wǎng)站與平臺主頁的安全性。因此，應該合理運用服務器虛擬化技術，為管理和使用提供便捷。

（二）服務器虛擬化技術應用方案與實施

在虛擬服務器當中安裝應用軟件和操作系統(tǒng)時，應該明確系統(tǒng)的功能需求，分析系統(tǒng)負載和并發(fā)數(shù)等不同指標的要求。這不僅能夠增強資源配置的合理性，而且為后期擴增虛擬機的數(shù)量提供了保障。冗余虛擬環(huán)境的構建，能夠為系統(tǒng)的快速遷移奠定基礎，同時有利于在系統(tǒng)發(fā)生故障時能夠得到及時解決。應該增強服務器虛擬化系統(tǒng)平臺的體系結構完整性，明確不同部件之間的相互關系，定義不同類別的組成部件。

在物理服務器當中運行VMware系統(tǒng)軟件，實現(xiàn)與管理服務器之間的協(xié)同配合。應該設置多臺虛擬機，實現(xiàn)對CPU、存儲設備、內(nèi)存和網(wǎng)絡的有效共享。物理服務器管理軟件、虛擬管理服務器、虛擬服務器和物理服務器等，是服務器虛擬化架構的主要組成，同時也含有大量的交換設備和存儲設備等。在部署虛擬機的過程中主要依靠服務器實現(xiàn)，同時能夠?qū)ζ溥M行遷移操作和啟動等。

（三）主要的高可用和安全措施

在虛擬平臺的建設當中，ESX是核心構成，服務器磁盤失效會對其可用性產(chǎn)生直接影響。冗余配置的措施應用于故障易發(fā)位置，能夠有效對硬盤失效問題進行處理，增強系統(tǒng)的運行可靠性。服務器失效也會對ESX產(chǎn)生影響，多臺服務器的設置能夠增強系統(tǒng)的可用性。在虛擬環(huán)境當中傳輸數(shù)據(jù)時，其線路主要由物理網(wǎng)卡提供，在網(wǎng)絡的選擇當中主要以負載和優(yōu)先級為依據(jù)。將鏈接捆綁和負載均衡技術應用于千兆接口當中，能夠增強系統(tǒng)與網(wǎng)絡的高可用。硬盤級和磁盤陣列級，是共享存儲高可用的主要部分，在存儲與管理數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)時，主要由磁盤陣列負責，可直接影響系統(tǒng)的數(shù)據(jù)效率。

結語

服務器虛擬化技術的運用，能夠在虛擬化環(huán)境當中保障數(shù)據(jù)中心的運行效果，是當前數(shù)據(jù)中心建設的主要方向。該技術不僅能夠促進系統(tǒng)運行效率的提升，而且能夠?qū)崿F(xiàn)運行成本的降低，增強系統(tǒng)的安全性。在數(shù)據(jù)中心建設當中，應該明確功能需求，實現(xiàn)對服務器虛擬化技術的合理運用。

參考文獻

[1] ?姚春雷.分析服務器虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心建設中的具體運用[J].電腦知識與技術，2019，15（22）：21-22.

[2] ?郭延勇.分析服務器虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心建設中的具體運用[J].網(wǎng)絡安全技術與應用，2017（04）：7+16.

[3] ?陳永平.服務器虛擬化技術在數(shù)據(jù)中心建設中的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2017（02）：198.