數(shù)據(jù)中心機(jī)房建設(shè)中的虛擬技術(shù)

文/郭銳 周文婷

對(duì)于傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)管工作而言，傳統(tǒng)服務(wù)器的應(yīng)用單一，管理、運(yùn)維復(fù)雜是其中最常見的問題，且使用效率也很難得到有效的控制和提高。若在日常工作過程中設(shè)備發(fā)生任何故障，工作人員需要耗費(fèi)大理時(shí)間去查找并修復(fù)問題，此過程會(huì)對(duì)工作進(jìn)度和質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。科技水平全面提升是目前社會(huì)發(fā)展的大勢(shì)，在此背景下，新型虛擬化的技術(shù)應(yīng)用不但要比傳統(tǒng)技術(shù)更具管理優(yōu)勢(shì)，還要加大對(duì)建設(shè)成本的合理安排和控制。基于此，本文在探討研究傳統(tǒng)服務(wù)器存在問題的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了服務(wù)器虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，希望能為此技術(shù)在后期的發(fā)展和提高給予一定的幫助。

1 數(shù)據(jù)服務(wù)器虛擬化概述

不同的人對(duì)于服務(wù)器虛擬化的概念理解不同，但他們的核心思想都是一樣的，也就是說它是一種方法，能夠通過區(qū)分資源的優(yōu)先次序并不斷地將服務(wù)器資源分配給最需要它們的工作負(fù)載，對(duì)管理進(jìn)行簡(jiǎn)化，促進(jìn)效率的提高，從而從根本上減少為單個(gè)工作負(fù)載峰值而儲(chǔ)備的資源。

在將物理服務(wù)器資源分配到多個(gè)虛擬服務(wù)器的基礎(chǔ)上，虛擬化可以讓不同的應(yīng)用、不同的操作系統(tǒng)運(yùn)行在同一個(gè)企業(yè)級(jí)的物理服務(wù)器上。雖然每個(gè)虛擬服務(wù)器在應(yīng)行上都像是一臺(tái)獨(dú)立的服務(wù)器，但它們卻是在同一個(gè)物理服務(wù)器內(nèi)運(yùn)行。將多個(gè)虛擬服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行在同一臺(tái)物理服務(wù)器上，不僅能有效促進(jìn)服務(wù)器運(yùn)行效率的提升，還能根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況對(duì)服務(wù)器數(shù)量與性能進(jìn)行優(yōu)化配置，節(jié)約管理、維護(hù)、電力等運(yùn)行成本，后期可以根據(jù)企業(yè)的發(fā)展需要隨時(shí)創(chuàng)建虛擬服務(wù)器，這樣不僅能節(jié)省增加物理服務(wù)器的成本，還能更好、更靈活地響應(yīng)不斷變化的發(fā)展趨勢(shì)和企業(yè)需求。圖1為虛擬化架構(gòu)示意圖。

2 數(shù)據(jù)中心虛擬化方案架構(gòu)

2.1 網(wǎng)絡(luò)虛擬化

單獨(dú)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的虛擬化是沒有意義的，需要在客戶機(jī)的接入側(cè)、接入端到數(shù)據(jù)中心的整個(gè)數(shù)據(jù)路徑及其數(shù)據(jù)中心內(nèi)部均實(shí)現(xiàn)虛擬化（含計(jì)算虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化），3 個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能區(qū)域、5 個(gè)層次上配合才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)大集中環(huán)境下的、不同業(yè)務(wù)的、端到端的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用及其訪問的隔離，達(dá)到具有完整意義上的業(yè)務(wù)虛擬化。

2.2 計(jì)算虛擬化

圖1：虛擬化架構(gòu)

促進(jìn)資源利用率的最大化提升，是當(dāng)前對(duì)計(jì)算虛擬化的需求，可以在一臺(tái)物理服務(wù)器之中完成多臺(tái)按配置需求的設(shè)備的虛擬。這是“虛擬主機(jī)”類計(jì)算虛擬軟件最主要的應(yīng)用場(chǎng)合。通過為客戶提供服務(wù)器整合與數(shù)量控制、測(cè)試/開發(fā)自動(dòng)化、業(yè)務(wù)連續(xù)性、企業(yè)臺(tái)式機(jī)管理等相關(guān)的解決方案，在最大程度上實(shí)現(xiàn)成本的降低和響應(yīng)速度的加快，從而促進(jìn)零停機(jī)、災(zāi)難快速恢復(fù)等系列優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮。

2.3 存儲(chǔ)虛擬化

通過對(duì)存儲(chǔ)完成虛擬化，可以將關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行有效整合，當(dāng)然，還可以在此基礎(chǔ)上提供和其相匹配的快照、復(fù)制、鏡像等存儲(chǔ)服務(wù)，在最大程度上滿足用戶非常復(fù)雜的存儲(chǔ)服務(wù)需求。

3 虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

3.1 服務(wù)器虛擬化在中心機(jī)房的應(yīng)用

在中心機(jī)房中運(yùn)用虛擬化技術(shù)能夠優(yōu)化數(shù)據(jù)中心機(jī)房的資源配置情況，服務(wù)器內(nèi)處于閑置狀態(tài)的資源同樣能夠因此得到有效利用，并且以虛擬化的技術(shù)，能夠針對(duì)內(nèi)存、存儲(chǔ)、計(jì)算等資源實(shí)現(xiàn)虛擬化，進(jìn)而形成巨大的資源池，能夠基于用戶的多樣化需求完成所需資源的合理配置，資源調(diào)動(dòng)的靈活性得到提升。此外，信息中心部門主管與其他部門托管的服務(wù)器均能夠借助虛擬化方法實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的集成管控。因?yàn)楹芏嗖块T通常把自己的服務(wù)器管理權(quán)限給予信息中心，但是因?yàn)椴块T應(yīng)用會(huì)隨著實(shí)際需求的增加而增加，因此需要進(jìn)行托管處理的服務(wù)器就會(huì)不斷增加，這就會(huì)使得信息中心承擔(dān)巨大的空間壓力，但是及時(shí)增設(shè)設(shè)備，其利用率還是不能得到有效提升，而這時(shí)服務(wù)器虛擬化的方法就能使上述問題迎刃而解，在已經(jīng)安設(shè)虛擬工具的服務(wù)器上，為所屬部門進(jìn)行虛擬機(jī)的個(gè)性化定制，這就能夠使得資源得到充分利用，并且能夠有效緩解信息中心維修與保養(yǎng)的壓力。

3.2 桌面虛擬化對(duì)辦公人員的作用

辦公人員在工作過程中常常會(huì)接觸到一些機(jī)密的數(shù)據(jù)與信息，因此數(shù)據(jù)安全防護(hù)是必要的，可是因?yàn)榻K端PC 數(shù)量非常多，因此往往會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)磁盤拷貝、數(shù)據(jù)被盜等事故，這會(huì)在很大程度上威脅機(jī)密信息的安全。而若是利用虛擬化桌面的方法，就能夠憑借桌面虛擬化的形式，在信息中心集成運(yùn)行部門員工的桌面系統(tǒng)，員工辦公數(shù)據(jù)的保存與運(yùn)行都在信息中心進(jìn)行存儲(chǔ)，信息的安全性得到極大的提升；此外，管理員能夠借助內(nèi)置技術(shù)，避免出現(xiàn)機(jī)密信息被拷貝或是被盜的事故，使得信息的安全得到極大保障。

3.3 存儲(chǔ)虛擬化在數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用

如今，數(shù)據(jù)中心存儲(chǔ)條件趨于復(fù)雜，數(shù)據(jù)會(huì)以較快的速度進(jìn)行增長。很多存儲(chǔ)機(jī)器都生產(chǎn)于不同的生產(chǎn)廠家，在這種異構(gòu)背景下，數(shù)據(jù)量不斷增多，但是存儲(chǔ)設(shè)備效率卻沒有得到提升，并且因?yàn)楣芾矸绞酱嬖谝欢ǖ牟町悾@就會(huì)導(dǎo)致管理成本不斷增加。

存儲(chǔ)虛擬化法能夠充分利用原本處于分散狀態(tài)的存儲(chǔ)資源，進(jìn)行資源的整合，并且以集中管控的方式，實(shí)現(xiàn)空間容量的擴(kuò)充。由于虛擬化存儲(chǔ)法具備巨大的資源儲(chǔ)存空間，能夠?yàn)橛脩魷p少設(shè)備的購買數(shù)量，進(jìn)而減少儀器購買的資金投入。同時(shí)，虛擬化技術(shù)實(shí)施后，能夠有效完成擴(kuò)展，硬件升級(jí)非常便捷并且迅速。鑒于此，在信息中心運(yùn)用存儲(chǔ)虛擬技術(shù)配置并且運(yùn)用磁盤資源，以業(yè)務(wù)內(nèi)容與類型為基礎(chǔ)完成資源的配置，能夠顯著提升資源的利用率。

存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)實(shí)施之后，能夠使得容災(zāi)問題得到有效處理。如今，信息中心已經(jīng)漸漸完善，而在信息中心各大業(yè)務(wù)中，數(shù)據(jù)的完整性與任務(wù)的連續(xù)性尤為關(guān)鍵。以往所運(yùn)用的容災(zāi)方案主要包括硬件投入與管理投入。硬件投入系指借助磁盤組的連接，由主機(jī)發(fā)出兩次寫指令來做到的，但是這種方法需要較大的成本方可完成。而管理投入系指依照信息中心和容災(zāi)中心兩者的特點(diǎn)與聯(lián)系，以專用寬帶實(shí)現(xiàn)兩者的連接，減小延時(shí)，進(jìn)而使得鏡像處理過程中兩組信息能夠達(dá)到同步性，進(jìn)而完成目標(biāo)，但是這種方式同樣需要投入較大的經(jīng)濟(jì)資源。

而利用存儲(chǔ)虛擬化法就可以使得傳統(tǒng)容災(zāi)問題得到有效處理，這種技術(shù)主要是利用中央存儲(chǔ)服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)制功能，此種方式所利用的主要路徑是網(wǎng)絡(luò)，而不是磁盤組。這種服務(wù)方式就能夠推動(dòng)存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)集中管控的進(jìn)程，用戶還能運(yùn)用更優(yōu)質(zhì)的磁盤陣列進(jìn)行信息的存儲(chǔ)。

4 虛擬化技術(shù)應(yīng)用效果

4.1 從網(wǎng)絡(luò)方面入手改善性能

在虛擬化的場(chǎng)景之中，單一的物理機(jī)網(wǎng)絡(luò)通道可以被虛擬化為很多個(gè)虛擬的網(wǎng)絡(luò)通道，一旦出現(xiàn)大量的并發(fā)訪問，網(wǎng)絡(luò)就會(huì)對(duì)各項(xiàng)應(yīng)用的性能產(chǎn)生很大的影響。因此，最好采用萬兆的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，而且還可以在服務(wù)器上面配置多塊網(wǎng)卡，以此來區(qū)分管理通道和業(yè)務(wù)通道。

4.2 從物理機(jī)入手改善性能

在虛擬化的應(yīng)用場(chǎng)景之中，內(nèi)存方面是虛擬機(jī)對(duì)物理機(jī)性能消耗最主要的方面，想要很好地改善虛擬機(jī)的性能，就必須對(duì)內(nèi)存容量進(jìn)行擴(kuò)大。當(dāng)然，除過內(nèi)存的擴(kuò)大，還可以在服務(wù)器及存儲(chǔ)上面配置一定的SSD，尤其是PCIE SSD 來做虛擬機(jī)的緩存，這樣可以在投入有限的基礎(chǔ)上獲得更多的效益。

5 結(jié)束語

綜上所述，社會(huì)的不斷發(fā)展，讓群眾對(duì)技術(shù)服務(wù)和應(yīng)用需求都有了明顯的認(rèn)識(shí)和提高，所以，在日后的發(fā)展過程中，積極構(gòu)建起一個(gè)更為穩(wěn)定、高效的虛擬化環(huán)境也是數(shù)據(jù)中心后期發(fā)展的方向與重要趨勢(shì)。希望通過本文提出的傳統(tǒng)服務(wù)器運(yùn)行中的問題，能幫助廣大工作人員準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)其中涉及的問題，以便對(duì)服務(wù)器虛擬化技術(shù)的相關(guān)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行更深入的創(chuàng)新和探索，只有這樣才能在最大程度上發(fā)揮服務(wù)器虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而促進(jìn)工作質(zhì)量與效率的全面提高。