基于虛擬化技術的企業數據中心研究

李鵬

摘要：在以信息為核心的時代，如何更有效地管理、保護、共享企業信息已成為企業發展面臨的新挑戰。

關鍵詞：虛擬化技術;數據中心;應用

在信息化建設中，企業數據中心空間和功耗的增加，降低了企業IT基礎設施設備的管理效率，不符合新時期企業以節能減排為增長點的創效模式要求。而虛擬化技術為這一問題提供了答案，其在企業數據中心的應用將變得非常必要。

一、虛擬化技術簡介

虛擬化技術在計算機技術基礎上發展而來，它在數據資源整合、物理資源高效管理方面發揮著積極作用，并且資源操作行為可被直觀觀看，最終實現資源自動分配目的。這一技術與相關技術結合，有序匹配虛擬化環境，大幅節能數據中心成本，提高企業在單位時間內工作效率。

虛擬化技術支持虛擬化平臺構建，在優化IT操作基礎上，實現程序與系統分離目的，同時企業業務在IT環境中有序運行。虛擬化平臺系統具有獨立性，該平臺支持遠程操控，系統維護管理較方便，并且系統資源整合效率高。虛擬化平臺具有應用靈活、高可用性、良好操控性、低成本、拓展性等優點。

二、虛擬化技術分類

1、服務器虛擬化。服務器虛擬化技術可將一個物理服務器的CPU、內存、設備、I/O等資源進行虛擬化，將一臺物理服務器虛擬成若干個虛擬服務器使用，各虛擬機擁有獨立的內存空間和虛擬網卡、SCSI（小型計算機系統接口）控制器，運行獨立的操作系統，互不干擾。通過管理工具，輔以網絡的配合，能完成虛擬機的動態實時生成、啟動、停機、虛擬機在物理服務器群集間的遷移及調度，實現物理服務器及虛擬機的性能監控等。

2、存儲虛擬化。數據是數據中心的核心，而存儲系統是數據中心最重要的組成部分。存儲虛擬化技術能屏蔽大量異構設備的差異，向用戶提供簡單的邏輯存儲訪問接口，簡化存儲管理，提高存儲設備的利用率，優化系統性能。

根據SAN中存儲虛擬化實現方式的不同，存儲虛擬化可劃分為三個層次：基于主機、存儲設備、存儲網絡。

基于存儲網絡的存儲虛擬化技術是當前主流的存儲虛擬化方式，其既不是在主機一端也不是在存儲設備一端的虛擬化，而是在兩者間的網絡設備實現虛擬。它能完全獨立于存儲設備，通過存儲網絡將不同的存儲資源整合，因而被認為是真正意義上的存儲虛擬化。通過SAN數據通路和命令通路的特點，還能細分成帶內虛擬化及帶外虛擬化。帶內虛擬化與帶外虛擬化主要區別是前者數據和控制信號使用同一數據通路，而后者使用不同通路。

存儲虛擬化技術能向用戶提供方便訪問、任意劃分、安全穩定、易維護的虛擬存儲系統，正成為存儲領域的核心技術。

3、網絡虛擬化。網絡虛擬化技術能最大化的重用已有的網絡設備，節省巨大的網絡建設投資開支。網絡虛擬化的主要作用是將整個龐大網絡分割成若干個子網的組合，根據安全要求隔離部分子網，讓特定網絡的敏感信息不會傳送到特定子網之外的其他部分;還能建立安全的訪問通道，允許訪問者可靠安全地使用外部公共網絡連接到內部受保護的網絡。網絡虛擬化最典型的兩種技術是VLAN及VPN。

4、桌面虛擬化。每個用戶擁有一個虛擬機，各虛擬機運行一套單獨的桌面操作系統，只要獲得授權，也可自行安裝模板以外的任何應用程序。用戶終端常破認為是瘦客戶端，只負責輸入指令和信息，將遠端虛擬桌面的結果通過網絡在本地終端屏幕上回顯出來，而計算資源、數據、信息存儲在“云”端的服務器群組中。

三、虛擬化技術對企業數據中心的意義

1、提升服務器利用率。虛擬化技術的應用對企業數據中心有著多樣化意義。①虛擬化技術一改傳統單服務器應用模式，在一定程度上提高了企業數據中心機房服務器安全穩定性。服務器虛擬化技術通過將服務器的磁盤、CPU、內存等設備性能余量轉化為“資源池”完成對設備的集中動態管理，提高服務器利用效率。此外，虛擬化技術上產生的虛擬機在簡化硬件管理維護上發揮了積極效用，并在一定程度上提高了數據中心服務器的可靠安全性。

2、降低中心機房能耗。隨著企業信息化建設的加快，企業中心機房IT基礎設備設施數量增加，隨之而來的服務器數量和軟件應用種類也不斷增加，企業機房內制冷空調、UPS、服務器等設備耗電量增加，所以，電力成本會大幅上升，嚴重增加設備能耗負擔。在服務器虛擬化技術運用下，以虛擬機形式不斷滿足企業軟件應用需求，在一定程度上降低了服務器數量繁多帶來的電力能耗，在節約能源的同時實現了中心機房的高效運作。

四、虛擬化技術在企業數據中心的應用

1、集中部署企業應用。虛擬化技術實現了對企業數據中心終端計算機桌面及應用的集中部署與應用。桌面應用虛擬化系統由桌面代理虛擬機、會話管理中心、服務器資源管理中心、許可策略等組成。其中，桌面代理虛擬機是數據中心數據資源的重要載體，為企業數據管理提供廣泛的虛擬資源;會話管理中心負責用戶認證、調度與資源配置的控制，同時實現對虛擬桌面、應用、終端間的通信。桌面應用虛擬化實現了數據中心軟硬件資源的集中部署，對終端應用部署方式進行了簡化，提高了企業軟件資源管理效率。

2、整合服務器資源。在企業數據中心，服務器分為數據存儲服務器和應用服務器，服務器資源所對應的服務器虛擬化又分為存儲服務器虛擬化和應用服務器虛擬化，虛擬化數據中心的基礎架構由這兩類構成。其中，存儲服務器虛擬化以虛擬形式表現和使用，實現了物理存儲資源的抽象化。存儲虛擬化是通過虛擬化后形成了存儲資源庫，同時將資源分配給各個應用虛擬機。存儲服務器虛擬化為存儲硬件資源的統一規劃與使用提供可能。應用服務器虛擬化將數據中心的物理服務器資源抽象化，對邏輯物理資源進一步整合，將物理資源與物理設備分隔開來，且一般安裝于核心服務器上虛擬管理軟件中。其實施包括分離、聚合、整合、應用步驟，其中，分離及聚合為核心步驟。分離是對邏輯應用和硬件的隔離，聚合對分離出來的邏輯物理資源以資源庫形式整合。應用服務器虛擬化技術最終將實現硬件資源的聚合，達到分散使用資源的目標。

參考文獻

[1]鄒煜.虛擬化技術在企業數據中心的應用[J].電子科學技術，2016（05）.