一 虛擬化技術(shù)介紹
1.1 概述
虛擬化技術(shù)(Virtualization Technology，簡稱VT技術(shù))最早起源于20世紀60年代IBM研究中心在實驗室中實現(xiàn)的主機鏡像，早在1960年，IBM的CP-40就完傘展現(xiàn)了“完全虛擬化”的實力。當時該技術(shù)主要部署在巨型、大型和中型計算機中，隨著互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)特別是基于x86的計算機的普及和應(yīng)用需求的不斷發(fā)展，虛擬化技術(shù)正在從日趨成熟的存儲虛擬化、服務(wù)器虛擬化技術(shù)蔓延到網(wǎng)絡(luò)的各個角落。
所謂虛擬化技術(shù)。是指將一臺物理的計算機軟件環(huán)境分割為多個獨立分區(qū)，每個分區(qū)均可以按照需求模擬出一臺完整計算機的技術(shù)。虛擬出來的獨立的計算機稱為虛擬機(Virtual Marhine，簡稱VM)。當前主流的虛擬化技術(shù)有桌面虛擬化、服務(wù)器虛擬化、存儲虛擬化以及網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。在本文中將詳細探討服務(wù)器虛擬化技術(shù)在企業(yè)中的應(yīng)用。
1.2 服務(wù)器虛擬化技術(shù)的特點
服務(wù)器虛擬化技術(shù)具有如下的特點：
(1)整合硬件，將多個應(yīng)用程序整合到一臺服務(wù)器上，避免服務(wù)器劇增現(xiàn)象，減少硬件和維護成本，減少能源成本和所需的占用空間；
(2)提高管理效率，虛擬化可利用高級丁具實現(xiàn)工作負載平衡、容量規(guī)劃、虛擬機實時遷移和自動化部署，從而提高管理效率。自動化管理可將IT人員從乏味的常規(guī)任務(wù)中解脫出來，從而使他們能夠?qū)r間投入到可增加業(yè)務(wù)價值的更具戰(zhàn)略意義的事務(wù)上
(3)提高可靠性，因為虛擬機沒有和底層硬件綁定，所以能夠在不干擾用戶的情況下移動虛擬機。因此，服務(wù)器維護和升級操作都不需要中斷應(yīng)用程序使用。此外，服務(wù)器虛擬化可實現(xiàn)對IT資源的按需訪問。過去，執(zhí)行重新部署需要數(shù)天時間，而啟用新的應(yīng)用程序則需要數(shù)周，現(xiàn)在，只需投人少量精力即可快速滿足用戶需求。
(4)高可用性、業(yè)務(wù)連續(xù)性和災(zāi)難恢復(fù)，借助虛擬化，企業(yè)能夠利用復(fù)制的虛擬機構(gòu)建遠程站點，從而顯著加快恢復(fù)速度。此外，借助服務(wù)器虛擬化，IT部門可經(jīng)濟高效地測試災(zāi)難恢復(fù)站點，以確保在出現(xiàn)站點故障時迅速重新啟動。
二 VMware虛擬化技術(shù)介紹
VMWare(Virtual Machine ware)是一個“虛擬PC”軟件公司。它的產(chǎn)品可以使你在一臺物理硬件上同時運行二個或更多的操作系統(tǒng)。每個操作系統(tǒng)都可以進行虛擬的分區(qū)、配置而不影響真實硬盤的數(shù)據(jù)，甚至可以通過網(wǎng)卡將幾臺虛擬機用網(wǎng)卡連接為一個局域網(wǎng)，極其方便。
VMware vSphere是首款云計算操作系統(tǒng)，它利用虛擬化的強大能力將數(shù)據(jù)中心轉(zhuǎn)換為云計算基礎(chǔ)架構(gòu)，使IT組織能夠利用內(nèi)部和外部資源，提供安全和低風(fēng)險地新一代靈活可靠的IT服務(wù)。VMware vSphere顯著降低了資本和運營成本，在加強IT服務(wù)交付控制的同時，還保留了在各種操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序和硬件、使用內(nèi)部托管或外部資源之間選擇的靈活性。有了為內(nèi)部和外部云計算提供基礎(chǔ)的VMware vSphere，并使用聯(lián)邦和標準來連接內(nèi)部和外部云計算基礎(chǔ)架構(gòu)，各種規(guī)模的組織都能實現(xiàn)云計算的全部優(yōu)勢。
三 VMware虛擬化技術(shù)在某大型企業(yè)的應(yīng)用
3.1 現(xiàn)狀分析
該大型企業(yè)隨著產(chǎn)能不斷的增長，業(yè)務(wù)系統(tǒng)將會變得更加復(fù)雜、種類繁多、對業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可靠性要求將會越苛刻。信息化部門在保障生產(chǎn)環(huán)境中的作用會變得更加重要。如何在減少成本支出的同時，保證業(yè)務(wù)系統(tǒng)的連續(xù)性、高可靠性一直是信息化部門研究的重點方向。
信息化部門為了更好的配合集團提出的“十二五”發(fā)展規(guī)劃，為了更好的為公司生產(chǎn)提供最有力的信息化業(yè)務(wù)系統(tǒng)保障工作，經(jīng)過多方調(diào)研，再結(jié)合集團信息化建設(shè)中的實際情況，決定采用VMware服務(wù)器虛擬化解決方案。
該企業(yè)目前有本部、信息中心、研發(fā)中心3個機房，網(wǎng)絡(luò)拓撲如圖1。
目前，該公司服務(wù)器的數(shù)量大約有100臺左右，服務(wù)器以HP，IBM為主，運行著ERP、財務(wù)系統(tǒng)、OA、WEB、人力資源、生產(chǎn)經(jīng)營、資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、語音通信，安全等等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。除了核心生產(chǎn)應(yīng)用服務(wù)器之外，其它服務(wù)器的負載負載基本上在3%-25%，遠沒有達到充分利用的狀態(tài)，沒有充分發(fā)揮硬件平臺的資源效率。
3.2 解決方案
針對該大型公司目前正在運行的信息系統(tǒng)及服務(wù)器情況，使用高性能的服務(wù)器作為虛擬平臺服務(wù)器，每臺物理服務(wù)器上都安裝配置VMware虛擬架構(gòu)套件vSphere企業(yè)版軟件，用于在單個物理服務(wù)器上，利用物理服務(wù)器強大的處理能力，虛擬成多個虛擬服務(wù)器，而每一臺虛擬服務(wù)器，從性能、功能和操作方式上，與傳統(tǒng)的單臺物理服務(wù)器等同。在每臺虛擬服務(wù)器上，可以安裝配置linux&Windows操作系統(tǒng)，隨后再安裝各項應(yīng)用系統(tǒng)，這樣就可以充分利用服務(wù)器資源，在服務(wù)器層面實現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的整合。
服務(wù)器虛擬化總體規(guī)劃如下：通過10臺高性能物理服務(wù)器，每臺配置4顆4核CPU，64GB內(nèi)存、規(guī)劃整合三個機房共約80臺物理服務(wù)器。其中2臺高性能服務(wù)器用于容災(zāi)機房，通過VMware Site Recovery容災(zāi)軟件，當主機房出現(xiàn)災(zāi)難性故障時(如整個機房斷電、機房出現(xiàn)不可抗拒災(zāi)難)，容災(zāi)機房服務(wù)器立即接管應(yīng)用，保證關(guān)鍵應(yīng)用能在極短時間立即恢復(fù)。
在未來的3-5年時間內(nèi)，當各部門需要新服務(wù)器時，只需要使用VMware克隆虛擬機即可，無需購買新服務(wù)器。新應(yīng)用系統(tǒng)上線時間由原來一個月左右降低到現(xiàn)在10-30分鐘。
考慮到三個機房的現(xiàn)有條件，用于虛擬化整合的硬件(包括服務(wù)器、主存儲和備份存儲)放置在信息中心基地機房，通過現(xiàn)有萬兆骨干網(wǎng)絡(luò)為整個公司提供服務(wù)。容災(zāi)存儲和容災(zāi)服務(wù)器放置在本部機房，并通過現(xiàn)有光纖連接。無法進行虛擬化整合及難以搬遷的服務(wù)器(如小型機)也放置在本部機房。
服務(wù)器虛擬化整合后網(wǎng)絡(luò)拓撲圖。如圖2所示。
虛擬化技術(shù)的引入，不會對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)做本質(zhì)上的顛覆，原先的架構(gòu)仍然是延續(xù)的，只是在機房的基礎(chǔ)設(shè)施方面，大大減少了需要維護和管理的設(shè)備，如服務(wù)器、交換機、機架、網(wǎng)線、UPS、空調(diào)等等。原先設(shè)備可以根據(jù)制度進行折舊報廢、或者利舊更新，使得IT管理人員有了更多的選擇。
服務(wù)器虛擬化整合之后的IT架構(gòu)，如圖3所示。
可以看出來，整合后，并沒有對原有的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)做什么改變。
對于虛擬化服務(wù)器，搭建了虛擬化群集，進行統(tǒng)一管理。原有的服務(wù)器仍然可以正常運行，并且與虛擬化服務(wù)器融合在一起，從網(wǎng)絡(luò)層面數(shù)據(jù)共享、構(gòu)建VLAN、業(yè)務(wù)隔離等，都可以延續(xù)之前的網(wǎng)絡(luò)管理模式。
客戶端方面。延續(xù)了之前的訪問模式，對于虛擬服務(wù)器的數(shù)據(jù)交互等操作，等同于原先傳統(tǒng)物理服務(wù)器的訪問模式，不會對業(yè)務(wù)系統(tǒng)造成任何不利影響。
隨著虛擬化的不斷應(yīng)用，可以不斷動態(tài)地擴大虛擬化集群的規(guī)模，搭建更健全的IT體系架構(gòu)。
3.3 服務(wù)器虛擬化前后對比
虛擬化前如圖4所示：
�、倜颗_主機一個操作系統(tǒng)；
②軟件硬件緊密地結(jié)合；
�、墼谕恢鳈C上運行多個應(yīng)用程序通常會遭遇沖突；
④系統(tǒng)的資源利用率低；
�、萦布杀靖甙憾也粔蜢`活。
虛擬化后如圖5所示：
�、俅蚱屏瞬僮飨到y(tǒng)和硬件的互相倚賴；
�、谕ㄟ^虛擬機的技術(shù)，管理操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序為單一的個體；
�、蹚姶蟮陌踩凸收细綦x；
�、芴摂M機是獨立于硬件的，它們能在任何硬件上運行。
四 總結(jié)
服務(wù)器虛擬化技術(shù)極大的提高服務(wù)器整合效率，簡化了服務(wù)器群管理的復(fù)雜性，提高了整體系統(tǒng)的可用性，也減少了投資成本，具有很好的技術(shù)領(lǐng)先性和性價比。虛擬技術(shù)由于采用了將傳統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用程序環(huán)境封裝成可移動的檔案文件的技術(shù)，很容易實現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)不問斷運行，針對應(yīng)用和訪問量靈活部署，降低系統(tǒng)總成本，非常適用于快速發(fā)展的應(yīng)用領(lǐng)域。
作為云計算的基礎(chǔ)—虛擬化技術(shù)，其熱點主要在于基礎(chǔ)規(guī)劃、選購硬件、成本估算�，F(xiàn)在，越來越多的企業(yè)把目光投向了虛擬化技術(shù)，希望能夠利用虛擬化技術(shù)減少企業(yè)的信息化支出，降低維護開銷以及提高信息安全水平，相信未來，虛擬化技術(shù)的應(yīng)用前景將會更加的廣泛。
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