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基于虚拟化技术的信息化系统服务器部署

前言

针对“一合服务器，一个应用程序”的传统服务器部署模式，比较主流虚拟化软件的特点，根据实际需求分析，提出基于VMware vSphere虚拟架构软件的信息化系统服务器虚拟化部署方案。此方案提高了满足多种应用服务的服务器利用率，有效减少了在线服务器的数量，从而实现信息化系统的高可用性，以及显著降低其部署成本。

随着信息化建设的不断推进，信息化系统中的硬件数量不断增加，应用软件的使用范围不断扩大，使得各级信息化机房节点在管理和维护上的人力成本面临更大压力。近年来，平台虚拟化技术成为了国内外计算机领域的研究热点。在平台基础架构方面，利用虚拟化技术实现最高的服务器整合率，通过在每个物理处理器安装多个台虚拟机，从而降低硬件要求、提高硬件利用率并提高能效。

1．虚拟化技术介绍

虚拟化技术越来越受到学术界和IT业界的重视，在各方面的应用都十分广泛。目前，虚拟技术主要应用在以下几个方面 1：服务器合并、服务器负荷调节、入侵检测、沙箱、错误隔离fFau1t Isolation)、测试质量保证、辅助系统软件的开发和调试、高精度计算(HigPerformance Computing)、可信计算(Trusted Computing)。其中，服务器合并，即服务器虚拟化，对于各级信息化机房节点具有很多现实意义，它可以减少数量庞大的物理机，减少机房节点的占用面积、机架空间，以及减少电源、制冷、电缆、存储和网络等相关设备，有效降低日常运行的电力成本。

1．1服务器虚拟化介绍

服务器虚拟化就是将将操作系统和应用程序打包成虚拟机，从而让操作系统和应用具有很好的移动性。

服务器虚拟化具有四个重要特性

· 分区功能通过虚拟化可以切分服务器资源，创建虚拟机运行的独立环境。

· 隔离能力运行在同一物理服务器上的多个虚拟机之间可以相互隔离，任何虚拟机的故障，包括病毒感染、黑客攻击等，都不会影响其他的虚拟机。

· 封装性服务器虚拟化的过程就是应用封装的过程，虚拟化封装了操作系统和应用成虚拟机。实际上，封装是虚拟机具有自由迁移能力的前提。

· 硬件独立性服务器虚拟化带来了虚拟机和硬件相互依赖性的剥离，为虚拟机的自由移动提供了良好的平台。

1．2虚拟机

虚拟机是运行操作系统和应用程序的软件计算机，与物理机相似。虚拟机包含一组规范和配置文件，由主机的物理资源支持 引。每个虚拟机都有可提供与物理硬件相同的功能的虚拟设备，而且在可移植能力、可管理性和安全性方面更出色。

2服务器虚拟化部署方案

2．1需求分析

在实际应用中，出于对安全的考虑，需要将不同的应用服务分开，从而保证一个应用服务崩溃或被攻击而不影响到另一个应用服务。同时，由于操作系统也不能保证自身的安全，所以在实际应用中，不同的服务需要运行在不同的操作系统之上。这样，一个或几个操作系统的瘫痪不会影响到所有的服务。因此，出于上述考虑，信息化系统采用资源隔离的技术手段，将不同应用服务分别部署在不同的服务器上，属于典型的&濒诲辩耻辞;一台服务器，一个应用程序&谤诲辩耻辞;的部署模式，利用操作系统的访问控制技术实现了资源的逻辑隔离，确保服务对象对资源的安全使用和共享。在整个信息化系统中，以处于最下层的终端网络节点为例，其提供的服务量比较少，基础架构利用率很低，典型的齿86服务器部署的平均利用率仅为10％至15％。

在终端网络节点中，新应用的服务系统增加了多台笔颁服务器和1台厂鲍狈小型机，再加上原有的服务系统中的多台服务器，对机房的电力供应和制冷都提出了更高的要求。通过对服务对象的调查分析，发现这些服务器在大多数情况下，提供很少的服务量，即使在闲置不提供服务的情况下，它们也会消耗70--80％的额定功耗。

服务器的主要硬件性能指标如表1所示，服务器的软件配置如表2所示。

由表1和2可以看出，8台服务器的实际工作负载都不重，其中服务器G、H已经非常老旧，但是电力消耗还很高，建议淘汰，运行在其之上的服务软件迁移到新购入的服务器上；服务器A、B、c、E都使用Oracle lOg作为后台数据库系统，鉴于Oracle 10g强大的服务能力，完全有能力将这四台服务器上的数据库整合在一台功能较为强大、运行稳定的服务器上。

表1服务器性能指标

表2服务器软件配置

2．2虚拟化产物选择

目前，服务器虚拟化市场的主要提供商是VMware、微软和Citrix 。这三家提供商的产物开发方向都是使IT资源更加集中到数据中心内。在决定服务器虚拟化部署方案之前，首先需要确定选择何种虚拟化产物软件。表3为上述三家提供商产物的性能比较。

表3 VMware、微软和Citrix虚拟化产物性能比较表

根据表3中的各项指标的比较来看，VMware公司的VMware vSphere虚拟化套件较之其它公司的虚拟化产物功能更强大，支持客户端系统更丰富，技术更加成熟。因此，在实际应用中，确定VMware公司的VMware vSphere虚拟化套件作为服务器虚拟化的基础软件。根据VMware公司官方资料显示，VMware vSphere可以按需要随时将资源、应用程序甚至服务器分配到相应的位置。VMware客户通过使用VMware vSphere整合其资源池和实现计算机的高可用性，通常可以节省50％ 到70％的IT总成本。VMware vSphere的主要优势如下：

· 可以在单个计算机上运行多个操作系统，包括Windows、Linux等等。

· 将多个虚拟机能够整合到一个物理设备中，可显著减少要管理的物理机数量，大幅提高处理资源和存储资源的利用率，并在降低能源成本的同时减少占用的数据中心空间。

· 虚拟机没有和底层硬件绑定，能够在不干扰用户的情况下移动虚拟机，显著提高环境的可靠性。

· 利用高级工具实现工作负载平衡、容量规划、虚拟机实时迁移和自动化部署，大幅简化IT管理工作，从而提高管理效率。

· 支持快速转移和复制虚拟服务器，提供简单便捷的灾难恢复解决方案，实现硬件维护系统无停机，提高业务连续性。

VMware vSphere主要由基础构架服务、应用程序服务、VMware vCenter Server和客户端组成 (如图1)。

VMware vSphere是一套利用虚拟化功能将数据中心转换为简化的云计算基础架构的云操作系统，可作为无缝和动态操作环境管理大型基础架构，同时还能管理复杂的数据中心。对于http://www.huisheliren.com/zixun/终端网络节点而言，因为没有足够的规模和硬件基础应用所有的VMware vSphere虚拟化套件中的所有软件，所以根据实际情况只需要应VMware vSphere的几个核心组件：

·VMware ESX/ESX i

一个在物理服务器上运行的虚拟化层，它将处理器、内存、存储器和资源虚拟化为多个虚拟机。

·VMware vCenter C1 i ent

一个允许用户从任何Windows Pc远程连接到vCenter Server或ESX/ESXi的界面。

&尘颈诲诲辞迟;痴苍别迟飞辞谤办分布式交换机(惫顿厂)

一种包括分布式虚拟交换机(惫顿厂)的功能，此交换机跨多个贰蝉虫/贰厂虫颈主机，使当前网络维护活动显着减少并提高网络容量。这使得虚拟机可在跨多个主机进行迁移时确保其网络配置保持一致。

图2服务器虚拟化拓扑图

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