姚軍光

（青島遠洋船員職業(yè)學院 山東 青島 266071）

0 引言

在高校的數(shù)據(jù)中心機房中，存在著很多高耗能設(shè)備，如服務器、存儲和網(wǎng)絡通信、UPS電源系統(tǒng)等，大多數(shù)服務器的利用率只有5%～15%，服務器最大能源的60%常常被閑置浪費。而研究表明，將服務器的利用率提高到50%時，能源使用量只會增加不到5%。而提高利用率的最佳方式就是虛擬化。通過實施服務器虛擬化，可以將多個服務整合到一臺物理服務器上。

1 架構(gòu)設(shè)計

1.1 架構(gòu)概要設(shè)計

對于高校，建議采用2CPU的物理服務器來逐漸代替，每臺物理服務器的內(nèi)存增大到32GB以上。同時每臺物理服務器上都安裝配置VMware軟件，利用2CPU物理服務器強大的處理能力，生成多個虛擬服務器，而每一個虛擬服務器，從功能、性能和操作方式上，等同于傳統(tǒng)的單臺物理服務器，在每個虛擬服務器上，再安裝配置 Windows或Linux操作系統(tǒng)，進而再安裝應用軟件，這樣以前的每個物理服務器就變身成為VI3服務器上的虛擬機，從而大大提高資源利用率，降低成本，增強了系統(tǒng)和應用的可用性，提高系統(tǒng)的靈活性和快速響應，完美的實現(xiàn)了服務器虛擬架構(gòu)的整合。

在具體實現(xiàn)中，可配置一套光纖存儲陣列產(chǎn)品，同時配置冗余的光纖交換機，組成標準的SAN集中存儲架構(gòu)，由VMware虛擬架構(gòu)套件生產(chǎn)出來的虛擬機的封裝文件都存放在SAN存儲陣列上。通過共享的SAN存儲架構(gòu)，可以最大化的發(fā)揮虛擬架構(gòu)的優(yōu)勢。

1.2 架構(gòu)詳細設(shè)計

1.2.1 主體部分

本架構(gòu)的主體部分是4臺安裝了VMware ESX Server軟件的2CPU物理服務器。ESX Server 3.0是VMware虛擬架構(gòu)套件VI3的基礎(chǔ)組成部分，是動態(tài)、自我優(yōu)化的IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。VMware ESX Server是一個強健、經(jīng)過生產(chǎn)驗證的虛擬層，它直接安裝在物理服務器的裸機上，將物理服務器上的處理器、內(nèi)存、存儲器和網(wǎng)絡資源抽象到多個虛擬機中。采用虛擬架構(gòu)后，每個虛擬機所需使用的系統(tǒng)資源都是由虛擬架構(gòu)軟件統(tǒng)一調(diào)配，使得任何一個應用都可以有充分保證的資源來穩(wěn)定運行，并且該應用在此時用不到的資源又可以被其他更需要資源的應用臨時借用過去，最大限度的提高了整體系統(tǒng)的資源利用率。

每一臺虛擬服務器都可以利用VMware虛擬對稱式多重處理(SMP)技術(shù)，通過使單個虛擬機能夠同時使用多個物理處理器，增強了虛擬機性能。作為一項獨特的VMware功能，Virtual SMP支持虛擬化需要多處理器和密集資源的企業(yè)應用程序。

1.2.2 文件共享

在該架構(gòu)中，可以采用IP-SAN集中存儲方式，這樣可以將每個虛擬機的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的SAN集中存儲陣列上，VMware VMFS虛擬機文件系統(tǒng)，是一種高性能的群集文件系統(tǒng)，允許多個ESX Server安裝同時訪問同一虛擬機存儲。支持通過VMware VirtualCenter、VMware VMotion技術(shù)、VMware DRS和VMware HA提供的基于虛擬化的分布式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)服務。

由于VMware的虛擬架構(gòu)系統(tǒng)中的虛擬機實際上是被封裝成了一個檔案文件和若干相關(guān)環(huán)境配置文件，通過將這些文件放在SAN存儲陣列上的VMFS文件系統(tǒng)中，可以讓不同服務器上的虛擬機都可以訪問到該文件，從而消除了單點故障。

1.2.3 集中管理、自動化及優(yōu)化運行

為了對服務器虛擬架構(gòu)進行有效的管理和監(jiān)控，方案中建議配置一臺獨立的Windows 2003服務器來做為VI3套件中的 VirtualCenter服務器，VirtualCenter服務器為IT環(huán)境提供了集中化管理、操作自動化、資源優(yōu)化和高可用性?；谔摂M化的分布式服務為數(shù)據(jù)中心提供了前所未有的響應能力、可維護性、效率和可靠性級別。

VirtualCenter提供了管理任意規(guī)模的虛擬IT環(huán)境所需的最高級別的簡便性、效率、安全性和可靠性。

1.2.4 整合備份

通過使用 VMware Consolidated Backup軟件，可以為虛擬服務器提供易于使用、集中化的備份工具，它使虛擬機內(nèi)容能夠從一個集中的Windows 2003代理服務器 （而不是直接從 ESX Server）中進行備份，它可與其他商業(yè)備份軟件完美協(xié)調(diào)工作，由于只需要在備份代理服務器上配置商業(yè)備份軟件的Agent，而不是象傳統(tǒng)服務器群方式下，每臺服務器都需要配置備份軟件的Agent，因此可以大幅節(jié)省用戶購買這些Agent的費用。

2 架構(gòu)設(shè)計的優(yōu)勢

2.1 大大降低TCO

通過服務器整合，控制和減少物理服務器的數(shù)量，明顯提高每個物理 服務器及其 CPU的資源利用率，從而降低硬件成本；降低運營和維護成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機柜、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本等。

2.2 提高運營效率

加快新服務器和應用的部署，大大降低服務器重建和應用加載時間；主動地提前規(guī)劃資源增長，這樣對客戶和應用的需求響應快速，不需要象以前那樣，需要長時間的采購流程，然后進行嘗試；不需要象以前那樣，硬件維護需要數(shù)天/周的變更管理準備和1-3小時維護窗口，現(xiàn)在可以進行快速的硬件維護和升級。

2.3 提高服務水平

幫助您的企業(yè)建立業(yè)務和IT資源之間的關(guān)系，使IT和業(yè)務優(yōu)先級對應；將所有服務器作為大的資源統(tǒng)一進行管理，并按需進行資源調(diào)配。

2.4 舊硬件和操作系統(tǒng)的投資保護

不再擔心舊系統(tǒng)的兼容性，維護和升級等一系列問題。

3 結(jié)論

信息系統(tǒng)載體——數(shù)據(jù)中心面臨數(shù)據(jù)量急速膨脹、場地嚴重不足、運營成本高昂、能耗大、安全性差、業(yè)務連續(xù)能力低等一系列挑戰(zhàn)。因此，利用虛擬化實現(xiàn)高校數(shù)據(jù)中心的綠色節(jié)能、靈活性、高可用、高連續(xù)性、模塊化、自動化等諸多優(yōu)勢。本文主要介紹了利用VMware對服務器虛擬化的設(shè)計及優(yōu)勢，對于高校及中小企業(yè)應用服務器虛擬化有一定的意義。

［1］張巍.企業(yè)虛擬化實戰(zhàn):VMware篇[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.

［2］王春海.虛擬機深入應用實踐[M].北京:中國鐵道出版社,2009.

［3］魯松.計算機虛擬化技術(shù)及應用[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008.

［4］虛擬化與云計算小組.虛擬化與云計算[J].上海:電子工業(yè)出版社, 2009.