关键词：服务器虚拟化；云计算
计算机技术的不断发展，伴随大量信息系统的部署与应用。在传统方式下，每新增一套信息系统，都要增加相应的服务器，必然会引发数据中心机房或机柜空间不足、电源供应紧张等问题，并且这种专机专用的模式，对计算机硬件资源的浪费相当严重。服务器虚拟化技术是解决这些问题的有效途径之一。
一、服务器虚拟化的概念
服务器虚拟化是指在单个物理服务器上运行多个互相独立的操作系统的一种技术。虚拟化将物理硬件与操作系统分开，使得具有不同操作系统的多个虚拟服务器在同一个物理服务器上独立运行，最大化的利用硬件资源。即物理服务器的硬件资源被多个虚拟服务器共享，并可通过虚拟服务器管理平台进行统一调配，极大的提高了服务器硬件利用率，并可有效减少服务器购置及基础设施投入。
服务器虚拟化直接运行在硬件上，提供接近于物理机的性能，主要分为两种，即“一虚多”和“多虚一”。一虚多是一台服务器虚拟成多台服务器。多虚一是多个独立的物理服务器虚拟为一个逻辑服务器，多台服务器相互协作，处理同一个业务。通常情况我们所用到的服务器虚拟化技术主要指第一种。
目前，服务器虚拟化软件主要有VMware的ESX Server，微软的Hyper-V，Citrix的XenServer，浪潮集团的云海系统等。
ESX Server为大型机级别的架构提供了空前的性能和控制，它能提供完全动态的资源可测量控制，适合各种要求严格的应用程序的需要，同时可以实现服务器部署整合，为未来所需扩展空间。
Hyper-V是以Xen的虚拟化技术为基础开发而成的，而这个虚拟化平台目前已整合在64位的Windows Server 2008操作系统，成为系统内服务器角色之一。
云海系统支持对数据中心多种虚拟化平台的无缝兼容，可实现对各类异构物理资源和虚拟资源的统一管理。云海系统支持底层VMware vSphere平台及浪潮自研服务器虚拟化iVirtual平台。用户已部署的虚拟化环境，在无需停机，不影响业务运行的情况下，即可被云海系统接管。
二、运用服务器虚拟化的优势及风险
服务器虚拟化可以提高整合与资源利用率，降低数据中心耗能，降低IT成本，改进服务器管理等，具备很多优点，也存在一定风险。
（一）服务器虚拟化运用的优势
1．服务器虚拟化是降低运维成本的有效手段。服务器虚拟化通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，从而降低硬件成本。同时也能降低运行和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。
2．服务器虚拟化是提高系统各性能指标的有力措施。服务器虚拟化能加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间。能消除软件对硬件的依赖性，不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。通过虚拟机的特有功能和网络存储的有效结合，也能提高应用的可用性，移动性和灵活性。对解决系统崩溃、灾难恢复、安全风险，提高系统异构性以及可管理性有独特效果。
3．服务器虚拟化是将现有信息系统迁移到云计算的理想路径。在部署云计算平台的时候，使用了虚拟化和没有使用虚拟化的基础设施层有着非常大的差别，前者的资源部署更多的是对虚拟机的部署和配置的过程，而后者的资源部署的主要过程则涉及到从操作系统至上层应用程序整个软件堆栈的部署以及配置。服务器虚拟化如果部署顺利，将会发挥实质性作用，有助于中小单位信息化向云计算的转变，是引导到云计算的理想途径。
（二）服务器虚拟化运用存在的问题
1．对硬件配置的需求适度提高。服务器虚拟化技术是在一台服务器上运行尽可能多的系统和应用，现有的低配置服务器硬件可能不适用于部署服务器虚拟化，因此需要具备一定设备性能和支持虚拟化技术的服务器才能更好地部署服务器虚拟化技术。
2.平台系统维护复杂度增强。服务器虚拟化后，由于涉及CPU内核管理和虚拟化软件与操作系统间兼容性等问题，无论是宿主操作系统的升级还是虚拟操作系统的升级，都需要谨慎处理。
3．服务器迁移故障风险增大。服务器虚拟化没有统一的标准，不同的产品很难在同一环境下整合，制约服务器扩展升级，降低了系统的灵活性。因此，在虚拟机的实际应用中，要提前规划，尽量采用相同品牌、相同系列的虚拟化产品，避免在不同产品间迁移时可能引发问题。
三、服务器虚拟化的应用部署
下面以虚拟化解决方案vSphere为例，简要说明在数据中心部署虚拟服务器的一般过程。
（一）vSphere的结构
云计算虚拟基础架构将一台物理服务器虚拟出多个虚拟机，在不同虚拟机上构建不同的操作系统和应用软件。vSphere虚拟化基础架构由基本物理构建块（例如x86虚拟化服务器、存储器网络和阵列、IP网络、管理服务器和桌面客户端）组成。其物理拓扑如下图示。.png)
vSphere基础架构拓扑包括下列组件。
1．计算服务器。在祼机上运行虚拟基础架构的标准服务器，多个服务器组合在一起，可以提供虚拟环境中的资源集合。
2．存储网络。存储资源的存储区，有SAN 阵列等多种存储技术可用。
3．IP 网络。包括多个物理网络适配器的网络。
4．vCenter Server。提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和配置功能等。
5．管理客户端。进行数据中心管理和虚拟机访问的管理端。
6．ESXi。是vSphere基础架构核心的虚拟化管理器，直接安装在物理服务器之上，并允许多个虚拟机运行于虚拟化层之上。每个虚拟机与其他虚拟机共享相同的物理资源，并且它们可以同时运行。
（二）实施步骤
云计算基础架构实施步骤一般包括：虚拟化评估、规划设计、部署实施和运维四个阶段。
1．评估。确定针对虚拟基础架构的业务、组织、财务和技术需求。采集现有PC服务器的硬件配置以及性能数据。
2．规划设计。体系结构设计、构建与配置指南、验证构建是否成功的测试规划，以及对关键内部流程的认定。
3．部署实施。根据规划和蓝图安装并配置虚拟基础架构。包括：虚拟化架构的安装与配置、虚拟化迁移高可用测试、备份与恢复测试、虚拟化迁移。
4．运维。后期维护与运行，并提出新的需求和策略目标。
参考文献：
[1]万川梅编著.云计算与云运用.电子工业出版社.北京，2014.1
作者简介：
王 锐 黑龙江哈尔滨南岗区西大直街341号 工程师
唐 智 黑龙江哈尔滨南岗区西大直街341号 工程师
孙守航 黑龙江哈尔滨市香坊区316信箱 工程师
论文作者:王锐,唐智,孙守航
论文发表刊物:《基层建设》2016年21期
论文发表时间:2016/12/5
标签：服务器论文; 物理论文; 多个论文; 数据中心论文; 架构论文; 资源论文; 技术论文; 《基层建设》2016年21期论文;