服務(wù)器虛擬化技術(shù)在校園網(wǎng)中的構(gòu)建與應(yīng)用

摘要：文章以河北聯(lián)合大學(xué)VMware虛擬化系統(tǒng)的構(gòu)建與應(yīng)用作為實(shí)例，分析歸納了虛擬化技術(shù)在高校校園網(wǎng)建設(shè)和數(shù)字校園建設(shè)中的一些經(jīng)驗(yàn)和體會，提出在安全防護(hù)、合理使用應(yīng)急措施、備份機(jī)制等方面的一些合理建議。

關(guān)鍵詞：虛擬化；VMware；數(shù)字校園

中圖分類號：TP393 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）16-0048-02

虛擬化技術(shù)在高校網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和數(shù)字校園的建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。利用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，用戶可以大幅度降低硬件的投入成本，使原本多臺服務(wù)器的應(yīng)用運(yùn)行在一臺服務(wù)器中，從而更好地解決傳統(tǒng)物理服務(wù)器部署時使用效率低、不便維護(hù)等弊端，有效地實(shí)現(xiàn)校園網(wǎng)信息化應(yīng)用的高適應(yīng)性、高可用性、高效率等特點(diǎn)。

1 服務(wù)器虛擬化的優(yōu)勢

虛擬化的定義有很多，可歸納總結(jié)為邏輯技術(shù)，以集成抽象方式訪問、調(diào)用計(jì)算機(jī)資源，基于物理機(jī)制，但不受物理限制。虛擬化對任何硬件資源和軟件環(huán)境都可虛擬。虛擬技術(shù)的這種內(nèi)涵決定了它在云計(jì)算中的核心支撐地位，對于云，首先是虛擬資源池，無池就無集成。

服務(wù)器虛擬化在虛擬化技術(shù)中占有重要的地位，它是將系統(tǒng)虛擬化并應(yīng)用于物理服務(wù)器的技術(shù)，通過虛擬化，一臺物理服務(wù)器可以被虛擬成多個服務(wù)器，多臺服務(wù)器處理的程序或數(shù)據(jù)，通過虛擬技術(shù)運(yùn)行在一臺物理服務(wù)器中，使應(yīng)用能跨越單個物理平臺的限制。云計(jì)算是將IT資源進(jìn)行全部虛擬化，服務(wù)器虛擬化技術(shù)與此目的一致。

服務(wù)器虛擬化之所以能夠廣泛應(yīng)用于市場，是因?yàn)槠湓诔杀竞瓦\(yùn)營中體現(xiàn)了巨大的商業(yè)價(jià)值，其價(jià)值優(yōu)勢表現(xiàn)如下：降低運(yùn)營成本；創(chuàng)新型備份和恢復(fù)技術(shù)，實(shí)時遷移提高服務(wù)可用性；整合資源，提升資源利用率；綠色環(huán)保。

2 VMware vSphere 體系架構(gòu)的介紹

VMware vSphere是首款云操作系統(tǒng)。它可以將以前運(yùn)行在多臺服務(wù)器中的系統(tǒng)和應(yīng)用放置在一臺物理服務(wù)器中，讓傳統(tǒng)的應(yīng)用不再受限于一臺服務(wù)器中，另外，VMware vSphere還可以將虛擬服務(wù)器在任意物理服務(wù)器之間進(jìn)行遷移，甚至不需關(guān)閉虛擬服務(wù)器就可以添加硬盤、網(wǎng)卡等硬件。

VMware vSphere系統(tǒng)的基礎(chǔ)架構(gòu)是由若干物理服務(wù)器形成的主機(jī)群、局域以太網(wǎng)、光纖存儲、陣列存儲器、管理服務(wù)器vCenter Server等組成。

在VMware vSphere 體系系統(tǒng)的構(gòu)建中，涉及到以太網(wǎng)交換技術(shù)、虛擬化系統(tǒng)、光纖存儲網(wǎng)（Storage Area Network，SAN）等存儲系統(tǒng)技術(shù)以及光纖交換機(jī)、局域網(wǎng)絡(luò)架設(shè)、光纖連接等多方面的要求。雖然光纖存儲設(shè)備在VMware vSphere架構(gòu)中不是必須的，但如果要實(shí)現(xiàn)VMware vSphere系統(tǒng)功能中的動態(tài)遷移技術(shù)（VMotion）、系統(tǒng)資源動態(tài)分配技術(shù)DRS（VMware Distributed Resource Scheduler） 以及為應(yīng)用程序提供高可用性（High Availability，HA） 等功能都必須配備光纖存儲，因此，為了充分發(fā)揮服務(wù)器虛擬化的優(yōu)勢，連接光纖存儲是必要的。

3 虛擬化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)

根據(jù)前期VMware vSphere的測試經(jīng)驗(yàn)，在正式部署時使用了以下設(shè)計(jì)：

3.1 建立多個集群

為保證DMZ區(qū)的對外服務(wù)和內(nèi)網(wǎng)服務(wù)的安全，在VMware vSphere中分別創(chuàng)建了兩個集群，兩個集群分別連接到兩臺虛擬交換機(jī)，進(jìn)行鏈路綁定，達(dá)到負(fù)載均衡和故障切換，同時在虛擬交換機(jī)中設(shè)置VLAN，使兩個集群在虛擬網(wǎng)絡(luò)中隔離，實(shí)現(xiàn)了內(nèi)外分離的目的。

3.2 vCenter Server采用虛擬主機(jī)的方式

雖然在VMware的配置文檔中建議將vCenter Server建立在物理主機(jī)之上，但使用虛擬主機(jī)構(gòu)建vCenter Server更加的合理。使用虛擬主機(jī)不但能夠?qū)崿F(xiàn)vCenter Server的快速部署和快速恢復(fù)，而且還能夠借助動態(tài)遷移VMotion系統(tǒng)資源動態(tài)分配DRS和應(yīng)用程序提供高可用性等特性使vCenter Server更加穩(wěn)定。

3.3 慎重選擇舊應(yīng)用的遷移方式

vCenter Converter工具可以將正在運(yùn)行的遠(yuǎn)程物理機(jī)轉(zhuǎn)換為虛擬機(jī)并導(dǎo)入vCenter管理的主機(jī)。雖然vCenter Converter看起來非常美好，但使用時卻也有很多不便，轉(zhuǎn)換速度較慢，動輒幾小時甚至十幾個小時才能將一臺物理主機(jī)轉(zhuǎn)換，而且轉(zhuǎn)換后的虛擬機(jī)比較龐大、運(yùn)行緩慢、占用大量虛擬機(jī)的存儲空間。所以在實(shí)際使用時，除非應(yīng)用難以配置或數(shù)據(jù)難以遷移，否則還是直接構(gòu)建新的虛擬機(jī)比較方便。

4 結(jié)語

本文以VMware vSphere體系架構(gòu)為基礎(chǔ)，對虛擬化的基本概念、服務(wù)器虛擬化的優(yōu)勢、虛擬化的具體實(shí)施注意事項(xiàng)等內(nèi)容做了比較深入的介紹，并對虛擬化系統(tǒng)建設(shè)時的經(jīng)驗(yàn)要點(diǎn)做了詳細(xì)的探討，只有合理規(guī)劃好虛擬化系統(tǒng)架構(gòu)管理規(guī)范和分配使用的權(quán)限，建立安全備份機(jī)制，才能使虛擬化技術(shù)在數(shù)字校園的建設(shè)中發(fā)揮重要的作用。

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基金項(xiàng)目：2011年河北聯(lián)合大學(xué)科學(xué)研究基金項(xiàng)目《IT基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)據(jù)庫》（項(xiàng)目編號：z201118）