虛擬化技術應用于信息機房服務器的初探

張碩

引言：隨著信息技術的飛速發展，虛擬化技術在服務器中的應用日趨成熟。采用虛擬化技術進行服務器的建設能夠充分降低其運營及維護成本。本文以某企業的機房服務器的虛擬化建設為實例，淺析虛擬化服務器建設中所涉及的問題并提出相關建議。

前言：目前我國已基本步入信息社會，各企業對信息技術的應用也逐漸廣泛，同時也投入大量的資金進行企業的信息化建設[1]。以國內某企業為例，隨著公司業務的增加，企業投入大量的資金進行服務器建設，并且每增加一項業務均會為其配置新的服務器和數據庫系統。這些新增服務器通常具有較高的性能卻僅提供單一功能的服務，其系統資源經常保持在較低負荷下工作，這就導致企業資源的極度浪費，同時也給企業的機房帶來較大的壓力。

一、服務器虛擬化的定義

現階段我國企業信息機房內的大部分服務器均處于長期無間斷工作狀態，只有采用可靠的先進技術支持才能為服務器的信息化規模帶來有效的發展，基于此種情況有學者提出了服務器的虛擬化技術，其定義為：在一臺物理服務器上通過采用安裝多個操作系統將服務器變成數量不等的互相獨立的虛擬的服務器[2]。這些服務器將不受主物理服務器的限制，通過將服務器的各種物理資源（包括中央處理器、內存、硬盤以及輸入輸出設備等）變為可分配的邏輯資源以實現系統資源的動態管理。隨著硬件技術的發展，各種硬件對于虛擬化技術的支持度逐漸提高，這也為服務器的虛擬化提供了充分的條件。

二、服務器虛擬化的技術要求

設計建設虛擬化服務器首先應保證服務器能夠滿足當前業務量的需求，其次還應該為未來的業務拓展預留一定的資源空間，這就需要在虛擬化服務器建設中秉承以下5個原則：①集中化存儲相關數據，采用加密技術及相關備份技術保證數據安全；②選擇性能較高的服務器作為虛擬化服務器的物理設備，同時根據企業實際情況對硬件進行優化；③選擇對處理器、內存及硬盤使用率較低的設備進行虛擬化；④采用兩個物理設備作為虛擬化平臺以確保雙機熱備份和負載的均衡分配；⑤具有一定的靈活性且界面友好，以便于后期維護。

三、服務器虛擬化的實現

（一）案例需求分析

本文中虛擬化服務器的實現以國內某企業為例，該企業擁有數量較多的老式服務器，這些服務器具有服役時間長、配置較低、訪問量較少且應用單一等特點，此類服務器會在企業的信息機房中占據較大的空間，同時由于服務器早期技術不夠完善使得其具有較高的耗電量，這就導致大部分能源的浪費[3]。另外此類服務器由于長時間運轉導致其硬件極易出現故障，這也需要企業付出大量的維護費用。通過以上分析，虛擬化服務器建設的主要目標對象為服役時間較長、性能較低、使用率低的服務器。在該企業中的本次服務器虛擬化過程中，將上一年度購置的兩臺應用率較低的戴爾R720服務器作為宿主服務器，因為新近購置的服務器具有較強的運算性能，但資源負載率不高。

（二）構建平臺

1.硬件虛擬原理

首先將某個物理服務器劃分為多個邏輯服務器，此處劃分的數量應以實際需求數量為準，或可預留邏輯服務器為將來拓展使用。其次應保證全部邏輯服務器均可共享管理物理服務器的硬件資源，這其中包括物理服務器的中央處理器、內存、硬盤、輸入輸出設備以及網絡資源。

2.選擇物理服務器

選擇資源合理的物理服務器，這其中要求物理服務器當前負載率較低且系統性能足夠，另外還要求物理服務器支持虛擬化功能，同時要求具有兩臺這樣的物理服務器，以便于實現雙機熱備份。在該企業中恰好有兩臺型號相同的服務器，具有較高的性能和較低的利用率，同時支持虛擬化，這就不需要企業另行購置服務器。

3.分析服務器性能

事實上由于沒有相關的公式進行計算，很難直接得出服務器的軟硬件環境能夠劃分虛擬服務器的數量，這就需要技術人員在服務器虛擬化之前進行相關的監測，以確定服務器運行狀況，并為服務器現有業務預留足夠的系統資源，其方法為：①中央處理器：確定物理服務器的性能并與虛擬化之前其運行狀態比較；②內存：簡單相加，查看是否超出物理服務器的總內存數量；③硬盤：簡單相加并計算數據增長速度，以滿足未來一定時期內的需求；④網絡：查看服務所需網絡帶寬，并對相應的帶寬進行限制[4]。

（三）資源規劃

為每一虛擬服務器分配與原有服務器相同的硬件資源，這樣能夠保證服務器業務的正常運行，并對存儲空間進行動態分配，以保證空間需求。

四、服務器虛擬化對資源利用率的提高

（一）服務器效能

效能提高主要表現為3個方面：①舊服務器的維護費用在企業機房運營過程中占據了較大的比重，報廢舊服務器節省了企業對舊服務器的維護費用；②將業務轉移至新服務器提高了業務辦理的效率，同時由于動態分配資源使業務辦理的性能進一步提高，提高了企業應用平臺的運算速度，提高了企業的運營效率；③淘汰舊服務器節省了機房的空間并降低了能耗，以每臺服務器300W計算，6臺服務器1年可節約用電0.3Kw/h*24h*365*6=15768度。

（二）虛擬化的高可靠性

為了提高虛擬化的可靠性，需要對虛擬服務器進行雙機熱備或是服務器虛擬池，一旦服務器出現故障則全部業務均不能進行，故采用雙機熱備份建立同一虛擬服務器，這就保證了服務器硬件的可靠性；虛擬機的熱遷移技術，將整個虛擬機的運行狀態完整保存下來，同時可以快速的恢復到原有硬件平臺甚至是不同硬件平臺上，使得對服務器進行升級或是故障解決過程中，基本不影響應用業務的進行。

結論：綜上所述，采用虛擬化服務器能夠有效節省企業的資金投入，降低企業的能耗，同時提供了前所未有的響應能力、可維護性、效率和可靠性級別。。通過本文的分析探討證明服務器虛擬化技術具有極強的推廣意義，能夠為企業創造更多的經濟效益，具有節本增效的作用。

參考文獻

[1]李源林.基于服務器虛擬化的網絡GIS集群關鍵技術研究[D].北京：中國地質大學，2013.

[2]葉葳.虛擬化技術在傳媒云中的應用研究[D].廣州：華南理工大學，2012.

[3]宋冬暄.虛擬化技術在現代企業數據中心集中管理的應用研究[J].科技致富向導，2013，21（03）：1239-1240.

[4]陳坤.高職院校采用基于Windows平臺的服務器虛擬化技術的意義和策略[J].才智，2013，24（05）：1067-1068.

（作者單位：保定天威薄膜光伏有限公司）