基于Vmware虛擬化技術的服務器集群的架構與應用

代彥

摘要

隨著科學技術的不斷發展，傳統業務與信息技術之間的聯系變得日益緊密，許多新業務系統誕生，各行各業在IT方面的投入不斷加大，Vmware虛擬化技術誕生，能夠通過共享資源的方式提高資源利用效率，減少了空間需求與硬件投入，在服務器集群架構方面得到了廣泛應用。基于此，本文將首先對Vmware套件進行分析，并對虛擬化技術在服務器集群中的架構與應用加以闡述。

【關鍵詞】Vmware 虛擬化技術 服務器架構

現階段，在IT技術飛速發展的背景下，新型的虛擬化技術誕生，并在很大程度上提高了資源的利用效率，通過共享資源的方式打破以往服務器與應用程序一對一的舊模式。在Vmware技術的應用背景下，項目實施風險得到了有效控制，虛擬服務器的運行環境變得更加可靠，同時也為我國電網面積的進一步擴大提供了充足的技術支持。

1 Vmware分析

1.1 簡介

Vmware屬于虛擬化平臺套裝軟件中的一種，主要構成為：客戶端組件層、應用程序服務、基礎架構，其借助虛擬化技術對計算機到數據中心之間的IT環境進行優化，并且對數據中心進行管理，使其被精簡為基礎架構，確保IT服務的靈活可靠。在Vmware中匯集了多個系統基礎物理硬件資源，使數據中心的虛擬資源變得更加豐富。更重要的是，它還能夠對復雜的數據中心進行管理。

1.2 工作原理

在Vmware中匯集了IT行業標準服務器與統一資源池，使應用程序與操作系統能夠獨立的放置在虛擬機當中。虛擬機基礎分布結構的應用，能夠使IT環境變得更加安全可靠。主要的工作原理為：通過將分布式資源以動態形式在多個虛擬機之間進行分配的方式，使系統硬件的應用效率得到顯著提升，IT業務與資源得到更加高效的協調。

1.3 功能說明

Vmwarc的應用能夠使IT動態響應能力得到顯著提升，使以往傳統硬件在使用中的諸多弊端得到有效克服，同時還具備優化軟件測試與開發、精簡基礎結構資源調配、降低高級業務應用保護投入、改善舊系統應用程序運行環境等功能，使應用程度與操作系統的運行變得更加高效、可靠。

2 基于Vmware虛擬化技術的服務器集群架構與應用

2.1 虛擬網絡的構建

在虛擬網絡當中，最為基本的構件便是虛擬交換機，能夠為整個虛擬化平臺提供網絡基礎。其中，虛擬交換機屬于在Vmware基礎上的一種軟件改造，與主機相互連接后，在將多個虛擬機連接在一起，使其互相之間構建通信關系，將外部物理網絡適配器安裝其中，使其在網絡通信上能夠與外部連通。利用虛擬交換機還能夠將虛擬機與ESXI網絡、物理網絡、VMKERNEL服務聯系起來。在本文所研究的系統中，刀片服務器共計包括兩塊網絡適配器，一塊與標準交換機相連接，另一塊與分布式交換機相連接。由于該項目采用FC存儲，存儲網絡不具備Vmkemel，因此可以通過分布式交換器實現對外網絡服務。

2.2 系統存儲功能

2.2.1 存儲架構

在Vmware存儲架構中，主要構成要素為抽象層，而抽象層又隱藏在物理存儲子系統當中，具有較強的復雜性。對于任意虛擬機來說，在應用程序與操作系統運行的過程中，子系統中顯示的是一個或者多個SCSI虛擬控制器，并且虛擬機只能夠對此類控制器進行搜索與訪問。對于虛擬SCSI磁盤來說，借助數據中心的作用對元素進行存儲，數據存儲屬于一個抽象模型，客戶機無需利用復雜的物理存儲技術，便能夠將存儲空間轉移到虛擬機當中，而不會對SAN、直接鏈接存儲器、NAS等公布開放。

對于任意虛擬機來說，可以將其存儲到數據庫當中，與任意虛擬客戶之間構建關聯。但是，對于普通文件來說，在客戶磁盤中便可以完成移動、備份、復制等操作。同時，也可以將新的虛擬磁盤加入到虛擬機當中，不需要對虛擬機進行關閉。在此背景下，在VMFS中創建了虛擬磁盤文件，并且將其與所關聯的文件相結合，一同添加到新的虛擬磁盤當中。

對于任意數據存儲來說，均可將其存儲到物理VMFS卷當中，同時數據存儲還能夠跨多個物理存儲子系統使用，將多個新LUN添加到系統當中，為其他磁盤場的應用提供更大的便利。如若在VMFS卷內出現異常情況，或者發生不可用等情況，則只需將與曰困相互關聯的虛擬機解除即可，避免其受到不良影響。

2.2.2 存儲架構的設置

在虛擬平臺當中，本文采用了FC SAN存儲架構，與虛擬平臺之間存在較為良好的協調關系，主要由于該架構的功能較為豐富、彈性較大、速度較快，能夠從ESX server中獲取到邏輯單元。在虛擬服務方面，該架構的速度與本地磁盤較為相似。在本文的研究中，采用了兩臺Brocade的5100SAN交換機，并且利用一臺CX3-10的雙聯路冗余FC SAN存儲架構來完成存儲目標。

2.3 虛擬平臺系統管理

Vmware屬于集中管理數據中心，這些資源集合能夠為系統管理人員的工作提供極大的便利，同時Vmware組件中包括核心服務、用戶訪問空間、插件等多個內容。通過用戶訪問控制組建，可以由管理人員針對不同用戶創建不同的訪問權限，從而實現對虛擬平臺的管理。在對資源與虛擬機清單管理時，可以將虛擬環境下的資源與虛擬機組織起來，實現直觀管理;在警報與事件管理時，可以針對可能發生的任何事件對用戶進行跟蹤警告;在日志與信息管理中，針對資源使用情況形成日志與報告，從而對數據中心中主機、虛擬機、群集等元素進行管理。

2.4 虛擬化平臺應用效果

在對Vmware虛擬化技術應用以后打破了以往服務器與應用一對一的部署方式，對服務器資源進行高效整合，使管理效率得到顯著提升，系統部署、虛擬機構建、應用部署、環境設置等均可以在較短的時間內完成;應用的連續性增加，虛擬機不會發生遷移情況，如若其中某臺主機受損，其他虛擬機與應用程序將不會受到影響，因此能夠為用戶的使用提供更大的便利。

3 結論

綜上所述，在本文的研究中重點對Vmware虛擬化技術的功能、原理等進行分析，并對該技術背景下服務器集群中虛擬化架構、存儲架構的構建方式進行設計，創建了虛擬網絡，與存儲網絡相互對接，最后對虛擬平臺系統管理與應用效果進行闡述。由此可見，虛擬化技術與以往物理機在性能上相比具有諸多優勢，能夠使資源的利用效率得到顯著提升，為我國IT事業的發展提供新的充足的技術保障。

參考文獻

[1]馬鋆.基于vSphere平臺的服務器虛擬化技術應用研究IN.南京郵電大學，2013.

[2]馬璟.基于Vmware技術的服務器虛擬化架構的研究與應用[D].廈門大學，2016.