服務器虛擬化技術的應用分析

邱健

【摘 要】隨著信息技術的飛速發(fā)展，信息容量的不斷擴增以及信息服務化的擴大，信息服務器的數(shù)量也隨之增加，由此也引發(fā)了一系列問題。例如系統(tǒng)管理及維護越來越復雜，信息資源不能得到充分地利用，服務器無法及時響應啟動等。本文對服務器虛擬化技術的應用進行了深入分析，旨在提高服務器利用率，完善服務器虛擬化技術的使用，為廣大用戶提供更多的便利資源。

【關鍵詞】服務器；虛擬化技術；信息資源；應用分析

近年來，伴隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展，虛擬化技術在數(shù)字化信息領域中占領了一席之地。虛擬化，是指通過虛擬化技術將原本在計算機上運行的系統(tǒng)組建虛擬為多臺計算機運行，并可以實現(xiàn)多臺計算機中系統(tǒng)及應用程序的相互獨立運行，互不干涉，從而提高計算機資源的利用率。

1.服務器虛擬化概述

虛擬化服務器，簡單來講，就是在一臺物理機上運行多個相互獨立的操作系統(tǒng)，通過虛擬化的軟件將一臺物理機劃分為多個虛擬機，但同時每臺計算機都有其各自的CPU，內存，硬盤等虛擬的物理資源。虛擬化服務器是從邏輯角度實現(xiàn)對資源的合理配置，對于用戶來說，不需要考慮后臺的硬件設施，只需要借助虛擬化服務器即可運行自己的系統(tǒng)和軟件，同時，各個運行系統(tǒng)和軟件之間相互獨立，互不干擾，大大提高了資源的利用率。用戶僅需對現(xiàn)有的基礎設施進行一系列的改造即可提高IT的響應速度及其靈活性，因此，虛擬化的服務器被越來越多的用戶所推崇。以下是常用的服務器虛擬化軟件及其技術特點，見表1。

2.服務器虛擬化主要的的技術

2.1 CPU的虛擬化技術

CPU的虛擬化即一個CPU模擬多個CPU運行，多個操作系統(tǒng)可在同一個平臺進行運行，并且各個應用程序間的運行互不影響，可顯著提高計算機的工作效率。CPU的虛擬化主要包括：（1）可將執(zhí)行指令分為多個操作，實現(xiàn)多個操作各自占用一個虛擬CPU；（2）可根據(jù)不同指令需要CPU的不同工作部位，將單個CPU模擬成多個虛擬CPU，實現(xiàn)幾個指令同時可使用一個CPU；（3）可實現(xiàn)不同用戶獨自擁有一個CPU[1]。

2.2內存的虛擬化技術

內存虛擬化即將多個虛擬機所需要的內存統(tǒng)一管理，使每個虛擬機各自擁有獨立的空間，并根據(jù)配置大小消耗內存。并且系統(tǒng)會將閑置內存為每個正在運行的虛擬機預留一定的物理內存。同時VMM可將虛擬機內存切換到磁盤，因此，虛擬機所申請的內存允許超過機器的物理內存。

2.3 I/O設備的虛擬化技術

I/O設備虛擬化技術是把真實設備包裝成多個虛擬設備給若干虛擬機使用。包括全設備虛擬化，半虛擬化及I/O的直接虛擬。

3.服務器虛擬化技術應用分析

3.1服務器虛擬化技術的優(yōu)點

對服務器進行虛擬化改善具有以下幾個優(yōu)點：（1）提高了服務器的利用率，服務器虛擬化通過將多項相互獨立的工作內容整合至一臺服務器中，改變了傳統(tǒng)的大部分服務器利用率低的狀況，實現(xiàn)了資源的高效利用；（2）服務器虛擬化提高了業(yè)務的持續(xù)性，服務器虛擬化所具有的強大的信息存儲及數(shù)據(jù)快速恢復的特性，使得對系統(tǒng)性能要求高的部分業(yè)務工作得以順利進行；（3）服務器虛擬化可對多臺服務器進行資源集中分配及統(tǒng)一管理，通過對資源進行動態(tài)調配可以自動平衡工作負荷，將正在運行的虛擬服務器遷移至其他服務器，對資源進行動態(tài)調配，實現(xiàn)了多個服務器間資源的共享，提高了工作效率；（4）服務器虛擬化技術將所有操作系統(tǒng)等安裝在一臺主機群集上，使計算機從用戶設備中分離出來，在數(shù)據(jù)中心對資源進行整合，改善了管理并提高了系統(tǒng)的安全性。若隨時有新的服務引用時，用戶可在短時間內虛擬出一臺新的服務器，并在服務器上安裝所需要的應用程序，方便快捷；（5）虛擬化的服務器的應用在硬件成本、能源成本、軟件成本、人力等方面的成本均有一定的節(jié)約。

3.2服務器虛擬化存在的問題

虛擬化服務器在為用戶提供便利的同時也存在著眾多的問題。服務器虛擬化主要存在以下問題：（1）虛擬化服務器性能比單個物理服務器低，目前最先進的虛擬化服務器也會給系統(tǒng)性能帶來5%-10%的性能損失；（2）傳統(tǒng)應用出現(xiàn)故障，技術人員僅需對硬件及軟件系統(tǒng)進行檢查即可，而當虛擬化服務器發(fā)生故障時，技術人員在故障排除方面加大了難度，除需檢查硬件及系統(tǒng)外，還需對虛擬化系統(tǒng)狀態(tài)進行排查；（3）虛擬化服務器在購買相關軟件許可證方面也存在一定的困難；（4）服務器虛擬化的服務存在一定的局限性，如果在不了解系統(tǒng)負載及資源使用情況的狀態(tài)下，使用虛擬化服務器可能會引起應用系統(tǒng)的不穩(wěn)定[2]。

3.3服務器虛擬化的應用建議

為了在很大程度上減少服務器虛擬化技術對一些單位業(yè)務造成的影響，一般情況下建議采用熱遷移的服務器，對熱遷移服務器使用失敗的服務器，可采用冷克隆的方式進行遷移。其次，虛擬機在使用時易出現(xiàn)一些安全風險問題：（1）虛擬機的資源共享技術為其帶來了一定的安全風險，當VMM本身存在一些漏洞被攻擊時，記憶造成虛擬機的移除，這對虛擬機的安全造成了重大威脅；（2）傳統(tǒng)的網(wǎng)絡模式對每一個服務器都會有其獨立的安全防護措施，而虛擬機采用新的網(wǎng)絡模型，當各虛擬機間同時共享硬件資源時，當一臺虛擬機發(fā)生問題，安全威脅就會蔓延至其他虛擬機；（3）虛擬機的濫用為引發(fā)虛擬應用的中斷及主機的崩潰。針對以上問題，除需增強VMM的安全防御策略，對虛擬機的重要性進行分級，對不同安全等級的虛擬機采取不同管理模式，在虛擬網(wǎng)絡內部增加防火墻并嚴格監(jiān)控一些異常訪問途徑外，還應加強管理人員的安全意識，提高虛擬機的安全性能[3]。

4.結束語

目前很多企業(yè)及單位在處理信息資源時都存在著數(shù)據(jù)龐大及復雜的問題，同時操作起來的話不僅工作量大而且運營成本高昂，因此，虛擬化服務器的應用對一些中小企業(yè)有重大的意義。但用戶在使用之前，必須對虛擬化服務器進行深入地了解，并對需要處理的相關信息資源進行一定的整理，盡可能避免虛擬化服務器在使用時發(fā)生故障，使服務器虛擬化技術在網(wǎng)絡辦公中發(fā)揮其真正的價值。 [科]

【參考文獻】

[1]趙妮.服務器虛擬化技術探析[J].信息通信，2014，（4）：114.

[2]韓寓.服務器虛擬化技術研究與分析[J].電腦知識與技術，2011，07（7）：1654-1655.

[3]郭春梅，孟慶森，畢學堯.服務器虛擬化技術及安全研究[J].信息網(wǎng)絡安全，2011，（9）：37.