試析服務器虛擬化技術在數據中心建設中的運用

楊琪

摘 ?要：在社會的快速發展當中，數據中心建設成了現代化進程中的關鍵點，能夠為通信提供便利，促進生產生活的順利進行。數據中心建設存在一定的復雜性與專業性，對于設計人員的綜合能力要求較高。服務器虛擬化技術的誕生，能夠增強數據中心建設的可靠性，增強系統的運行性能，因此受到技術人員的廣泛歡迎。關鍵詞：服務器虛擬化技術;數據中心;建設;運用

隨著科學技術的不斷發展與社會生產要求的提升，傳統數據中心已經難以適應當前工作需求，只有對其進行不斷創新，才能增強系統運行效率與質量。信息孤島的問題是當前數據中心中存在的主要問題，會導致資源浪費的情況出現，而且增大了企業的運營成本。服務器虛擬化技術作為一種新興技術，能夠有效整合硬件資源，促進管理模式的逐步優化，同時實現各類信息資源的優化配置，降低系統運行成本。在數據中心的建設過程當中，應該加強對服務器虛擬化技術的合理運用，以充分發揮該技術的優勢與價值。設計人員應該明確該技術的基本原理，并深入分析傳統服務器中存在的主要問題，增強數據中心的建設與運行效果，滿足社會發展的實際需求。

一、虛擬化技術原理

虛擬化與云計算中提到云計算最重要的就是服務器虛擬化和調度，服務器虛擬化是指將一臺計算機虛擬為多臺邏輯計算機的技術，這些邏輯計算機又被稱為虛擬機，每臺虛擬機都擁有獨立的“硬件”。但虛擬機運行時，虛擬機硬件的工作實際是由物理機的硬件完成的。

服務器虛擬化的有多種劃分方式，可以根據虛擬化架構劃分為裸金屬/寄居，根據虛擬化層次硬件輔助虛擬化/軟件輔助虛擬化，根據虛擬化平臺劃分為全虛擬化/半虛擬化。

（一）裸金屬/寄居

未虛擬化的x86服務器架構，自下而上是物理硬件、操作系統、應用程序。

（二）裸金屬

裸金屬（bare-metal）架構也叫bare-metal hypervisor、Ⅰ型，是直接安裝在物理服務器上再創建各種虛擬硬件，再在虛擬機上安裝操作系統，最后才能在這些操作系統中安裝應用程序。

（三）寄居

寄居架構也叫hosted hypervisors、Ⅱ型，代表產品VMware workstation和VirtualBox，需要安裝在計算機操作系統之上。

二、數據中心的資源整合需求

（一）維護管理困難。

以往數據中心，在傳統架構的網絡中進行業務遷移、擴容或增加新的服務功能，越來越困難，每一次變更都將牽扯相互關聯的、不同時期按不同初衷建設的多種物理設施，涉及多種業務，多個服務，工作繁瑣，維護困難，且易出現漏洞和差錯。

（二）服務策略不一致。

傳統架構最嚴重的的問題是這種孤立的設備功能為中心的設計思路，無法真正從整個系統角度制定統一的服務策略，比如安全策略、高可用策略、業務優化策略等等，造成跨平臺策略的不一致性，從而難以將所投入的產品能力形成合力為上層業務提供強大的服務支撐。

（三）資源利用率低。

傳統架構方式對底層資源的投入與在上層業務的所收到的效果很難得到同比發展，最普遍的現場就是各設備負載不均衡，部分設備不堪重負，部分設備空閑資源較多，兩者又無法互相利用和共用。

三、服務器虛擬化技術在數據中心建設中的優勢

（一）優化管理模式

管理模式的實際應用效果，也是決定數據中心運行狀況的關鍵因素。動態性管理模式虛擬服務器在硬件資源分配時能體現獨特優勢，虛擬服務器的運行狀況能夠得到有效監督。過重的負載施加于服務器當中時，能夠實現對其他閑置資源的合理調用，為服務器的安全高效運行提供保障。根據應用/測試表明，硬件資源利用率可達到80%左右【1】。

（二）增強系統安全

系統安全性的提升，是保障數據中心高效運行的關鍵前提，運用服務器虛擬化技術能夠促進系統安全性的提升。虛擬服務器的獨立性較強，在文件獲取當中只需借助于虛擬機軟件，因此在發生故障時也能夠及時進行解決。動態遷移也是虛擬服務器的基本功能，故障問題出現在物理服務器當中時，能夠在正常運行的物理服務器當中實現文件的轉移，增強系統運行的連續性【2】。

（三）降低運行成本

在以往的數據中心架構模式中，由于服務的業務方向不同，需要部署較多的物理服務器才能保障數據中心各方向業務的有效運行，這無疑提高了數據中心的建設與運行成本。與傳統模式相比較而言，服務器虛擬化技術的運用，不再需要大量的服務器設備，減少了機房的建設面積，無論是在設備數量還是后期維護當中，都能夠對成本進行合理控制。

四、服務器虛擬化技術在數據中心建設中的運用

（一）服務器功能需求

辦公系統、統一授權認證平臺和三大基礎平臺等，是服務器虛擬化系統平臺的主要構成，其作為共享服務平臺具有多種功能需求。如連續運行狀態是DNS服務器和郵件系統的基本狀態，而且在設計的過程當中應該重視二級網站與平臺主頁的安全性。因此，應該合理運用服務器虛擬化技術，為管理和使用提供便捷。

（二）服務器虛擬化技術應用方案與實施

在虛擬服務器當中安裝應用軟件和操作系統時，應該明確系統的功能需求，分析系統負載和并發數等不同指標的要求。這不僅能夠增強資源配置的合理性，而且為后期擴增虛擬機的數量提供了保障。冗余虛擬環境的構建，能夠為系統的快速遷移奠定基礎，同時有利于在系統發生故障時能夠得到及時解決。應該增強服務器虛擬化系統平臺的體系結構完整性，明確不同部件之間的相互關系，定義不同類別的組成部件。

在物理服務器當中運行VMware系統軟件，實現與管理服務器之間的協同配合。應該設置多臺虛擬機，實現對CPU、存儲設備、內存和網絡的有效共享。物理服務器管理軟件、虛擬管理服務器、虛擬服務器和物理服務器等，是服務器虛擬化架構的主要組成，同時也含有大量的交換設備和存儲設備等。在部署虛擬機的過程中主要依靠服務器實現，同時能夠對其進行遷移操作和啟動等。

（三）主要的高可用和安全措施

在虛擬平臺的建設當中，ESX是核心構成，服務器磁盤失效會對其可用性產生直接影響。冗余配置的措施應用于故障易發位置，能夠有效對硬盤失效問題進行處理，增強系統的運行可靠性。服務器失效也會對ESX產生影響，多臺服務器的設置能夠增強系統的可用性。在虛擬環境當中傳輸數據時，其線路主要由物理網卡提供，在網絡的選擇當中主要以負載和優先級為依據。將鏈接捆綁和負載均衡技術應用于千兆接口當中，能夠增強系統與網絡的高可用。硬盤級和磁盤陣列級，是共享存儲高可用的主要部分，在存儲與管理數據中心數據時，主要由磁盤陣列負責，可直接影響系統的數據效率。

結語

服務器虛擬化技術的運用，能夠在虛擬化環境當中保障數據中心的運行效果，是當前數據中心建設的主要方向。該技術不僅能夠促進系統運行效率的提升，而且能夠實現運行成本的降低，增強系統的安全性。在數據中心建設當中，應該明確功能需求，實現對服務器虛擬化技術的合理運用。

參考文獻

[1] ?姚春雷.分析服務器虛擬化技術在數據中心建設中的具體運用[J].電腦知識與技術，2019，15（22）：21-22.

[2] ?郭延勇.分析服務器虛擬化技術在數據中心建設中的具體運用[J].網絡安全技術與應用，2017（04）：7+16.

[3] ?陳永平.服務器虛擬化技術在數據中心建設中的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2017（02）：198.