基于Vmware虛擬化技術的高校計算資源構建

◆徐云才 黃 清 劉延艷 吳楊卿 林協民 蘭瑞樂

（南寧師范大學 廣西 530000）

近年來，伴隨財務、教務、科研、一卡通等信息化建設進程的加快，高校數據中心的基礎設施建設也不斷地完善來滿足師生的需求[1]。對于信息化發展較早的普通高等院校，擁有上百套業務系統。為保障系統數據安全，需要對舊設備進行升級改造。部分院校，由于人、財、物等客觀條件限制，很難一次性替換所有設備，一般采用分批購買并將核心業務系統數據進行遷移的方案，導致數據中心擁有塔式、機架式、刀片式等品牌不一且配置不同的服務器。早期塔式、機架式的單機一般不配置網絡交換模塊，無法組建聚合模式的多vlan多網段計算資源的數據通信，采用單vlan單網段的網絡環境部署，無網絡冗余配置，若其中一塊網絡適配器故障，將導致該網卡適配器對應的網段不利于計算資源的運維[2]。刀片式服務器具備網絡交換模塊，然而品牌序列不一的刀片式服務器各自擁有不同的刀片管理平臺，管理員通過多平臺進行維護，運維效率較低[3]。

綜上所述，筆者構建虛擬數據中心[4]，依據服務器類型，機架和塔式服務器端口采用trunk模式、刀片式服務器端口基于鏈路聚合模式，優化計算資源的網絡結構模式，提高計算資源利用率[5]；通過vsphere管理平臺，實現跨平臺的服務器管理，提高計算資源運維效率[6]。

1 構建虛擬數據中心

官網下載Vmware ESXI 5.5操作系統，分別部署在塔式、機架式、刀片式服務器上，配置主機管理ip、網關、子網掩碼，設置網卡為static ip，同時在”network Adapts”選項卡中勾選雙網卡適配器，測試網絡正常通信[7]。最終形成如圖1 ESXI 5.5主機管理界面所示。

圖1 Esxi 5.5主機管理界面

部署vsphere vcenter 5.5虛擬化管理平臺，為確保平臺信息安全、請求及時響應，應用程序和數據庫分離。首先，在windows server服務器上搭建SQL Server 2008數據庫環境，創建vsphere數據庫。然后，運行vcenter server，安裝vcenter single sign-on身份認證程序、vsphere web client客戶端、vcenter清單、vcenter server設置異步數據庫。最后，通過vsphere-clien登錄vsphere管控平臺，如圖2 vsphere 5.5管控平臺所示。VMware官網獲得vcenter server密鑰，并購買CPU授權許可證，完成虛擬數據中心的搭建。

圖2 vsphere 5.5管控平臺

2 服務器類型的網絡優化配置

2.1 機架式和塔式服務器

產品沒有網絡交換模塊，組建trunk模式實現多網卡多vlan網絡通信，通過vsphere虛擬交換機上級物理網絡適配器配置，實現其中一條鏈路故障自動遷移，不影響正常業務系統運行[8]。筆者以HP-ENG9服務器（要求2塊網卡適配器以上）為例，配置vlan 100和120，簡介多網段多vlan之間通信，具體如下：

多網段多vlan機架和塔式虛擬服務器與核心交換機網絡信息交換模型，如圖3機架和塔式虛擬服務器與交換機信息所示：

圖3 機架和塔式虛擬服務器與交換機信息

核心交換機組建trunk模式，允許vlan100和120通過。登錄vsphere 5.5管控平臺，配置兩個物理適配器啟動順序，基于vsphere虛擬策略，實現流量負載均衡。若其中一條網絡故障，無縫鏈接到另一條鏈路，實現網絡負載冗余，如圖4網絡適配器配置 。VMKernel TCP/IP堆棧ESXI 5.5服務流量配置參照刀片式服務器。

圖4 網絡適配器

2.2 刀片式服務器

產品自帶網絡交換模塊，支持端口聚合功能。通過上級交換機和內置交換模塊分別組建聚合鏈路，實現多鏈路帶寬組合共享邏輯傳輸信道和自動故障轉移和恢復，同時端口之間組建trunk模式，實現多網段數據通信。筆者以華為E6000和曙光TC3600刀片服務器為例，簡要介紹多vlan網絡優化配置。多網段多vlan刀片式虛擬服務器與核心交換機網絡信息交換模型，如圖5刀片式服務器與交換機信息交換所示：

圖5 刀片式服務器與交換機信息交換

刀片式服務器組建聚合和trunk命令：通過兩根以太網線鏈接核心交換機和網絡交換模塊兩個端口，組建聚合鏈路。筆者以華為E6000和曙光TC3600刀片服務器為例，通過配置vlan 100和120，簡介多網段多vlan之間通信，具體如下：

核心交換機端口組建為聚合鏈路模式，允許vlan100和120通過。華為E6000刀片服務器：登陸遠程管理端，配置聚合和trunk命令如圖6華為e600交換模塊配置所示；曙光TC3600刀片服務器B/S架構：通過web瀏覽器界面登錄，如圖7曙光TC3600交換模塊配置所示，通過組建trunk實現同一鏈路核心交換機和交換模塊之間多vlan通信，組建聚合鏈路，將兩根合并成一條邏輯鏈路。

圖6 華為E6000交換模塊

圖7 曙光TC3600交換模塊

虛擬交換機組建聚合鏈路后兩個網卡適配器形成一個邏輯物理適配器，如圖8網絡適配器所示：

圖8 網絡適配器

3 服務器跨平臺管理

借助vsphere vcenter 5.5管控平臺，塔式、機架式、刀片式服務器搭建Vmware Esxi 5.5。在vsphere 5.5平臺上，創建數據中心群集[9]，并新建文件夾以服務器類型命名。將服務器主機分別添加在分類列表中，配置網絡拓撲結構。從而實現服務器跨平臺管理，提高管理效率。

4 結語

通過Vmware虛擬化技術，采用基于聚合和trunk鏈路配置，優化服務器網絡結構，實現多vlan多網段數據通信冗余，提高計算資源的利用率。借助vsphere 5.5，管理員實現跨平臺管理。然而，隨著新舊設備的不斷更替，未來數據中心的虛擬化方案需要從實際出發進一步優化。