对虚拟化数据中心应用于高校网络建设的研究

西华师范大学网络中心 王 丽

一、背景

由于业务持续和快速发展，要求IT 环境提供快速的适应性扩展，也对高效存储和利用数据、降低能耗等方面提出更高要求。利用虚拟化技术，可以更灵活资源调配，但层次的增加也带来系统运维复杂度的上升。因此，需要用更加有效的手段来保障系统的稳定和持续运行，并对未来业务的不断扩展提供适应性支持。

数据中心平台项目的建设，即是希望以高起点搭建灵活高效而又稳定可靠的数据处理平台，充分利用虚拟化技术，构建适应未来业务发展的数据平台。

二、项目实施系统方案

1.虚拟化软件

采用VMware vsphere 5.1系列产品,在服务器资源效率方面得到了很大的提高，在服务器管理方面更加方便，相反在资金的投入上大大减少，在技术方面有很大的提高，性价比更加优越。这种技术将软件封装成可移动的软件，这种方式实现业务连续不间断的运行，使得应用和访问灵活方便。

采用VMware 服务器虚拟化方案，并且通过vMotion 和storage vMotion 技术可以直接解决在异常情况下保持商业连续性的问题，实现High Availablity, Fault Tolerance 和不同数据中心之间的灾备，保证商业业务“7×24”不中断。

数据中心配置4台4路、内存128G 的物理服务器构成虚拟化集群，将那些原有配置在单独服务器上的应用整合到新购的4路128G 的服务器中，从计算资源上看，新购服务器在最极端条件下也能完全承载整个数据中心的业务，从而保证业务的连续性，同时还为今后的新业务提供扩展能力。由于虚拟机数据中心基础架构的改造完成，而且得到的另一效果就是为实现“云计算”打下坚实的基础。云计算被视为重要的项目，列入到我国的“十二五”发展规划中，数据中心通过向云计算平台的演进，也能促进高校的先进性和前瞻性。

2.主存储设备

存储设备为美国EMC 公司新一代的统一存储系统VNX5700。该存储系统可同时具有FC SAN+NAS+iSCSI 三种连接功能，前端可为NAS 网关或存储控制器，后端为EMC 磁盘阵列，内部采用业界领先的6Gb SAS 2.0通道技术，为主机进行大量的数据访问和迁移提供了高速可靠的多通道。

3.备份存储

数据中心服务器在整个系统中起着关键性的作用，重要的信息和数据都保存在其中，保障客户端能够快速高效查询数据，及时响应用户的请求。为了防止人为破坏或自然灾难，保护关键应用的数据安全，数据不丢失，因此建立可靠的网络数据备份系统是非常重要的。备份存储采用EMC DD620，本设备的重复数据删除比率支持20:1（具体根据全备份保留周期来确定）。

（1）备份策略

数据备份策略可由用户系统管理人员，考虑系统情况，结合我们技术专家的丰富经验来制定。从管理和恢复的角度考虑，将一个单独的备份服务器用于备份数据中心的数据，将数据中心的重要数据放在带有编号的磁带上，磁带存储时依次向下存储。用于存储数据库信息的设备叫数据库介质。

目前被采用最多的备份策略主要有以下三种。

①完全备份（full backup）

对系统每天产生的数据进行全备份，如果发生了丢失数据等事故，就可以用事故发生前一天的备份磁带来恢复丢失的数据。完全备份是对每天产生的数据进行备份，这样会造成数据大量重复，冗余多，占用了大量的磁带空间，磁盘空间不足，磁带就没法达到备份的要求。每天产生的备份的数据量较大，需要较长的备份时间。

②增量备份(incremental backup)

上班期间每天对新产生或增加的数据进行备份，周末对整个星期产生的数据进行全备份。就全备份而言，增量备份的优点是磁带空间不会被浪费，备份时间也相应减少了。

③差分备份(differential backup)

每次备份的数据是在上次全备份的基础上新增加和修改过的数据，差分备份不需要每天对数据进行全备份，因此备份所需时间短，并节省磁带空间，恢复也很方便。

在实际应用中，备份策略不是单独使用，而是相互结合，并对不同数据的备份建立相应的备份组，在工作日对数据采用增量备份或差分备份，周日进行全备份。如果磁盘空间允许，可以每月底对数据进行一次全备份。

（2）策略设置

数据备份策略的设置将直接影响数据的恢复、安全及其可靠性。而数据备份的时间表设置、数据联机浏览策略的设置和特定的应用密切相关。用户可根据实际需要自行设置。

（3）操作系统备份策略

操作系统数据的安全是非常重要的，它是保证所有应用正常进行的前提。操作系统数据在满足要求的情况下，一般不会改变。那么操作系统的备份在建设虚拟数据中心初期就会对其备份，只会在它发生改变或遭到破坏时才对其进行恢复和从新备份。鉴于此，我们可以在间隔一定时间内对操作系统及应用系统的数据进行全备份。每天下班时，采取增量和差分备份相结合的方式对其进行备份。采取这种方式的好处在于，每天数据的增加量不大，对备份服务器系统资源和磁带的消耗就会相对较小。