服务器虚拟化技术浅谈

刘怡多++梁霄

摘 要 虚拟化技术作为近年来的热门被IT企业时常提及，该技术的运用使得网络、服务器、存储等资源的利用率以及业务应用的连续性得到极大提升。本文介绍服务器虚拟化技术应用及优势，并针对企事业单位实际的情况，同时参考主流虚拟化软件VMware特性，提出解决方案。

关键词 服务器；虚拟化；VMware

中图分类号TP3 文献标识码 A 文章 编号 1674-6708（2015）145-0082-01

近年来，由于“虚拟化”，“云计算”等新技术的发展，该技术的应用越来越广泛。而对于政府、企业单位而言，最常见的虚拟化方案为“服务器虚拟化”。服务器虚拟化通过对单位内部多台服务器进行整合，达到资源自动合理分配。即对用户而言，通过对多台服务器进行虚拟化，展现在用户面前的为一台或多台虚拟服务器，每台虚拟服务器上运行单独的应用程序，虚拟化程序将自动为每台服务器分配所需的CPU、内存等资源，提高资源的利用率。

1 信息系统现状及问题

很多企事业单位的业务系统均采用传统方式进行部署，即每台服务器安装一套操作系统，只承载一项业务。每当有新业务需要上线时就需要新购服务器等硬件设备，建设周期长，流程复杂，耗费资金较多；另一方面，由于每台服务器只承载一项应用，服务器的资源利用率较低。

在IT管理人员有限的情况下，管理越多的服务器，意味着管理效率越低，进而造成有些故障或问题会被忽略、被遗漏。随着IT系统信息化水平的不断提高，业务不断拓展，所需服务器的数量与日俱增，出现故障的数量也将不断增加，管理人员的工作量也越来越大。

虚拟化技术正是能够解决上述问题的最佳途径。以现有主流的虚拟化软件VMwarew为例，VMware能实现多对多的虚拟化技术，即将多台服务器进行虚拟化，构成资源池，按需为上层业务提供弹性CPU、内存、存储、网络等IT资源服务，实现物理资源和虚拟资源的统一管理。通过服务器虚拟化，可以在单台物理服务器上虚拟出多台相互隔离互不影响的虚拟机，在这些虚拟机中分别安装操作系统，且这些操作系统的类型可以互不相同。服务器虚拟化后，利用虚拟化资源池的特性可以在应用不中断的情况下实现应用迁移，服务器硬件故障时实现应用自动迁移、应用无缝迁移、资源池自动负载均衡等一系列高级功能。

2 服务器虚拟化及优点

2.1 服务器虚拟化方案

以下用一个实际案例介绍服务器虚拟化。

假设某单位配置了7片HP BL460 G7刀片服务器，每台刀片服务器为双CPU，每个CPU为8核，内存为12G。由于各个应用系统软件相互之间不兼容，所以每台服务器上只能运行一套应用系统软件，每台服务器平均CPU占用率低于10%，内存使用率低于5%。此外刀片服务器的刀箱与一存储阵列相连。

按照上述情况部署业务系统后，每台刀片服务器都存在大量空闲资源，造成资源的浪费。而每当业务系统需要扩展时，为防止新旧系统的不兼容，则须购买一台新的刀片服务器才能完成新应用系统的部署，维护管理工作量随之增加。为了解决以上问题，可采用服务器虚拟化技术。

根据该单位现有资源，将这7台刀片服务器及HP存储设备为基础，构建虚拟化资源池。其虚拟化示意图如图1所示。

假设将每台物理刀片服务器作为ESX服务器（安装了虚拟化软件的物理主机）划分为四核心、4G内存的虚拟服务器（简称VM），每台虚拟服务器能够满足业务系统需求。按照该方案进行虚拟化部署，只需购买28G内存条、两台千兆交换机及虚拟化软件，就可以得到28台虚拟服务器，基本满足现有业务需求，相当于在硬件规模基本不变的情况下，将服务器数量扩展了4倍。所有物理刀片服务器本地磁盘可安装虚拟化软件，共享存储用来存放操作系统、数据库、应用等数据。

采用上述方案进行服务器虚拟化后，极大地改善了硬件资源浪费的情况，而且成本远远低于业务系统与服务器一对一的部署方法。进行服务器虚拟化后，虚拟服务器采用集中管理控制，能够更加高效的管理维护，当硬件发生故障时，能够快速迁移并恢复系统，减少故障恢复时间。

2.2 虚拟化技术优点

2.2.1 采用虚拟化技术能极大提高硬件资源的利用率，降低建设成本

业务系统在部署时，考虑到应用程序的兼容性及系统安全问题，导致每需要安装一套新的业务系统，都要部署一台全新的服务器。因此，在业务系统不断增加的同时，该单位的运营成本也在不断提高，同时还产生了大量的闲置资源。而采用该方案对其硬件资源进行虚拟化整合后，每台物理服务器能虚拟为若干台ESX服务器，这些ESX服务器面向用户接口与传统服务器相同，都可以安装独立的操作系统和应用程序，相互之间不会干扰，达到了在不购买新的服务器情况下，既完成了新系统、新应用程序的安装又将闲置的硬件资源进行了再分配

利用。

2.2.2 优化结构，便于集中管理

采用传统的模式部署的各系统，每次巡检都需要对所有服务器依次检查，而采用虚拟化后，通过虚拟化集中管控软件，巡检人员可轻松了解虚拟化环境实际运作状况，清楚地掌握数据中心、资源池、群集、ESX服务器、虚拟机的运作信息，并立即发现问题。

2.2.3 突发故障保全，实现故障及时恢复

为了应对服务器突发的故障（断电、烧毁等服务器突发停机故障），虚拟化平台通过其特有的技术，实现在集群中的任意服务器突然停机后，可以由另外一台服务器接管其承载的虚拟机，并且保证虚拟机的正常运行，实现业务及时恢复。该技术是通过监控软件轮巡实现，一般能保证故障恢复时间缩短到分钟级。

3 结论

综上所述，若企事业单位需要进行业务扩展，硬件规模增加，则采用服务器虚拟化技术可完成对现有业务进行整合，极大地提高硬件的利用率，节约成本，减少维护人员的工作量，同时实现本地突发故障的及时恢复，保证业务系统的连续性。建议企事业单位可先尝试进行小规模部署，再根据实际需要做进一步扩展。

参考文献

[1]何坤源.构建高可用VMware vSphere 5.X虚拟化架构[M].人民邮电出版社，2014.

[2]马博峰.VMware、Citrix和Microsoft虚拟化技术详解与应用实践[M].机械工业出版社，2013.