分析服务器虚拟化技术在数据中心建设中的具体运用

◆郭延勇

（华电国际电力股份有限公司莱城发电厂 山东 271100）

分析服务器虚拟化技术在数据中心建设中的具体运用

◆郭延勇

（华电国际电力股份有限公司莱城发电厂 山东 271100）

服务器虚拟化技术在数据中心建设的应用逐渐走向成熟化。本文首先简要介绍了传统服务器存在的问题，在其基础上讨论了服务器虚拟化技术运用的优势，最后以VMware为例，通过建立冗余虚拟环境来实现故障快速恢复以及系统快速迁移，实践证明该技术在数据中心建设的应用具有高效性以及可行性。

服务器；虚拟化；数据中心

0 前言

传统的服务器的应用比较单一，不仅管理复杂，而且利用率也不是很高，如果机器出现故障，需要花费大量的时间来恢复。在科学技术快速发展的时代背景下，要求新型的虚拟化技术不仅具有管理简单化优势，而且还要在一定程度上控制好建设成本[1]。本文主要探讨了传统服务器存在的问题，并分析服务器虚拟化技术在数据中心建设中的具体运用。

1 传统服务器存在的问题

1.1 资源利用率较低

通常情况下，如果采用传统模式，想要搭建一个平台需要7台至8台服务器，按照级别的不同，对应的网站大约有40个。通常情况下，在数据中心当中一台服务器只能使得一个操作系统得以有效运行，而操作系统于应用程序之间的关系也是一对一的关系，通过相关统计其资源利用率不会高于20%，使得大部分资源没有得到充分利用，处于闲置状态的时间比较长[2]。除此之外，数据中心的空间会逐渐呈现出不足状态，并且服务器的数量也会有所增长，从而增加了设备的密度。

1.2 管理缺乏简单化、故障恢复时间长

大部分服务器均为独立服务器，这种模式加大了服务器的管理难度，并且很多服务器没有使用冗余设计，一旦一台服务器发生故障，那么该平台对应的业务将不能够继续开展下去，只能停止等待其恢复到正常状态，但是需要大量的人力以及物力，由于时间过长造成了平台业务的严重影响。除此之外，还不利于系统的备份以及数据的备份。

1.3 成本较高、消耗功能较大

由于平台业务逐渐扩大，需要服务器的数量逐渐增加，所以每一年都需要一大笔资金用于服务器的购置以及维护，并且该费用呈现出了递增的趋势。除此之外，散热问题以及机房能耗问题也随之突显出来，所以还要加大机房散热以及能源消耗资金的投入。

1.4 软硬件兼容性较差

对于应用程序、操作系统以及硬件平台来说，不仅复杂，而且种类比较多，使得软硬件兼容性较差，问题发生比较频繁。在旧的硬件平台上没有办法安装新软件，不仅如此，该平台上的代码转移到新的硬件平台上也存在一定困难，因此最大的问题就是迁移系统。

2 在数据中心建设中运用服务器虚拟化技术的优势

2.1 提升系统的整体运行效率

通过使用服务器虚拟技术代替了传统模式，不再处于“一对一”运行状态，而是将几台服务器结合起来，组成了一台虚拟服务器，其中所有服务器的运行均具有一定的独立性，可以安装自身所需的应用软件以及操作系统[3]。实践证明，虚拟化技术的应用可以有效提高硬件资源的利用率，一般情况下其利用率在60%到80%之间。所以，该项技术可以提升系统的整体运行效率。

2.2 控制运行成本

传统服务器模式需要服务器的数量非常多，使得年耗电量呈现出上升趋势，并且还要做好散热工作，导致成本增加。由于虚拟技术逐渐融入到人们的生活当中，很多应用系统随之产生，并且引进了很多服务器，这就要求机房必须有足够的空间，而且在一定程度上增加了后期的设备维护工作量。服务器虚拟化技术的应用可以弥补传统模式存在的不足，减少了服务器的数量同时，也降低了后期的维护成本以及运营成本。

2.3 智能化管理模式

虚拟服务器采取的是的分布式电源管理模式，具有智能化分配电能的功能，从而有效节约了能源消耗。与此同时，该服务器在分配硬件资源时还具有一定的动态特性，可以实时监控所有虚拟服务器，一旦出现负载过重的情况，其他处于闲置状态的虚拟服务器资源经过系统命令会借转到该服务器上，使得繁重的任务得以重新分配。

2.4 提高系统的安全性

为了确保数据中心服务器可以正常运行，必须提高系统的安全性。然而服务器虚拟化技术在安全性方面也具有独特的优势。（1）虚拟服务器属于一个独立的体系，与硬件没有关系，在部署好虚拟机以后，通过使用虚拟机软件，可以获取相应的文件。如果系统出现故障，通过读取虚拟机文件就可以在很短的时间内得以恢复。（2）由于虚拟服务器自身具有动态迁移功能，可以缩短物理服务器与虚拟服务器之间迁移所需的时间，而且如果在检测过程中发现物理服务器发生故障，利用虚拟服务器可以在很短时间内，将其重要文件转移到另外一台运行正常的物理服务器上，从而保证系统的连续运行。因此，该设备可以有效提高系统的安全性。

3 服务器虚拟化系统平台的建设

3.1 服务器功能需求

数据中心作为一种共享服务平台，其应用系统主要包括三大基础平台、统一授权认证平台、办公系统等。因此服务器的功能需求为:邮件系统以及对应的DNS服务器均处于连续运行状态；确保平台主页的安全性以及二级网站的安全性。除此之外，通过使用服务器虚拟化技术，可以使得系统管理更加便利。

3.2 服务器虚拟化技术应用方案设计与实施

在设计服务器虚拟化技术应用方案时，需要考虑到以下几个方面：依据系统功能需求，将不同的操作系统以及应用软件分别安装到相应的虚拟服务器当中，与此同时还需要考虑一些指标，例如并发数、负载等，确保所有种类资源的分配具有一定的合理性，除此之外，还需要考虑后期的虚拟机数量扩增等问题。为了达到故障快速恢复以及系统快速迁移的目的，本文通过建立冗余虚拟环境来实现。

一个具体的体系结构可以对系统的组成部件进行更加准确的定义，而且还可以充分体现出部件与部件之间的关系，本着一致性的原则，有助于系统的功能实现，从而使得预期需求可以与建立的系统得以匹配。如图1所示为系统平台架构图。

图1 系统平台架构图

本文以VMware为例，让该系统软件在物理服务器上运行，并且配备了一台管理服务器，为了达到共享存储设备、CPU、网络以及内存的目的，创建了11台以上的虚拟机。服务器虚拟化架构的组成部分不仅包括虚拟管理服务器、物理服务器管理软件，同时还包括物理服务器以及虚拟服务器，除此之外，还包括存储设备以及交换设备。经过服务器对虚拟机进行合理部署、启动以及迁移操作，在一定程度上提升了监控系统的性能以及利用率，如果系统出现故障，系统会自动发出通知，同时还会以email的形式发出警报。其自身的有效访问控制可以使得系统始终处于安全环境当中。另外，系统硬盘上还会集成LDAP服务器或者活动目录。

原本需要几十台服务器才能够完成的业务，本文设计的方案搭建出来的虚拟机系统只需要几台服务器就可以实现预期目标，大多数运营的业务都可以迁移至虚拟服务器。该虚拟机可以根据系统功能需求，对虚拟架构软件采取统一调配的处理措施，从而满足应用对系统资源的相关需求，并且使得资源得以稳定运行，进一步提升了系统的整体资源利用率。本文设计的应用方案可以为学生提供一个良好的学习环境，让学生独立完成学习内容。不仅如此，教师还可以利用此方案来完成实验网络教学，根据实际需求来对虚拟服务器进行合理分配，任务完成以后再将其收回。

4 总结

随着服务器虚拟化技术的快速发展，人们对其服务以及应用的需求有所提高，所以建立一个高效的虚拟化环境是数据中心发展的必然趋势。目前吸引人们眼球的“云计算”与虚拟化技术之间存在相辅相成的关系，所以该项技术的应用前景非常广阔。本文在讨论传统服务器存在的问题以后，对服务器虚拟化技术的优势进行了简要介绍，最后以实例验证该技术具有的优势。

[1]叶建辉.服务器虚拟化技术在高校数据中心的应用探究[J].赤峰学院学报(自然版)，2016.

[2]林秀.虚拟化技术在企业数据中心中的应用[J].电信快报，2011.

[3]付平武.服务器虚拟化在校园网数据中心的应用[J].长江大学学报(自科版)，2013.