服务器虚拟化技术在校园网中的应用

王东

摘要：随着学校信息化建设的不断深入，虚拟化技术成为未来校园网发展的一个方向，并在校园网的建设中得到了越来越多的应用。该文对服务器虚拟化技术进行了初步的探析，简单介绍了采用VMware服务器虚拟化技术在学校校园网中的应用方法。

关键词：校园网；服务器虚拟化；VMware

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）33-0061-02

学校信息化建设的快速发展，使得应用系统和服务器的数量不断增加，服务器的管理压力变得越来越大。在传统的管理方式下，服务器资源利用率低，资源协调分配困难，数据维护的成本巨大，已逐渐不能适应校园网中应用平台发展的需求，最有效的解决方法就是进行服务器的虚拟化。服务器虚拟化可以对硬件进行高效的整合，提高资源利用率、简化管理模式、节约管理成本。

1 服务器虚拟化技术

1.1 服务器虚拟化

服务器虚拟化就是将以物理形式存在的计算机服务器和以软件形式存在的操作系统以及各种应用程序有机地加以“捆绑”、 “打包”整合成虚拟机，这样在同一台物理服务器上能够根据虚拟机的不同用途，同时运行WINDOWS、UNIX或LINUX等操作系统和多种不同用途的应用管理程序，而且服务器能够在多个操作系统之间无中断地自由转换，互不影响，每台虚拟服务器就像单独的物理服务器一样。其实质是将服务器物理资源抽象为逻辑资源，变单台物理服务器为多台互不干扰的虚拟服务器，使之摆脱物理界限的束缚，从而使各种应用系统可在相互分离的虚拟服务器上运行，这样的处理可以使CPU、内存、网卡、主板芯片、磁盘、各种接口以及输入输出设备等固化了的硬件资源，变身为动态化、可供调控的“资源池”，虚拟系统在池中可根据总任务的负荷量，以及单台虚拟机的工作状况，适时地进行规划调整，实现对系统有效资源的自动监测和按需分配，提高了整体资源的可利用率。

1.2 服务器虚拟化技术的选择

目前市场上虚拟化服务主流供应商主要有VMware，Microsoft和Citrix，他们目前应用最广泛的产品为VMware vSphere，Hyper V和Xen Server。其中VMware公司在虛拟化和云计算基础架构领域处于全球领先地位，该公司的VMware vSphere 是业界领先且最可靠的虚拟化平台，VMware vSphere将应用程序和操作系统从底层硬件分离出来，是一款可以独立安装和运行在祼机上的系统，不需依存于宿主操作系统之上，选择该软件可以更简单、更灵活、敏捷解决服务器虚拟化问题。VMware vSphere通过数据中心集中管理ESXi主机、文件夹、群集、资源池、vSphere vApp和虚拟机。在功能方面，VMware vSphere的DRS、HA和vMotion的运用使服务器自动化技术应用和智能化管理成为现实。特别是vMotion功能，它可使服务器在保持正常运行的同时，以零时间迁移虚拟机，这几乎成了服务器虚拟化的标志性产物，很多用户可以说正是看中了这一点才选用虚拟服务器的。所以说VMware vSphere是目前校园网服务器虚拟化的最佳选择。

2 校园网服务器虚拟化的规划和实施

2.1 硬件及网络的规划

做好规划是服务器虚拟化成功实施的关键。服务器虚拟化的规划内容主要是规划系统资源，首先要对即将虚拟化的服务器硬件资源使用情况进行统计，包括CPU、内存、磁盘大小及利用率等。根据统计结果，确定每台虚拟机的资源需求，再汇总出总的硬件资源需求，从而确定需要多少台物理服务器（处理器内核数及内存容量），多大容量的存储才能满足这些需求，要实现VMware vSphere的高级功能DRS、HA和vMotion，还需要共享的网络存储，如SAN或NAS等。网络的规划必须合理，建议划分不同的vlan，物理交换机和网卡均冗余配置，用于主机管理、vSphere vMotion、vSphere FT 等的网络相互隔离，提高安全性和性能。

2.2 VMware vSphere的安装与实施

VMware vSphere主要组件有ESXi、vCenterServer和vSphere C1ient。ESXi直接部署于物理服务器之上，作为基础架构全面虚拟化服务器、存储设备和网络资源，是用于创建和运行虚拟机的虚拟化平台。vCenter Server是虚拟化架构中重要的管理工具，它是VMware vSphere的监控管理中心。通过它可以管理ESXi主机以及虚拟机，并可实现vSphere虚拟化架构的所有高级特性，例如vMotion、DRS、HA、FT等。VMware vSphere Client可以远程连接到vCenter Server，也可以直接连接到ESXi，是用于管理vSphere环境所有资源的窗口，同时还提供对虚拟机的控制台访问。

2.2.1 ESXi的安装与配置

首先要在物理服务器上安装ESXi，安装完成后需要配置该主机的管理IP地址。然后在管理机上安装VMware vSphere C1ient，通过VMware vSphere C1ient登录管理ip来管理ESXi主机。在ESXi主机上创建虚拟机之前，必须对这些主机进行配置，确保它们有正确的许可、网络和存储器访问权限以及安全设置。

2.2.2 vCenter Server的安装和配置

VMware提供分别了基于Windows版和Linux版的vCenter Server。安装Windows版的vCenter Server，必须使用64位版本的Windows操作系统，数据库可以使用安装文件集成的数据库系统（只支持5个ESXi主机以及50个虚拟机），也可以使用外部数据库系统，比如IBM DB2、Microsoft SQL Server、Oracle等。大型应用环境推荐使用外部数据库系统。在vCenter Server中通过建立数据中心和集群统一管理ESXi主机，在集群设置中打开VMwareHA、VMware DRS、vMotion等高级功能。

相较于Windows版的vCenter Server，linux版的vCenter Server（vCSA）的安装配置过程大大简化了，同时VMware也摆脱了对Windows操作系统的依赖。安装Linux版的vCenter Server（vCSA），需要去下载vCenter Server Appliance，vCenterServer的 .VMDK 和 .OVF 文件，使用VMware vSphere Client连接ESXi主机，部署该虚拟機模板。vCSA提供基本的数据中心服务，如访问控制、性能监控和配置功能。

2.2.3 建立新的虚拟机

在虚拟机上安装客户机操作系统的方法与在物理机上安装操作系统的方法相同。可以通过VMware vSphere C1ient登录ESXi主机，根据应用系统需求合理分配物理服务器资源并建立新的虚拟机，可使用操作系统光盘或将操作系统光盘转为ISO镜像来安装。相同操作系统的虚拟机，可以采用模板功能，进行快速克隆部署。

最后，在校园网的虚拟化过程中，需要将已经安装在物理服务器上的应用转到虚拟系统中，保证原有系统应用的正常运行。vSphere提供了功能强大的物理机到虚拟机的转换工具VMware vCenter Converter Standalone。VMware vCenter Converter Standalone支持Windows和Linux操作系统，在实际转换过程中，它对Windows系统的转换效果最好，且支持在线转换，对于Linux系统只支持对特定版本的在线转换。

3 结束语

服务器虚拟化的实现可以降低校园网建设成本，大幅提高系统资源的利用率，简化数据中心的日常管理工作，同时最大限度地发挥已有设备的效能，大幅减少能源消耗，增强系统的可用性和稳定性。虚拟化将成为未来发展的一个趋势，随着数字化校园的快速发展和服务器需求的日益增大，选择服务器虚拟化技术也将会成为未来校园网发展的一个方向。

参考文献：

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[3] 王宾，彭科.VMware服务器虚拟化技术在校园网建设中的应用研究[J].大众科技，2012（5）.

[4] 胡嘉玺，兆彬，吕方.虚拟智慧：VMware vSphere运维实录[M].北京：清华大学出版社，2011.