数据中心机房建设中的虚拟技术

文/郭锐 周文婷

对于传统数据中心的运管工作而言，传统服务器的应用单一，管理、运维复杂是其中最常见的问题，且使用效率也很难得到有效的控制和提高。若在日常工作过程中设备发生任何故障，工作人员需要耗费大理时间去查找并修复问题，此过程会对工作进度和质量造成严重的影响。科技水平全面提升是目前社会发展的大势，在此背景下，新型虚拟化的技术应用不但要比传统技术更具管理优势，还要加大对建设成本的合理安排和控制。基于此，本文在探讨研究传统服务器存在问题的基础上，详细论述了服务器虚拟化技术在数据中心建设中的实际应用现状，希望能为此技术在后期的发展和提高给予一定的帮助。

1 数据服务器虚拟化概述

不同的人对于服务器虚拟化的概念理解不同，但他们的核心思想都是一样的，也就是说它是一种方法，能够通过区分资源的优先次序并不断地将服务器资源分配给最需要它们的工作负载，对管理进行简化，促进效率的提高，从而从根本上减少为单个工作负载峰值而储备的资源。

在将物理服务器资源分配到多个虚拟服务器的基础上，虚拟化可以让不同的应用、不同的操作系统运行在同一个企业级的物理服务器上。虽然每个虚拟服务器在应行上都像是一台独立的服务器，但它们却是在同一个物理服务器内运行。将多个虚拟服务器同时运行在同一台物理服务器上，不仅能有效促进服务器运行效率的提升，还能根据企业的实际情况对服务器数量与性能进行优化配置，节约管理、维护、电力等运行成本，后期可以根据企业的发展需要随时创建虚拟服务器，这样不仅能节省增加物理服务器的成本，还能更好、更灵活地响应不断变化的发展趋势和企业需求。图1为虚拟化架构示意图。

2 数据中心虚拟化方案架构

2.1 网络虚拟化

单独实现数据中心的虚拟化是没有意义的，需要在客户机的接入侧、接入端到数据中心的整个数据路径及其数据中心内部均实现虚拟化（含计算虚拟化、存储虚拟化），3 个网络功能区域、5 个层次上配合才能实现数据大集中环境下的、不同业务的、端到端的数据中心应用及其访问的隔离，达到具有完整意义上的业务虚拟化。

2.2 计算虚拟化

图1：虚拟化架构

促进资源利用率的最大化提升，是当前对计算虚拟化的需求，可以在一台物理服务器之中完成多台按配置需求的设备的虚拟。这是“虚拟主机”类计算虚拟软件最主要的应用场合。通过为客户提供服务器整合与数量控制、测试/开发自动化、业务连续性、企业台式机管理等相关的解决方案，在最大程度上实现成本的降低和响应速度的加快，从而促进零停机、灾难快速恢复等系列优势的充分发挥。

2.3 存储虚拟化

通过对存储完成虚拟化，可以将关联的存储设备进行有效整合，当然，还可以在此基础上提供和其相匹配的快照、复制、镜像等存储服务，在最大程度上满足用户非常复杂的存储服务需求。

3 虚拟化技术的应用

3.1 服务器虚拟化在中心机房的应用

在中心机房中运用虚拟化技术能够优化数据中心机房的资源配置情况，服务器内处于闲置状态的资源同样能够因此得到有效利用，并且以虚拟化的技术，能够针对内存、存储、计算等资源实现虚拟化，进而形成巨大的资源池，能够基于用户的多样化需求完成所需资源的合理配置，资源调动的灵活性得到提升。此外，信息中心部门主管与其他部门托管的服务器均能够借助虚拟化方法实现服务器的集成管控。因为很多部门通常把自己的服务器管理权限给予信息中心，但是因为部门应用会随着实际需求的增加而增加，因此需要进行托管处理的服务器就会不断增加，这就会使得信息中心承担巨大的空间压力，但是及时增设设备，其利用率还是不能得到有效提升，而这时服务器虚拟化的方法就能使上述问题迎刃而解，在已经安设虚拟工具的服务器上，为所属部门进行虚拟机的个性化定制，这就能够使得资源得到充分利用，并且能够有效缓解信息中心维修与保养的压力。

3.2 桌面虚拟化对办公人员的作用

办公人员在工作过程中常常会接触到一些机密的数据与信息，因此数据安全防护是必要的，可是因为终端PC 数量非常多，因此往往会产生移动磁盘拷贝、数据被盗等事故，这会在很大程度上威胁机密信息的安全。而若是利用虚拟化桌面的方法，就能够凭借桌面虚拟化的形式，在信息中心集成运行部门员工的桌面系统，员工办公数据的保存与运行都在信息中心进行存储，信息的安全性得到极大的提升；此外，管理员能够借助内置技术，避免出现机密信息被拷贝或是被盗的事故，使得信息的安全得到极大保障。

3.3 存储虚拟化在数据中心中的应用

如今，数据中心存储条件趋于复杂，数据会以较快的速度进行增长。很多存储机器都生产于不同的生产厂家，在这种异构背景下，数据量不断增多，但是存储设备效率却没有得到提升，并且因为管理方式存在一定的差异，这就会导致管理成本不断增加。

存储虚拟化法能够充分利用原本处于分散状态的存储资源，进行资源的整合，并且以集中管控的方式，实现空间容量的扩充。由于虚拟化存储法具备巨大的资源储存空间，能够为用户减少设备的购买数量，进而减少仪器购买的资金投入。同时，虚拟化技术实施后，能够有效完成扩展，硬件升级非常便捷并且迅速。鉴于此，在信息中心运用存储虚拟技术配置并且运用磁盘资源，以业务内容与类型为基础完成资源的配置，能够显著提升资源的利用率。

存储虚拟化技术实施之后，能够使得容灾问题得到有效处理。如今，信息中心已经渐渐完善，而在信息中心各大业务中，数据的完整性与任务的连续性尤为关键。以往所运用的容灾方案主要包括硬件投入与管理投入。硬件投入系指借助磁盘组的连接，由主机发出两次写指令来做到的，但是这种方法需要较大的成本方可完成。而管理投入系指依照信息中心和容灾中心两者的特点与联系，以专用宽带实现两者的连接，减小延时，进而使得镜像处理过程中两组信息能够达到同步性，进而完成目标，但是这种方式同样需要投入较大的经济资源。

而利用存储虚拟化法就可以使得传统容灾问题得到有效处理，这种技术主要是利用中央存储服务器进行数据复制功能，此种方式所利用的主要路径是网络，而不是磁盘组。这种服务方式就能够推动存储网络集中管控的进程，用户还能运用更优质的磁盘阵列进行信息的存储。

4 虚拟化技术应用效果

4.1 从网络方面入手改善性能

在虚拟化的场景之中，单一的物理机网络通道可以被虚拟化为很多个虚拟的网络通道，一旦出现大量的并发访问，网络就会对各项应用的性能产生很大的影响。因此，最好采用万兆的网络环境，而且还可以在服务器上面配置多块网卡，以此来区分管理通道和业务通道。

4.2 从物理机入手改善性能

在虚拟化的应用场景之中，内存方面是虚拟机对物理机性能消耗最主要的方面，想要很好地改善虚拟机的性能，就必须对内存容量进行扩大。当然，除过内存的扩大，还可以在服务器及存储上面配置一定的SSD，尤其是PCIE SSD 来做虚拟机的缓存，这样可以在投入有限的基础上获得更多的效益。

5 结束语

综上所述，社会的不断发展，让群众对技术服务和应用需求都有了明显的认识和提高，所以，在日后的发展过程中，积极构建起一个更为稳定、高效的虚拟化环境也是数据中心后期发展的方向与重要趋势。希望通过本文提出的传统服务器运行中的问题，能帮助广大工作人员准确认识其中涉及的问题，以便对服务器虚拟化技术的相关优势进行更深入的创新和探索，只有这样才能在最大程度上发挥服务器虚拟化技术的优势，从而促进工作质量与效率的全面提高。