基于虚拟化技术的企业数据中心研究

李鹏

摘要：在以信息为核心的时代，如何更有效地管理、保护、共享企业信息已成为企业发展面临的新挑战。

关键词：虚拟化技术;数据中心;应用

在信息化建设中，企业数据中心空间和功耗的增加，降低了企业IT基础设施设备的管理效率，不符合新时期企业以节能减排为增长点的创效模式要求。而虚拟化技术为这一问题提供了答案，其在企业数据中心的应用将变得非常必要。

一、虚拟化技术简介

虚拟化技术在计算机技术基础上发展而来，它在数据资源整合、物理资源高效管理方面发挥着积极作用，并且资源操作行为可被直观观看，最终实现资源自动分配目的。这一技术与相关技术结合，有序匹配虚拟化环境，大幅节能数据中心成本，提高企业在单位时间内工作效率。

虚拟化技术支持虚拟化平台构建，在优化IT操作基础上，实现程序与系统分离目的，同时企业业务在IT环境中有序运行。虚拟化平台系统具有独立性，该平台支持远程操控，系统维护管理较方便，并且系统资源整合效率高。虚拟化平台具有应用灵活、高可用性、良好操控性、低成本、拓展性等优点。

二、虚拟化技术分类

1、服务器虚拟化。服务器虚拟化技术可将一个物理服务器的CPU、内存、设备、I/O等资源进行虚拟化，将一台物理服务器虚拟成若干个虚拟服务器使用，各虚拟机拥有独立的内存空间和虚拟网卡、SCSI（小型计算机系统接口）控制器，运行独立的操作系统，互不干扰。通过管理工具，辅以网络的配合，能完成虚拟机的动态实时生成、启动、停机、虚拟机在物理服务器群集间的迁移及调度，实现物理服务器及虚拟机的性能监控等。

2、存储虚拟化。数据是数据中心的核心，而存储系统是数据中心最重要的组成部分。存储虚拟化技术能屏蔽大量异构设备的差异，向用户提供简单的逻辑存储访问接口，简化存储管理，提高存储设备的利用率，优化系统性能。

根据SAN中存储虚拟化实现方式的不同，存储虚拟化可划分为三个层次：基于主机、存储设备、存储网络。

基于存储网络的存储虚拟化技术是当前主流的存储虚拟化方式，其既不是在主机一端也不是在存储设备一端的虚拟化，而是在两者间的网络设备实现虚拟。它能完全独立于存储设备，通过存储网络将不同的存储资源整合，因而被认为是真正意义上的存储虚拟化。通过SAN数据通路和命令通路的特点，还能细分成带内虚拟化及带外虚拟化。带内虚拟化与带外虚拟化主要区别是前者数据和控制信号使用同一数据通路，而后者使用不同通路。

存储虚拟化技术能向用户提供方便访问、任意划分、安全稳定、易维护的虚拟存储系统，正成为存储领域的核心技术。

3、网络虚拟化。网络虚拟化技术能最大化的重用已有的网络设备，节省巨大的网络建设投资开支。网络虚拟化的主要作用是将整个庞大网络分割成若干个子网的组合，根据安全要求隔离部分子网，让特定网络的敏感信息不会传送到特定子网之外的其他部分;还能建立安全的访问通道，允许访问者可靠安全地使用外部公共网络连接到内部受保护的网络。网络虚拟化最典型的两种技术是VLAN及VPN。

4、桌面虚拟化。每个用户拥有一个虚拟机，各虚拟机运行一套单独的桌面操作系统，只要获得授权，也可自行安装模板以外的任何应用程序。用户终端常破认为是瘦客户端，只负责输入指令和信息，将远端虚拟桌面的结果通过网络在本地终端屏幕上回显出来，而计算资源、数据、信息存储在“云”端的服务器群组中。

三、虚拟化技术对企业数据中心的意义

1、提升服务器利用率。虚拟化技术的应用对企业数据中心有着多样化意义。①虚拟化技术一改传统单服务器应用模式，在一定程度上提高了企业数据中心机房服务器安全稳定性。服务器虚拟化技术通过将服务器的磁盘、CPU、内存等设备性能余量转化为“资源池”完成对设备的集中动态管理，提高服务器利用效率。此外，虚拟化技术上产生的虚拟机在简化硬件管理维护上发挥了积极效用，并在一定程度上提高了数据中心服务器的可靠安全性。

2、降低中心机房能耗。随着企业信息化建设的加快，企业中心机房IT基础设备设施数量增加，随之而来的服务器数量和软件应用种类也不断增加，企业机房内制冷空调、UPS、服务器等设备耗电量增加，所以，电力成本会大幅上升，严重增加设备能耗负担。在服务器虚拟化技术运用下，以虚拟机形式不断满足企业软件应用需求，在一定程度上降低了服务器数量繁多带来的电力能耗，在节约能源的同时实现了中心机房的高效运作。

四、虚拟化技术在企业数据中心的应用

1、集中部署企业应用。虚拟化技术实现了对企业数据中心终端计算机桌面及应用的集中部署与应用。桌面应用虚拟化系统由桌面代理虚拟机、会话管理中心、服务器资源管理中心、许可策略等组成。其中，桌面代理虚拟机是数据中心数据资源的重要载体，为企业数据管理提供广泛的虚拟资源;会话管理中心负责用户认证、调度与资源配置的控制，同时实现对虚拟桌面、应用、终端间的通信。桌面应用虚拟化实现了数据中心软硬件资源的集中部署，对终端应用部署方式进行了简化，提高了企业软件资源管理效率。

2、整合服务器资源。在企业数据中心，服务器分为数据存储服务器和应用服务器，服务器资源所对应的服务器虚拟化又分为存储服务器虚拟化和应用服务器虚拟化，虚拟化数据中心的基础架构由这两类构成。其中，存储服务器虚拟化以虚拟形式表现和使用，实现了物理存储资源的抽象化。存储虚拟化是通过虚拟化后形成了存储资源库，同时将资源分配给各个应用虚拟机。存储服务器虚拟化为存储硬件资源的统一规划与使用提供可能。应用服务器虚拟化将数据中心的物理服务器资源抽象化，对逻辑物理资源进一步整合，将物理资源与物理设备分隔开来，且一般安装于核心服务器上虚拟管理软件中。其实施包括分離、聚合、整合、应用步骤，其中，分离及聚合为核心步骤。分离是对逻辑应用和硬件的隔离，聚合对分离出来的逻辑物理资源以资源库形式整合。应用服务器虚拟化技术最终将实现硬件资源的聚合，达到分散使用资源的目标。

参考文献

[1]邹煜.虚拟化技术在企业数据中心的应用[J].电子科学技术，2016（05）.