基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统设计

徐霞

（长江职业学院 湖北省武汉市 430074）

伴随着全球信息化技术的快速普及，人们对于虚拟化技术的重视程度日渐加深，在现代诸多领域之中也获得应用。当代虚拟化技术在发展中历经了多个环节，首先是纯软件虚拟化阶段，其次是纯硬件虚拟化阶段，最后是通过利用硬件设施对虚拟化发展提供辅助的阶段。服务器虚拟化技术的本质是将虚拟化的软件加载到主机之上，从而达到在一台主机之上可以实现多个不同虚拟机同时运行的技术。另外，不同的虚拟机程序相互之间并不存在着互相干扰问题，能够将物理层面所产生的限制予以突破，强化利用服务器硬件设备的效率，将维护和保养服务器系统时的成本支出降到最低，实现整合服务器端数据的目的。

1 整合服务器端数据系统设计思路

1.1 整合服务器端数据系统总体框架

在服务器端利用虚拟化技术可以最大限度的整合资源，提升利用服务器资源的质量和效率，为管理服务器提供有力支持。为了有效整合服务器数据，加快提升利用服务器端数据的效率，在设计以虚拟化技术为基础的整合服务端数据系统时，强化与虚拟化技术相结合完成设计工作。设计完成的整合服务器端数据系统的基本框架结构如图1 所示。

图1：整合服务器端数据系统基本框架图

整合服务器端数据系统的总体结构可以大体划分为三个部分。第一部分是整合服务器端数据系统的客户终端。客户终端其实质是整合服务器端数据系统的操作终端，客户通过使用客户终端完成运行系统的工作任务。在操作的过程中主要通过图形文字相结合的方式作出展示，完成相关的操作指令下达。

第二部分是服务器端。该终端所包含的内容主要是视图服务器以及整合数据服务器两部分。服务器端所需要落实的工作内容归纳总结为三种类型。

（1）管理数据信息，基于各个不同的节点，完成数据信息的采集工作，同时需要实现接收数据、整合数据和存储数据操作。

（2）完成来自于客户端下达的操作执行任务。同时将客户端所需要的数据信息快速提供。

（3）对所有节点在运动过程中的状态作出监测。

第三部分是采集数据信息单元。在整合数据信息的服务器节点上安装整合数据信息的程序组件。

1.2 整合服务器端数据系统功能模块

想要完整的实现整合服务器端数据系统的功能，在系统之中将需要通过使用提取参数模块、存储数据模块以及数据图形整合模块三个功能模块予以实现。各个功能模块在系统当中所实现的功能与不同模块之间的联系如图2 所示。

从图2 可以得知，三个功能模块之间呈现出相互影响的状态。提取数据性能参数模块的组成结构分为三个部分，分别为扫描多线程子模块、提取异常信息子模块以及明确数据性能子模块。在整合服务器端数据系统中，明确数据性能模块的功能实现主要是得益于整合数据守护程序构件。

图2：整合服务器端数据系统功能模块关系图

存储数据信息的模块组成结构分为四个部分，分别为整合数据信息子模块、存储数据信息子模块、数据报警子模块、管理用户数据子模块。存储数据信息子模块所实现的主要功能是整合与存储服务器终端的数据信息，并且对用户信息以及报警信息作出动态性监测。在数据档案中，将物理机节点与虚拟机域两者至今的部署数据信息做好存储，在管理档案中存储数据信息，均需要通过使用XML 格式予以实现。

数据图形整合与展示模块的组成结构分为三个部分，分别为对数据信息和图形作出展现子模块、数据信息报警子模块以及传达操作命令子模块。通过使用将整合服务器端数据系统所整合完成的数据信息作出展示，同时将相关的操作指令作出传达。

2 整合服务器端数据的流程分析

设定具有可行性的整合服务器端数据系统，能够为实现服务器数据整合提供支持。为了保证整合数据资源的合理性，使得数据信息日渐完备，加快推进服务器端数据信息的使用效率，归纳与理顺整合服务器端数据系统数据整合流程尤为关键。如图3 所示。

图3：数据整合基础流程图

3 虚拟数据中心的管理架构设计

3.1 设计网络架构

VMware Infrastructure 能够为系统提供一种解决虚拟网络元素的措施，形成的问题解决方案相对较为简单，如同物理网络环境一般，由此以来将会更将简单的将虚拟网络建设在虚拟数据中心，并且可以将在物理网络环境中所出现的多种不同的限制因素予以突破[1]。设计完成的虚拟数据中心网络结构如图4 所示。

PAM4技术在光通信应用中的系统分析………………………………………………………朱梅冬，陆建鑫 24-4-33

图4：虚拟数据中心网络结构图

通过图4 可以得知，虚拟的网络环境，同样能够为相关的网络环境提供所需要的网络元素。与物理机相同，不同的虚拟机均具有专属vNIC，虽然vNIC 是虚拟的，但是它能够与以太物理网卡相同，具有专属MAC 地址和IP 地址。并且在操作的过程中，可以利用标准或者是设备驱动程序实现应用程序与操作系统两者之间的信息通讯，设备驱动程序需要完成VMware 优化才可以投入使用。所以，在实际的通信环节，使用人员几乎感觉不到与用户展开数据交换的设备本质上是一台虚拟机[2]。

在端口位置执行策略的时候，通过使用相关而配置实现，并且可以将网络的可用性、安全性予以强化，控制网络流量和网络分段的功能可以分为以下几个方面。

（1）安全选项。通过对杂乱模式作出控制、更改MAC地址以及伪信号实现虚拟机当中的网卡所具备的功能。

（2）VLAN 支持。允许通过利用虚拟网络实现与物理VLAN 之间的连接，或者是对QOS 策略予以支持。

（3）调整流量。在对流量作出管理的时候，可以通过脉冲大小、峰值带宽以及平均带宽作出设置。

（4）网卡成组。为了能够在最短的时间内将流量进行分担或者是发生故障的时候提供切换的功能。

3.2 设计虚拟中心存储架构

VMware VMFS 是为了将虚拟机文件进行存储，属于性能较高的集群文件系统。在虚拟磁盘文件中存储虚拟机数据文件，这些虚拟机文件不仅能够集中存储，还可以在虚拟服务器本地完成存储。这样以来，任何ESX Server 均可以选择使用共享存储设备实施存储，在对所有的虚拟机进行访问的时候，可以选择使用VMFS 实现[3]。

在设置读写文件权限的时候，常规文件系统相对比较严格，在对读写文件系统进行访问的时候，只能够允许在特定时间内使用特定服务器。常规文件系统作为整个虚拟中心的性能较高的群集文件系统，VMware VMFS 能够实现较多ESX Serve 在相同的时间内完成对同一个虚拟机存储的相关读写任务。为了有效规避多台服务器对虚拟机发出启动指令的情况，需要VMFS 具备锁定磁盘的功能，倘若是在集群之中出现服务器故障的时候，将会解除在其服务器上的磁盘锁定。这样将会使得该服务器上的虚拟机被移动到其他的物理服务器设备上。当在集群上仍旧存在着运转正常的虚拟服务器的时候，将会使得故障主机虚拟机重新启动[4]。VMware VMFS 群集文件系统能够实现一些相对新颖和独特的分布式服务，但前提是分布式服务要以虚拟化作为基础。在共享存储设备中存储虚拟机数据，其他的数据资料将会在本地磁盘中进行存放，若是需要将虚拟机进行迁移，管理人员不必修改虚拟机存储的配置[5]。

通过使用多种不同的虚拟层组合形成VMware Infrastructure 存储架构，进而将物理存储子系统的差异性与复杂性作出隐藏。存储数据的过程可以比作为设备存储的过程，通过使用合适的方式基于虚拟服务器上的虚拟机合理的分配存储设备的空间[6]。

3.3 集中式管理的相关措施分析

在VMware Infrastructure 套件中，VMware VirtualCenter作为其重要组件，其虚拟机和主机十分强大，在集中管理企业虚拟架构的时候，具有积极意义。单独管理虚拟机服务器的时候，利用VMware VirtualCenter 的时候，可以选择不使用Service Console 命令予以实现[7]。在集中式管理虚拟服务器的时候，可以选择通过图形化管理的界面进行实现，其中包含有对虚拟服务器优化处理，对相关配置合理调整，强化监督和管理虚拟服务器。可以管理多种不同规模的虚拟数据中心，同时在管理活动中获得较高的效率，实现迁移的自动化、保证管理界面更加简洁，强化中心服务器的安全性能[8]。通过对虚拟服务器以及虚拟机性能展开动态性监测，能够快速部署虚拟机位置。

Virtual Center 组成组件有很多，分别有VI Web Access、VirtualCenter 数据库、VirtualCenter Management Server、VI Client、VirtualCenterAgent 等。Virtual Center 和ESX Sever 两者之间的相互通信，在本质上是通过使用ESX Sever 代理与Virtual Center 代理而实现的，其代理实现通信功能主要是借助于使用VIAPI 和虚拟主机代理[9]。详细如图5 所示。

图5：虚拟主机代理图

4 基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统实践应用

4.1 测试基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统功能

对设计完成的基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统各个功能模块在使用过程中的稳定性能和实用性能作出分析，对其整合数据的性能展开探究，得到的结果如表1 所示。

表1：基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统功能模块运行结果表

从表1 中可以得知，设计完成的基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统能够实现相关性能，并且可以实现相应的应用要求。

4.2 测试基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统效率

通过使用设计完成的基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统多线程，对扫描的时间进行采集，整合单个节点数据信息、采集数据的存储时间等多个角度[10-11]。测试系统效率的结果如表2 所示。

表2：测试基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统效率结果表

将本文设计的基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统与以XML 异构为基础的数据整合系统和以PDI 数据为基础的数据整合系统实施对比。这两种系统的各测试节点的硬件配置情况与运行环境配置情况如表3 所示。

表3：两种系统的相关配置参数表

以XML 异构为基础的数据整合系统和以PDI 数据为基础的数据整合系统效率的结果如表4 所示。

表4：测试以XML 异构为基础的数据整合系统效率结果

通过表2、表3、表4 和表5 的结果显示，基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统采集数据、整合数据、存储数据以及显示的时候，其所消耗的时间均不超过以XML 异构为基础的数据整合系统和以PDI 数据为基础的数据整合系统。特别是基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统在整合被监测物理点数据的时候，其节点平均消耗的时间均低于其他两种系统。由此可以得出，基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统在处理数据的时候所消耗的时间较少，并且拥有较高的效率。

表5：测试以PDI 数据为基础的数据整合系统效率结果

5 结语

本文就当前服务器段数据整合时较低效率和较差安全性能的问题展开探究，通过运用虚拟化技术，完成基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统的设计工作。设计完成的系统管理对象为物理节点和虚拟机，通过借助于服务器端整合数据信息，对客户端的相关命令进行执行，同时要对物理节点的状态展开监测。另外还可以借助于使用网络监督控制软件对服务器端数据实施采集与整合。本文通过设计基于虚拟化技术的服务器端数据整合系统实践分析，得知其对提升数据信息的利用率，提升数据安全性具有积极意义。