虚拟存储与服务器虚拟化的应用

虚拟存储与服务器虚拟化的应用

郑博杜鹏飞

(河南省机场集团有限公司河南省郑州市451161)

摘要：虚拟化技术是最近几年兴起的新技术，该技术正在逐步改变着整个IT的基础架构，也给校园网络中的服务器管理带来了新的解决方案。本文尝试在校园网络中引入服务器虚拟化技术，提高服务器硬件的利用率，改进管理方式，并把虚拟化技术作为我们下一步的建设方向。

关键词：虚拟化;存储虚拟;服务器虚拟

引言

随着信息化进程的不断加快，信息系统的管理种类和数量逐渐增加。电力行业是国家发展的支柱行业。随着计算机设备和系统不断的引入电力行业，电力系统的数据存储的稳定和高效性质成为电力系统稳定发展的重要条件。为了应对设备和系统巨大的运行和维护压力、合理高效地利用资源，电力行业开始开展了以云计算、虚拟化等先进信息技术的研究。虚拟化存储最通俗的理解就是将存储物理资源进行抽象化处理，通过将一个(多个)目标服务或者功能与其他附加功能进行集成处理，统一提供有用的全面功能服务。存在的虚拟存储有亚马逊的云计算平台基于Xen虚拟化技术、EMC的Atmos云存储、IBM的XIV新一代存储产品、惠普的ExDS9100、中国电信和EMC公司联合推出“e云”等。

1虚拟存储与服务器虚拟化的相关概述

虚拟存储的对象有多种，可以分为块虚拟化、磁盘虚拟化、磁带虚拟化、文件系统虚拟化等。虚拟存贮的概念并不新鲜，自1970年开始，由于存储价格的昂贵及容量小等特点，大型的应用程序和设备运行受到限制，人们开始提出虚拟存储的技术和概念。存储虚拟化即将硬件资源虚拟化，通过虚拟的形式将其表示。随着虚拟存储技术的不断发展，新形式下，虚拟存储也被赋予新的内涵，认为虚拟存储可以大程度地提升管理水平，设备总体的利用率提升。目前，虚拟存储技术没有得到较大程度推广和使用的原因有三:存储技术标准化进程缓慢，不同产品之间的整合困难重重；存储虚拟化领域存在孤军奋战的现象，厂商间始终未能合力共谋发展；价格相对较高且主要针对高端用户。服务器虚拟化是将服务器物理资源抽象成一种逻辑资源，使得传统的服务器变成几个或者上百个相互隔离的虚拟服务器，使得服务器不再受到物理上的限制。CPU、内存、硬盘等变成可以动态管理的资源，实现服务器的整合，充分利用服务器资源，提升利用率。存储虚拟化包含两个基本的层次：存储设备虚拟化和服务器虚拟化。前者是存储设备物理一级的虚拟化，后者则是对服务器进行LUN级别的存储行为。一方面，服务器的存储化为存储设备的虚拟化提供一个平台；另一方面，如果存储设备不存在虚拟化，服务器的存储化将不能实现，任何配置的调整都有可能导致存储设备的停机。这也就意味着，存储设备虚拟化和服务器虚拟化要紧密结合，将虚拟化技术完美的诠释，极大提升资源的高效利用率。

2服务器虚拟化网络基础

2.1物理网络

物理网络是指由交换机、路由器、防火墙、无线AP等设备构建的基础网络。目前，网络传输主要是通过以太网，采用的协议为TCP/IP协议，这些是整个网络的基石。在网络中，采用以下技术会对网络性能有较大提升。良好的网络设计:一般采用分层结构，包括接入层、汇聚层和核心层。接入层负责与终端相连，采用低端网管交换机或普通傻瓜交换机作为接入设备。汇聚层为接入层提供数据的汇聚、传输、管理和分发处理。汇聚层一般部署在大楼接入点，采用智能交换机作为主要设备。核心层是网络的高速交换主干，对整个网络的连通起到至关重要的作用，一般采用高端智能交换机做核心层主要设备。

2.2虚拟化网络

虚拟化网络是运行于单台物理机之上，虚拟机之间为了互相发送和接收数据而相互逻辑连接所形成的网络，其功能强大，常见的物理交换机上的协议均支持虚拟化网络。除此之外，虚拟机的许多高级功能也需要借助内部的虚拟网络完成。VMware虚拟平台提供了功能强大的内部虚拟网络，不仅有标准交换机，还有分布式交换机，并支持VLAN、链路聚合等网管功能。标准交换机是由每台ESXi单独管理的简易交换机，与物理交换机类似，但不具备物理交换机所拥有的一些高级功能。标准交换机操作方便、快捷，但每次进行配置修改都要在所有ESXi主机上进行重复操作，增加了管理成本，并且在主机之间迁移虚拟机时，会重置网络连接状态，从而加大了监控和故障排除的复杂程度。分布式交换机在虚拟机之间进行内部流量转发或通过物理网络适配器链接到外部网络。

2.3存储中的RAID技术

服务器虚拟化中，共享存储一般是一个或多个独立的存储服务器。对于每个存储服务器来说，必须采用可靠的技术来保证数据安全，一般采用磁盘阵列技术RedundanArrayofInexpensiveDisk，简称RAID技术。RAID由1987年加州大学伯克利分校提出，初衷是为了将较廉价的多个小磁盘进行组合替代价格昂贵的大容量磁盘，并希望单个磁盘损坏后不影响其它磁盘的继续使用。RAID作为一种廉价的磁盘冗余阵列，能够提供一个独立的大型存储设备解决方案。RAID技术在提高硬盘容量的同时，还能够增加硬盘速度，使数据更加安全，更加易于磁盘管理。

3服务器虚拟技术在智能化电网企业的应用优势

3.1虚拟化平台具有更高的可用性

为确保系统的稳定运行，传统的方式是采取双机热备的方式。不仅将设备的成本费用翻倍，对于双机保护的配置相对复杂、排错步骤繁琐。并且一些应用不能有效的进行保护。通过采取虚拟化高可用集群后，双机保护的局限性将被打破。另外，虚拟平台不仅能够支持主流服务器，并且能够实现部分级别地保护到整个系统的各层应用。

3.2虚拟平台系统简化管理

在以往的机房建设和维护中，系统维护和检修工作时困扰工作人员的最大问题。由于可能不同的服务器采取的操作系统、软件版本、应用程序不尽相同，在巡检的过程中，需要根据每台服务器的具体情况进行检查，因此需要工作人员在不同的操作系统中频繁的切换，不仅浪费时间，也加大出错概率。在出现故障时，排错过程也相对较长，如果机房需增添设备，则需要逐台装备部署,接线、配置非常麻烦。采取虚拟化平台后，平台的监控系统可以对各个部分的运行状态进行监控，突破版本之间的限制，管理人员可以在同一时间内对所有的应用进行统一的巡查和管理。另外，可以短时间内部署构建成批的服务器或者虚拟机。

3.3有效降低应用成本

过去的物理系统中，如果系统硬件损坏或者厂房的扩建需求，需要花费较多的费用用于添置IT设备，采取服务器虚拟化后，IT设备的采置费用不再困扰企业的成本问题。虚拟化技术可以提供更多地资源共享，将物理系统中的众多设备整合到虚拟环境中，不仅降低机房的运营成本，大大缩减采购费用（供电、制冷等），还会进一步提升设备的利用效率，提升经济性水平。

结语

随着学校建设的进一步发展，校园信息化建设也在逐步加快，传统的购买一台服务器、运行一个服务的方式也越来越不适用，由此对学校的建设和管理都提出了新的挑战。在资金有限的情况下，对阜阳幼专信息化建设进行了服务器虚拟化尝试，并探讨解决校园服务器利用率低，故障排除困难等现实问题。

参考文献:

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