基于VMware构建高可用性校园信息系统

2011-10-18张国宝李景奇

中国教育信息化 2011年13期

关键词：虚拟化信息系统服务器

张国宝，李景奇

（河海大学信息中心，江苏南京 210098）

基于VMware构建高可用性校园信息系统

张国宝，李景奇

（河海大学信息中心，江苏南京 210098）

本文通过VMware构建高可用的信息系统，解决了原有信息系统的服务质量不能保证、扩展性差和监控统计缺失的问题，更好地满足校园信息化建设和管理的需要；还对该高可用性系统进行了实现和测试。

VMware；高可用性；校园信息系统

一、背景介绍

高校拥有众多的校园信息系统，包括校园业务系统、部门网站发布系统等，这些系统由于建设时间和采用技术的不一致，软硬件环境差别很大，性能存在较大差距，发展速度也不同，存在如下几方面的问题：一是信息系统提供的服务质量不能很好地保证，性能差甚至存在安全漏洞的系统经常出现服务中断的情况，服务恢复时间较长。二是当系统有硬件升级需求时，服务必须中断一段时间。三是系统的运行情况不容易实时监控和统计，对系统的运行状况以及性能容量的规划和测量不太容易，没有直观的工具和方法。可见，校园信息系统需要架构于更加稳定可靠的平台上，提高系统的稳定性、扩展性和可用性。而VMware技术可以满足上述需要。

二、VMware相关技术

VMware vSphere是VMware公司的旗舰产品，也是最新的基础设施虚拟化平台，是采用虚拟化技术的一组软件。vSphere以前称为VMware Infrastructure Suite。其中包括的重要虚拟化技术有：

VMware ESX Server：ESX是一个核心组件，直接运行在系统硬件上的 VMware ESX服务器为部署、管理和远程控制多虚拟机提供了一个安全、唯一的平台。

VMware VMFS：VMFS是一个集群文件系统，该文件系统就是同一块硬盘资源可以被同时挂载给多个服务器像本地硬盘一样使用，但在VMFS中没有某台服务器或某个软件可以完全控制对文件系统的访问权限。

VMware Virtual SMP：它是 VMware ESX Server 2的一个附加模块，能将单虚拟机扩展成为多处理器。VMware Virtual SMP允许多处理器在使用一个单独的客户操作系统镜像时平行工作，能满足几乎所有的对资源配置要求较高的应用程序的需求。只有VMware为基于Intel处理器的虚拟机提供均衡的多重处理功能。

VMware DRS：VMware Distributed Resource Scheduler(DRS)可持续监控所有资源池的利用率，并根据业务需求在多个虚拟机之间智能分配可用资源。

VMware Virtual Center：为IT环境提供了集中化管理、快速资源调配、性能监控、安全存取控制、操作自动化、资源优化等功能。而且它还公开了一组丰富的Web服务编程接口,以帮助实现与第三方系统管理产品的集成和定制开发。

VMware vSphere4还包括以下技术：

VMotion(虚拟机动态迁移)：将处于运行状态中的虚拟机(VMS)，从一台物理服务器迁移至另外一台。

Storage VMotion(SVMotion，存储动态迁移)：在不关闭虚拟机的情况下，将虚拟机磁盘文件从一个数据存储迁移至另一个。

VMware High Availability （VMware HA or VMHA，高可用）：当一台ESX物理主机宕机后，它上面的虚拟机将会在另外一台ESX物理主机上启动。

Fault Tolerance（FT，容错）：如果运行虚拟机的ESX服务器宕机了，那么此虚拟机将会被转移到正在运行它副本的另外一台ESX服务器上。

Distributed Power Management(DPM，分布式电源管理)：当虚拟化整个平台的资源需求下降时，vSphere会将虚拟机(VM)迁移至少数几台物理机上，之后关闭其他物理机以节省能耗。

VMware Consolidated Backup (VCB，备份)：利用VMware这个备份工具，可以达到备份运行着的虚拟机的目的。

VMware的相关技术能够满足校园信息系统以上三个方面的要求，因此基于该软件进行系统的架构。

三、高可用架构设计

系统架构基于VMware vSphere4高级版和曙光服务器Dawning A840r之上。逻辑结构如图1所示。

VMware中ESXserver和 VCenter是两个核心组件。VCenter可以提供集中式资源管理和监控，可以方便增加或减少其管理的ESX主机。ESX Server主机是直接安装在硬件设备上的主机平台软件，然后可以在其上创建不同的虚拟机，虚拟机可以安装不同类型的操作系统。如图1中Virtual Host/Win2008和Virtual Host/RedHat Linux5。利用VMware HA技术，可以创建ESX主机的集群，提高主机的可用性，如图1中Dawning A和Dawning B。HA技术采用了VMotion技术来实现。也可以在HA之上进行DRS实现资源的负载均衡和优化配置。当然也可以在VCenter中加入非HA的主机。FC SAN是光纤存储网络，虚拟机都是以一组文件存放于存储中。vSphere Client提供了管理整个虚拟机平台的客户端可视化工具。FC SAN通过异地备份机制保证存储发生故障时可恢复。