虚拟技术在校园网应用系统中的应用

葛金隆

虚拟技术在校园网应用系统中的应用

葛金隆

（天津工程职业技术学院，天津 300280）

随着学校的发展，处理的数据也越来越多，为了管理好这些应用系统和相关数据，虚拟化整合是一个比较有效的解决方案。

虚拟化技术；校园网

近年来，随着各教学单位加大了网络教学及相关教学管理系统的开发使用，信息技术在教学和科研中的作用越来越大，数据中心面向全校提供人事信息、学生信息和OA系统等多种应用系统服务，导致作为硬件平台的服务器资源明显不足。此外，这些系统运行于不同的物理机器上，位置分散，维护难度较大。如何运用虚拟化技术解决这一难题，本文给出了校园IT资源整合的解决方案。

一、需求分析

1．项目现状及面临的难题

现在机房内运行的大部分机器的利用率都非常低，由于一台服务器只能有一个操作系统，受系统和软件开发平台的限制，CPU、内存、硬盘空间的资源利用率不超过15%，大量的系统资源被闲置。校园业务系统类型各不相同，对储存相应资源的磁盘阵列设备造成的负载也不相同，一些存储点播系统资源的盘阵几乎无时无刻不在满负荷工作，而存储网站访问资源的盘阵长期处于低负载状态，大部分性能未被利用，这造成了变相的资源浪费。而单一盘阵中存储的数据量大，承载的业务系统多，迁移数据十分费时费力，这就使得如何均衡存储设备间的负载成为当前校园网面临的一个挑战。

2．系统分析及建设目标

通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率，从而降低硬件成本。降低运营和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。整个服务器平台可支持统一管理功能，作为学校数据中心服务器管理员可以在一个统一管理域内，实现对服务器平台中所有服务器进行集中管理，同时使多个管理员角色能够在管理基础设施及其策略方面实现动态交互，使得管理员可以整合所需的一切基础设施策略，将应用部署到被称作服务配置文件的可重复移动结构中，从而可以有效改进校园信息化生产率和业务灵活性。

建成的服务器系统架构应当对从处理器到汇聚层的整个虚拟化环境能得到优化，应当采用最新的工业标准技术从而带来更出色的虚拟化性能，服务器硬件应当充分考虑平衡CPU和I／O能力，同时提高内存容量，使得每服务器可以托管更多的虚拟机；系统架构应当可以通过向虚拟机提供网络策略和安全性的可见性和可移植性，从而实现在物理与虚拟环境之间实施一致的运营模式，结合嵌入式管理和服务配置文件结构，可以提高响应能力、减少人为错误出现机会、提高一致性并缩短服务器和网络部署时间。

二、方案总体介绍

图1 －1 整合前拓扑示意图

现阶段学校应用系统的部署模式如上图所示，每个应用独立占用一台物理服务器。虽然部分应用服务器以刀片服务器为载体整合进刀箱内，节省了能耗和布线复杂度，但是物理整合并不能解决性能利用率低、负载分布不均的问题。

此外，资源整合的另一内容是存储整合。存储整合主要针对老旧的存储设备，将其整合在一起继续使用，以保护投资价值。

Vsphere将主机及其虚拟机组织到群集和资源池中，这样就大大简化了资源管理工作。群集是虚拟基础架构管理中的一个新概念，它同时具有多个主机服务器的强大功能与管理单个实体的便利性。

图2 －2 整合后拓扑示意图

资源整合后的拓扑图如上。加入集群的服务器CPU必须为同一厂商，才能协同工作。即使用Intel Xeon处理器的服务器组成一个集群，使用AMD Opteron处理器的服务器组成一个集群，集群内部资源共享。如果现有环境中极少或者没有AMD服务器，那么整合后将只行成一个集群。

三、服务器整合

一些网络管理者的理念中存在这样一个误区：想尽快将所有应用系统迁入虚拟化环境，以享受虚拟化的优势特性。这是不正确的，虚拟化是个循序渐进的过程，不能为虚拟化而进行虚拟化。进行服务器整合时，一般从边缘应用开始，向核心应用推进。尤其是那些资源利用不均的业务系统，例如选修课的选课系统，应优先迁入虚拟化环境。这样，当选课高峰期过去时，其他系统便可以利用其空闲资源。

使用v Sphere构架可以在更少的服务器上的虚拟机中运行应用程序，更高效地利用存储设备和网络资源，从而消除了服务器数量剧增现象。凭借独特的动态优化和内存管理功能，使用V Mware v Sphere的组织可以实现最高的每服务器整合率。VMware v Sphere实现服务器、存储设备和网络硬件的全面虚拟化，从而降低硬件管理的复杂性。

图3 －1 服务器整合

四、存储资源整合

虚拟存储是一种具有智能结构的系统，它将允许您以透明有效的方式在磁盘和磁带上存储数据，统一管理磁盘空间，使得您的存储系统能够容纳更多的数据，也使得更多的用户可以共享同一个系统。在虚拟存储环境下，无论后端物理存储是什么设备，服务器及其应用系统看到的都是其物理设备的逻辑映像。即使物理存储发生变化，这种逻辑映像也不会改变，系统管理员不必再关心后端存储，只需专注于管理存储空间，所有的存储管理操作。

五、虚拟环境的性能优化

Vsphere体系对性能的管理是基于资源池的，一个独立的ESXi Server或者一个集群就可以看做一个跟资源池。资源池通过将独立主机或群集的资源细分到更小的池中，进一步简化了虚拟基础架构的管理工作并提高了灵活性。资源池是用来容纳虚拟机的容器，配置有一组CPU和内存资源，供该资源池中运行的虚拟机共享。资源池的一般用法是，将对一组精确指定的资源的控制权指派给一组或一个用户，但不授予他们对底层物理环境的访问权。

图5 －1 集群和资源池概念示意图

资源池的资源分配也可以动态变更，这一特性对工作负载不断发生波动的企业应用程序来说非常有利。例如，可以将一个多层SAP安装包配置为单个资源池中的若干联网虚拟机。如果预计将出现SAP活动高峰期，系统管理员只需为SAP资源池分配更多的CPU和内存即可，而不必逐个调整各个SAP虚拟机的资源分配。资源池灵活的分层结构使用户能够在业务部门之间轻松协调可用的IT资源。各业务部门可以采用专用基础架构，同时仍然能够受益于资源池的高效性。

综上所述，通过VMware虚拟化技术对服务器进行整合，可以提高服务器资源的使用率，提高业务的连续性方便管理以及为将来新应用系统建设提供一个灵活的资源使用平台，提高IT运维服务水平。

The Application of Virtual Technol ogy in Ca mpus Net wor k Syste m

GE Jin－long

（Tianjin Engineering Vocational Technical College，Tianjin，China 300280）

Data processing in increasing with the develop ment of college．Virtualized consolidation is an effective solution to manage the applied system and related data．

virtualization technology；campus net work

TP393

A

1673－582 X（2012）08－0088－04

2012－05－29

葛金隆（1976－），男，天津工程职业技术学院网络中心从事学院网络管理与维护工作，负责校园一卡通系统、教务系统、图书系统、档案系统、中油财务系统、中油公文、ERP及HSE系统的运维工作。