虚拟化服务器技术及其运用

阿玛吉

摘 要：虚拟化（Virtualization）服务器技术，就是使服务器同时运行多个操作系统环境，在统一硬件平台上整合多种应用程序，提高系统整体的可靠性。本文综述虚拟技术的基础上，按照服务器应用整合、软件虚拟和硬件虚拟化三种方式实现技术进行深入的探讨。

关键词：虚拟化技术；服务器集群；软件虚拟；硬件虚拟

1 虚拟化技术分类与区别

虚拟化技术按照技术可分为服务器应用整合、软件虚拟和硬件虚拟化化三种。服务器应用整合即将网络服务按服务类型整合到多台服务器上，WEB服务和数据库服务各司其职，利用IIS的虚拟目录进行网站前台管理。此技术已经被网络服务提供商广泛使用，可有效提高服务器的使用率，减低能耗，技术成熟。软件虚拟化是指通过专用软件将多个操作系统集成在一台物理服务器上，每个操作系统按一定规则占用服务器部分资源，操作系统间相对独立，互不影响，可以独立的运行软件。现在比较成熟的软件产品有VMWARE系列、Virtual-pc和Hyper-v。硬件虚拟化是在服务器硬件上提供特殊功能，满足虚拟化技术的高级需要。一般需要和虚拟化软件统一设计、配套使用，在大型的数据中心应用较多，造价昂贵。

2 虚拟化技术特点

2.1 提高服务器利用率

目前武警部队支队（团）级网管中心所部署的网站，占用空间约为20MB到3GB不等（不包括在线视频和视频下载网站），cpu使用率一般在2%～5%之间。在资源消耗不高的情况下，一个网站就部署一台服务器完全没有必要。虚拟化技术按照应用服务种类部署服务器，在基层网管中心只需要部署一台iis服务器、一台apache服务器、一台sqlserver服务器和一台oracle服务器，通过一定的调试，即能满足部队现有办公管理系统的所有应用需要。在有视频服务时，通过加载一个网络存储设备，例如磁盘阵列，在满足大容量存储需要的同时，又比原来普通硬盘提高了访问速度。

2.2 简化网络管理和维护

按照部队目前网络使用情况，一个支队级单位至少要部署4～5台服务器，其中web应用服务器最少3台，再考虑到今后新的部署，数量至少要翻一番。如果每周对每台服务器做基本维护，例如升级防病毒软件和防火墙、打系统补丁、系统备份等。现有支队级编制下，网管员体力和技术负担都较大，疲于应付各种可能发生的故障。此情况还不包括中队架设的服务器。虚拟化整合了服务器，合理分配好维护人员，基本上可以使维护工作量减少一半，可能发生的故障点也大为减少，提高了网管员的工作效率。

2.3 强化网络应用系统的安全性

统一安装杀毒软件、统一分发系统和软件补丁，使服务器能及时保持最安全的防护状态。web应用是网管员需要经常修改和调试的部分，也是最容易受到病毒等影响的部分，而数据库是网站的核心，是网管员要尽量避免操作的部分。将数据存储和处理独立到一台服务器，可以有效降低修改web带来的不可预知性系统错误，减小数据所受的影响。在业务量大情况下，还可以通过服务器集群技术平衡负载，实现冗灾热备份。

2.4 降低能耗和减少资产浪费

假设每台服务器功率为650W，北京市居民用电价为0.48元/度，则按照10台服务器24小时运行服务，一年电费约为27331元；服务器如果能在机房集中管理，则只需要两台220W空调即可，即再需增加电费2516元。不考虑采光和其他设备，光电费每年就要29847元。利用虚拟化技术在保证服务质量不变的情况下，减少服务器数量，就能明显降低能耗。虚拟化技术还使得在增加新服务时，不用购买新的服务器，直接在原有基础上增加应用服务即可。即使在网络负载过大时，也可以方便地通过集群技术，或者使用刀片服务器，降低后期投入。

2.5 方便网络人才培养

虽然目前基层网络比较发达，但是人才基本上还是先选拔后培养的模式，进入状态较慢。其主要原因是基层缺乏服务器资源。利用虚拟化技术为基层提供服务器空间，鼓励部、分队和个人自建网站，由网管中心统一管理。通过自建网站进一步普及计算机和网络知识，最后通过选拔，挑选出真正愿学、会学的战士担任网管员，并且由于有较好的基础，新网管员只需有针对性的培训即可迅速上岗执勤。

3 实施虚拟化的步骤

第一步，整合现有服务器。即配置域管理服务器一台、SQLSERVER一台、ORACLESERVER一台、IIS服务器一台，遇有大容量存储需要则再配置网络存储器一台。将现有SQL数据库和ORACLE数据库迁移至两台数据库服务器上，将所有网页主目录迁移至IIS服务器上。第二步，实现操作系统虚拟化。随着服务流量增加，达到现有服务器极限时，应视情况购入新的高配服务器，甚至是刀片式服务器。在新服务器上安装虚拟操作系统，逐步将物理服务器迁移到虚拟机系统上，实现更为高效安全的服务器整合。第三步，建立服务器集群。对流量继续增加的服务器可选地配置服务器集群，通过负载平衡等技术，进一步提高系统性能，由普通机房管理向数据中心管理转变。

第一步為基础应用，立足现有设备、提高效率、满足需要为主，最为重要。第二步是基础架构，为今后进一步发展夯实基础，应着力研究，形成规范。第三步是对大单位提供服务的远期规划，应用可能性相对较小。

[参考文献]

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[2]刘建军，郝尚富，孙佰利.用虚拟机技术构建计算机实验教学环境[J]. 河北北方学院学报（自然科学版），2009（05）.