基于VMware虚拟化技术的企业数据中心建设研究

张宝华

摘要：着企业信息化建设日益推进，企业在运营和管理的各环节对信息系统的支撑作用愈加凸显。企业业务系统不断增加、服务器几何增长，给传统的数据中心带来运行成本、系统维护量大、软硬件资源分配不合理、兼容性差、安全控制及备份困难等诸多挑战。针对当前信息化建设中存在的问题和不足，该文提出将VMWare虚拟化技术引入数据中心建设并加以改进，不仅简化数据中心的基础设施，还能在不增加成本的基础上，实现数据中心的灵活性、高可用、高连续等优势。

关键词：虚拟化；企业数据中心；VMWare

中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）08-0272-02

信息技术纵深发展，助推企业管理模式转向数字化和网络化。企业业务增长要求数据中心IT基础设施不断扩展。数据中心虚拟化是IT发展的新趋势，如何在现有的资源配置基础下，进行应用改进，提高IT基础建设级别，实现效率提高和管理复杂度降低是亟待解决的课题。比较衡量当前三种主流的虚拟化技术，提出了基于VMware虚拟化技术的解决方案。该方案实施后不仅降低了信息化管理难度与后期硬件投入，而且对于提高数据中心管理效率与信息化水平大有裨益。

1企业数据中心建设面临的主要问题

数据中心是一套复杂设备与软件系统集合的总称。它涵盖了计算机系统和与其配套的设备、数据通信连接、安全装置、监控设备及环境控制设备。国内企业级数据中心普遍存在：数据中心整体可用性和可靠性亟待提高、数据中心的可扩展能力不足、数据中心维护成本高的等等问题，以上问题的解决成为数据中心建设与运行中重点考虑的因素，也是企业亟待研究和解决的一个课题。

2虚拟化技术及其优势

传统的IT基础构建模式采用烟囱式独用部署方式（即每个应用采用单独的物理服务器、存储、网络）导致服务器利用率不高。多数企业数据中心处于“业务驱动”模式，信息化建设采用单点式、分散式，系统之间各自为营，各项应用布局方式呈现“孤岛式”，很难达到系统间的数据交换和有效的共享。如图1所示。

虚拟技术实现了硬件与软件之间的分离，不仅能提高服务器利用率，且大大提高企业中心管理运营水平。

1）虚拟化定义

虚拟化是物理设备与逻辑应用分离，分离，将物理上完整的单套设备虚拟出多套能够独立运行、并行工作、互不冲突的虚拟机。实现一个物理设备作为多个资源使用的功能。虚拟化技术将应用配置在虚拟机上，从而成倍扩大硬件容量，优化资源利用率，并让IT基础设施管理简单化，从而实现“更多虚拟，更少管理”。

2）虚拟化技术

虚拟技术从逻辑的角度来对所有的资源进行合理的分配，所有虚拟服务器安装系统和软件所需的资源体现在虚拟层的配置即可。按照应用领域不同，虚拟化技术可以分为内存虚拟、服务器虚拟化、网络虚拟等。

3）虚拟化技术优势

虚拟技术的引入与实施，不仅将原有IT基础环境进行改造，使之更加高效、稳定，同时也形成服务导向、成本可控、提供策略且可自动控制的数据中心。

硬件方面：主要目的是优化提高硬件利用率，尤其是服务器利用率。虚拟化技术通过整合或者共享物理设备，达到“单个物理服务器上运行多个操作系统环境”，挖掘提升现有设备利用率，并使其最大化。因此，会大大节省目前机房的空间和电耗，并且利于今后信息化基础设施建设。

管理方面：旨在简化管理、提高管理效率，促使机器人员高效能的实现。虚拟化技术对分散服务器、存储和数据进行集中化管理，提高机器、人员有高效性。

灵活性方面：虚拟技术具有特别出色的高可用性。信息系统不受外界断电与否的影响，可不间断运行，可用性得到了本质的提升。并且虚拟机硬件应用更具弹性，还可以解决动态主机迁移、快捷删除数据等问题。

3基于VMWare的数据中心虚拟化技术

针对数据中心两大核心问题（平台的合理构建、数据的安全性和设备的稳定性），基于易用性和高可用性以及系统异构隔离的要求，从性能、优势、用户占用量等几大方面因素综合比较与衡量市场上主流虚拟化产品，VMware技术更具优势，因此优先选用VMware的虚拟化技术解决方案。

利用VMware虚拟化技术实施数据中心虚拟化，实现数据中心的存储、服务器和网络等资源的虚拟化。

1）虚拟化数据中心基础框架的构建

为了阐释可视性，以某企业为例，结合目前企业现状，为充分利用现有新老服务器和存储硬件资源，选用目前应用最广泛的VMware VI套件（如图2所示），架构企业虚拟数据中心。

应用虚拟化技术部署的数据中心能够更加灵活机动地满足快速增长的业务发展需求。

2）企业数据中心建设需要关注的要素

架构上述企业虚拟数据中心的组件主要有以下六种：VM-ware ESX服务器、VMware Virtual Center、VIClien、WebAeees、Lieense服务器、数据库。通过虚拟化技术部署的数据中心，既能实现基础架构效率最大化和低成本，又能提供高效的业务连续性，还能达成虚拟机跨物理服务器和存储阵列实时迁移。应用虚拟化技术部署数据中心关键需要重存储虚拟、服务器虚拟和网络虚拟式应用虚拟化技术部署数据中心的三个关键方面。

（1）服务器虚拟化

大多数企业的虚拟化是从整合服务器虚拟化是企业数据中心虚拟化首要的技术应用，大多数企业的虚拟化会从整合服务器硬件着手。服务器虚拟化是在同一台物理服务器上运行若干个独立的互不干扰的虚拟服务器或不同用途的应用程序，每台虚拟服务器就像单独的物理服务器一样提供服务，原理如图3所示。

用VMware技术把操作系统及其应用从两个或多个未得以充分利用的硬件平台重新集合到单台服务器，让资源得以高效整合，并通过服务级别自动提高控制力，更好地解决传统单一物理服务器部署的弊端，从而有效地实现企业信息化应用系统的高可用性和高稳定性。

需要注意的是，数据中心虚拟化会因为数据虚拟的特殊性而次生更多的安全漏洞和兼容性问题。因此，需要准备备份物理机，以减小物理机宕机在虚拟化技术应用后的影响，实现用户能够不间断的使用服务。

引进VMware服务器虚拟化技术，同时又尽可能规避潜在的风险，最终实现“将云计算的强大功能引入到服务器的基础架构，通过服务级别自动提高控制力，有效降低了信息化建设成本，简化数据中心的日常管理工作，从而提升服务器的硬件使用率”。

（2）网络虚拟化

数据中心对網络的物理组成及硬件进行抽象，将一个物理网路抽象分割为多个逻辑网络或者将多个物理网路抽象为一个虚拟整体称谓网络虚拟化。（局域网内、连接到公网）通讯，链接到虚拟数据中心外部的物理网络。

通过对数据中心网络虚拟化的规划设计和实施部署，网络资源利用率提高、提升了带宽容量及业务连续性保障水平、提高的网络安全性。

（3）存储虚拟化

存储系统肩负着后端数据I/O重任，是实现数据中心虚拟化的基础，存储虚拟化是存储虚拟化部署是必不可少环节。

VMWare技术抓住问题基础，提出基础架构存储资源管理的方法改进，有效提高存储资源利用率，增强了资源的灵活性，降低了管理开销，延长了应用程序的正常运转时间，最终实现数据的全面保护。

4小结

企业数据中心引入虚拟化技术之后，将服务器、存储、网络基础构架高效经济的构建在同—平台，提升了资源利用率，提高了线性扩展能力，超越了现有物理基础环境中难以实现的水平。值得注意的是，VMWare技术聚合资源，不可避免带来风险集中。同时软件的更新是否能跟得上硬件的更新速度，能否及时实现软件虚拟化，这两个问题值得关注，也是长期研究的课题。