基于Vmware虚拟化技术的服务器集群的架构与应用

代彦

摘要

随着科学技术的不断发展，传统业务与信息技术之间的联系变得日益紧密，许多新业务系统诞生，各行各业在IT方面的投入不断加大，Vmware虚拟化技术诞生，能够通过共享资源的方式提高资源利用效率，减少了空间需求与硬件投入，在服务器集群架构方面得到了广泛应用。基于此，本文将首先对Vmware套件进行分析，并对虚拟化技术在服务器集群中的架构与应用加以阐述。

【关键词】Vmware 虚拟化技术 服务器架构

现阶段，在IT技术飞速发展的背景下，新型的虚拟化技术诞生，并在很大程度上提高了资源的利用效率，通过共享资源的方式打破以往服务器与应用程序一对一的旧模式。在Vmware技術的应用背景下，项目实施风险得到了有效控制，虚拟服务器的运行环境变得更加可靠，同时也为我国电网面积的进一步扩大提供了充足的技术支持。

1 Vmware分析

1.1 简介

Vmware属于虚拟化平台套装软件中的一种，主要构成为：客户端组件层、应用程序服务、基础架构，其借助虚拟化技术对计算机到数据中心之间的IT环境进行优化，并且对数据中心进行管理，使其被精简为基础架构，确保IT服务的灵活可靠。在Vmware中汇集了多个系统基础物理硬件资源，使数据中心的虚拟资源变得更加丰富。更重要的是，它还能够对复杂的数据中心进行管理。

1.2 工作原理

在Vmware中汇集了IT行业标准服务器与统一资源池，使应用程序与操作系统能够独立的放置在虚拟机当中。虚拟机基础分布结构的应用，能够使IT环境变得更加安全可靠。主要的工作原理为：通过将分布式资源以动态形式在多个虚拟机之间进行分配的方式，使系统硬件的应用效率得到显著提升，IT业务与资源得到更加高效的协调。

1.3 功能说明

Vmwarc的应用能够使IT动态响应能力得到显著提升，使以往传统硬件在使用中的诸多弊端得到有效克服，同时还具备优化软件测试与开发、精简基础结构资源调配、降低高级业务应用保护投入、改善旧系统应用程序运行环境等功能，使应用程度与操作系统的运行变得更加高效、可靠。

2 基于Vmware虚拟化技术的服务器集群架构与应用

2.1 虚拟网络的构建

在虚拟网络当中，最为基本的构件便是虚拟交换机，能够为整个虚拟化平台提供网络基础。其中，虚拟交换机属于在Vmware基础上的一种软件改造，与主机相互连接后，在将多个虚拟机连接在一起，使其互相之间构建通信关系，将外部物理网络适配器安装其中，使其在网络通信上能够与外部连通。利用虚拟交换机还能够将虚拟机与ESXI网络、物理网络、VMKERNEL服务联系起来。在本文所研究的系统中，刀片服务器共计包括两块网络适配器，一块与标准交换机相连接，另一块与分布式交换机相连接。由于该项目采用FC存储，存储网络不具备Vmkemel，因此可以通过分布式交换器实现对外网络服务。

2.2 系统存储功能

2.2.1 存储架构

在Vmware存储架构中，主要构成要素为抽象层，而抽象层又隐藏在物理存储子系统当中，具有较强的复杂性。对于任意虚拟机来说，在应用程序与操作系统运行的过程中，子系统中显示的是一个或者多个SCSI虚拟控制器，并且虚拟机只能够对此类控制器进行搜索与访问。对于虚拟SCSI磁盘来说，借助数据中心的作用对元素进行存储，数据存储属于一个抽象模型，客户机无需利用复杂的物理存储技术，便能够将存储空间转移到虚拟机当中，而不会对SAN、直接链接存储器、NAS等公布开放。

对于任意虚拟机来说，可以将其存储到数据库当中，与任意虚拟客户之间构建关联。但是，对于普通文件来说，在客户磁盘中便可以完成移动、备份、复制等操作。同时，也可以将新的虚拟磁盘加入到虚拟机当中，不需要对虚拟机进行关闭。在此背景下，在VMFS中创建了虚拟磁盘文件，并且将其与所关联的文件相结合，一同添加到新的虚拟磁盘当中。

对于任意数据存储来说，均可将其存储到物理VMFS卷当中，同时数据存储还能够跨多个物理存储子系统使用，将多个新LUN添加到系统当中，为其他磁盘场的应用提供更大的便利。如若在VMFS卷内出现异常情况，或者发生不可用等情况，则只需将与曰困相互关联的虚拟机解除即可，避免其受到不良影响。

2.2.2 存储架构的设置

在虚拟平台当中，本文采用了FC SAN存储架构，与虚拟平台之间存在较为良好的协调关系，主要由于该架构的功能较为丰富、弹性较大、速度较快，能够从ESX server中获取到逻辑单元。在虚拟服务方面，该架构的速度与本地磁盘较为相似。在本文的研究中，采用了两台Brocade的5100SAN交换机，并且利用一台CX3-10的双联路冗余FC SAN存储架构来完成存储目标。

2.3 虚拟平台系统管理

Vmware属于集中管理数据中心，这些资源集合能够为系统管理人员的工作提供极大的便利，同时Vmware组件中包括核心服务、用户访问空间、插件等多个内容。通过用户访问控制组建，可以由管理人员针对不同用户创建不同的访问权限，从而实现对虚拟平台的管理。在对资源与虚拟机清单管理时，可以将虚拟环境下的资源与虚拟机组织起来，实现直观管理;在警报与事件管理时，可以针对可能发生的任何事件对用户进行跟踪警告;在日志与信息管理中，针对资源使用情况形成日志与报告，从而对数据中心中主机、虚拟机、群集等元素进行管理。

2.4 虚拟化平台应用效果

在对Vmware虚拟化技术应用以后打破了以往服务器与应用一对一的部署方式，对服务器资源进行高效整合，使管理效率得到显著提升，系统部署、虚拟机构建、应用部署、环境设置等均可以在较短的时间内完成;应用的连续性增加，虚拟机不会发生迁移情况，如若其中某台主机受损，其他虚拟机与应用程序将不会受到影响，因此能够为用户的使用提供更大的便利。

3 结论

综上所述，在本文的研究中重点对Vmware虚拟化技术的功能、原理等进行分析，并对该技术背景下服务器集群中虚拟化架构、存储架构的构建方式进行设计，创建了虚拟网络，与存储网络相互对接，最后对虚拟平台系统管理与应用效果进行阐述。由此可见，虚拟化技术与以往物理机在性能上相比具有诸多优势，能够使资源的利用效率得到显著提升，为我国IT事业的发展提供新的充足的技术保障。

参考文献

[1]马鋆.基于vSphere平台的服务器虚拟化技术应用研究IN.南京邮电大学，2013.

[2]马璟.基于Vmware技术的服务器虚拟化架构的研究与应用[D].厦门大学，2016.