浅谈服务器虚拟化技术在高校机房中的应用

贵州师范学院 万莲友

一、服务器虚拟化的概念

服务器虚拟化将服务器物理资源抽象成逻辑资源，让一台服务器变成几台甚至上百台相互隔离的虚拟服务器，我们不再受限于物理上的界限，而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化系统管理，实现服务器整合，让IT对业务的变化更具适应力。服务器虚拟化主要分为以下三种：一是“一虚多”、二是“多虚一”、三是“多虚多”。“一虚多”是一台服务器虚拟成多台服务器，即将一台物理服务器分割成多个相互独立、互不干扰的虚拟环境。“多虚一”就是多个独立的物理服务器虚拟为一个逻辑服务器，使多台服务器相互协作，处理同一个业务。“多虚多”的概念，就是将多台物理服务器虚拟成一台逻辑服务器，然后再将其划分为多个虚拟环境，即多个业务在多台虚拟服务器上运行。

二、虚拟机系统

VMWare虚拟机软件是一个“虚拟PC”软件，它使你可以在一台机器上同时运行二个或更多Windows、DOS、LINUX系统。与“多启动”系统相比，VMWare采用了完全不同的概念。多启动系统在一个时刻只能运行一个系统，在系统切换时需要重新启动机器。

三、虚拟化技术在高校机房中的应用

传统部署存在的不足：

（1）低可用性 传统模式下，每个服务器相当于一个单机，因而涉及到内存扩容，操作系统升级，V码升级，软件更新等需要重启服务器的情况等，会造成服务中断，且往往重启服务器的时间都较长。

（2）低兼容性 当涉及到需要变更系统或者应用的存储位置时候，对新硬件的兼容性要求较高。

（3）高成本 无论是服务器本身的需求成本，还是其因数量多所需的电力，人力，空间，时间等成本都较虚拟化情况下的高出许多。

（4）较大的管理难度 传统模式下，服务器数量多，无论是应用还是部署时间都会增加，而且一旦出现故障，处理起来的时间势必会更长

（5）低效率 当服务器维护需要重启的时候，重启一台虚拟机远比重启一台服务器所花费的时间少得多，也注定了虚拟化能够提供更好的服务，具有更高的效率

（6）高故障率 服务器的故障大多以硬件故障偏多。各类数据资源以虚拟机的形式存在可以明显降低故障率

四、机房服务器虚拟化

高校机房虚拟化大致分为以下两类：

（1）设施虚拟化 将存储，网络等虚拟化。存储虚拟化即整合物理存储设备逻辑接口并将其提供给用户，以便用户访问数据资源，如磁盘阵列技术等；网络虚拟化则为用户提供虚拟的网络连接，如虚拟专用网vpn等。

（2）系统跟应用的虚拟化 系统的虚拟化可实现一台物理机上虚拟出多台虚拟机的情况，实现操作系统与物理硬件的分离。而应用虚拟化则是将应用程序跟操作系统解耦合，为应用程序提供一个虚拟的运行环境。

五、服务器虚拟化在贵州师范学院图书馆新馆建设中的应用

1.贵州师范学院图书馆目前的状况

贵州师范学院图书馆一直采用的是传统的数据中心架构模式，每增加一个数据库应用时，往往需要增加一台服务器。目前贵州师范学院图书有馆CNKI中国学术期刊、CNKI博硕士论文库、人大复印报刊资料全文数据库、万方学位论文数据库等18种中外文数据库，以及中国山地民族数据库，馆藏数目数据库等自建数据库，还有金盘图书馆集成管理系统、门禁系统、广告机发布系统、自助借还机、全覆盖监控系统等等一系列现代化设施，而这每一项设施的应用无不依赖于独立的服务器。馆内现有8台新购服务器以及1台旧服务器，用一个老旧的KVM在各个服务器之间进行切换。为了各系统及应用能够正常使用，采用的是数据库混装的方式：即几个数据库安装在同一台服务器上，几种或者几十种服务需在同一台服务器中开启。服务器的利用率很低，且常常因为硬件故障等导致服务中断、影响各数据库的正常运行，有时候甚至因为数据库与数据库之间服务冲突，导致A数据库能用而B数据库却不能正常使用的情况，各大厂商的数据库更新也时有不留神波及到其他的数据库的情况，致使系统稳定性较差，管理工作难度升级，管理工作量直线上升，有时候A数据库故障排查了几个小时甚至更长时间才发现问题的根本原因是由于B厂商数据更新而关掉了其关键的服务，而这项服务的关闭导致A不能正常的运行。

2.若采用服务器虚拟化技术的情况

若将服务器虚拟化，使软件、应用等和硬件相互分离，即在操作系统与硬件之间加入一个虚拟化软件层VMM，通过空间上的分割、时间上的分时以及模拟，将服务器物理资源抽象成逻辑资源，向上层操作系统提供一个与它原先期待一致的服务器硬件环境VM(Virtual Machine，虚拟机)，使得上层操作系统可以直接运行在虚拟环境上，并允许具有不同操作系统的多个虚拟机相互隔离，并发运行在同一台物理机上，就可以避免各个应用数据库服务冲突，增强系统的稳定性。想象一下，每个数据库置身于独立的虚拟机中，彼此之间互不干扰，这一台服务器就相当于几十台服务器的功效，这极大的提高的服务器的利用率，为备份，维护等工作也提供了较大便利，安全性也得到了极大的增强。

六、服务器虚拟化是大势所趋

大数据时代，云服务、虚拟化服务已然成为未来的发展趋势。虚拟化实施的步骤大致分为创建、部署、管理三个阶段。服务器虚拟化是将虚拟化技术应用于服务器上，从而将一个服务器虚拟成多个服务器。其核心技术主要有内存虚拟化、CPU虚拟化、设备与I/O虚拟化等等。服务器虚拟化的应用可以优先的提高应用的兼容性，提高服务的可用性，降低能源消耗，减少运营成本，加速应用部署等。

总之，虚拟化已然成为大数据时代重要的技术支柱之一，其技术的应用势必成为一种大势而逐步普及！

[1]朱琪.服务器虚拟化技术在校园网中的应用[J].湖北工业大学.

[2]武博文.浅谈虚拟化技术及服务虚拟化[J].天津轻工职业技术学院.

[3]张志国.服务器虚拟化安全风险及其对策研究[J].山西师范大学.