浅谈虚拟化技术的应用

梁青 王茜

【摘要】本文从虚拟化技术的产生背景引入，结合论述了虚拟化技术的概念并重点阐述了虚拟化技术在企业中应用的方法和优势。对服务器资源的规划、如何创建虚拟机以及虚拟化技术为企业带来的效益做了详细论述。引入虚拟化技术，使得系统正常运行时间增加，成本下降，减少计划内计和划外停机时间，高可用性，低复杂性，灾难恢复更加简单。

【关键词】虚拟化技术 应用

一、虚拟化技术应用背景

在二十世纪90年代，随着Windows的广泛采用和Linux的出现，x86服务器成为了行业标准。但基础架构的低利用率、物理基础架构成本不断增加、IT管理成本不断增加、故障恢复及灾难保护的缺乏、台式机管理和安全性的问题的出现，使管理和保障企业台式机安全面临一系列挑战。强化管理、接人和安全策略的同时，还要不削弱用户的工作效率，复杂且成本高同时必须不断地将多种补丁和升级程序安装到台式机环境中来消除安全漏洞。于是虚拟化技术被提出， 1999年，VMware公司提出了针对x86系统的虚拟化，作为有效应对大多数挑战的手段，并将x86系统转换为可用于一般用途、可共享的硬件基础架构，为应用环境提供了完全的隔离性、可移动性和操作系统可选择性。

二、虚拟化技术简介

虚拟化是一个广义的术语，在计算机方面通常是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行，可扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程，模拟多CPU并行。通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机，每个逻辑计算机可运行不同的操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。虚拟化使用软件的方法重新定义划分IT资源，可以实现IT资源的动态分配、灵活调度、跨域共享，提高IT资源利用率，使IT资源能够真正成为社会基础设施，服务于各行各业中灵活多变的应用需求。

三、虚拟化计术应用

（一）虚拟化技术在企业管理上的应用

1 服务器资源规划。服务器虚拟化就是采用虚拟化技术，将单个物理服务器所拥有的物理计算资源（如CPU、内存、磁盘和网络等）按需分割成大量的、细粒度的虚拟计算资源、并进而将这些细粒度资源按需整合成多个彼此独立的逻辑计算实体的过程。数据中心计算资源虚拟化体系由一组不同属性的计算资源池和服务器池组成，从不同的角度，这些资源池可以有多种分类方式。

从服务器是否为虚拟化设备的角度，可以分为：虚拟化服务器池和物理服务器池。在一个服务器群内部，各种应用系统可以有多种方式获得所需的计算资源，当一台服务器放置到服务器群后，就加入和与其具有相同平台属性的物理服务器池，物理服务器也可以通过各种虚拟化技术构建相应的虚拟服务器池，也可以直接被应用系统使用或组成群集系统。物理服务器池中的一组相同属性的物理服务器，通过各种虚拟化技术和手段实现计算资源的虚拟化，构成虚拟服务器池，通过分配虚拟服务器的方式为应用系统提供计算资源，实现数据中心内部的服务器整合。

更进一步，在一组物理服务器或虚拟服务器上，可以构建应用服务器池。这部分工作可以在需要进行应用系统整合时，通过业务梳理，确定可以整合的应用系统，并逐步实现数据中心内部的应用系统整合，同时逐步加强数据中心管理体系的管理能力，实现对应用服务池的管理。

2 创建虚拟机

创建虚拟机的方式有以下几种，分别介绍如下：

2.1 常规分配方法。整合或者迁移——通过VirtualCenter整合转换物理服务器到虚拟机，或者通过迁移工具将服务器迁移到虚拟架构上的资源池中。使用新建虚拟机向导——手动创建全新的虚拟机，需要手动安装虚拟机操作系统和应用软件，为了优化虚拟化性能及减少应用程序冲突，也会采用这种方式创建虚拟机。

2.2快速分配方法。快速分配方法包括：克隆——可以创建现有虚拟机的精确副本；从模板部署——可以从已有的虚拟机模板通过自定义基本配置创建虚拟机，目前支持Windows和主流Linux系统（RedHat和Novell Suse）虚拟机的快速分发；导入虚拟机——导入OVF格式的虚拟机，也可以导入Virtual Application，

2.3网络资源的分配。对于每个虚拟机来说，网络资源的分配将很容易实现，依赖于良好的虚拟网络设计，虚拟机能够选择连接到特定的虚拟机专用端口组（端口组的命名可以用来标识对应的VLan），还可设置是否连接选定的网络、是否在虚拟机启动时连接。

2.4存储资源的分配。虚拟的磁盘分配较为灵活，无论是关机状态还是运行状态，都可以给虚拟机分配虚拟磁盘，分配磁盘空间的大小限制于：最大虚拟磁盘大小：2TB（块大小为？8MB）、1TB（块大小为？4MB）、512GB（块大小为？2MB）、256B（块大小为？1MB）；文件大小上限：2TB（块大小为？8MB）、1TB（块大小为？4MB）、512GB（块大小为？2MB）、256B（块大小为？1MB）；块大小：1MB（默认）、2MB，4MB？和？8MB。为虚拟机分配了磁盘后就可以在操作系统里面识别。

2.5虚拟机的迁移。虚拟机的迁移分三种情况：冷迁—将已关闭的虚拟机移至新的主机；通过VMotion在线迁移—将正在运行的虚拟机移至新的主机；通过Storage VMotion在线迁移—将正在运行的虚拟机移至新的存储位置。能方便的在保障企业业务运行的前提下，改变虚拟机存储位置。

3.虚拟化带来的效益

3.1节省产品采购、后期使用、维护成本。A通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低軟件硬件成本；B提高每个服务器的平均利用率；C降低运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。

3.2提高运营效率。A部署时间从小时级到分钟级，减少服务器重建和应用加载时间；B节省硬件维护需要以前的数天/周的变更管理准备和小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。

3.3提高服务水平。A建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应；B将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需自动低动态资源调配；C无中断的按需扩容。

（二）虚拟化技术在高校信息化建设中的应用

目前，高校信息化建设已经涉及到高校的教学、科研、管理、生活、服务等相关领域，所需要的计算机平台、存储环境和网络环境多种多样，随之也带来了IT基础设施的资源利用率低和管理成本高等问题。将虚拟化技术应用到高校信息化建设中，既能提高高校信息基础设施的效率，也能提升信息化基础平台的可靠性和可维护性，降低IT相关管理成本。但企业的信息化建设更注重安全性和实用性。