数据中心之服务器及其虚拟化

　　摘要：随着计算机技术的飞速发展，服务器应用技术也随之越先进，而服务器虚拟化已作为一种主流应用技术，其在一定程度上可以节约成本，提高资源的有效利用率。文章将对服务器虚拟化的发展趋势及带来的优势进行分析。
　　关键词：数据中心；服务器；虚拟化；成本；优势
　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）05-0980-02
　　服务器系统支持核心数据服务应用服务，实现虚拟化服务器功能，同时可以良好的支持防病毒软件、网管软件、应用软件及各种应用级服务如DHCP、DNS、WEB、VOD视频点播、OA办公、FTP、MAIL、DATABASE等。
　　1 服务虚拟化技术简介
　　似乎与所有颠覆性技术一样，服务器虚拟化技术先是悄然出现，然后突然迸发，最终因为节省能源的合并计划而得到了认可。如今，许多公司使用虚拟技术来提高硬件资源的利用率，进行灾难恢复、提高办公自动化水平。
　　有了虚拟化技术，用户可以动态启用虚拟服务器（又叫虚拟机），每个服务器实际上可以让操作系统（以及在上面运行的任何应用程序）误以为虚拟机就是实际硬件。运行多个虚拟机还可以充分发挥物理服务器的计算潜能，迅速应对数据中心不断变化的需求。
　　虚拟化概念并不是新概念。早在20世纪70年代，大型计算机就一直在同时运行多个操作系统实例，每个实例也彼此独立。不过直到最近，软硬件方面的进步才使得虚拟化技术有可能出现在基于行业标准的大众化x86服务器上。
　　实际上，如今信息中心管理人员面临的虚拟化解决方案种类繁多，有些是专有方案，而有些是开源方案。总的来说，各自都基于以下三种基本技术当中的一种，但哪种技术效果最好，这取决于要进行虚拟化处理的具体工作负荷以及优先业务目标。
　　2 服务器虚拟化的发展趋势
　　2.1 管理竞争
　　服务器虚拟化技术尤其在Hypervisor这一层的发展已经大致比较完备。每台物理服务器能够虚拟出来的虚拟机密度不会在将来增加太多，毕竟现在服务器虚拟化软件的损耗大概都在5%～10%，因此就算Hypervisor层面的软件如何改进，同样的物理服务器能够提供的虚拟机数量也不会有显著增加。
　　现在服务器虚拟化的关键不在于密度的提升，而在于管理方面功能的提升，从2009年上半年Vmware发布的Virtual Center新版本里面，就会有很多的新功能，包括容量规划等方面特性。
　　2.2 端到端解决方案
　　如果大家有心的话，能够看到不管是服务器虚拟化的领头羊VMware还是其他服务器虚拟化厂家，都在强调自己是端到端的虚拟化解决方案提供商。他们所强调的这种端到端，其实意义在于表明这些厂商不仅是服务器虚拟化厂商也是桌面虚拟化厂商，能够提供整体的解决方案，而这种端到端的能力，对于用户来说，无疑有着更大的吸引力。
　　服务器虚拟化的领头羊VMware公司一直在强调桌面虚拟化方面的能力，强调从服务器虚拟化向其他方向去延伸的技术水平。在收购移动虚拟化领域的厂商Trango虚拟处理器公司之后，VMware甚至将触角开始伸到了移动虚拟化领域。
　　2.3 挑动云计算
　　虚拟化向上发展的目标之一必然是云计算，这在各大服务器虚拟化厂商的产品规划路线图中都能够看到。
　　VMware公司所推出的云计算理念已经得到了相当多客户的认同，不过目前在中国的用户尚处于虚拟化应用的初级阶段，应该还没有很多的用户会希望通过虚拟化迈向云计算。
　　微软则已经推出了其云计算操作系统Azure，不过目前仍然是测试版，没有进入正式发布的阶段。思杰公司在2008年的10月份已经提出了自己的Cloud Center概念。跟VMware的VDC-OS一样，都是以服务器虚拟化为基础。不过该产品还仅仅是比较早期的概念阶段，正式发布还有待时日。
　　3 推动虚拟化发展的因素
　　3.1降低总体拥有成本
　　全球有 20，000 多家 IT 企业采用了服务器虚拟化软件，服务器虚拟化软件为其节约了数十亿美元的硬件成本和运营成本。随着处理器功能的日益强大、服务器虚拟化软件在更多低成本硬件上得到认证，随着服务器虚拟化软件不断扩展以适应最苛刻的企业工作负载条件，由服务器虚拟化软件所节约的成本还会不断提高。
　　3.2提升服务器利用率
　　通过在数量更少、可高度扩展并可靠的企业级服务器上的虚拟机中运行软件应用程序，控制服务器数量的膨胀。使用服务器虚拟化软件的客户通常能够在每个物理处理器上整合 10 个或更多虚拟机，因此大大提高了服务器利用率，并有效控制了服务器数量的膨胀。由于一个虚拟机目前最多可以支持 4 个处理器和 16 GB 的内存，因此企业当前 95% 的工作负载可以实现虚拟化和整合。
　　3.3简化 IT 操作，提高管理效率
　　服务器虚拟化软件可以简化人工和资源密集型 IT 操作，例如跨越不同的硬件、操作系统和软件应用程序环境进行服务器的置备与维护，使更少的 IT 员工能够承担更多的工作负载。
　　例如VMware的VirtualCenter 提供的统一监控和管理平台可显著提高系统管理员的工作效率，使每个系统管理员能够监控并有效管理大型基础架构资源池。
　　3.4简化软件开发与测试
　　服务器虚拟化软件在许多方面简化了软件的开发与测试。大幅简化了一般的耗时性工作，如配置服务器、置备服务器以及将配置存档和还原，从而提高了开发人员的工作效率。此外，使用虚拟机将开发、测试和转储环境整合到共享硬件后，所需的硬件比原来要少得多。最后，由于使用了虚拟机，可以更轻松地扩大测试范围并提高软件质量。
　　4 使用VMware服务器虚拟化软件带来到优势

　　1）可将硬件利用率最多提高 10倍。
　　2）可实时整体迁移运行中的系统，从而使 IT 环境能够持续正常运行，即使维护时也无需中断。
　　3）加快了应用程序开发和部署的周期。
　　4）允许旧版系统与新环境共存。
　　5）利用虚拟工具避免了繁琐的软件安装和配置工作。
　　6）借助瞬时置备功能提高了对业务需求的响应速度。
　　4.1 VMware 虚拟基础架构是如何降低服务器 TCO 的
　　经上万家 VMware 客户证实，VMware 虚拟基础架构软件可以显著降低 x86 服务器的总体拥有成本（TCO），并且虚拟基础架构的投资回报率（ROI）能够迅速提高。据本白皮书中所提到的 VMware 客户称，服务器 TCO 能够降低 60% 以上，并且在前六个月或更短时间内 ROI 便可转为正数。VMware 虚拟基础架构软件能够获得这样的收效是由于实现了前面提及的各种服务器 TCO 成本节约。
　　4.2通过 VMware 软件降低硬件成本
　　客户通过实施 VMware 软件平均节约了 70% 以上的软硬件成本。虚拟基础架构通过对服务器资源进行分区，使使一台服务器上可以同时运行多个虚拟机（包含操作系统、应用程序和各种配置），从而节约了软硬件成本。通过将工作负载分配给不同的虚拟机，多项工作负载便可在同一系统中运行，并且彼此相互隔离，互不影响。此功能使企业能够在许多方面节约大量成本，其中包括：
　　1） 减少用来支持计算需求的服务器数量。过去，IT 公司必须为每项工作负载提供一台专用的服务器，以确保稳定性和可靠性。
　　2） 降低硬件支持成本。通过减少服务器数量，企业就可以降低为获得更高支持级别而购买硬件支持合同所需的花费。
　　3） 降低用于灾难恢复的硬件成本。大多数灾难恢复计划都要求创建生产数据中心的精确副本，这就需要购买并维护大量服务器，但这些服务器在大部分时间却处于闲置状态。VMware 虚拟机不依赖于硬件，可以整合到少量物理服务器上。
　　4.3通过 VMware 软件降低业务管理成本
　　实施 VMware 虚拟基础架构软件的公司还能降低与业务管理开销相关的成本。例如，由于所需的服务器数量减少，因此企业可以减少购买服务器的次数，进而降低费时的审批和采购流程的频率。由于虚拟机不依赖硬件，需要购买的硬件减少，因此虚拟基础架构还可以将服务器采购标准化，从而简化购买流程。
　　5 结束语
　　随着VMware软件的广泛应用，必然会给信息化、网络化的市场发展带来更大的空间，降低企业的硬件、运营、业务管理等成本，势必会给企业带来更大的生机和活力。因此，在服务器虚拟化领域深入开展研究，将具有极其广阔的应用前景。
　　参考文献：
　　[1] 凌晓东. OA综述[J]. 计算机应用与软件，2007，24（10）：122.
　　[2] 谢川，虞勤.虚拟存储及应用分析[J].数据库与信息管理，2007（4）.
　　[3] 朱建新. 趋于云计算的虚拟服务器集群[J].南通大学学报（自然科学版），2009（01）.
　　[4] 邢剑锋， 王鹏飞， 沈松. 基于虚拟机的可信云计算平台研究与设计[J].微型机与应用，2010（16）.