服务器虚拟技术在企业信息化建设中的应用

　　随着信息技术的快速发展和企业信息化的需求加强，企业经过多年的信息化改造，由于建设的时间和需求不同，这些信息系统由于硬件平台、操作系统、开发语言、通讯协议和数据库结构等都存在不同程度的差异，并且这些系统每个都需要配置独立的物理服务器，占地大、耗电量高、系统资源利用率低，系统维护、数据备份及系统再部署都比较困难。特别是一些使用率比较高的老系统，它们是基于特定操作系统和环境开发的，虽然随着时间的延长设备老化了，但是这些系统对于企业还是很适用，可是一旦老设备坏了，原先的操作系统无法匹配新的设备，这样往往会导致旧的系统也无法得到利用。针对上述问题，可以利用服务器虚拟化技术，合理整合服务器，充分提高服务器利用率、维护性和再部署能力。根据企业的需求，本文讨论了基于VM Ware公司的ESX Server的实验室服务器虚拟化整合架构，对如何合理利用实验室信息化资源为企业提供服务进行了研究和探讨。
　　1 服务器虚拟技术
　　服务器虚拟化就是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，让原先的几台服务器集成为一台服务器，使得应用系统不再受限于物理上的限制，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，简化应用系统的维护和管理，实现服务器整合服务器虚拟化允许具有不同操作系统的多个虚拟机在同一物理机匕独立并行运行。每个虚拟机都有自己的一套虚拟硬件（如CPU、内存、磁盘、网卡等），可以在这些硬件中加载操作系统和应用程序。无论实际采用了什么物理硬件组件，操作系统都将它们视为一组一致、标准化的硬件。虚拟化技术就是通过生成一个抽象层，将物理硬件与操作系统分开，从而提供更高的资源利用率和灵活性。虚拟机封装在文件中，因此可以快速对其进行保存、复制和部署。可在几分钟内将整个系统（完全配置的应用程序、操作系统、BIOS和虚拟硬件）从一台物理服务器移至另一台物理服务器，以实现零停机维护和连续的工作负载整合。当前提供服务器虚拟化技术的产品有很多，较为成熟和应用比较广泛的是VM Ware公司的VMW are ESX Server。VMWARE软件把完整的操作系统、应用程序和数据压缩到文件内。这些文件能在实体主机之问被轻易的存储，暂停，还原和传递。由于通过VMWARE软件的隔离担保，多各虚拟服务器能运行在同一个实体主机上而不互相影响。通过服务器虚拟化技术，管理员可在整体范围内管理和优化整个资源。整合多个物理服务器到一个物理服务器来降低软件硬件成本，提高物理服务器资源的利用率；减少对硬件设备的管理和维护成本及时问耗费；很好的解决了旧系统的兼容性、维护和升级问题。使得企业信息化能根据企业需求提供更好的适应度和更快的响应度。
　　2 企业信息化改造框架
　　为了合理有效地使用企业资源，根据企业应用系统的使用情况，对企业信息化进行了改造，设计并实现服务器虚拟化整合架构。该架构主要分为四层：管理层、应用系统层、虚拟平台层和数据层，管理层主要负责对服务器虚拟化整合架构中的所有资源进行有效的管理和监控。在实际应用中，配置一台独立的Windows 2008服务器并安装了Trilead VM Exp lorer来做为虚拟服务器管理服务器，通过VM ExD lorer可以对实验室所有的虚拟服务器进行集中式管理，能对各种应用系统进行冷热备份和恢复，并可制定计划任务进行自动操作。管理服务器为实验室的虚拟服务器环境提供了集中化管理、操作自动化、资源优化和高可用性。应用系统层主要负责各种教学应用系统的运行、配置和维护。将企业的新旧应用系统逐步迁移到虚拟服务器上，如一些基于Windows 2000 Server的应用系统、基于Ubuntu 5.0的应用系统、基于CentOS 4.2的应用系统和基于Window s 2008 Server的应用系统，同时对这些系统进行重新的配置，将数据层从其中分离出来，重新部署到服务器虚拟化整合架构的数据层中进行统一分配和管理。这样就避免了新购置的服务器没有Window s 2000 Server等旧的操作驱动的问题，使得旧的系统依然能够在任务中发挥作用。虚拟平台层主要为应用层的各种操作系统提供一个虚拟的硬件环境。在这一层中，采用了VMW are公司的VMW are ESX Server系统，ESX Server直接安装在服务器硬件（即/裸机）上，在硬件和操作系统之间插入了一个强健的虚拟化层。ESXServer将一个物理服务器划分为多个安全、可移植的虚拟机，这些虚拟机可以在同一物理服务器上并行运行。每个虚拟机都呈现为一个完整的系统（具有CPU、内存、网络和磁盘），因此W indow s、FreeBSD、Ubun tu和CentOS操作系统和软件应用程序可以在虚拟环境中运行，无需进行任何修改。在多个虚拟机之间共享物理服务器资源提高了硬件利用率并大大减少了资金成本。数据层主要为应用层的各种应用系统提供数据库和文件等文件服务。基于企业的实际情况，对文件服务采用集中存储方式，这样可以将提交系统的文件和FTP服务所需的各种文件都部署在基于RAID5的存储阵列上。一旦应用系统发生故障，只要将应用系统的虚拟服务器文件重新部署到另外一台ESX Server物理服务器上即可，该应用系统能够迅速得到恢复和应用，不需要重新配置就能访问数据层的文件系统，能立刻为企业体统服务。对于数据库，则将数据库系统分为主从数据库部署在两台基于RA ID5的服务器，所有需要数据库服务的应用系统通过实验室的内部网络来获得数据库支持。这中独立的数据层方式可PArk不同服务器上的虚拟机都可以访问到企业的文件和数据库，从而消除了单点故障。采用服务器虚拟化整合架构相比于传统单台服务器部署单一应用方式的好处是，可以充分满足不同应用对系统资源的不同要求。如有的应用只需要一个2.0 GHz CPU、512MB的内存就可以很好的运行，而有的高访问率、高吞吐量的应用则需要两个甚至是四个双核的CPU、8GB的内存才能保证稳定的运行，在传统方式下，往往不可能针对每一种应用来采购服务器，而是用一种或几种标准配置的服务器来统一采购，这样，势必会造成某些应用资源富裕，而另一些应用面临资源紧张的情况，且应用之间不能互相调配资源。采用虚拟化整合架构后，由于每个虚拟机所需使用的系统资源都是由虚拟化整合架构软件统一调配，这种调配可以在虚拟机运行过程中在线的发挥作用，使得任何一个应用都可以有充分保证的资源来稳定运行，同时，该应用在此时用不到的资源又可以被其他更需要资源的应用临时借用过去，最大限度的提高了整体系统的资源利用率。
　　3 总结
　　经过一段时间在企业使用服务器虚拟化整合，较好地解决了物理服务器资源利用率低、维护困难、部署较慢等问题，提高了企业应用系统的维护管理水平，极大地降低了建设成本，在控制服务器数量增长的情况下为继续增加各种应用服务系统提供了升级空间，但同时也对企业数据存储安全和网络管理的技术水平提出了更高的要求。服务器虚拟化集成架构为企业的各种应用系统提供了很好的响应能力、可维护性、效率和可靠性。