虚拟化技术下的中心机房管理模式

随着计算机硬件的不断发展，特别是多核CPU的出现和内存、总线架构的革新，使得虚拟化技术得到飞速发展。在一台高性能多核服务器上创建多个虚拟机，可以完成传统方式下多台物理服务器才能完成的工作。 虚拟化架构系统

一套完整的中心机房虚拟化架构系统由若干个物理服务器上安装的虚拟化主机程序、一个数据存储系统、一个集中管理平台三部分组成。

1 虚拟化主机程序

虚拟化主机程序是整个虚拟化架构系统的基础组成，也是核心部分。它是一个功能强大的虚拟层，采用基于底层硬件系统的软件技术，直接安装在每一台物理服务器的裸机上，其上再创建虚拟服务器。多台虚拟服务器运行在一台物理服务器上，这彻底颠覆了为多个应用系统配置多台物理服务器的传统模式。

虚拟化主机程序负责分配硬件资源给各个虚拟服务器，根据不同应用将物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源按需求划分到各个虚拟服务器中。每个虚拟服务器之间关系就如同放置在中心机房中的物理服务器一样，相对独立、互不影响。对于使用者来说，虚拟服务器和物理服务器也没有太大区别：在虚拟服务器上安装配置Windows或Linux操作系统，系统安装完成后再安装相关应用软件；单个虚拟服务器也能够同时使用多个CPU，来支持诸如SQL数据库、Exchange Server等需要强劲处理能力和巨大硬件资源的应用系统；虚拟化主机程序中还设有虚拟交换机功能，可以将虚拟服务器划分到不同的网络环境中。虚拟服务器的安装方法、实际性能与物理服务器完全相同，具有良好的操控性。

与传统的物理服务器相比，虚拟服务器可以针对不同应用系统分配不同的硬件资源，做到物尽其用。通常说来，中心机房同一批次采购的物理服务器配置差别不大。但是，不同应用软件对服务器配置的要求却并不一样，如DNS服务只需要一个很低配置的服务器就能够运行良好，而像SQL数据库这样高访问率、高吞吐量的应用软件则需要高配置的服务器才能保证其稳定运行。这就意味着一些配置要求不高的应用软件同样也占用了一台高配置的物理服务器，造成应用硬件资源的大量浪费。物理服务器之间彼此独立，即便其他服务器应用硬件资源严重紧张，那些闲置的资源也无法调配给它们使用。采用虚拟化架构系统后，虚拟化主机程序可以通过创建资源池为虚拟服务器在运行过程中实时调配硬件资源。若有虚拟服务器出现现时段硬件资源不足的情况时，可以借用一台或多台非满负荷运行的虚拟服务器闲置资源，在线进行重新分配；待应用运行压力降低后，再将暂借的资源归还给相应的虚拟服务器，从而大限度地提高这些虚拟服务器所在那台物理服务器硬件资源的利用率。根据测试，传统的物理服务器应用方式，服务器硬件资源的平均利用率只有5%—15%；而采用虚拟化架构系统整合、调配后，服务器硬件资源的平均利用率可以达到60%—80%.

2 数据存储系统

虚拟化架构系统中的虚拟服务器实际上由磁盘文件和配置文件组成，这些虚拟机文件存放在数据存储系统中的虚拟存储空间内。数据存储系统的创建又有本地存储或共享存储两种类型。

本地存储直接建立在安装虚拟化主机程序的物理服务器上，由虚拟化服务器所配置的硬盘容量决定虚拟化存储的空间大小。采用本地存储方式，初期投入成本较低、结构简单，但扩展性和功能性不够理想。

共享存储需要借助专用的共享存储设备，如SAN、ISCSI、NFS等。共享存储设备和中心机房多台安装虚拟化主机程序的物理服务器建立连接后，便实现了共享存储。在共享存储设备上创建的虚拟存储系统空间具有共享访问的功能，同一时间多台建立连接的服务器均可以同时访问。共享存储降低了对虚拟化服务器存储的要求，让虚拟化服务器专注于对应用软件的处理。在存储容量不足的情况下，共享存储设备还可以在线扩容。采用共享存储方式，初期投入成本较高，结构复杂，但其优越的扩展性和功能性为虚拟化技术高级功能的实施打下了基础。

3 集中管理平台

为了对虚拟化架构系统进行高效的管理和性能的监控，中心机房需要配置一台独立的集中管理服务器，为所有安装虚拟化主机程序的物理服务器搭建集中管理平台。登陆集中管理平台，可以对所有加入集中管理的虚拟化服务器进行一站式操作。

在集中管理平台的检测、协调下，虚拟化主机程序、共享数据存储可以实现虚拟化技术中的高级功能，如虚拟资源动态分配、虚拟服务器动态迁移和故障切换保护等功能。利用共享存储设备，集中管理平台可以对相连接的跨物理服务器资源实施动态分配，使多台物理服务器上的硬件资源完全共享；甚至可以对各虚拟服务器实施跨物理服务器的动态迁移，使服务器资源真正达到负载均衡。集中管理平台不间断地对中心机房进行实时监测，当物理服务器被检测出有硬件故障时，集中管理平台能够迅速反应，将故障机上的虚拟服务器主动迁移到其他相连接的物理服务器上，实现了故障切换保护的自动化进程，保证了应用系统的连续运行。

在虚拟化架构系统中，虚拟化主机程序、数据存储系统、集中管理平台三部分紧密合作，为虚拟服务器稳定、高效、安全的运行提供了坚实保证。