姚军光

（青岛远洋船员职业学院 山东 青岛 266071）

0 引言

在高校的数据中心机房中，存在着很多高耗能设备，如服务器、存储和网络通信、UPS电源系统等，大多数服务器的利用率只有5%～15%，服务器最大能源的60%常常被闲置浪费。而研究表明，将服务器的利用率提高到50%时，能源使用量只会增加不到5%。而提高利用率的最佳方式就是虚拟化。通过实施服务器虚拟化，可以将多个服务整合到一台物理服务器上。

1 架构设计

1.1 架构概要设计

对于高校，建议采用2CPU的物理服务器来逐渐代替，每台物理服务器的内存增大到32GB以上。同时每台物理服务器上都安装配置VMware软件，利用2CPU物理服务器强大的处理能力，生成多个虚拟服务器，而每一个虚拟服务器，从功能、性能和操作方式上，等同于传统的单台物理服务器，在每个虚拟服务器上，再安装配置 Windows或Linux操作系统，进而再安装应用软件，这样以前的每个物理服务器就变身成为VI3服务器上的虚拟机，从而大大提高资源利用率，降低成本，增强了系统和应用的可用性，提高系统的灵活性和快速响应，完美的实现了服务器虚拟架构的整合。

在具体实现中，可配置一套光纤存储阵列产品，同时配置冗余的光纤交换机，组成标准的SAN集中存储架构，由VMware虚拟架构套件生产出来的虚拟机的封装文件都存放在SAN存储阵列上。通过共享的SAN存储架构，可以最大化的发挥虚拟架构的优势。

1.2 架构详细设计

1.2.1 主体部分

本架构的主体部分是4台安装了VMware ESX Server软件的2CPU物理服务器。ESX Server 3.0是VMware虚拟架构套件VI3的基础组成部分，是动态、自我优化的IT基础结构的基础。VMware ESX Server是一个强健、经过生产验证的虚拟层，它直接安装在物理服务器的裸机上，将物理服务器上的处理器、内存、存储器和网络资源抽象到多个虚拟机中。采用虚拟架构后，每个虚拟机所需使用的系统资源都是由虚拟架构软件统一调配，使得任何一个应用都可以有充分保证的资源来稳定运行，并且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。

每一台虚拟服务器都可以利用VMware虚拟对称式多重处理(SMP)技术，通过使单个虚拟机能够同时使用多个物理处理器，增强了虚拟机性能。作为一项独特的VMware功能，Virtual SMP支持虚拟化需要多处理器和密集资源的企业应用程序。

1.2.2 文件共享

在该架构中，可以采用IP-SAN集中存储方式，这样可以将每个虚拟机的文件系统创建在共享的SAN集中存储阵列上，VMware VMFS虚拟机文件系统，是一种高性能的群集文件系统，允许多个ESX Server安装同时访问同一虚拟机存储。支持通过VMware VirtualCenter、VMware VMotion技术、VMware DRS和VMware HA提供的基于虚拟化的分布式基础结构服务。

由于VMware的虚拟架构系统中的虚拟机实际上是被封装成了一个档案文件和若干相关环境配置文件，通过将这些文件放在SAN存储阵列上的VMFS文件系统中，可以让不同服务器上的虚拟机都可以访问到该文件，从而消除了单点故障。

1.2.3 集中管理、自动化及优化运行

为了对服务器虚拟架构进行有效的管理和监控，方案中建议配置一台独立的Windows 2003服务器来做为VI3套件中的 VirtualCenter服务器，VirtualCenter服务器为IT环境提供了集中化管理、操作自动化、资源优化和高可用性。基于虚拟化的分布式服务为数据中心提供了前所未有的响应能力、可维护性、效率和可靠性级别。

VirtualCenter提供了管理任意规模的虚拟IT环境所需的最高级别的简便性、效率、安全性和可靠性。

1.2.4 整合备份

通过使用 VMware Consolidated Backup软件，可以为虚拟服务器提供易于使用、集中化的备份工具，它使虚拟机内容能够从一个集中的Windows 2003代理服务器 （而不是直接从 ESX Server）中进行备份，它可与其他商业备份软件完美协调工作，由于只需要在备份代理服务器上配置商业备份软件的Agent，而不是象传统服务器群方式下，每台服务器都需要配置备份软件的Agent，因此可以大幅节省用户购买这些Agent的费用。

2 架构设计的优势

2.1 大大降低TCO

通过服务器整合，控制和减少物理服务器的数量，明显提高每个物理 服务器及其 CPU的资源利用率，从而降低硬件成本；降低运营和维护成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本等。

2.2 提高运营效率

加快新服务器和应用的部署，大大降低服务器重建和应用加载时间；主动地提前规划资源增长，这样对客户和应用的需求响应快速，不需要象以前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试；不需要象以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1-3小时维护窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。

2.3 提高服务水平

帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应；将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需进行资源调配。

2.4 旧硬件和操作系统的投资保护

不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。

3 结论

信息系统载体——数据中心面临数据量急速膨胀、场地严重不足、运营成本高昂、能耗大、安全性差、业务连续能力低等一系列挑战。因此，利用虚拟化实现高校数据中心的绿色节能、灵活性、高可用、高连续性、模块化、自动化等诸多优势。本文主要介绍了利用VMware对服务器虚拟化的设计及优势，对于高校及中小企业应用服务器虚拟化有一定的意义。

［1］张巍.企业虚拟化实战:VMware篇[M].北京:机械工业出版社,2009.

［2］王春海.虚拟机深入应用实践[M].北京:中国铁道出版社,2009.

［3］鲁松.计算机虚拟化技术及应用[M].北京:机械工业出版社,2008.

［4］虚拟化与云计算小组.虚拟化与云计算[J].上海:电子工业出版社, 2009.