引言

    隨著企業(yè)各類信息化的發(fā)展，信息化建設(shè)的不斷深入，當(dāng)前的傳統(tǒng)模式與技術(shù)手段逐漸顯現(xiàn)出了一些問(wèn)題：不斷增加的物理設(shè)備和有限存放空間的矛盾、維持運(yùn)行環(huán)境的高能耗制冷設(shè)備成本、部署應(yīng)用程序的兼容性問(wèn)題，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性等，這些都將影響企業(yè)信息化建設(shè)的進(jìn)程。雖然企業(yè)在不斷加大投入，但總體資源利用率始終處于較低的水平。與此同時(shí)，科技的日益發(fā)展，處理器的制造工藝不斷提升，架構(gòu)變得越來(lái)越先進(jìn)，核心數(shù)越來(lái)越多，處理器的計(jì)算能力與日劇增。為了提高資源的利用率，虛擬化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。利用虛擬化技術(shù)可以對(duì)IT基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行整合、簡(jiǎn)化管理、為信息應(yīng)用提供很好的支撐。尤其是虛擬化動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)，在實(shí)際的應(yīng)用中具有很強(qiáng)的實(shí)用性，能夠幫助我們?cè)诰�維護(hù)、在線升級(jí)服務(wù)器，還可以用于負(fù)載均衡，容災(zāi)等方面，極大的提高系統(tǒng)的綜合性能，提升系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性。

1 服務(wù)器虛擬化概念

    服務(wù)器虛擬機(jī)，就是對(duì)一臺(tái)物理服務(wù)器進(jìn)行劃分，通過(guò)使用軟件模擬物理計(jì)算機(jī)，創(chuàng)建獨(dú)立的操作系統(tǒng)，邏輯上與主機(jī)服務(wù)器相隔離，使一臺(tái)物理服務(wù)器能夠支持多個(gè)操作系統(tǒng)的并發(fā)執(zhí)行，多個(gè)虛擬機(jī)之間彼此隔離，無(wú)需再為一方面服務(wù)器利用率低而另一方面為了部署新的應(yīng)用而不得不購(gòu)買(mǎi)新服務(wù)器的情況而支付額外的成本。服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以整合降低工作負(fù)載，解決機(jī)群管理中動(dòng)態(tài)切換服務(wù)、降低硬件成本的需求，幫助企業(yè)節(jié)省大量的資金。

    對(duì)于管理員而言，虛擬機(jī)只是運(yùn)行在物理計(jì)算機(jī)上的一個(gè)應(yīng)用軟件，但是對(duì)于虛擬機(jī)中運(yùn)行的應(yīng)用程序而言，它就是一臺(tái)真正在工作的計(jì)算機(jī)。通過(guò)虛擬化技術(shù)可以擴(kuò)大硬件的容量，簡(jiǎn)化軟件配置過(guò)程，顯著地提高服務(wù)器的工作效率。目前，針對(duì)X86架構(gòu)的虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界的焦點(diǎn)，被廣泛用于服務(wù)器領(lǐng)域。

2 服務(wù)器虛擬化的價(jià)值

    2．1現(xiàn)狀描述

    隨著企業(yè)各種應(yīng)用軟件的不斷引入，各類系統(tǒng)不斷的增加。出于操作系統(tǒng)版本的差異，軟件開(kāi)發(fā)運(yùn)行的平臺(tái)不同，開(kāi)發(fā)商的不同，以及應(yīng)用相互之間的協(xié)調(diào)和安全性方面的因素考慮，通常服務(wù)器都會(huì)采用獨(dú)立運(yùn)行、集中管理的模式，這種方式可以有效的解決各系統(tǒng)之間因潛在的兼容性，避免可能引起的沖突，但由此也會(huì)使得大部分的服務(wù)器只運(yùn)行單一的應(yīng)用，產(chǎn)生大量服務(wù)器資源閑置的狀況。

    一個(gè)比較明顯的問(wèn)題就是，企業(yè)的某些關(guān)鍵應(yīng)用由于用戶量的不斷增加，當(dāng)前運(yùn)行的服務(wù)器硬件平臺(tái)資源無(wú)法滿足日益增長(zhǎng)的服務(wù)需求，導(dǎo)致運(yùn)行速度十分緩慢，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)��?dǎo)致服務(wù)器宕機(jī)，服務(wù)中斷的情況�？紤]到這些系統(tǒng)的重要性，服務(wù)器硬遷移帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)，這種狀況很難得到改善。此相反的情況是那些最新購(gòu)置的PC服務(wù)器，其處理器、內(nèi)存和硬盤(pán)等各項(xiàng)指標(biāo)都比以前有極大的提升，卻只是運(yùn)行了一些負(fù)載很低的應(yīng)用，服務(wù)器的平均CPU利用率不到10％。

    還有就是隨著業(yè)務(wù)信息量的迅猛增長(zhǎng)，現(xiàn)有的離散式IT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致企業(yè)數(shù)據(jù)中心大多資源沒(méi)有得到充分利用，企業(yè)部門(mén)之間信息割裂，各部門(mén)之間無(wú)法有效的共享和傳遞信息，形成一個(gè)個(gè)信息孤島。因而，如何提供具有靈活性、可擴(kuò)展性、高可用性的IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，及時(shí)、可靠、動(dòng)態(tài)管理整個(gè)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息，為不斷變化與增長(zhǎng)的業(yè)務(wù)提供支持變得尤為重要。

    2．2應(yīng)對(duì)現(xiàn)狀解決問(wèn)題

    上述中存在的問(wèn)題，都可以通過(guò)虛擬化技術(shù)得到較好的解決。使用虛擬化技術(shù)最直接的優(yōu)勢(shì)就是能夠最大程度的利用現(xiàn)有服務(wù)器硬件資源，幫助企業(yè)節(jié)省大量購(gòu)置服務(wù)器的成本及機(jī)房的空間成本。虛擬化技術(shù)具有資源共享、負(fù)載動(dòng)態(tài)優(yōu)化、自動(dòng)化管理、安全性、節(jié)省資金綠色環(huán)保、解決平臺(tái)依賴問(wèn)題的優(yōu)勢(shì)：

    1)資源共享，通過(guò)利用虛擬化的技術(shù)，可以將企業(yè)的一些硬件資源包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)全部都整合起來(lái)，可以高效的利用這些資源，提高這些資源的利用率，減少資源的浪費(fèi)。

    2)我們可以利用虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)負(fù)載的動(dòng)態(tài)優(yōu)化。動(dòng)態(tài)優(yōu)化包含兩方面的內(nèi)容：①可以隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的工作負(fù)載動(dòng)態(tài)變化來(lái)調(diào)整資源的供給，正是有了虛擬化才使得這個(gè)實(shí)現(xiàn)能夠更加方便。②從整個(gè)企業(yè)的數(shù)據(jù)中心資源利用率方面考慮，通過(guò)使用一些動(dòng)態(tài)優(yōu)化的算法就能夠?qū)⑦@些虛擬化的服務(wù)器在不同的資源、機(jī)器里面進(jìn)行調(diào)配，減少物理機(jī)器的數(shù)量。

    3)虛擬化技術(shù)還可以為我們帶來(lái)統(tǒng)一管理的好處。面對(duì)極其豐富多樣的基礎(chǔ)設(shè)施，中間件和操作系統(tǒng)等，一方面我們可以通過(guò)虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件屏蔽底層的差異，不管是系統(tǒng)管理員還是上層的服務(wù)，都可以用統(tǒng)一的方式使用下層的資源，讓管理和使用更加方便、高效。第二，利用虛擬化組件的技術(shù)可以將企業(yè)經(jīng)常用的軟件、服務(wù)等做成一個(gè)虛擬組件模板，實(shí)現(xiàn)一次創(chuàng)建模板到處可以使用的便捷方式，效的加快業(yè)務(wù)交互過(guò)程，提高IT系統(tǒng)響應(yīng)能力。第三，為了維護(hù)數(shù)量龐大的服務(wù)器群的運(yùn)維管理成本也因?yàn)檎�合服�?wù)器提高管理效率而得以降低，由于減少了服務(wù)器，通過(guò)控制臺(tái)集中管理，簡(jiǎn)化了管理任務(wù)，使管理工作變得輕松易行。

    4)由于虛擬系統(tǒng)的硬件平臺(tái)無(wú)關(guān)性，虛擬化技術(shù)可應(yīng)對(duì)系統(tǒng)在突發(fā)情況下的安全性。當(dāng)前的虛擬化計(jì)劃可以做到在特定的時(shí)間對(duì)其上運(yùn)行的系統(tǒng)進(jìn)行“快照“抓取，有了“快照”即使服務(wù)器收到了惡意地攻擊也能夠很方便的進(jìn)行恢復(fù)，對(duì)服務(wù)器的安全起到了很好的保障作用。

    5)企業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用復(fù)雜性非常高，在硬件、軟件、散熱等方面的資金投入非常大。為了避免應(yīng)發(fā)生兼容性問(wèn)題，一臺(tái)服務(wù)器部署一個(gè)業(yè)務(wù)，造成服務(wù)器數(shù)量增加但檔次較低，運(yùn)行穩(wěn)定性差。應(yīng)用虛擬化技術(shù)，可極大地提高每一臺(tái)服務(wù)器的利用率，降低整體服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)的總成本。由于物理服務(wù)器數(shù)量的減少，服務(wù)器能耗、制冷電器等的用電量也大大降低，還有利于創(chuàng)建更加綠色環(huán)保的環(huán)境，響應(yīng)我國(guó)當(dāng)前提倡節(jié)能減排的號(hào)召。

    6)虛擬化技術(shù)還可以支持異構(gòu)操作系統(tǒng)的整合，很好的處理軟件對(duì)運(yùn)行平臺(tái)的依賴問(wèn)題。企業(yè)中或有一些遺留的、極度依賴特定的硬件平臺(tái)、特定的操作系統(tǒng)及版本等運(yùn)行環(huán)境的軟件�？梢酝ㄟ^(guò)虛擬化來(lái)解決，在一臺(tái)物理主機(jī)上安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，運(yùn)行遺留軟件所需的系統(tǒng)平臺(tái)，支持老應(yīng)用的持續(xù)運(yùn)行。

    2．3動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)

    服務(wù)器虛擬化的另一個(gè)重要價(jià)值體現(xiàn)在它能夠?qū)⑻摂M機(jī)轉(zhuǎn)移到不同的物理服務(wù)器中。當(dāng)前虛擬機(jī)遷移技術(shù)有動(dòng)態(tài)遷移和靜態(tài)遷移這兩種技術(shù)。靜態(tài)遷移必須先關(guān)閉虛擬機(jī)然后再拷貝數(shù)據(jù)，等遷移完成后再開(kāi)機(jī)運(yùn)行，很顯然靜態(tài)遷移效率較低并且需要較長(zhǎng)的關(guān)機(jī)時(shí)間；動(dòng)態(tài)遷移，或稱實(shí)時(shí)遷移，是在虛擬機(jī)運(yùn)行的狀態(tài)下進(jìn)行虛擬機(jī)遷移。動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)的基礎(chǔ)是虛擬機(jī)保存與恢復(fù)，即將整個(gè)服務(wù)器虛擬機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)完整的保存下來(lái)，在需要恢復(fù)的時(shí)候用保存的文件快速恢復(fù)到指定的硬件平臺(tái)上去，即它能在遷移完成后自動(dòng)恢復(fù)到系統(tǒng)原來(lái)運(yùn)行狀態(tài)，保存服務(wù)器的持續(xù)可用。使用動(dòng)態(tài)遷移可輕松實(shí)現(xiàn)服務(wù)器的在線維護(hù)在線升級(jí)等操作，也可用于負(fù)載均衡、災(zāi)難恢復(fù)等方面，有效的提高了系統(tǒng)的可靠性，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

    隨著虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬化遷移技術(shù)逐漸得到了IT界的關(guān)注和廣泛的認(rèn)可。顯然，虛擬化遷移技術(shù)能夠極大地增加應(yīng)用的靈活性，尤其在系統(tǒng)備份和零停機(jī)維護(hù)等方面有用武之地：

    1)數(shù)據(jù)庫(kù)備份：備份數(shù)據(jù)對(duì)于大型數(shù)據(jù)庫(kù)而言是一項(xiàng)復(fù)雜而艱巨的工作。我們可以在虛擬機(jī)上運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)，保存整個(gè)虛擬機(jī)就如同備份了整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，而且這樣還能將虛擬機(jī)中數(shù)據(jù)庫(kù)的所有數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫(kù)的狀態(tài)同時(shí)做好備份

    2)運(yùn)行環(huán)境還原：重現(xiàn)故障或測(cè)試時(shí)的運(yùn)行環(huán)境在我們?nèi)粘５姆��?wù)器性能測(cè)試或者調(diào)試工作時(shí)尤為有用，使用虛擬化技術(shù)可以很輕松的幫我們做到這一點(diǎn)，我們能夠隨時(shí)保存當(dāng)前的運(yùn)行環(huán)境和狀態(tài)，待到需要時(shí)只需要恢復(fù)保存的虛擬機(jī)狀態(tài)即可重現(xiàn)當(dāng)時(shí)的運(yùn)行環(huán)境。

    3)系統(tǒng)維護(hù)：服務(wù)器硬件設(shè)備大多需要定期進(jìn)行維護(hù)，必須關(guān)閉電源，勢(shì)必會(huì)影響到用戶的使用。利用虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移技術(shù)，可以方便快速地將需要維護(hù)的服務(wù)器遷移到另外一臺(tái)備用服務(wù)器上，等維護(hù)完畢之后再?gòu)膫錂C(jī)上遷移回來(lái)，對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)這一過(guò)程是透明的，不會(huì)影響任何系統(tǒng)服務(wù)的正常使用。

3 服務(wù)器虛擬化不足之處

    當(dāng)然世上不存在任何完美無(wú)缺的事物，再先進(jìn)的技術(shù)也會(huì)有它的不足之處，虛擬化技術(shù)也一樣。雖然有著諸多的優(yōu)點(diǎn)，但也不可不顧及到服務(wù)器虛擬化現(xiàn)存的不足之處：

    1)當(dāng)前仍缺少統(tǒng)一的虛擬化標(biāo)準(zhǔn)，虛擬化標(biāo)準(zhǔn)還需要大力發(fā)展，這將是一個(gè)長(zhǎng)期的，持續(xù)的過(guò)程，因而決定了虛擬化技術(shù)在企業(yè)中得到應(yīng)用也將會(huì)是一個(gè)較長(zhǎng)的過(guò)程；

    2)虛擬機(jī)技術(shù)的層面還有待提高，雖然目前在硬件虛擬化上已經(jīng)有了較為成熟的技術(shù)，但是在應(yīng)用程序的虛擬化方面仍有很大的提升空間，我們期待硬件級(jí)的虛擬化能夠和應(yīng)用級(jí)的虛擬化技術(shù)相互結(jié)合，相得益彰才能使服務(wù)器利用率最大化；

    3)盡管使用虛擬化技術(shù)可以帶來(lái)很多安全上的保障，但凡事沒(méi)有絕對(duì)，虛擬化也會(huì)有風(fēng)險(xiǎn)存在，例如將多個(gè)服務(wù)部署到同一物理服務(wù)器上，萬(wàn)一出現(xiàn)任何致命性的硬件故障還是會(huì)對(duì)其上的應(yīng)用有很大的影響，而這種威脅目前很難完美的得到解決，我們期待服務(wù)器遷移技術(shù)在將來(lái)能夠很好的解決這個(gè)問(wèn)題。

4 總結(jié)

    虛擬化應(yīng)用將在企業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施和日常運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮主導(dǎo)作用，無(wú)論是在服務(wù)器虛擬化還是在其他方面，虛擬化技術(shù)都將為企業(yè)信息化建設(shè)、IT基礎(chǔ)架構(gòu)部署、信息系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)和管理帶來(lái)革命性的變化�？傊�，虛擬化將會(huì)是信息化建設(shè)趨勢(shì)所在。盡管虛擬化技術(shù)還存在著不少問(wèn)題，但它所帶來(lái)的諸多好處和利益都讓廠商和用戶都為之著迷。因此可以肯定的是，在不久的將來(lái)，目前虛擬化中存在的諸多問(wèn)題都會(huì)得到很好的解決，服務(wù)器虛擬化將迎會(huì)有一個(gè)美好的未來(lái)。

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本文標(biāo)題：服務(wù)器虛擬化在信息化建設(shè)中的作用

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