隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，服務(wù)器的性能越來(lái)越強(qiáng)大。而應(yīng)用軟件對(duì)服務(wù)器性能的需求得到滿足后，服務(wù)器性能的提升對(duì)應(yīng)用軟件的處理效果已不是非常明顯。這就導(dǎo)致服務(wù)器的大部分性能沒有發(fā)揮出來(lái)，進(jìn)而產(chǎn)生能源、空間上的浪費(fèi)。通過服務(wù)器虛擬化技術(shù)，我們不僅可以提高服務(wù)器的利用率、降低能耗還可以縮短系統(tǒng)安裝配置的時(shí)間，從而為用戶提供高可靠性、高可用性、開放性、可動(dòng)態(tài)擴(kuò)展、易于管理和維護(hù)的優(yōu)質(zhì)訪問服務(wù)系統(tǒng)。

　　1、服務(wù)器虛擬技術(shù)概念

    服務(wù)器虛擬化(Server Virtualization)是指將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，在一臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行幾臺(tái)虛擬服務(wù)器，將CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O 等硬件變成可以動(dòng)態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡(jiǎn)化系統(tǒng)管理，讓服務(wù)器對(duì)業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力。通過這種技術(shù)，在一臺(tái)服務(wù)器上可以同時(shí)運(yùn)行Windows、NIX、Linux等操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了異構(gòu)系統(tǒng)的整合利用。

　　1.1 服務(wù)器虛擬化的優(yōu)點(diǎn)

　　1.1.1 提高了服務(wù)器的利用率。虛擬化技術(shù)避免了“一臺(tái)服務(wù)器、一個(gè)操作系統(tǒng)、一種應(yīng)用”的孤島模式。通過實(shí)踐，使用虛擬化技術(shù)后，Windows服務(wù)器的平均使用率可以從現(xiàn)在的10%左右提高到90%左右。

　　1.1.2 降低了數(shù)據(jù)中心的能耗。虛擬化技術(shù)減少了服務(wù)器的數(shù)量，減少了對(duì)電能的需求和發(fā)熱量，進(jìn)而減少了空調(diào)系統(tǒng)降溫的功耗。

　　1.1.3 簡(jiǎn)化了管理。通過虛擬化技術(shù)，一臺(tái)服務(wù)器可以承擔(dān)多臺(tái)服務(wù)器的應(yīng)用，可以更好的集約化地管理眾多虛擬服務(wù)器。

　　1.1.4 縮短了系統(tǒng)的部署時(shí)間。虛擬機(jī)的系統(tǒng)安裝比較簡(jiǎn)單，也可以通過虛擬平臺(tái)提供的工具直接克隆或間接從宿主機(jī)遷移，節(jié)省了大量的安裝配置時(shí)間，整個(gè)應(yīng)用服務(wù)的配置從原來(lái)的幾天縮短到幾個(gè)小時(shí)甚至幾分鐘。

　　1.2 服務(wù)器虛擬化平臺(tái)

　　服務(wù)器虛擬化可以分為：硬件虛擬化和軟件虛擬化。硬件虛擬化技術(shù)的特點(diǎn)是運(yùn)用動(dòng)態(tài)邏輯分區(qū)(LPAP)技術(shù)，將一個(gè)物理服務(wù)器分割為多個(gè)具有獨(dú)立CPU、內(nèi)存和I/O 資源的邏輯服務(wù)器(虛擬機(jī))，在各個(gè)虛擬機(jī)上安裝并獨(dú)立運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。目前，大部分新的CPU 都支持硬件虛擬化技術(shù)。軟件虛擬化技術(shù)是在實(shí)體主機(jī)的硬件和操作系統(tǒng)之間建立一個(gè)稱為虛擬機(jī)監(jiān)視器(Virtual Machine Monitor，VMM )的軟件監(jiān)控層，用來(lái)管理虛擬機(jī)與硬件的通信，從而在VMM 上可同時(shí)支持多個(gè)異構(gòu)操作系統(tǒng)。Vmware是目前主要的虛擬機(jī)軟件開發(fā)商之一，主要擁有3個(gè)具有代表性的產(chǎn)品：VMware Workstation，VM ware GSX (VM ware Server)和VMware ESX Server。其中VMware Workstation和VMware GSX Server都是基于Hosted結(jié)構(gòu)的虛擬機(jī)程序。Hosted結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是作為虛擬化技術(shù)核心的VMM 是一種運(yùn)行在Host OS(宿主操作系統(tǒng))之上，將VMware作為Host OS的一個(gè)應(yīng)用程序來(lái)運(yùn)行的結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)對(duì)Host OS的具有一定依賴性。而ESX Server則其本身就是一個(gè)操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠充分地讓Guest OS(虛擬操作系統(tǒng))使用硬件資源，脫離了Host OS的束縛，所以建立在ESXServer中的虛擬機(jī)的性能相對(duì)于Workstation和GSX Server要強(qiáng)大許多。

　　2、基于VMware虛擬軟件搭建ILAS服務(wù)器群

　　2.1 傳統(tǒng)ILAS服務(wù)器環(huán)境

　　ILAS(Integrated Library Automation System ，圖書館自動(dòng)化集成系統(tǒng))是文化部于1988年作為國(guó)家重點(diǎn)科技項(xiàng)目下達(dá)、由深圳圖書館承擔(dān)并組織開發(fā)出來(lái)的一套能適應(yīng)不同層次、多種規(guī)模、各種類型圖書館使用的圖書館自動(dòng)化集成系統(tǒng)。目前，普遍使用的是ILAS Ⅱ2.0版本，該版本的服務(wù)器端運(yùn)行在SCO UNIX 系統(tǒng)上。傳統(tǒng)上安裝配置ILAS服務(wù)器時(shí)，首先需要在服務(wù)器上安裝SC0 UNIX 系統(tǒng)，然后將ILAS服務(wù)器端上傳到UNIX 系統(tǒng)中進(jìn)行配置。這個(gè)過程中會(huì)遇到以下一些困難：①很多新的X86服務(wù)器已經(jīng)不再對(duì)SCO UNIX 5.0.7等較早的系統(tǒng)提供支持，使得安裝UNIX 系統(tǒng)時(shí)無(wú)法識(shí)別服務(wù)器的磁盤陣列卡。這樣就無(wú)法繼續(xù)安裝SCO UNIX5.0.7系統(tǒng)；② SCO UNIX 是商業(yè)產(chǎn)品，若要支持多CPU ，需要購(gòu)買SCO 的多CPU 許可證書。這樣導(dǎo)致無(wú)法充分發(fā)揮服務(wù)器的性能，而且成本進(jìn)一步提高。

　　2.2 基于VM ware Server軟件的ILAS服務(wù)器虛擬化

　　2.2.1 ILAS 系統(tǒng)及SCO UNIX 系統(tǒng)對(duì)硬件的需求。SCO UNIX 5.0.7操作系統(tǒng)對(duì)硬件的需求不高，其最低基本安裝需求：32MB內(nèi)存；600MB硬盤空問；X86平臺(tái)CPU，如：Intel Pentium 4，Xeon等。lEAS對(duì)硬件的需求也不高，一般的借還服務(wù)不需太多硬件資源。由此可知，搭建滿足基本需求的I—LAS服務(wù)器無(wú)需性能強(qiáng)大的服務(wù)器，不過為了在統(tǒng)計(jì)、檢索、數(shù)據(jù)庫(kù)備份和重組過程獲得較快速度，內(nèi)存最好還是要在512MB 以上，cPU 的頻率盡量在2.0G Hz以上，硬盤空間在50GB 以上。

　　2.2.2 ILAS服務(wù)器虛擬化方案。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，我們需要同時(shí)運(yùn)行3個(gè)虛擬ILAS服務(wù)器：①ILAS主服務(wù)器，主要為圖書館工作人員管理圖書書目和讀者的借還等功能；②ILAS備份服務(wù)器，與ILAS主服務(wù)器實(shí)現(xiàn)雙機(jī)互為備份；⑧ ILAS WEB檢索服務(wù)器，為讀者提供wEB OPAC 服務(wù)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上檢索、續(xù)借等功能。各個(gè)虛擬機(jī)的基本配置為：主ILAS服務(wù)器和備份服務(wù)器分配1GB內(nèi)存、50GB硬盤；為檢索服務(wù)器分配512MB內(nèi)存、5OGB硬盤。

　　2.2.3 虛擬主機(jī)的選型。虛擬主機(jī)的性能影響到虛擬子機(jī)的性能，所以虛擬主機(jī)的性能必須強(qiáng)大到可以滿足至少2臺(tái)虛擬子機(jī)同時(shí)運(yùn)行的需求。經(jīng)測(cè)試，建議CPU 為2個(gè)以上的多核CPU，內(nèi)存在4GB以上，硬盤在500GB 以上，兩個(gè)百兆千兆自適應(yīng)網(wǎng)卡。

　　2.2.4 虛擬主機(jī)系統(tǒng)安裝及虛擬軟件安裝配置。虛擬主機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，因此在虛擬主機(jī)上安裝W indows Server 2003企業(yè)版。虛擬軟件選用上述的VMware Server，其特點(diǎn)是容易部署、管理方便，而且這是個(gè)免費(fèi)軟件。

　　2.2.5 虛擬子機(jī)的配置及安裝SCO UNIX。為每一個(gè)虛擬機(jī)配置相應(yīng)的硬件資源，并安裝SCO U—NIX openserver 5.0.7操作系統(tǒng)。安裝完成后，需為它分配與工作客戶機(jī)同一網(wǎng)段的1P地址。

　　2.2.6 在虛擬子機(jī)上安裝配置ILAS服務(wù)器端。按照l(shuí)LAS 系統(tǒng)管理員手冊(cè)，安裝配置好ILAS服務(wù)器端。主服務(wù)器的數(shù)據(jù)定期打包并通過FTP發(fā)送到備份服務(wù)器。

　　3、虛擬化ILAS服務(wù)器效果評(píng)價(jià)

　　為了進(jìn)行對(duì)比，在相同配置的兩臺(tái)服務(wù)器上分別配置為虛擬主機(jī)和非虛擬的ILAS服務(wù)器，并運(yùn)行一周作為測(cè)試期。期問，通過客戶端進(jìn)行主要的操作，如：MARC數(shù)據(jù)的導(dǎo)入導(dǎo)出、書目查重、圖書編目、圖書統(tǒng)計(jì)、讀者管理、圖書借還、數(shù)據(jù)庫(kù)重組與壓縮重組、文件上傳與下載等。測(cè)試期間，通過win-dows平臺(tái)下的系統(tǒng)性能分析工具和UNIX 平臺(tái)下的sar命令，全面檢測(cè)服務(wù)器運(yùn)行參數(shù)：CPU 占用率、內(nèi)存使用率、網(wǎng)絡(luò)吞吐占用率。通過對(duì)比測(cè)試，可以發(fā)現(xiàn)虛擬機(jī)的優(yōu)勢(shì)。

　　3.1 顯著的資源利用率

　　在虛擬主機(jī)中同時(shí)運(yùn)行3個(gè)虛擬子機(jī)，CPU 利用率在6%左右，高峰時(shí)能達(dá)到2O% 。而只安裝了一個(gè)SCO UNIX操作系統(tǒng)的服務(wù)器，CPU 的利用率一般在1～2% ，最高時(shí)可達(dá)10%左右，顯然虛擬環(huán)境的CPU 平均利用率比非虛擬環(huán)境下高得多。

　　3.2 較好的管理便捷性

　　將多個(gè)ILAS服務(wù)器虛擬化后集中管理，不僅可以節(jié)省服務(wù)器配置時(shí)間，而且可以利用VM wareserver下的快照功能可以方便地備份和遷移虛擬機(jī)。

　　3.3 節(jié)能降耗

　　實(shí)現(xiàn)上述ILAS服務(wù)器集群方案，在非虛擬環(huán)境下需要3臺(tái)服務(wù)器，而虛擬環(huán)境下只需一臺(tái)即可。減少了服務(wù)器的數(shù)量，不僅降低了能耗，還可以節(jié)省空間，增大服務(wù)器的密度。因此空調(diào)控制溫度的效能提高了，也達(dá)到了節(jié)能的效果。

　　4、虛擬主機(jī)的管理要點(diǎn)

　　4.1 虛擬主機(jī)操作系統(tǒng)(Host OS)穩(wěn)定和安全

　　虛擬主機(jī)的穩(wěn)定與安全關(guān)系到虛擬子機(jī)的正常運(yùn)行，為此可以在虛擬主機(jī)上關(guān)閉與虛擬服務(wù)無(wú)關(guān)的服務(wù)進(jìn)程，關(guān)閉不需要的網(wǎng)絡(luò)端口，管理好虛擬主機(jī)的管理賬號(hào)和密碼，更新系統(tǒng)補(bǔ)丁等安全措施。

　　4.2 虛擬主機(jī)硬件溫度監(jiān)控

　　在虛擬主機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多臺(tái)虛擬子機(jī)，必然導(dǎo)致CPU、內(nèi)存、硬盤等硬件資源使用率的大幅提升，導(dǎo)致這些硬件的溫度升高。如果這些硬件一直在高溫狀態(tài)下工作，不僅會(huì)影響服務(wù)器的穩(wěn)定，導(dǎo)致死機(jī)、藍(lán)屏，甚至燒毀CPU 等硬件。所以，必須制定針對(duì)虛擬主機(jī)的降溫方案。如：改進(jìn)服務(wù)器的風(fēng)道，把空調(diào)的冷風(fēng)直接導(dǎo)人服務(wù)器，有條件的話還可以把服務(wù)器的風(fēng)冷降溫方式改造成水冷方式，同時(shí)開啟服務(wù)器的溫度監(jiān)控和報(bào)警。

　　5、結(jié)束語(yǔ)

　　通過在高性能的服務(wù)器上虛擬化ILAS 服務(wù)器，不僅簡(jiǎn)化了ILAS 服務(wù)器的配置和管理，減少了能耗，還可以為圖書館節(jié)約服務(wù)器的購(gòu)置費(fèi)用。目前，大部分的虛擬化方案都是基于軟件虛擬化技術(shù)，它的缺點(diǎn)是虛擬軟件會(huì)占用一部分硬件資源。隨著硬件虛擬化技術(shù)的進(jìn)步和硬件對(duì)虛擬技術(shù)的支持越來(lái)越好，虛擬主機(jī)的虛擬性能將得到極大提升。當(dāng)然，目前的虛擬技術(shù)不是完美的，在應(yīng)用前應(yīng)該分析哪些服務(wù)器需要虛擬化，所用的服務(wù)器是否支持虛擬技術(shù)。

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本文標(biāo)題：服務(wù)器虛擬技術(shù)在ILAS服務(wù)器管理與維護(hù)中的應(yīng)用

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