1 引言
虛擬化(virtualization)是指計算系統(tǒng)在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實的基礎(chǔ)上運行，是采用軟硬件分區(qū)、聚合、部分或完全模擬、分時復(fù)用等方法來管理計算資源、構(gòu)造一個或多個計算環(huán)境的技術(shù)。虛擬化技術(shù)既能夠屏蔽底層復(fù)雜多樣的物理環(huán)境，又能夠為用戶提供可配置的使用環(huán)境，是一個為了簡化管理，優(yōu)化資源分配使用的解決方案。從而成為工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的研究熱點，特別是在2006年，由google提出以網(wǎng)格計算(Grid Computing)、分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)網(wǎng)絡(luò)存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(LOAd Balance)等傳統(tǒng)計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的云計算概念，迅速以其安全、便利、 數(shù)據(jù)共享等特點立即受到了業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。虛擬化作為其基礎(chǔ)技術(shù)也得到快速的發(fā)展，在虛擬化技術(shù)的應(yīng)用產(chǎn)品不斷豐富，為我們實施虛擬化提供了前提條件。但我們也必須承認，虛擬化技術(shù)體系架構(gòu)區(qū)別于傳統(tǒng)信息系統(tǒng)的體系架構(gòu)，它具有物理服務(wù)器資源高度整合，資源共享，系統(tǒng)靈活等諸多方面的好處，同時也給我們的系統(tǒng)建設(shè)，安全防護以及運維管理帶來了挑戰(zhàn)，本文主要探討如何利用虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心的思路，使企業(yè)能更好的享受虛擬化技術(shù)所帶來的便利性，減少新技術(shù)可能帶來的風險。
2 利用虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心的總體思路
業(yè)界針對IT基礎(chǔ)架構(gòu)整合優(yōu)化的最佳實踐包括幾個部分:整合、虛擬化、自動部署，通過系統(tǒng)虛擬化，消除資源物理邊界，提升資源利用率。
2.1 系統(tǒng)整合
在進行數(shù)據(jù)中心建設(shè)的實施過程中，遵循“物理集中、系統(tǒng)整合、優(yōu)化管理”的實施路線。在系統(tǒng)整合階段，主要考慮服務(wù)器整合、存儲整合、整合效率評估評估等幾個方面的工作，通過整合使得系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺集中化，并進一步實施統(tǒng)一集中的系統(tǒng)運維管理平臺，系統(tǒng)集中監(jiān)控平臺等有效的降低基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜度，并通過統(tǒng)一的管理平臺等手段，降低對數(shù)據(jù)中心維護人力資源的需求，提升業(yè)務(wù)彈性，降低運行成本。
對于現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的整合，則考慮的問題更多是信息系統(tǒng)集中方案，系統(tǒng)遷移方面的問題，同時，要考慮建設(shè)所需要的各類物理設(shè)備，包括主機，擴展柜，存儲，光纖交換機以及KVM等設(shè)備的用電量需求，將其合理的分布到不同的機柜中，還需要充分考慮對于業(yè)務(wù)影響最小，系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)遷移的最佳方案，以確保業(yè)務(wù)的正常運行。
2.2 虛擬化關(guān)鍵技術(shù)的選擇
針對X86平臺和UNIX操作系統(tǒng)平臺，不同的IT廠商提供了相應(yīng)的解決方案，UNIX主機廠商包括IBM，ORACLE SUN和HP 等，都針對各自的UNIX平臺主機提出了相應(yīng)的解決方案，以IBM 的虛擬化技術(shù)PowerVM為出發(fā)點，分析在UNIX平臺下主機虛擬化的關(guān)鍵技術(shù)如下:
(1)動態(tài)邏輯分區(qū)技術(shù):將一個物理服務(wù)器劃分成多個邏輯分區(qū)，每個邏輯分區(qū)之間是相互隔離的，并且每個分區(qū)運行獨立的操作系統(tǒng)，一臺物理服務(wù)器上支持多種操作系統(tǒng)。
(2)微分區(qū)技術(shù):是對動態(tài)邏輯分區(qū)技術(shù)的增強，支持將一個物理的CPU分成多份，如將一顆物理CPU劃分為10份。
(3)虛擬I/O服務(wù)器(即VIOS):通過統(tǒng)一管理物理的共享磁盤適配器、共享網(wǎng)絡(luò)適配器等，給VIOS下聯(lián)的Client分區(qū)提供共享的以太網(wǎng)絡(luò)供分區(qū)與外部的通訊，同時，多個分區(qū)可以使用相同和不同的物理硬盤，更少的用各類適配器和線纜，減少物理開銷并節(jié)省配置時間。
(4)動態(tài)分區(qū)遷移技術(shù):針對所有I/O都通過VIOS分配的分區(qū)，可以將整個邏輯分區(qū)在運行時從一個系統(tǒng)遷移至另一個系統(tǒng)，遷移包括了操作系統(tǒng)在內(nèi)的整個分區(qū)。
(5)虛擬機管理平臺:該平臺對虛擬機的基本操作，系統(tǒng)狀態(tài)進行監(jiān)控同時 可以對映像進行生命周期的管理。
目前基于X86平臺虛擬化解決方案主要來自微軟和VMware兩家軟件廠商。以VMware的虛擬化解決方案為例，分析基于X86平臺的虛擬化解決方案，主要有以下幾方面:
(1)物理服務(wù)器資源的虛擬化:這是配置在物理服務(wù)其上運行的虛擬化層，它將處理器、內(nèi)存、存儲和資源虛擬化為多個虛擬機。
(2)虛擬化管理:可以集中配置，管理多個虛擬化節(jié)點，提供基本的數(shù)據(jù)中心服務(wù)，比如訪問控制，性能監(jiān)控以及報警等功能。
(3)虛擬機遷移技術(shù):可以將在線運行的虛擬機從以太無力服務(wù)器遷移到另一臺物理服務(wù)器，在遷移的同時保持零停機時間，連續(xù)的服務(wù)可用性以及事物處理的完整性。
綜上所述，無論是在UNIX平臺還是在X86平臺的虛擬化方面，目前有相對成熟的解決方案，能滿足不同的虛擬需求，但同時要考慮的是，在打破物理邊界后，系統(tǒng)共享使用，系統(tǒng)之間的資源爭用問題需要仔細考慮�？梢詮囊韵聨讉�方面考慮對于虛擬化技術(shù)的選型:
(1)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的操作系統(tǒng)平臺需求，不同的操作系統(tǒng)平臺的需求直接影響到虛擬化技術(shù)的選型。
(2)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的重要程度選擇虛擬化技術(shù):企業(yè)有支持業(yè)務(wù)運行，辦公管理，運維支持等多方面的信息系統(tǒng)，比如，事先根據(jù)系統(tǒng)的重要性劃分等級，系統(tǒng)的重要性包括系統(tǒng)業(yè)務(wù)對于企業(yè)的影響級別，系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性，系統(tǒng)業(yè)務(wù)連續(xù)性要求，以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)重要程度等多個方面定義系統(tǒng)的級別;再根據(jù)系統(tǒng)運行的經(jīng)驗，IT運行相關(guān)標準和規(guī)范，行業(yè)內(nèi)最佳實踐等方面，適當選擇相應(yīng)的虛擬化技術(shù)，比如，重要性最高的系統(tǒng)，其數(shù)據(jù)的敏感性，系統(tǒng)邊界要起非常清晰的系統(tǒng)，可以考慮獨占整個物理設(shè)備，重要級別低的可以適當?shù)倪x用資源獨享的分區(qū)或者共享資源的分區(qū)等等。同時適當?shù)倪x擇相應(yīng)的系統(tǒng)保護反感，如虛擬機的動態(tài)遷移技術(shù)，HA技術(shù)等等。
(3)根據(jù)企業(yè)的實施經(jīng)驗對新技術(shù)進行嘗試性使用。從安全的角度出發(fā)，在使用虛擬化等新技術(shù)時，可以考慮在系統(tǒng)安全級別較低的系統(tǒng)或者測試中心，災(zāi)備環(huán)境上實施，并通過實施進一步制定相應(yīng)的規(guī)章制度和標準，進而逐步將虛擬化技術(shù)推廣到其他信息系統(tǒng)。
2.3 利用虛擬化技術(shù)建設(shè)數(shù)據(jù)中心方案設(shè)計
在選定了相應(yīng)的虛擬化技術(shù)后，需要根據(jù)實際需求對數(shù)據(jù)中心建設(shè)方案進行總體設(shè)計，包括:
(1)針對不同平臺主機資源的劃分。根據(jù)系統(tǒng)對于主機資源的需求，合理劃分，針對一級(重要)信息系統(tǒng)，對資源的使用采用獨占式的，以確保系統(tǒng)正常運行的資源需求，避免出現(xiàn)資源爭用以及資源爭用可能帶來的業(yè)務(wù)連續(xù)性的問題。同時針對此類信息系統(tǒng)還可以采用HA等技術(shù)與虛擬化技術(shù)同時使用，以確保系統(tǒng)的可用性�？梢詫⒅匾畔⑾到y(tǒng)與一般信息系統(tǒng)部署在同一物理平臺，實現(xiàn)資源靈活調(diào)度。
(2)SAN實施方案規(guī)劃。 主機資源需要通過SAN交換機連接到存儲，通過對SAN交換機端口合理的劃分，能實現(xiàn)數(shù)據(jù)線路的冗余，提高可用性。
(3)確定數(shù)據(jù)中心的物理拓撲圖，邏輯拓撲，機柜資源的分配方案，電源分配方案以及單臺主機適配器資源的劃分效果圖等等，確保實施方案的完整性。
(4)確定虛擬化資源的監(jiān)控管理方案。
(5)確定實施步驟，測試方案，系統(tǒng)遷移方案。
3 后記
虛擬化技術(shù)能給我們數(shù)據(jù)中心的建設(shè)帶來相應(yīng)的好處，如通過資源的共享提高系統(tǒng)靈活度，降低數(shù)據(jù)中心建設(shè)和采購以及系統(tǒng)運維成本，同時可用簡化管理。但是在實施前關(guān)于技術(shù)方案的選擇，系統(tǒng)的規(guī)劃等等多方面也奠定了數(shù)據(jù)中心實施是否成功的基礎(chǔ)。因此，在建設(shè)初期對數(shù)據(jù)中心進行詳細的規(guī)劃，確定實施路線圖，有助于企業(yè)在虛擬化實施方面取得成功。
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本文標題：探討利用虛擬化技術(shù)建設(shè)數(shù)據(jù)中心的思路
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