虚拟服务器虚拟化技术在企业信息化中的应用

服务器虚拟化技术

在企业信息化中的应用

摘要

随着企业信息化建设步伐的加快目前分散于数据机房中的服务器数量不断增加,数据大量集中将无法了解服务器的负荷情况,无法调整负荷,难以充分利用服务器资源。本文将从服务器虚拟化的角度探讨服务器CPU、 内存、硬盘等资源根据应用负荷进行动态分配。改善硬件资源利用率降低硬件采购和管理成本,改善灾难恢复和业务持续性。

关键词

资源动态调度虚拟化

引言

虚拟化的概念在20 世纪60 年代首次出现,利用它可以对属于稀有而昂贵资源的大型机硬件进行分区。虚拟化技术又在小型机上进行了应用,如BM、H P的小型机把一台小型机虚拟成几台小型机使用。随着时间的推移,微型计算机和X8 服务器不断发展,可提供更有效、更经济的方法来分配处理能力。因此到20世纪80年代虚拟技术已不再广泛使用。到了20世纪90年代研究人员开始探索如何利用虚拟化解决与廉价硬件激增相关的一些问题,例如,利

用率不足、管理成本不断攀升和易受攻击等。虚拟化技术再次得到了广泛认可,作为一项新技术领域被研究了。为此,x  平台上虚拟化技术的出现首次向人们展示了虚拟化应用的广阔前景,因为x86平台可以提供便宜的、高性能和高可靠的服务器群可以将物理服务虚拟化。

一虚拟化技术概述

在计算领域 虚拟化是一个宽泛的术语指的是对计算机资源的抽象,本质上讲是一种方法,是指从逻辑角度而不是物理角度来对资源进行配置,是从单一的逻辑角度来看待不同的物理资源的方法。虚拟化对其用户,不管是应用程序还是终端用户 隐去计算资源的物理特性呈现为一个物理的资源表现为多个虚拟资源,或多个物理资源表现为一个单一的虚拟资源。也就是说虚拟化的对象是各种各样的计算资源,经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了具体的硬件实现细节,用户可以在虚拟化中实现真实计算环境中的部分或全部功能。

虚拟化技术常用的大致分类

(  )基础设备虚拟化。包括网络虚拟化、存储虚拟化等作为支撑计算环境的基础设施。网络虚拟化是指将网络的硬件和软件资源进行整合向用户提供虚拟网络连接的技术,例如现在成熟的LA N 技术和VPN技术等。存储虚拟化是指为物理存储设备提供一个逻辑视图,通过这个视图的统一逻辑接口来访问被整合的存储硬件资源的技术,

例如广泛使用的RAID 技术、 S A N 、 A S技术等。

 )系统虚拟化技术。这里主要指服务器虚拟化,它是被广泛接受和认识的一种虚拟化技术,通过虚拟化可以实现操作系统和物理计算机的分离使得在一台物理计算机上可以同时安装和运行一个或多个虚拟的客户机操作系统Gue s  OS实例。在这种虚拟化技术的背后,其核心是虚拟化平台(Hye viso )的概念。虚拟化平台负责对虚拟机提供硬件资源抽象和虚拟机的管理为客户机操作系统提供虚拟硬件运行环境。根据虚拟化平台的运行方式,又可分为寄宿型虚拟化和原生型虚拟化。寄宿型虚拟化的虚拟化平台表现形式为运行在宿主操作系统(Hst OS)之上的应用程序,利用宿主操作系统的功能来实际硬件资源的抽象和虚拟机的管理,而原生型虚拟化的虚拟化平台表现形式则是直接运行在硬件平台之上不需要宿主操作系统的支持。

二虚拟化技术原理

所有的I设备,不管是C、服务器还是存储,都有一个共同点:它们被设计用来完成一组特定的指令。这些指令组成一个指令集。对于虚拟技术而言,“虚拟”实际上就是指的虚拟这些指令集。 虚拟机有许多不同的类型,但是它们有一个共同的主题就是模拟一个指令集的概念。每个虚拟机都有一个用户可以访问的指令集。虚拟机把这些虚拟指令“映射”到计算机的实际指令集。

三、虚拟化技术的类型

虚拟化技术之所以会被广泛的采用都有其应用背景,当前虚拟化技术大致看来主要有以下几种类型:拆分、整合、迁移。

拆分

某台计算机性能较高,而工作负荷小资源没有得到充分利用。这种情况适用于拆分虚拟技术可以将这台计算机拆分为逻辑上的多台计算机,同时供多个用户使用。这样可以使此服务器的硬件资源得到充分的利用。

适用面性能较好的大型机、小型机或服务器。

 目的:提高计算机的资源利用率。

拆分形式的虚拟化示意图如下

整合

当前有大量性能一般的计算机,但在气象预报、地质分析等领域,数据计算往往需要性能极高的计算机此时可应用虚拟整合技术,将大量性能一般的计算机整合为一台计算机,以满足客户对整体性能的要求。

适用面:性能一般的计算机目的通过整合,获得高性能,满足特定数据计算要求。

整合形式的虚拟化示意图如下:

迁移

 、将一台逻辑服务器中的闲置的一部分资源动态的加入到另一台逻辑服务器中,提高另一方的性能。

2、通过网络将本地资源供远程计算机使用。indw下的共享目录,Linu下的S等,还包括远程桌面等等。目的:实现资源共

享,实现跨系统平台应用等。

迁移形式的虚拟化示意图如下

四、虚拟化的实现形式

硬件虚拟化不需要操作系统支持,可直接实现对硬件资源进行划分,任一分区内的操作系统和硬件故障不影响其他分区。

逻辑虚拟化

不需要操作系统支持。在系统硬件和操作系统之间以软件和固件的形式存在,任一分区的操作系统故障不影响其他分区。

相对硬件虚拟模式而言逻辑虚拟模式会占用一定比例的系统资源。目前大型主机的虚拟效率一般在95%以上虚拟化损耗大约为2%~3AIX和P-UX上的虚拟效率在0以上,虚拟化损耗约为5%;而x8 架构上的虚拟效率则在80%左右,虚拟化损耗大约为0%。

软件虚拟化

需要主操作系统支持。在主操作系统上运行一个虚拟层软件,可以安装多种客户操作系统,任何一个客户系统的故障不影响其他用户的操作系统代表:

应用虚拟化

需要主操作系统支持。在单一操作系统上使用,在操作系统和应

用之间运行虚拟层任何一个应用包的故障不影响其他软件包。

虚拟化的实现形式的对比

六、服务器虚拟化的优势

 、维护运行在早期操作系统上的业务应用

对于某些早期操作系统,发行厂商已经停止了系统的维护,不再支持新的硬件平台,而重写运行在这些系统上的业务应用又不现实。为此,可以将这些系统迁移到新硬件平台上运行的虚拟系统上,实现业务