李林娜,郭 蘭,楊 鴿（華北理工大學冀唐學院,河北 唐山 063300）

服務器虛擬化技術在高校中的應用探討

李林娜,郭 蘭,楊 鴿
（華北理工大學冀唐學院,河北 唐山 063300）

摘 要：本文首先介紹了服務器虛擬化的概念和發(fā)展歷程，然后敘述了服務器虛擬化技術應用的優(yōu)勢，最后以某高校為例，講述了服務器虛擬化在一卡通系統(tǒng)和服務器集群在高校機房統(tǒng)一管理中的應用。

關鍵詞：一卡通;虛擬化;服務器

1　服務器虛擬化

虛擬化（Virtualization）技術是指將計算機的物理資源如CPU、內存和磁盤空間等進行統(tǒng)一整合，通過虛擬軟件對運行的計算機程序進行按需分配，達到資源利用最大化的解決方案。

1.1 虛擬化技術的發(fā)展經歷了四個歷程

（1）虛擬化0.5時代：這個時期主要是將物理設備集中利用以增強服務器處理能力。

（2）虛擬化1.0時代：這一階段主要是將設備進行動態(tài)集中和資源共享的時代。

（3）虛擬化2.0時代：可以實現(xiàn)服務器的負載均衡、自動備份和災難性恢復等。

（4）虛擬化3.0時代：具有服務導向功能，可進行自動控制和基于策略的成本控制功能，更加趨向于資源控制自動化。

縱觀虛擬化的整個發(fā)展過程，歸根結底是為了充分的利用IT資源和節(jié)約投入成本，其實我們可以將虛擬化看成一種重新布置和調配資源的方法，將硬件、網絡和資源隔離開，統(tǒng)一分布成不同的層次，打破傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)、服務器和客戶端的劃分，實現(xiàn)集中管理和動態(tài)分配，這對于應用服務眾多的高校來說具有重要意義。

1.2 虛擬化的方式多種多樣，主要包括以下幾種

（1）硬件虛擬化：就是用虛擬機軟件安裝在計算機操作系統(tǒng)上，將一臺或多臺計算機虛擬為一臺或多臺計算機，然后在此虛擬計算機里安裝操作系統(tǒng)和其他應用程序，應用最多的虛擬軟件是VMware，因為有基礎系統(tǒng)和虛擬系統(tǒng)，所以對硬件資源有一定的損耗。

（2）操作系統(tǒng)虛擬化：操作系統(tǒng)虛擬化是以一個操作系統(tǒng)為樣本，虛擬出多個操作系統(tǒng)，所有系統(tǒng)跟樣本系統(tǒng)一致，進行基礎應用程序配置時比較靈活，只需要對樣本機進行更改就可以很方便的實現(xiàn)所有虛擬機的更新，同時這種虛擬化方式對硬件資源的損耗也較低，但是具有一定的局限性，如無法虛擬出不同類型的操作系統(tǒng)等。

（3）應用程序虛擬化：這種虛擬化方式多見于個人應用，僅對單個或者多個關鍵程序進行虛擬化備份，如注冊表、關鍵的業(yè)務程序或者數(shù)據(jù)庫等。這種虛擬化方式不受操作系統(tǒng)限制，只需要將備份軟件放置到虛擬操作系統(tǒng)便可使用，方便靈活。

2　服務器虛擬化優(yōu)勢

（1）節(jié)約成本。傳統(tǒng)的服務器應用通常是一臺服務器只提供一套服務程序，然而面對數(shù)量逐步增多的服務程序應用，尤其是高校中各種系統(tǒng)正在逐步完善，如果還是采取這樣的應用方式，勢必會增加服務器的數(shù)量，增加機房和網絡線路的負擔，加大了投入成本。虛擬化技術完全打破了這一傳統(tǒng)，利用虛擬機將多臺服務器串聯(lián)，通過虛擬機監(jiān)視器監(jiān)控系統(tǒng)空閑資源，統(tǒng)一分配，這就直接減少了服務器的投入成本，同時緩解了機房的電力負荷和制冷的負擔。

（2）可以提高服務性能，增強服務的可靠性。虛擬機在分布式的資源管理和集中調度過程中可以保證程序占用資源的可靠性，當程序運行所需資源或所占用服務器的處理器、內存和磁盤突發(fā)故障時，虛擬機會立即分配其他備用服務器資源為該程序使用，保證程序正常運行，使得服務器的流暢性得到保障。

3　服務器虛擬化在高校中的應用

高校一卡通系統(tǒng)是收集和處理各種數(shù)據(jù)信息并進行信息共享的重要平臺，系統(tǒng)龐大而復雜，需要完成的功能和同時處理的事務比較繁瑣，因此需要多臺性能非常良好的服務器來同時完成程序的運行。以某高校一卡通項目為例，該校共有在校生10000人，教師及其他工作人員500人，持卡人數(shù)在10000左右，一卡通系統(tǒng)終端設備800臺。一卡通系統(tǒng)中心服務器主要處理財務賬目和學生自助服務，由三臺性能良好的服務器和一臺虛擬管理機組成，虛擬機將這一套服務器統(tǒng)一整合后劃分為8個虛擬平臺，分別用于處理5個子系統(tǒng)和3個虛擬備用平臺，其中用于核心服務的虛擬平臺機配備1 顆CPU，8G內存和1T存儲空間，其余五個子系統(tǒng)分配2顆CPU，20G內存和2T的存儲空間。此系統(tǒng)采用SOA松耦合技術以保證系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和可擴展性，使得虛擬系統(tǒng)更容易維護，伸縮性更強。

通常情況下，高校信息管理部門會將所有服務器統(tǒng)一放置在中心機房，對各部門信息管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一搭建并分配網絡地址，隨著系統(tǒng)的不斷增多，服務器數(shù)量也在不斷增加，這就導致了服務器機房電力消耗和制冷裝備負荷增加，機房壓力不斷加大，而服務器虛擬化技術可以完美的解決這一問題。信息管理部門可以將所有服務器進行統(tǒng)一放置，通過虛擬機將所有服務器連接，分成若干等級和性能的虛擬平臺，對各部門信息管理系統(tǒng)按需分配虛擬平臺，為了增強對服務器的控制和管理，一般需要一臺虛擬機做Virtual Center服務器用來對多臺ESX Server服務器進行備份、文件遷移、控制管理和虛擬機的分配建立的操作。管理員可以通過網絡訪問Virtual Center服務器進行操作維護，對于網絡訪問量較小、功能比較簡單的系統(tǒng)可以分配較少的CPU資源、內存和系統(tǒng)存儲，對于功能比較復雜和網絡訪問較多的系統(tǒng)可以適當增加服務器資源的分配。

4　結語

服務器虛擬化的實施效果主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）提高服務器的利用率，避免了一個管理系統(tǒng)配置一個操作系統(tǒng)和一臺服務器的模式。（2）整合了異構資源，虛擬機平臺通常支持多種操作系統(tǒng)，規(guī)避了系統(tǒng)升級或配置時的不兼容問題。（3）縮短了服務器部署時間，可以直接通過虛擬管理機克隆虛擬平臺，節(jié)省了大量的安裝操作系統(tǒng)和配置網絡參數(shù)的時間。（4）增強了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免了系統(tǒng)運行的意外中斷情況。綜上所述，服務器虛擬化技術對于高校的服務器應用具有重要意義，相信這一技術在高校會得到更為廣泛的應用。

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