摘要：由于虚拟化技术已经成熟，随着中文版VMware基础架构虚拟化套件的出现，使用虚拟化技术已经不再神秘。近年来高校信息化建设再次投入时，也开始注意到虚拟化技术的使用价值，用来帮助升级和管理他们的IT基础架构并提升其安全性。

　　虚拟化是指计算元件在虚拟的基础上而不是真实的基础上运行。虚拟化技术可以扩大硬件的容量，简化软件的重新配置过程。CPU的虚拟化技术可以单CPU模拟多CPU并行，允许一个平台同时运行多个操作系统，并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响，从而显著提高计算机的工作效率。
　　
　　简单的说，服务器的虚拟化是指把服务器的硬件资源虚拟化成资源池(如CPU、内存等)，以虚拟机的形式对外提供应用的运行平台。
　　
　　进一步说，虚拟化对传统的实体机而言，有三个方面突破了传统的模式：
　　
　　第一，它是一个抽象层，它将物理硬件与操作系统分开，从而提供更高的IT资源利用率和灵活性。
　　
　　第二，虚拟化允许具有不同操作系统的多个虚拟机在同一实体机上独立并行运行。每个虚拟机都有自己的一套虚拟硬件(例如RAM、CPU、网卡等)，可以在这些硬件中加载操作系统和应用程序。无论实际采用了什么物理硬件组件，操作系统都将它们视为一组一致标准化的硬件。
　　
　　第三，虚拟机封装在文件中，因此可以快速对其进行保存、复制和部署。可在几秒钟内将整个系统(完全配置的应用程序、操作系统、BIOS和虚拟硬件)从一台物理服务器移至另一台物理服务器，以实现零停机维护和连续的工作负载整合。
　　
　　服务器虚拟化节约了电能和硬件开支，但同时带来了管理问题。越来越多的软件可以帮助解决这一问题。
　　
　　当前服务器硬件平台现状和面临的问题
　　
　　1.服务器的利用率低。现在机房内运行的大部分机器的利用率都非常低，由于一台服务器只能有一个操作系统，受系统和软件开发平台的限制，CPU、内存、硬盘空间的资源利用率不超过15%，大量的系统资源被闲置。
　　
　　2.可管理性差。首先是可用性低，除个别系统做了服务器集群外，几乎每个应用服务器都是单机，如果哪台服务器出现故障，相对应的业务也将中断。其次是系统维护、升级和扩容时需要停机进行，也将造成应用中断，其中包括学校的一些重要业务系统，一旦中断服务影响很大。
　　
　　3.兼容性差。系统和应用迁移到其他服务器，需要和旧系统兼容的系统。新的软件包括操作系统和应用软件无法运行在老的硬件平台，而老的代码有时候也很难移植到新的硬件平台上。例如：学校门户网站，以ASP为开发平台，安装在Windows2000Server操作系统上，几年下来，开发了许多应用，最新的一些应用又以ASP高版本、JSP、JAVA等为开发平台，安装在Windows2003Server操作系统上，不仅互不兼容，而且还由几家公司分别开发。为节省时间、物力和保持网站持续的服务，只能用增加服务器方法来解决。
　　
　　4.服务器和存储购置成本高，维护成本递增，也不得不考虑。随着服务器数量增加，每年要支出高额购置费用不说，还有一半服务器已经过三年保修期，部件逐渐进入老化期，维护、维修预算费用也逐年增加。
　　
　　在数据中心开展虚拟化的益处是：由于虚拟机器比标准硬件的配置速度快，可以将数百个虚拟机放在十几台物理服务器上运行，在提高效率的同时节约了电能和硬件支出。但是，由于有的公司虚拟化规模过大，开展速度过快，管理问题便很快凸现。最大的问题是：用户不清楚某一应用软件与其他应用软件之间会不会发生硬件和存储资源的冲突。而这将影响企业的IT的能力，同时影响服务水平。
　　
　　为了缓解这一问题，专家建议用户使用平衡工作量和应用软件服务水平管理的工具，如Akorri公司新推出的BalancePoint。BalancePoint可以显示出某一特定的虚拟机什么时间以及为什么性能没达到标准;基于这一数据，用户可以将工作量进行再次分配以提高效率。这一工具可从VMware和存储区域网络(SAN)的角度进行绩效分析，从而避免了虚拟机因为资源分配不平衡而出现问题。
　　
　　IDC的分析师Elliot说，几乎所有开展服务器虚拟化的公司都将遇到管理问题，其中就包括工作量平衡以及“虚拟机扩张”和灾难恢复计划的问题。VMware的工具以及越来越多的第三方供应商提供的产品可帮助解决这一问题。
　　
　　具体实施及注意问题：
　　
　　1.硬件准备
　　
　　(1)三台I/O性能方面强大，内存容量大的PC服务器，我们采用的型号为IBM_X3850，支持4路CPU高端服务器，配置2个4核英特尔至强处理器，32G内存，5块173GSAS15K硬盘，RAID5，用于安装ESXServer3.5虚拟机的操作系统，每台实体机上可根据应用的大小，根据服务器配置，可重新安装配置或从实体机中迁移8～13个客户操作系统带应用的平台。
　　
　　(2)一套DELLNX1950IPSAN/NAS存储系统，容量6T，用于虚拟机的共享存储。
　　
　　(3)一台普通的商用PC机，用作客户管理机。安装VirtualCenter2.5和ESXserver3.5的License，可在MSWindows界面下，管理虚拟机和客户操作系统。
　　
　　2.将实体服务器迁移到虚拟机
　　
　　(1)使用VMwareConverterEnterprise4软件，可将实体机迁移到虚拟机，迁移成功后，在正式投入使用之前，让它在虚拟机试运行一段时间，要对CPU、内存等负载情况进行严格的测试，必要时可调整CPU、内存和硬盘存储空间，确保系统的可靠性与可用性。
　　
　　(2)我们从负载最小的应用平台做起，顺序是：杀毒服务器、Web服务器、文件和邮件服务器、SQLServer服务器。例如：从实体机瑞星杀毒服务器开始，然后再迁移第二台服务器，学校Web服务器，依次类推，直至全部迁移。在迁移过程中我们可以及时掌握虚拟机的压力。同时在试运行阶段我们暂时保留被迁移的实体机，一旦发生问题无法逆转，可以再切换回去。
　　
　　(3)实体机整体迁移时，在百兆网络环境迁移时，每小时约传输10G数据，在千兆网络迁移时每小时约传输40G数据。如果虚拟机和实体机之间直连用双绞线连接迁移，每小时约传输80G数据，可以实现高速迁移。
　　
　　3.在实现ESX的HA注意的问题
　　
　　(1)只针对ESX服务器，而不能针对VM(虚拟机)，不能一个VM(虚拟机)出问题了，再换到另外ESX服务器上。
　　
　　(2)所有VM(虚拟机)必须放到共享储存上，以保证使用包括动态迁移等高级特性。
　　
　　(3)假如有多台ESX服务器，如果一台ESX服务器出问题了，上面的VM(虚拟机)根据资源的使用情况，调整到另外几台ESX上的话，那么就要用到DRS功能。
　　
　　4.灾难管理
　　
　　Gartner的数据显示，70%到75%为企业x86服务器进行虚拟化的客户也利用虚拟化来进行灾难恢复。他们依靠VMotion来进行服务器转移，将停机时间大大缩短。
　　
　　GenesisMultimedia公司(一家独立主机公司)的CEOMiller采用VMotion来增加正常运行时间，同时提高了企业虚拟机的可靠性。其企业的虚拟环境为：三台物理服务器运行55台虚拟机，采用VMotion来进行虚拟机迁移。但是，管理这些虚拟机器却不是件容易的事。初次进行转移是为了整合用于网络主机存放的12台服务器，以及两台用于运行数据系统的大型主机。但是，实现运行中虚拟机转移、安装补丁和BIOS升级很困难。作为基础架构的供应商，Genesis必须提供高水平服务。因此，及时进行升级非常关键。在没有Vmotion和DRS的情况下开展这一工作是根本不可能的。
　　
　　附加工具通过监控虚拟机的数目和所在服务器，可以帮助处理“虚拟机无序扩张”的问题。
　　
　　Gartner公司的调查主管Haight说：“这似乎具有讽刺意味：虚拟机的优点是实现了资源优化，但是却导致了运行混乱。”几乎他的所有客户都被这一问题困扰。
　　
　　SDDPC公司的Knode说Vizioncore工具帮助他解决了这一问题。“通过确定虚拟环境的基准，我们提前制定了计划。使用VMware和Vizioncore，我可以知道ESX主机上还有多少可用资源，以及何时我们应该进行虚拟机转移或者购买新的服务器或存储器。”
　　
　　用户希望虚拟化管理提供商开展下一步行动：将现有管理软件
　　
　　进行整合。比如，HP公司的MercuryBusinessAvailabilityCenter软件套装(用来进行企业交易和基础结构监控)能与BalancePoint工具进行整合。
　　
　　尽管虚拟化工具可提升虚拟环境的易管理性，但CIO们更期待整体管理工具的出台。
　　
　　结语
　　
　　由于虚拟化技术已经成熟，随着中文版VMware基础架构虚拟化套件的出现，使用虚拟化技术已经不再神秘。近年来高校信息化建设再次投入时，也开始注意到虚拟化技术的使用价值，用来帮助升级和管理他们的IT基础架构并提升其安全性。
　　
　　责任编辑：Echo