利用虚拟化技术建设高校数据中心

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1、利用虚拟化技术建设高校数据中心摘要:随着高校信息化的不断发展和普及，校园网应用服务器数量急剧增加，导致数据中心面临着管理效率不高、资源利用率低下、数据安全面临风险和管理控制复杂等问题。本文介绍了服务器虚拟化技术的发展现状，探讨了使用服务器虚拟化技术部署和优化校园网数据中心的服务器，简化服务器管理模式的方法，以提高服务器资源利用率和实现数据安全。关键词:服务器虚拟化数据中心数据安全随着高等学校信息化建设的不断深入和数字化校园、智慧校园等不断建设和发展，校园网上运行的应用系统日益增加，数据中心需要的服务器数量也快速增长。然而随着数据业务量的飞速增长，以大量服务器堆集搭建的数据中心业务的弊端也渐渐显

2、现出来，主要体现在:（1）运行成本过高。大量服务器的部署，需要投入大量的人力、物力，需要更多的专业化管理人员；服务器的品牌和型号的多样化增加了维护的困难;不同的操作系统环境和数据库应用要求，导致管理水平低下，响应时间缓慢。（2）资源利用率低下。大多数服务器只提供少量的应用，利用率在10%20%的水平，这些服务器占用了数据中心大量的空间和运行资源，制冷空调的增加也浪费电力资源。（3）存在安全隐患。网络中心为各部门、各院院系提供虚拟目录存放二级网站，每个学院均有后台管理账号，容易导致网络病毒和木马的入侵，一个部门数据的病毒可以导致整机所有网站的瘫患；数据面临着丢失的安全隐患，数据的备份和恢复存在较

3、大的困难。如何解决上述问题是高校信息化建设需要重点考虑的因素。为了充分提高服务器的利用率，加快应用部署和问题响应的速度，提高数据的安全和可靠性，网络中心决定引入服务器虚拟化技术，为数据中心的建设提供一套可行的方案。1服务器虚拟化技术服务器虚拟化(ServerVirtualization)是指多个操作系统同一时间运行在同一台主机上，通过这种技术，在同一台服务器上可以安装任意一种操作系统，而多个操作系统之间可以热切换”无需重新启动服务器。将物理资源、操作系统、应用程序和数据打包”成为一个称之为虚拟机的文件。在同一台服务器上运行多个操作虚拟机文件，可以快速安装操作系统，减少了服务器管理复杂程度，提高

4、硬件资源的使用率减少服务器的数量，节省硬件投资，降低投入成本。当应用的需求增加时,还可以迅速创建更多虚拟机而不增加物理服务器，动态分配物理资源，降低运行成本。目前服务器虚拟化技术主要分两类:(1)硬件虚拟化：硬件辅助虚拟化技术，代表厂商为VMware和微软。VMware公司经过多年的努力，在技术上已经形成了一个非常完整的体系，服务器虚拟化市场中占据领先地位，高校校园网虚拟化产品主要使用它。而微软在Windows2008SERVERx64位以后的操作系统中，已经内置虚拟机管理产品，继承了它操作使用上简单易用的原则。(2)软件虚拟化：主要是SWsoft的Virtuozzo和SUN的Solaris容

5、器(SUNContainers)。2服务器虚拟化技术在数据中心的应用网络中心目前物理服务器多达几十台，且数量还在不断增加。每个物理服务器只运行某个部门的一个应用程序，硬件利用率只在10%左右，大量的服务器资源闲置，造成了极大的浪费。而一些核心应用的服务器多达几台，分别部署着应用程序、数据库和文件资源，彼此连结复杂，维护困难，常出现单点故障。为维护如此多的物理服务器，需要大量的空间、机柜、电源和空调等资源。而每个部门的物理器分别安装着不同的操作系统环境和数据库，数据恢复和升级困难，又无法做到资源的共享,成为信息孤岛。因此，服务器的整合已经是必然。为此，设计以下三种方案，对目前的服务器群进行虚拟化

6、处理。2.1虚拟化技术拆分的应用某台服务器性能较高，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服务器虚拟机，同时供多个用户使用。这样可以使此服务器硬件资源得到充分的利用，如图1a。利用两台高端服务器，通过拆分技术，拆分出若干个虚拟机，每个虚拟机给一个部门做网站目录，最终整合了80多个二级单位的网站，替换原物理服务器20多台。每个虚拟机之间互相数据隔离，杜绝了彼此之间病毒木马感染的危险，且数据备份非常容易只需复制相应的虚拟机文件即可。2.2虚拟化技术整合的应用当前有大量性能一般的计算机，但在某此特殊场合，数据计算往往需要性能极高的服务器，此

7、时可应用虚拟整合技术，将大量性能一般的服务器整合为一台超级服务器，以满足客户对整体性能的要求，如图1B。高校在学生选课、考试和竞赛等活动时，需要一台超级服务器，但这样的服务器价格昂贵，使用的时间很有限，如果购买，投资巨大而使用率低下。为此，将经过虚拟化拆分技术节省下架的服务器，通过虚拟化技术整合成一台符合要求的超级服务器，既满足了应用的需求，又无需再投资购买，也可以根据需求随时扩展硬件资源。经过虚拟分整合后,在选课、考试和竞赛等应用时再也没有出现过服务器死机、掉线、服务器无响应等现象，应用均能顺利完成。并且通过整合多个服务器到一个物理服务器就能降低40%的硬件成本，而每台物理服务器的平均利用率

8、提高到60%80%，又降低了70%80%的运营成本，其中包括机房的空间、机柜、网线、耗电量、冷气空调和人力成本在内。2.3虚拟化技术迁移的应用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。如图1C。有些应用需求随在线人数的变化而变化，高峰期时需要的资源就多，低谷时就释放资源。校园网DNS服务、官方网站、在线视频和计费系统等应用，在周末或黄金时间时，在线人数急剧增加，而夜里或白天人数又不多，这类情况可采用资源的迁移应用。通过服务器虚拟化技术，动态调配服务器资源，哪个应用需求增加，会时时将其它服务器上闲置的资源调配过来供它使用，既满足了高需求，又保证了使用效

9、率不造成浪费。通过以上三种方式的整合，数据中心服务器由原来的几十台精简到了十台左右，机房机柜紧张的形势得到了极大的缓解，耗电量得到了控制,空调数量也相应地减少。最重要的是大量部门的数据备份和数据安全得到了的保障，达到了预期的改造目标。3结语以上是我们设计的几种非常实用高效的数据中心虚拟化改造方案。校园网数据中心改造是一项系统工程，需要依据实际情况，认真做好需求分析，兼顾资金的投入和技术队伍的培养。实践证明，采用先进的服务器虚拟化技术可以有效地满足数据中心应用服务器不断增加，数据库等资源数据量不断增长的需求。随着虚拟化技术的不断发展和完善,计算机网络采用虚拟化解决方案必将得到越来越广泛的应用。参考文献1程伍端.计算机虚拟化技术的分析与应用J.计算机与数字工程,2008,36(11).2王达.网络工程师必读一一网络系统设计M.电子工业出版社,2006.