服务器虚拟化在校园中的构建

服务器虚拟化可以解决校园信息化过程中硬件设施重复投入、信息系统各自孤立、多系统多平台管理困难、硬件资源的利用率、IT资源不断膨胀等问题。虚拟服务器通过云平台进行统一管理、统一调度，能有效提高校园服务器的管理水平。

一、虚拟化技术的发展和分类

虚拟技术开始于上世纪60年代，虚拟化对象是各种各样的资源。1959年，计算机科学家Christopher Strachey发表了一篇名为《Time Sharing in Large Fast Computers》的学术报告，提到了虚拟化的概念，这也是虚拟化的萌芽阶段。上世纪60至70年代，IBM开发出操作系统的虚拟化技术，并在大型机上商用。20世纪90年代末，全球范围IT行业得到了迅猛发展，IT平台的规模和复杂度呈现大幅度提升，很多企业的IT机构因为这种提升面临一种困境，就是高昂的硬件和管理运营成本，缓慢的业务部署以及缺乏统一管理的基础架构。在这样的情况下第二代虚拟化技术出现并应用于小型机。21世纪以来，各种虚拟化技术涌现，并且虚拟化的思路被用到服务器以外的领域，形成各种各样的虚拟化技术。服务器虚拟化技术以其对硬件资源的高效整合、管理模式的简化、运维成本的降低等诸多优点而广泛应用到数据中心建设中。

由虚拟化技术的发展历史可以看到其目标就是实现对IT资源的充分利用。

虚拟化是指从逻辑角度对资源进行配置，是物理实际的逻辑抽象。通常所说的虚拟化是指服务器虚拟化技术，除此之外，还有网络虚拟化和存储虚拟化技术。随着云计算和虚拟化技术的发展，虚拟化成为校园信息化建设或改造的重要内容，校园传统的数据中心逐渐向虚拟化数据中心转化。另外，服务器虚拟化并不适用于所有的人，如果存在非常高端的应用，而这些应用是非常消耗资源且需要频繁访问内存和硬盘，那么就不应该把这些服务器应用放置于虚拟环境之下。

二、虚拟环境下的虚拟机的迁移、配置管理、自助申请、虚拟机备份

(一)虚拟机(Virtual Machine)的迁移

虚拟化工具有VMware，Xen，HyperV，KVM等，这些工具都带有迁移组件。

服务器迁移后能简化服务器的维护和管理，提高系统负载均衡，增强系统错误容忍度和优化系统电源管理。利用VMware技术按照系统规划对应用系统进行实时迁移。

(二)虚拟化环境中虚拟机的创建和配置管理

V Center Server管理服务器作为虚拟化的集中管理平台，通过它创建、管理所有的虚拟主机。通过创建虚拟机来封装操作系统和应用程序。管理程序平台具有管理程序服务器的模板，管理员可以在控制台内配置安全构建，还可实现内存、网络控制以及本地安全设置等功能。定义了安全构建，就可扫描其他系统，并与这个标准进行比较，从而生成对审核者有帮助的报告。管理程序平台还可实现管理程序配置匹配标准的自动化。

(三)虚拟机的配置管理和自助申请

一般虚拟机的补丁程序升级和配置需要大量的时间。幸运的是，主流虚拟化平台都提供了某种形式的虚拟机模板创建和部署能力，用一个非引导主镜像模板来配置新虚拟机。创建模板方法有转换现有虚拟机，既是把现有的一个现有虚拟机转换为非引导主镜像的操作。还可以用克隆虚拟机至模板的方法，其涉及一个现有的虚拟机，已使用的虚拟机副本作为非引导主镜像。也可克隆现有模板，复制现有的模板镜像。有了创建的模板，可以对该模板进行副本制作和补丁更新，这些操作可以进行日志记录，所以查看创建或克隆的模板日志时，安全和审，核团队可以进行跟踪。配置好虚拟机用户就可以自助申请虚拟机，用户通过相关协议访问自己专属的虚拟机，在虚拟机上即可配置所需服务。

(四)虚拟机备份

虚拟机不仅是一个存储在主操作系统内的一个开放文件，还是一个访问虚拟硬件的完整操作系统。备份软件只有知道如何处理这些文件才可以执行备份任务，备份与保护虚拟机是保证虚拟机正常使用以及可靠的故障恢复能力的问题。就备份VMware虚拟机而言，有不同机制来对虚拟机进行备份，一般操作就是对虚拟机下电，备份虚拟机文件，如果虚拟机在线，可以对其进行快照，之后对VMDK文件做备份操作。

三、服务器虚拟化后的IT架构以及解决的问题

服务器虚拟化解决用户充分利用资源的问题。服务器虚拟化整合后的IT架构对传统的架构带来了挑战，在具体应用中会遇见如集中管理、排错、策略难统一和安全方面等问题。虚拟化技术对传统校园的IT架构带来了前所未有的改变。虚拟化后对提高资源的利用率、系统的可用性、业务的延续性和灾难恢复等方面取得了较大成果。传统架构操作系统和硬件的祸合度高，而虚拟化后解除了操作系统和硬件的依赖性。传统架构运行一套操作系统，而虚拟化后建立了多套操作系统同时运行。传统的架构下同一主机运行不同的应用可能会冲突，而虚拟化后多个应用系统隔离，避免了冲突，还能灵活迁移虚拟机。传统的硬件成本高昂，资源利用率低下，而虚拟化后大大提高了资源的利用率。

四、VMware虚拟化在校园的构建与应用

VMware公司的VMware vSphere服务器虚拟化软件安装在高性能的服务器上实现服务器虚拟化，部署高性能服务器实现集群的双机热备。VMware vSphere是基于Linux内核的带有虚拟化层的操作系统，VMware提供封装技术和抽象技术。

校园虚拟化建设包括办公系统、WEB网站管理系统、教务系统、电子邮件服管理系统、流量审计系统、计费认证系统、安全系统、各类实训教学应用等等的统一规划整合。依据不同操作系统的业务和具体的应用业务可以在管理平台中进行系统和业务分类，依据负载、并发数等指标规划相应的虚拟服务器，依据实际情况合理分配主机CPU、内存、硬盘、网络等资源。

五、总结

服务器虚拟化技术的应用将校园众多的服务器和应用集成到少数物理硬件上，加快了应用和业务的部署，降低了硬件投入成本，同时保证不同应用间的逻辑分离，提高了信息安全水平，提高了服务器CPU资源、内存、磁盘、网络等的利用率，简化并灵活化了资源管理模式，也使得服务故障恢复和数据备份更加快捷。