摘要:隨著電大開放教育的深入,網(wǎng)上教學(xué)活動日益普及,各種服務(wù)器需求不斷增加,對機房空間、機柜、電源、空調(diào)、人員維護的需求也越來越大。與之相對應(yīng)的是64位、多核x86處理器的出現(xiàn),讓單臺x86服務(wù)器的性能越來越強大,服務(wù)器技術(shù)得到了飛速的發(fā)展,結(jié)果是許多新購置的服務(wù)器擁有了超過用戶實際需求的性能,如何將空閑的服務(wù)器硬件資源充分利用起來,服務(wù)器虛擬化技術(shù)是值得我們研究和探討的。

關(guān)鍵詞:虛擬化技術(shù);硬件整合;服務(wù)器

0 引言

由于大多數(shù)廠商宣傳得較多的都是一種基于分區(qū)技術(shù)的虛擬化,導(dǎo)致很多人會理所當然地認為虛擬化技術(shù)就是分區(qū)技術(shù)。但實際上,虛擬化技術(shù)可以通過兩個方向來幫助服務(wù)器更加合理地分配資源,一種方向就是把一個物理的服務(wù)器虛擬成若干個獨立的邏輯服務(wù)器,這個方向的典型代表就是分區(qū);另一個方向,就是把若干個分散的物理服務(wù)器虛擬為一個大的邏輯服務(wù)器,這個方向的典型代表就是網(wǎng)格。只不過網(wǎng)格現(xiàn)在還處在試驗階段,沒有開始大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用。本文主要闡述前一種服務(wù)器虛擬化的發(fā)展歷史、帶來的好處和存在的問題,以便對虛擬化有一個更清晰的認識。

1 虛擬化技術(shù)可以減少服務(wù)器數(shù)量,降低成本,同時節(jié)能減排

隨著微機硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,單臺x86服務(wù)器的性能越來越強大,加之64位、多核x86處理器的出現(xiàn),人們認識到服務(wù)器資源的利用率低下以及服務(wù)器整合的必要性越來越強,虛擬化開始吸引更多廠商的關(guān)注。特別是在Intel和AMD相繼宣布將推出內(nèi)建虛擬技術(shù)的處理器,以實現(xiàn)硬件輔助虛擬化,從而改善原來僅通過軟件實現(xiàn)虛擬化所帶來的性能和穩(wěn)定性方面的不足。進入2008年,從處理器層面的AMD和Intel到操作系統(tǒng)層面的微軟的Windows Server 2008 Hyper_V的加入,還有數(shù)量眾多的第三方軟件廠商的涌現(xiàn)到服務(wù)器系統(tǒng)廠商的高調(diào),我們看到一個趨于完整的服務(wù)器虛擬化的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)正在逐漸形成。這也使得在過去的兩三年時間里,虛擬化開始成為廣受關(guān)注的熱點話題。

同時,電大遠程開放教育,專業(yè)多、課程多,各種教學(xué)環(huán)節(jié)比較復(fù)雜,隨著網(wǎng)上教學(xué)活動日益普及,各種服務(wù)器需求不斷增加,如全國網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)考、保險代理人考試和各種各樣的上機考試,還有一些專業(yè)安排的的課程模擬練習(xí)如計算機、工商管理等,都要添置專門的服務(wù)器,粗略計算一下不下十幾臺,還不包括學(xué)校的WWW、教學(xué)平臺、MAIL、FTP這些對外的服務(wù)器。服務(wù)器數(shù)據(jù)量的激增這一方面增加了學(xué)校的硬件投資,而地市級電大分校資金投入有限,決定了要更合理有效地利用服務(wù)器資源,減少開支。這就要求我們將空閑的服務(wù)器資源充分利用起來,在應(yīng)用了虛擬資源之后,服務(wù)器的使用率將可以提高,這意味著學(xué)?？梢怨?jié)省大筆購買新服務(wù)器的資金。虛擬機和并行虛擬機技術(shù)能虛擬跨平臺的操作系統(tǒng)。由于虛擬資源的應(yīng)用不僅可以幫助學(xué)校充分利用服務(wù)器資源,提高系統(tǒng)使用率,節(jié)省硬件投資,減少服務(wù)器數(shù)量來降低成本的有效途徑。還能夠通過虛擬化應(yīng)用而帶來的學(xué)校數(shù)據(jù)中心物理空間的縮小和服務(wù)器運行及溫度控制的耗電量的降低。試想想如果5臺物理服務(wù)器被整合成一臺物理服務(wù)器的話,與之相配套的機房空間、機柜、電源、空調(diào)等輔助設(shè)備也相應(yīng)減少,能耗會降低多少,在倡導(dǎo)綠色環(huán)保、節(jié)能減排主題的今天,這也是服務(wù)器虛擬化受到重視的原因之一。

不過我們也應(yīng)該看到,服務(wù)器虛擬化能夠帶來成本節(jié)約是由于性能強勁的服務(wù)器沒有得到充分利用,如果已經(jīng)通過其他方法完成了硬件利用率的優(yōu)化,那么服務(wù)器虛擬化可能在削減硬件成本方法的成效就不那么明顯了。對于早期單核256M以下內(nèi)存的服務(wù)器,不加區(qū)別采用虛擬化技術(shù),不但不能解決不了問題,還要增加購買虛擬化軟件和培訓(xùn)相關(guān)技術(shù)人員的成本,這是得不償失的。

2提高了系統(tǒng)部署和維護的靈活性和工作效率

虛擬化技術(shù)使得用戶服務(wù)器資源利用率得到充分利用,盤活了用戶的計算資源,它能夠?qū)⒁慌_虛擬服務(wù)器輕松遷移到另一臺主機上、在幾秒鐘時間內(nèi)完成對服務(wù)器的快照或者復(fù)制,任何一位管理員可能都需要這些功能。因此,一旦技術(shù)人員掌握了虛擬化技術(shù),它就會提高技術(shù)部門的生產(chǎn)效率。因為虛擬化技術(shù)還可以減少宕機時間,所以它還可以幫助學(xué)校其他部門提高工作效率。

與此同時,技術(shù)中心經(jīng)常要應(yīng)對突發(fā)工作,例如,某門課程臨時增加一臺考試服務(wù)器時,通常我們需要在一臺真正的服務(wù)器上安裝操作系統(tǒng)和軟件,而這也是件非常單調(diào)乏味的工作。幸運的是,使用虛擬服務(wù)器后情況就不同了,也不必要臨時購置新的服務(wù)器,可以通過建立一些操作系統(tǒng)模版,通過這些模版部署一臺新服務(wù)器只需幾分鐘即可完成,從而極大增加了系統(tǒng)相應(yīng)的靈活性,這些都是虛擬化技術(shù)給用戶帶來的好處。而且通過模版的統(tǒng)一定制和標準化,加強了系統(tǒng)的安全性。虛擬機仍然會受到一定的威脅,從以前存在的鏡像中創(chuàng)建的虛擬機,經(jīng)常會出現(xiàn)大量的沒有適當?shù)木S護或者以已知的安全漏洞的虛擬機。病毒黑客以此為基礎(chǔ)成功地攻擊有安全漏洞的虛擬機,并且能夠使那些虛擬機作為攻擊其它虛擬機的攻擊平臺。但攻擊一臺根本不存在的系統(tǒng)可不是一件容易的事情。幸運的是,進行虛擬服務(wù)器系統(tǒng)急救的方法非常簡單,只需要使用一個干凈的映像覆蓋虛擬機的磁映像即可。系統(tǒng)管理人員的工作量降低了,由過去維護十幾臺的工作量減少到了幾臺。

但是虛擬化技術(shù)的引入,虛擬化和物理服務(wù)器并存的情況將長期存在,特別是虛擬服務(wù)器與物理服務(wù)器在本質(zhì)上是有很大差別的,用戶在虛擬化應(yīng)用過程中,管理的方式、方法,虛擬化載體可靠性的管理將是用戶在虛擬化具體應(yīng)用實施中需要注意的地方,融合虛擬化應(yīng)用的硬件設(shè)施管理要求將會高于以往的硬件需求,在具體的應(yīng)用部署過程中,一臺硬件設(shè)備出現(xiàn)的問題可能會直接影響到所有的設(shè)備,服務(wù)器權(quán)限管理變得相當復(fù)雜,所以在將來虛擬化充分得到發(fā)展的同時,用戶對于硬件設(shè)備可靠管理的需求會越來越突出。

虛擬服務(wù)器會像普通服務(wù)器一樣運行,既有好的一面,也有不好的一面。它們會啟動、關(guān)機、掛起、休眠,甚至?xí)罎?。如果客戶機系統(tǒng)或者它使用的設(shè)備驅(qū)動程序有bug,那么虛擬服務(wù)器也會有bug,但是主機不會受到影響——這就是問題的關(guān)鍵。

在虛擬服務(wù)器中,操作系統(tǒng)崩潰、應(yīng)用程序掛起或者重新啟動,這些都不會對硬件產(chǎn)生任何影響。虛擬服務(wù)器出現(xiàn)故障時可以啟動備用系統(tǒng),這個過程是在完全“虛擬”意義上的,但是和實際的備份應(yīng)急啟動過程很相似。即便是某個硬件功能異常,只要啟動備份系統(tǒng)的目的是配置和使用新網(wǎng)卡或者是修改存儲路徑這樣的工作,整個過程就會很順利,就像它是一臺真實的計算機一樣。

3結(jié)束語

服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以在一臺物理器上創(chuàng)建多個“虛擬環(huán)境”,虛擬環(huán)境中可安裝和運行各種應(yīng)用程序,使用起來和物理服務(wù)器完全一致.通過共享軟硬件資源,不僅充分利用服務(wù)器資源,降低了總體成本,和能耗。而且實現(xiàn)了瞬間部署服務(wù)器、動態(tài)資源分配回收、服務(wù)器集群管理、用戶自動重啟、“零宕機”遷移、快速備份恢復(fù)等管理特性,提高技術(shù)中心的管理能力和服務(wù)水平,較好的解決了電大遠程開放教育所存在的問題。部署服務(wù)器虛擬化能揚長避短,充分利用現(xiàn)有資源,為學(xué)校的進一步發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

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作者簡介:歐陽平凡(1966-) ,男,株洲廣播電視大學(xué) 現(xiàn)代教育技術(shù)中心 湖南株洲412000