VMware虛擬化服務(wù)器的構(gòu)建方法

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服務(wù)器虛擬化整合、集群概念始于上個(gè)世紀(jì)90 年代末期，它有助于梳理企業(yè)內(nèi)部日益龐大繁雜的IT 工作環(huán)境，是全球信息技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)。它可以使企業(yè)有效地利用IT資源、人力資源、機(jī)房空間，同時(shí)可以增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性、方便管理和減少運(yùn)營(yíng)成本，也便于將來的靈活擴(kuò)展。

隨著企業(yè)信息化快速發(fā)展，園區(qū)網(wǎng)的硬件數(shù)量逐年增加，實(shí)施應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在擴(kuò)大的同時(shí)使得管理效率和成本相應(yīng)提高，傳統(tǒng)的單機(jī)管理模式已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)有的集群環(huán)境。如何有效管理和使用近百臺(tái)的同構(gòu)或異構(gòu)集群，使之發(fā)揮最大功效是目前應(yīng)用服務(wù)器領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，服務(wù)器虛擬化就是其中廣為應(yīng)用的有效新技術(shù)之一。

所謂服務(wù)器虛擬化就是多個(gè)操作系統(tǒng)在同一時(shí)間運(yùn)行在同一臺(tái)主機(jī)上的技術(shù)。它將傳統(tǒng)服務(wù)器應(yīng)用程序環(huán)境封裝成可移動(dòng)的檔案文件，利用這種特性可以將不同操作系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)同時(shí)提供給用戶，也能方便地實(shí)現(xiàn)對(duì)舊系統(tǒng)應(yīng)用程序的支持，增強(qiáng)數(shù)據(jù)的安全性，延長(zhǎng)軟件的生命周期，提高對(duì)服務(wù)器的利用率，降低系統(tǒng)總成本，并針對(duì)應(yīng)用和訪問量進(jìn)行靈活部署，非常適用于企業(yè)信息化建設(shè)與發(fā)展。

1、虛擬服務(wù)器配置構(gòu)想

如圖1 所示，在VMware 軟件的服務(wù)器上可同時(shí)啟動(dòng)多臺(tái)虛擬服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)多臺(tái)虛擬機(jī)操作系統(tǒng)之間相互切換。利用某臺(tái)服務(wù)器的部分內(nèi)存、硬盤資源可構(gòu)建成 “獨(dú)立” 的虛擬服務(wù)器平臺(tái)，而這些“獨(dú)立”的虛擬計(jì)算機(jī)擁有各自的CMOS、硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、網(wǎng)卡、顯卡等硬件，不僅在每一臺(tái)虛擬的計(jì)算機(jī)中可以安裝當(dāng)前各種流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，而且還可以像對(duì)待新的服務(wù)器那樣對(duì)其進(jìn)行分區(qū)、格式化等操作，并對(duì)原有的硬件都不會(huì)產(chǎn)生任何不良影響。Vmware Workstation 對(duì)硬件的要求并不高，因此公司采用IBM X 系列的硬件平臺(tái)來搭建虛擬應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器，完全可實(shí)現(xiàn)一臺(tái)硬件服務(wù)器提供多應(yīng)用系統(tǒng)平臺(tái)。

1.1 VMware 虛擬服務(wù)器的創(chuàng)建方式

創(chuàng)建虛擬服務(wù)器就是創(chuàng)建一個(gè)擴(kuò)展名為“vmx”的虛擬機(jī)配置文件。一般通過選擇“自定義” 選項(xiàng)，系統(tǒng)會(huì)自行調(diào)整虛擬服務(wù)器的物理內(nèi)存大小和硬盤空間，也可以手工再分配物理內(nèi)存和磁盤空間。Vmware Workstation所建立的硬盤是虛擬硬盤，是在主機(jī)硬盤上建立了一個(gè)特殊的文件，因此它的最大特點(diǎn)是：在VMware中如何對(duì)硬盤進(jìn)行分區(qū)甚至低級(jí)格式化都不會(huì)影響主機(jī)的硬盤分區(qū)。而且為了保證系統(tǒng)的兼容性和穩(wěn)定性，VMware把大部分的硬件設(shè)備都虛擬成最標(biāo)準(zhǔn)、兼容性最好的虛擬設(shè)備，不需要安裝驅(qū)動(dòng)程序。

新創(chuàng)建的windows 2003 Advanced Server虛擬服務(wù)器，如圖2所示。只是一臺(tái)用來安裝操作系統(tǒng)的裸機(jī)，就像剛下生產(chǎn)線的新設(shè)備一樣。在圖右邊窗口中顯示了虛擬服務(wù)器的硬件設(shè)備，如內(nèi)存(Memory)、硬盤(Hard Disk 1)、虛擬光驅(qū)(CD-R0M)、軟驅(qū)(Floppy)、網(wǎng)卡(NIC)等。創(chuàng)建好虛擬機(jī)后當(dāng)Vmware Workstation程序啟動(dòng)時(shí)虛擬服務(wù)器會(huì)從光盤中引導(dǎo)需要的操作系統(tǒng)，因此接下來的安裝操作就在普通計(jì)算機(jī)上安裝操作系統(tǒng)完全一樣，這里不再贅述。

1.2 VMware 虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接方式

VMware虛擬機(jī)軟件提供了三種網(wǎng)絡(luò)工作模式。

(1)橋接模式(bridged)

在橋接模式下，需要手工為虛擬系統(tǒng)配置IP地址、子網(wǎng)掩碼，而且還要和宿主機(jī)器處于同一網(wǎng)段，這樣虛擬系統(tǒng)才能和宿主機(jī)器進(jìn)行通信。同時(shí)，由于這個(gè)虛擬系統(tǒng)是局域網(wǎng)中的一個(gè)獨(dú)立的主機(jī)系統(tǒng)，那么就可以手工配置它的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(TCP/IP)配置信息，以實(shí)現(xiàn)通過局域網(wǎng)的網(wǎng)關(guān)或路由器訪問互聯(lián)網(wǎng)。使用橋接模式的虛擬系統(tǒng)和宿主機(jī)器的關(guān)系，就像連接在同一個(gè)hub上的兩臺(tái)電腦，想讓它們相互通訊，則需要為虛擬系統(tǒng)配置IP地址和子網(wǎng)掩碼，否則就無法通信。

(2)主機(jī)模式(host-only)

在主機(jī)模式中，所有的虛擬系統(tǒng)是可以相互通信的，但虛擬系統(tǒng)和真實(shí)的網(wǎng)絡(luò)是被隔離開的。在主機(jī)模式下，虛擬系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議(TCP/IP)配置信息(如IP地址、網(wǎng)關(guān)地址、DNS服務(wù)器等)，都是由主機(jī)模式虛擬網(wǎng)絡(luò)的DHCP服務(wù)器來動(dòng)態(tài)分配的。

(3)網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式(NAT)

使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式，就是讓虛擬系統(tǒng)借助網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式的功能，通過宿主機(jī)器所在的網(wǎng)絡(luò)來訪問公網(wǎng)。也就是說，使用網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式可以實(shí)現(xiàn)在虛擬系統(tǒng)里訪問互聯(lián)網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式下的虛擬系統(tǒng)的TCP/IP配置信息是由網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換模式虛擬網(wǎng)絡(luò)的DHCP服務(wù)器提供的，無法進(jìn)行手工修改，因此虛擬系統(tǒng)也就無法和本局域網(wǎng)中的其他真實(shí)主機(jī)進(jìn)行通訊。

2、虛擬機(jī)在WEB 服務(wù)器部署

目前IBM X3650高配置服務(wù)器的軟硬件資源(包括計(jì)算能力、存儲(chǔ)器、外設(shè)接口等)，采用分配或共享的方式將劃分出來的資源虛擬成為一臺(tái)或多臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器，這些虛擬服務(wù)器擁有自己獨(dú)立的軟、硬件資源，可以像使用普通應(yīng)用服務(wù)器一樣進(jìn)行操作，安裝主流的操作系統(tǒng)，且可在此多個(gè)虛擬機(jī)之間方便地相互切換，如圖3所示。

2.1 采用虛擬服務(wù)器優(yōu)點(diǎn)

對(duì)于運(yùn)行單個(gè)應(yīng)用程序的服務(wù)器來說，容錯(cuò)硬件特性(如分組網(wǎng)絡(luò)接口、多SAN存儲(chǔ)適配器及冗余電源和內(nèi)存)可能會(huì)非常昂貴，但如果將這些特性的成本分散到多臺(tái)虛擬機(jī)，它們就變得很經(jīng)濟(jì)了。虛擬機(jī)具有在任意虛擬化平臺(tái)之間遷移虛擬機(jī)、快照、在資源池中的備用主機(jī)上自動(dòng)重新啟動(dòng)等高級(jí)功能特性，因而在它創(chuàng)建的環(huán)境中，停機(jī)至多不過就是簡(jiǎn)單的重新啟動(dòng)，對(duì)于虛擬服務(wù)器上應(yīng)用系統(tǒng)備份與恢復(fù)，只需要備份磁盤上相應(yīng)的虛擬機(jī)文件，一旦發(fā)生服務(wù)器硬件損壞，重新搭建虛擬機(jī)平臺(tái)，利用所備份的虛擬機(jī)文件進(jìn)行快速部署、恢復(fù)，免去了重新安裝調(diào)試的重復(fù)性繁瑣工作，大大縮短了服務(wù)器應(yīng)急響應(yīng)恢復(fù)時(shí)間。

2.2 采用虛擬服務(wù)器的必要性

企業(yè)每年都會(huì)大量購(gòu)買新的服務(wù)器來滿足業(yè)務(wù)發(fā)展對(duì)于信息技術(shù)不斷增長(zhǎng)和擴(kuò)大的需求。英特爾芯片的WEB 服務(wù)器由于其相對(duì)的低廉價(jià)格，因此，這就造成了一種普遍存在的現(xiàn)象，在網(wǎng)絡(luò)中心機(jī)房可以看到不同廠商、不同品牌、不同架構(gòu)的服務(wù)器在運(yùn)行。各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)獨(dú)立配置服務(wù)器雖然可以立即、有效地解決IT 需求，但這種對(duì)有效基礎(chǔ)硬件資源無法控制的方法有它愈發(fā)明顯的缺點(diǎn)。這種非集中控制的分布式服務(wù)器環(huán)境，會(huì)產(chǎn)生許多不良的后果：服務(wù)器容量無法優(yōu)化配置，居高不下的維護(hù)成本，低效的空間利用率，所有這些問題最終會(huì)造成公司為客戶提供的是低質(zhì)量的服務(wù)。特別是面對(duì)如今全球低迷的經(jīng)濟(jì)環(huán)境，因此需要積極地尋找減少相關(guān)資產(chǎn)，人力和運(yùn)作成本的方法、提升系統(tǒng)維護(hù)的效率，快速部署新的系統(tǒng)來滿足公司運(yùn)行的需要。研究利用建立虛擬服務(wù)器技術(shù)對(duì)服務(wù)器整合不僅提供了一種控制那些分散資源的服務(wù)器的方法，同時(shí)增加它們的利用率，減少?gòu)?fù)雜程度和相關(guān)維護(hù)成本，從而提高對(duì)公司各應(yīng)用系統(tǒng)的應(yīng)用效果,使企業(yè)信息化軟、硬件成本降低40%，生產(chǎn)環(huán)境整合比達(dá)到(10～15):1,開發(fā)測(cè)試環(huán)境整合比達(dá)到(15～20):1，而每個(gè)服務(wù)器的平均利用率從5%～15%提高到60%～80%,運(yùn)營(yíng)成本降低70%～80%(其中包括了數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜、網(wǎng)線、耗電量、冷氣空調(diào)和人力成本等), 從而有效地實(shí)現(xiàn)企業(yè)信息化應(yīng)用系統(tǒng)的高可用性,并顯著降低實(shí)施成本。