服務(wù)器虛擬化技術(shù)論文

　　服務(wù)器虛擬化是指在單個物理服務(wù)器上運(yùn)行多個相互獨(dú)立的操作系統(tǒng)的一種技術(shù)。下面小編整理了服務(wù)器虛擬化技術(shù)論文，歡迎閱讀!

　　服務(wù)器虛擬化技術(shù)論文篇一

　　服務(wù)器虛擬化技術(shù)

　　1 什么是服務(wù)器虛擬化

　　服務(wù)器虛擬化是指在單個物理服務(wù)器上運(yùn)行多個相互獨(dú)立的操作系統(tǒng)的一種技術(shù)。通過虛擬化軟件將單個物理服務(wù)器劃分為多個虛擬機(jī)。每個虛擬機(jī)都能共享物理主機(jī)上的物理資源，包括CPU、內(nèi)存、磁盤和網(wǎng)絡(luò)資源等。作為一種主流應(yīng)用技術(shù)，越來越多的組織機(jī)構(gòu)都已經(jīng)或者正在實(shí)施服務(wù)器虛擬化，它可以幫助節(jié)省投資、增加資源利用率，對現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施無需重大變更就可以提高IT響應(yīng)速度和靈活性。

　　2 服務(wù)器虛擬化技術(shù)的優(yōu)勢

　　① 提高服務(wù)器利用率：大部分服務(wù)器的利用率僅為全部性能的三分之一甚至更少，通過將多個工作負(fù)荷整合至一臺服務(wù)器上，可以實(shí)現(xiàn)更高的資源利用率。

　?、?提高業(yè)務(wù)持續(xù)性：業(yè)務(wù)持續(xù)性對系統(tǒng)可靠性提出了更高要求，服務(wù)器虛擬化技術(shù)強(qiáng)大的容錯、災(zāi)備、快速恢復(fù)特性，可以提高系統(tǒng)可靠性，從而維持業(yè)務(wù)持續(xù)性。

　?、?動態(tài)資源調(diào)配：服務(wù)器虛擬化可以實(shí)時自動平衡工作負(fù)載。通過實(shí)時遷移功能，資源調(diào)配工具可以將運(yùn)行中的虛擬機(jī)在線遷移至擁有更多資源的其他服務(wù)器上，或者靈活調(diào)整其他虛擬機(jī)，從而匹配工作負(fù)載，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和資源最優(yōu)化。

　　3 利用服務(wù)器虛擬化的幾種情況

　　3.1 優(yōu)化已退出業(yè)務(wù)應(yīng)用但仍需保持在線的系統(tǒng)

　　隨著業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，一些系統(tǒng)已不再適用，新系統(tǒng)取而代之，一般的做法是數(shù)據(jù)遷移至新系統(tǒng)，舊系統(tǒng)下線，但也有一些情況并不遷移數(shù)據(jù)，舊系統(tǒng)維持在線作為歷史查閱之用。對于這樣的情況，由于對服務(wù)能力要求的大幅降低，繼續(xù)保持舊系統(tǒng)運(yùn)行會造成一定的資源浪費(fèi)，此時便可以將其虛擬化，整合多個業(yè)務(wù)到一個物理服務(wù)器中集中運(yùn)行，從而降低綜合運(yùn)維成本。

　　3.2 遷移運(yùn)維困難的舊系統(tǒng)

　　一個應(yīng)用系統(tǒng)也許會持續(xù)使用多年，硬件設(shè)備隨時間推移逐漸老化，由于廠商服務(wù)及備件問題，后期運(yùn)維成本逐漸增大以致無法維持，而隨著硬件技術(shù)的發(fā)展和操作系統(tǒng)更新，新的服務(wù)器卻可能因兼容性而無法使用，為解決這一矛盾，利用虛擬化軟件的兼容性，將新服務(wù)器虛擬化之后，模擬原運(yùn)行環(huán)境，部署舊系統(tǒng)和應(yīng)用，使之得以延續(xù)生命周期。

　　3.3 利用計算能力強(qiáng)的新硬件，整合多個舊系統(tǒng)

　　每個系統(tǒng)對服務(wù)器性能都有一定要求，而隨著技術(shù)的發(fā)展，新硬件的計算能力大幅提高，遠(yuǎn)超出舊系統(tǒng)的需求，如果在更新服務(wù)器時，同時利用虛擬化將多個舊系統(tǒng)裝入一個物理服務(wù)器中，通過合理調(diào)配虛擬機(jī)資源，可以保證在節(jié)省空間、節(jié)約電力，節(jié)約投資的同時又滿足多系統(tǒng)并存對資源的需求。

　　3.4 軟件開發(fā)和測試環(huán)境

　　通過服務(wù)器虛擬化，可以以較低的成本，快速創(chuàng)建和復(fù)制特定類型的軟硬件環(huán)境，用于軟件開發(fā)和測試。同時虛擬機(jī)的快照和快速恢復(fù)特性也非常適合于此類環(huán)境的工作要求。

　　3.5 提高服務(wù)的安全性

　　通過服務(wù)器虛擬化，將相同類型的一組服務(wù)，根據(jù)不同的服務(wù)對象或業(yè)務(wù)需要，部署同一物理主機(jī)的在不同的虛擬機(jī)中，使服務(wù)之間相互隔離，互不影響，從而提高服務(wù)的可靠性和安全性。

　　4 服務(wù)器虛擬化的常用軟件

　　4.1 Microsoft Hpyer-V

　　Hyper-V是微軟伴隨Windows Server 2008推出的服務(wù)器虛擬化解決方案，采用了全新的64位微內(nèi)核管理程序架構(gòu)，讓Hyper-V在性能和安全性上都有較大提高。利用新的虛擬服務(wù)程序/虛擬服務(wù)客戶端(VSP/VSC)架構(gòu)使磁盤、網(wǎng)絡(luò)等核心資源的訪問利用得到改善。Hyper-V支持不同類型的(例如Windows、Linux及其他操作系統(tǒng))32位和64位操作系統(tǒng)，具有非常好的硬件兼容性，但Hyper-V要求處理器必須支持AMD-V或者Intel VT技術(shù)。

　　4.2 VMware ESX server

　　ESX server是當(dāng)前服務(wù)器市場上最成熟，最流行的虛擬服務(wù)器產(chǎn)品。是適用于任何系統(tǒng)環(huán)境的高效靈活的企業(yè)級虛擬主機(jī)平臺，對比其他虛擬軟件產(chǎn)品，ESX的最大優(yōu)點(diǎn)是可以極大減少宿主系統(tǒng)所占用資源，其內(nèi)核直接運(yùn)行在硬件之上，系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能都有很大的提高。其大型機(jī)級別的架構(gòu)提供了空前的性能和資源控制特性，適合各種要求嚴(yán)格的應(yīng)用程序的需要。同樣VMware ESX Server需要處理器支持硬件輔助虛擬化技術(shù)才可以更加有效地運(yùn)行。

　　4.3 Citrix XenServer

　　XenServer作為一種開放的、功能強(qiáng)大的服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)，能夠為任何服務(wù)器和數(shù)據(jù)中心虛擬化項目提供所有關(guān)鍵特性，強(qiáng)大的可擴(kuò)展性支持任何規(guī)模的企業(yè)，滿足Windows和Linux系列的操作系統(tǒng)以及復(fù)雜的存儲需求。XenServer基于開源的Xen系統(tǒng)管理程序，直接運(yùn)行在服務(wù)器硬件上，作為準(zhǔn)虛擬化技術(shù)的代表，其響應(yīng)能力基本接近未經(jīng)虛擬化處理的物理服務(wù)器，可以以較低的部署成本實(shí)現(xiàn)最佳的性能和可擴(kuò)展性。

　　5 服務(wù)器虛擬化之后的常見問題

　　5.1 單點(diǎn)故障風(fēng)險

　　虛擬化最大的優(yōu)勢就是服務(wù)器整合，節(jié)省運(yùn)營成本，但這對用戶來說也意味著要將所有的雞蛋放在一個籃子里，增加了風(fēng)險。過去在多臺物理服務(wù)器上運(yùn)行不同的工作負(fù)載，當(dāng)其中一臺服務(wù)器宕機(jī)時，不至于所有工作負(fù)載都停止運(yùn)行。而在虛擬化環(huán)境里，一旦物理服務(wù)器故障宕機(jī)，就意味著所有該服務(wù)器承載的工作負(fù)載(虛擬機(jī))都會陷入癱瘓，若不能及時恢復(fù)將給企業(yè)帶來災(zāi)難性的后果。因此應(yīng)設(shè)立額外的冗余物理服務(wù)器，當(dāng)某一物理服務(wù)器出現(xiàn)故障，通過虛擬化軟件的在線遷移工具將其對應(yīng)的工作負(fù)載及時動態(tài)遷移到別的物理服務(wù)器上，雖然增加了虛擬化成本，但可以有效避免全部虛擬服務(wù)器崩潰的風(fēng)險。

　　5.2 潛在安全風(fēng)險

　　和很多技術(shù)方案一樣，服務(wù)器虛擬化由于系統(tǒng)架構(gòu)固有特點(diǎn)決定了在安全方面存在一定的潛在風(fēng)險。當(dāng)不同的工作負(fù)載在虛擬機(jī)上運(yùn)行的時候，作為宿主的物理主機(jī)的安全變得更為重要。如果一個未經(jīng)授權(quán)的用戶獲取了宿主操作系統(tǒng)的訪問權(quán)限，便有可能復(fù)制敏感數(shù)據(jù)或破獲整個虛擬機(jī)系統(tǒng)。同時也可以關(guān)閉虛擬機(jī)或進(jìn)行宿主機(jī)層面的重新配置，從而造成嚴(yán)重的服務(wù)中斷。對于訪問者而言虛擬服務(wù)器和物理服務(wù)器沒有區(qū)別，同樣面臨被人惡意攻擊的風(fēng)險，一旦一臺有漏洞的虛擬機(jī)被攻陷，安全威脅就可以透過網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)散到其它虛擬機(jī)，從未威脅整個虛擬機(jī)管理系統(tǒng)。物理服務(wù)器作為虛擬服務(wù)器的根本，保護(hù)其穩(wěn)定安全，是安全防范工作的重中之重。虛擬機(jī)環(huán)境下，病毒和惡意軟件的影響很可能是同一臺物理服務(wù)器上的所有虛擬工作負(fù)載，而不僅僅是一個單獨(dú)的虛擬機(jī)，會給系統(tǒng)資源造成相當(dāng)大的負(fù)荷。另外關(guān)于病毒防護(hù)，一般做法是將每個獨(dú)立虛擬機(jī)單獨(dú)安裝病毒防護(hù)軟件，這樣將導(dǎo)致總體消耗的系統(tǒng)資源非常巨大，如果能采用專門應(yīng)用于虛擬化平臺的安全防護(hù)軟件效果可能會更好。

　　5.3 I/O瓶頸和數(shù)據(jù)備份

　　相對于計算能力，存儲性能增長的速度明顯要慢得多。對于虛擬化而言，I/O瓶頸和緩慢的存儲性能成為一大難題。高密度的虛擬化產(chǎn)生大量I/O流導(dǎo)致物理硬盤的頻繁操作，極大增加了磁盤工作負(fù)載，并且緩存對性能的提升效果也越來越有限。服務(wù)器虛擬化環(huán)境下，如果仍然使用傳統(tǒng)備份方法來保護(hù)數(shù)據(jù)將是得不償失的，在一臺物理服務(wù)器上同時進(jìn)行多個虛擬機(jī)數(shù)據(jù)備份時，備份任務(wù)將對服務(wù)器硬件資源進(jìn)行激烈爭奪，同時虛擬機(jī)的工作負(fù)載遷移工具會使得備份問題變得更加復(fù)雜。因此每臺虛擬服務(wù)器，都必需實(shí)施相應(yīng)的備份策略，對配置文件、虛擬機(jī)文件及其中的重要數(shù)據(jù)都要進(jìn)行備份。預(yù)留一定的服務(wù)器資源用于備份任務(wù)，安排合理完善的備份計劃，合理利用虛擬機(jī)快照工具有助于改善這一狀況。

　　6 結(jié)語

　　近幾年，服務(wù)器虛擬化已被廣大用戶所接受，它將固定不變的硬件設(shè)備轉(zhuǎn)化為可以動態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化管理，提高系統(tǒng)可用性，節(jié)約投資，降低綜合運(yùn)維成本，增強(qiáng)IT對業(yè)務(wù)的變化的適應(yīng)力，所有這些對用戶都是真實(shí)的利益所在。任何一種技術(shù)都會有優(yōu)勢和劣勢，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，相信虛擬化應(yīng)用過程中出現(xiàn)的各種不足和問題都會得以改進(jìn)和解決。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]郝勇、許秀文、楊銘，淺談服務(wù)器虛擬化[J].中國管理信息化，2011(04).

　　[2]韓寓，服務(wù)器虛擬化技術(shù)研究與分析[J].電腦知識與技術(shù)，2011(07).

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