引言
隨著企業(yè)各類信息化的發(fā)展，信息化建設(shè)的不斷深入，當(dāng)前的傳統(tǒng)模式與技術(shù)手段逐漸顯現(xiàn)出了一些問題：不斷增加的物理設(shè)備和有限存放空間的矛盾、維持運行環(huán)境的高能耗制冷設(shè)備成本、部署應(yīng)用程序的兼容性問題，系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性等，這些都將影響企業(yè)信息化建設(shè)的進程。雖然企業(yè)在不斷加大投入，但總體資源利用率始終處于較低的水平。與此同時，科技的日益發(fā)展，處理器的制造工藝不斷提升，架構(gòu)變得越來越先進，核心數(shù)越來越多，處理器的計算能力與日劇增。為了提高資源的利用率，虛擬化技術(shù)應(yīng)運而生。利用虛擬化技術(shù)可以對IT基礎(chǔ)設(shè)施進行整合、簡化管理、為信息應(yīng)用提供很好的支撐。尤其是虛擬化動態(tài)遷移技術(shù)，在實際的應(yīng)用中具有很強的實用性，能夠幫助我們在線維護、在線升級服務(wù)器，還可以用于負載均衡，容災(zāi)等方面，極大的提高系統(tǒng)的綜合性能，提升系統(tǒng)可靠性、穩(wěn)定性。
1 服務(wù)器虛擬化概念
服務(wù)器虛擬機，就是對一臺物理服務(wù)器進行劃分，通過使用軟件模擬物理計算機，創(chuàng)建獨立的操作系統(tǒng)，邏輯上與主機服務(wù)器相隔離，使一臺物理服務(wù)器能夠支持多個操作系統(tǒng)的并發(fā)執(zhí)行，多個虛擬機之間彼此隔離，無需再為一方面服務(wù)器利用率低而另一方面為了部署新的應(yīng)用而不得不購買新服務(wù)器的情況而支付額外的成本。服務(wù)器虛擬化技術(shù)可以整合降低工作負載，解決機群管理中動態(tài)切換服務(wù)、降低硬件成本的需求，幫助企業(yè)節(jié)省大量的資金。
對于管理員而言，虛擬機只是運行在物理計算機上的一個應(yīng)用軟件，但是對于虛擬機中運行的應(yīng)用程序而言，它就是一臺真正在工作的計算機。通過虛擬化技術(shù)可以擴大硬件的容量，簡化軟件配置過程，顯著地提高服務(wù)器的工作效率。目前，針對X86架構(gòu)的虛擬化技術(shù)已經(jīng)成為業(yè)界的焦點，被廣泛用于服務(wù)器領(lǐng)域。
2 服務(wù)器虛擬化的價值
2．1現(xiàn)狀描述
隨著企業(yè)各種應(yīng)用軟件的不斷引入，各類系統(tǒng)不斷的增加。出于操作系統(tǒng)版本的差異，軟件開發(fā)運行的平臺不同，開發(fā)商的不同，以及應(yīng)用相互之間的協(xié)調(diào)和安全性方面的因素考慮，通常服務(wù)器都會采用獨立運行、集中管理的模式，這種方式可以有效的解決各系統(tǒng)之間因潛在的兼容性，避免可能引起的沖突，但由此也會使得大部分的服務(wù)器只運行單一的應(yīng)用，產(chǎn)生大量服務(wù)器資源閑置的狀況。
一個比較明顯的問題就是，企業(yè)的某些關(guān)鍵應(yīng)用由于用戶量的不斷增加，當(dāng)前運行的服務(wù)器硬件平臺資源無法滿足日益增長的服務(wù)需求，導(dǎo)致運行速度十分緩慢，嚴重時甚至?xí)䦟?dǎo)致服務(wù)器宕機，服務(wù)中斷的情況�？紤]到這些系統(tǒng)的重要性，服務(wù)器硬遷移帶來風(fēng)險，這種狀況很難得到改善。此相反的情況是那些最新購置的PC服務(wù)器，其處理器、內(nèi)存和硬盤等各項指標(biāo)都比以前有極大的提升，卻只是運行了一些負載很低的應(yīng)用，服務(wù)器的平均CPU利用率不到10％。
還有就是隨著業(yè)務(wù)信息量的迅猛增長，現(xiàn)有的離散式IT系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致企業(yè)數(shù)據(jù)中心大多資源沒有得到充分利用，企業(yè)部門之間信息割裂，各部門之間無法有效的共享和傳遞信息，形成一個個信息孤島。因而，如何提供具有靈活性、可擴展性、高可用性的IT基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，及時、可靠、動態(tài)管理整個業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息，為不斷變化與增長的業(yè)務(wù)提供支持變得尤為重要。
2．2應(yīng)對現(xiàn)狀解決問題
上述中存在的問題，都可以通過虛擬化技術(shù)得到較好的解決。使用虛擬化技術(shù)最直接的優(yōu)勢就是能夠最大程度的利用現(xiàn)有服務(wù)器硬件資源，幫助企業(yè)節(jié)省大量購置服務(wù)器的成本及機房的空間成本。虛擬化技術(shù)具有資源共享、負載動態(tài)優(yōu)化、自動化管理、安全性、節(jié)省資金綠色環(huán)保、解決平臺依賴問題的優(yōu)勢：
1)資源共享，通過利用虛擬化的技術(shù)，可以將企業(yè)的一些硬件資源包括服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)全部都整合起來，可以高效的利用這些資源，提高這些資源的利用率，減少資源的浪費。
2)我們可以利用虛擬化技術(shù)實現(xiàn)負載的動態(tài)優(yōu)化。動態(tài)優(yōu)化包含兩方面的內(nèi)容：①可以隨著業(yè)務(wù)系統(tǒng)的工作負載動態(tài)變化來調(diào)整資源的供給，正是有了虛擬化才使得這個實現(xiàn)能夠更加方便。②從整個企業(yè)的數(shù)據(jù)中心資源利用率方面考慮，通過使用一些動態(tài)優(yōu)化的算法就能夠?qū)⑦@些虛擬化的服務(wù)器在不同的資源、機器里面進行調(diào)配，減少物理機器的數(shù)量。
3)虛擬化技術(shù)還可以為我們帶來統(tǒng)一管理的好處。面對極其豐富多樣的基礎(chǔ)設(shè)施，中間件和操作系統(tǒng)等，一方面我們可以通過虛擬化技術(shù)實現(xiàn)對硬件屏蔽底層的差異，不管是系統(tǒng)管理員還是上層的服務(wù)，都可以用統(tǒng)一的方式使用下層的資源，讓管理和使用更加方便、高效。第二，利用虛擬化組件的技術(shù)可以將企業(yè)經(jīng)常用的軟件、服務(wù)等做成一個虛擬組件模板，實現(xiàn)一次創(chuàng)建模板到處可以使用的便捷方式，效的加快業(yè)務(wù)交互過程，提高IT系統(tǒng)響應(yīng)能力。第三，為了維護數(shù)量龐大的服務(wù)器群的運維管理成本也因為整合服務(wù)器提高管理效率而得以降低，由于減少了服務(wù)器，通過控制臺集中管理，簡化了管理任務(wù)，使管理工作變得輕松易行。
4)由于虛擬系統(tǒng)的硬件平臺無關(guān)性，虛擬化技術(shù)可應(yīng)對系統(tǒng)在突發(fā)情況下的安全性。當(dāng)前的虛擬化計劃可以做到在特定的時間對其上運行的系統(tǒng)進行“快照“抓取，有了“快照”即使服務(wù)器收到了惡意地攻擊也能夠很方便的進行恢復(fù)，對服務(wù)器的安全起到了很好的保障作用。
5)企業(yè)數(shù)據(jù)應(yīng)用復(fù)雜性非常高，在硬件、軟件、散熱等方面的資金投入非常大。為了避免應(yīng)發(fā)生兼容性問題，一臺服務(wù)器部署一個業(yè)務(wù)，造成服務(wù)器數(shù)量增加但檔次較低，運行穩(wěn)定性差。應(yīng)用虛擬化技術(shù)，可極大地提高每一臺服務(wù)器的利用率，降低整體服務(wù)器基礎(chǔ)架構(gòu)的總成本。由于物理服務(wù)器數(shù)量的減少，服務(wù)器能耗、制冷電器等的用電量也大大降低，還有利于創(chuàng)建更加綠色環(huán)保的環(huán)境，響應(yīng)我國當(dāng)前提倡節(jié)能減排的號召。
6)虛擬化技術(shù)還可以支持異構(gòu)操作系統(tǒng)的整合，很好的處理軟件對運行平臺的依賴問題。企業(yè)中或有一些遺留的、極度依賴特定的硬件平臺、特定的操作系統(tǒng)及版本等運行環(huán)境的軟件。可以通過虛擬化來解決，在一臺物理主機上安裝多個操作系統(tǒng)，運行遺留軟件所需的系統(tǒng)平臺，支持老應(yīng)用的持續(xù)運行。
2．3動態(tài)遷移技術(shù)
服務(wù)器虛擬化的另一個重要價值體現(xiàn)在它能夠?qū)⑻摂M機轉(zhuǎn)移到不同的物理服務(wù)器中。當(dāng)前虛擬機遷移技術(shù)有動態(tài)遷移和靜態(tài)遷移這兩種技術(shù)。靜態(tài)遷移必須先關(guān)閉虛擬機然后再拷貝數(shù)據(jù)，等遷移完成后再開機運行，很顯然靜態(tài)遷移效率較低并且需要較長的關(guān)機時間；動態(tài)遷移，或稱實時遷移，是在虛擬機運行的狀態(tài)下進行虛擬機遷移。動態(tài)遷移技術(shù)的基礎(chǔ)是虛擬機保存與恢復(fù)，即將整個服務(wù)器虛擬機的運行狀態(tài)完整的保存下來，在需要恢復(fù)的時候用保存的文件快速恢復(fù)到指定的硬件平臺上去，即它能在遷移完成后自動恢復(fù)到系統(tǒng)原來運行狀態(tài)，保存服務(wù)器的持續(xù)可用。使用動態(tài)遷移可輕松實現(xiàn)服務(wù)器的在線維護在線升級等操作，也可用于負載均衡、災(zāi)難恢復(fù)等方面，有效的提高了系統(tǒng)的可靠性，具有很強的實用性。
隨著虛擬化技術(shù)的不斷發(fā)展，虛擬化遷移技術(shù)逐漸得到了IT界的關(guān)注和廣泛的認可。顯然，虛擬化遷移技術(shù)能夠極大地增加應(yīng)用的靈活性，尤其在系統(tǒng)備份和零停機維護等方面有用武之地：
1)數(shù)據(jù)庫備份：備份數(shù)據(jù)對于大型數(shù)據(jù)庫而言是一項復(fù)雜而艱巨的工作。我們可以在虛擬機上運行數(shù)據(jù)庫，保存整個虛擬機就如同備份了整個數(shù)據(jù)庫時，而且這樣還能將虛擬機中數(shù)據(jù)庫的所有數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫的狀態(tài)同時做好備份
2)運行環(huán)境還原：重現(xiàn)故障或測試時的運行環(huán)境在我們?nèi)粘５姆⻊?wù)器性能測試或者調(diào)試工作時尤為有用，使用虛擬化技術(shù)可以很輕松的幫我們做到這一點，我們能夠隨時保存當(dāng)前的運行環(huán)境和狀態(tài)，待到需要時只需要恢復(fù)保存的虛擬機狀態(tài)即可重現(xiàn)當(dāng)時的運行環(huán)境。
3)系統(tǒng)維護：服務(wù)器硬件設(shè)備大多需要定期進行維護，必須關(guān)閉電源，勢必會影響到用戶的使用。利用虛擬機動態(tài)遷移技術(shù)，可以方便快速地將需要維護的服務(wù)器遷移到另外一臺備用服務(wù)器上，等維護完畢之后再從備機上遷移回來，對于用戶來說這一過程是透明的，不會影響任何系統(tǒng)服務(wù)的正常使用。
3 服務(wù)器虛擬化不足之處
當(dāng)然世上不存在任何完美無缺的事物，再先進的技術(shù)也會有它的不足之處，虛擬化技術(shù)也一樣。雖然有著諸多的優(yōu)點，但也不可不顧及到服務(wù)器虛擬化現(xiàn)存的不足之處：
1)當(dāng)前仍缺少統(tǒng)一的虛擬化標(biāo)準(zhǔn)，虛擬化標(biāo)準(zhǔn)還需要大力發(fā)展，這將是一個長期的，持續(xù)的過程，因而決定了虛擬化技術(shù)在企業(yè)中得到應(yīng)用也將會是一個較長的過程；
2)虛擬機技術(shù)的層面還有待提高，雖然目前在硬件虛擬化上已經(jīng)有了較為成熟的技術(shù)，但是在應(yīng)用程序的虛擬化方面仍有很大的提升空間，我們期待硬件級的虛擬化能夠和應(yīng)用級的虛擬化技術(shù)相互結(jié)合，相得益彰才能使服務(wù)器利用率最大化；
3)盡管使用虛擬化技術(shù)可以帶來很多安全上的保障，但凡事沒有絕對，虛擬化也會有風(fēng)險存在，例如將多個服務(wù)部署到同一物理服務(wù)器上，萬一出現(xiàn)任何致命性的硬件故障還是會對其上的應(yīng)用有很大的影響，而這種威脅目前很難完美的得到解決，我們期待服務(wù)器遷移技術(shù)在將來能夠很好的解決這個問題。
4 總結(jié)
虛擬化應(yīng)用將在企業(yè)的IT基礎(chǔ)設(shè)施和日常運營中發(fā)揮主導(dǎo)作用，無論是在服務(wù)器虛擬化還是在其他方面，虛擬化技術(shù)都將為企業(yè)信息化建設(shè)、IT基礎(chǔ)架構(gòu)部署、信息系統(tǒng)運營和管理帶來革命性的變化。總之，虛擬化將會是信息化建設(shè)趨勢所在。盡管虛擬化技術(shù)還存在著不少問題，但它所帶來的諸多好處和利益都讓廠商和用戶都為之著迷。因此可以肯定的是，在不久的將來，目前虛擬化中存在的諸多問題都會得到很好的解決，服務(wù)器虛擬化將迎會有一個美好的未來。
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本文標(biāo)題：服務(wù)器虛擬化在信息化建設(shè)中的作用
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