1、引言
當今企事業(yè)信息化系統(tǒng)面臨的挑戰(zhàn)，企業(yè)信息化系統(tǒng)硬件資源利用率普遍很低，個別系統(tǒng)的忙時資源利用率又非常高，系統(tǒng)峰值效應非常明顯。另外，各個系統(tǒng)由于應用和安全等方面的不同，均采用了不同的系統(tǒng)和應用程序等，加上硬件方面和存儲的架構(gòu)不同，導致實際操作起來非常繁瑣。一旦出現(xiàn)故障，非常難以解決等。系統(tǒng)緊耦合的部署方式以及IT基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)節(jié)多，周期長，應用系統(tǒng)的新建和發(fā)展又不斷帶來新的服務器采購需求，機房ups--不間斷電源輸出負載率已經(jīng)達到安全輸出功率的上限，這些問題困擾著硬件的進一步發(fā)展，虛擬化的出現(xiàn)給我們提供了一個新的思路。
2、虛擬化的概述
2.1關(guān)于數(shù)據(jù)存儲虛擬化
數(shù)據(jù)是企業(yè)最大的財富，任何一家公司都不可掉以輕心。數(shù)據(jù)一旦丟失，企業(yè)失去的不僅是眼前的財富，更可能是未來的發(fā)展機會，因此許多企業(yè)紛紛引入先進的網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù)，希望存儲資源像我們?nèi)粘Ｉ钪械乃碗娨粯樱蔀槠髽I(yè)信息系統(tǒng)中的”公用設(shè)施”。
存儲虛擬化是支持存儲公用設(shè)施模型的關(guān)鍵技術(shù)，是安全可靠的動態(tài)存儲池，可以適應和包容豐富多樣、迅速發(fā)展的存儲設(shè)備，具備為異構(gòu)服務器和客戶機提供服務的能力。因此，虛擬存儲系統(tǒng)必須具備下列功能：支持高可用性和高性能SAN存儲配置，例如指定主從鏡像和空閑驅(qū)動器、產(chǎn)生合成式驅(qū)動器、聯(lián)結(jié)多個存儲子系統(tǒng)構(gòu)成單一驅(qū)動器、實現(xiàn)集中管理以及靈活的存儲容量擴充。具有可視性和可管理性，能夠在更新和恢復等突發(fā)事件發(fā)生時及時通知管理員。通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)n路鏡像、快照和異步遠程拷貝等數(shù)據(jù)復制操作。
存儲設(shè)備的故障或任何在主機和存儲子系統(tǒng)路徑上的設(shè)備，例如路由器、主機適配器或交換機等）故障能夠觸發(fā)自動故障接替。自從存儲虛擬化成為熱點技術(shù)以來，許多供應商開始采用不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)存儲虛擬功能，但其完整性和容量水平有所差異。
2.2關(guān)于服務器虛擬化
到目前為止，部署服務器虛擬化的主要動機就是整合。服務器虛擬化通過允許在一臺物理服務器上運行一個以上的應用程序和操作系統(tǒng)為機構(gòu)提供了一種控制蔓延的物理服務器環(huán)境的方法。雖然服務器虛擬化的這些核心好處對于機構(gòu)來說目前仍是重要的，但是，減少IT耗電量和冷卻需求的能力在采購決策中仍扮演著日益重要的角色。日益上漲的電價、有限的電力資源以及全球的“一切皆綠色”的承諾這些因素已經(jīng)結(jié)合在一起把服務器虛擬化作為一個核心的減少耗電量的IT技術(shù)。毫無疑問，服務器虛擬化已經(jīng)在IT行業(yè)刮起了一場風暴。這項技術(shù)為顯著減少停機時間、增強靈活性、大幅提高硬件利用效率提供了一種經(jīng)濟高效的方式。
通過采用硬件設(shè)備的虛擬化，軟件版本的標準化，系統(tǒng)管理的集中化，自動化和一體化等手段，建立一個資源共享，服務集中和自動化的動態(tài)系統(tǒng)架構(gòu)把傳統(tǒng)的IT 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)施改成為一個一服務為中心的運行平臺，轉(zhuǎn)變了對資源的利用方式，運行環(huán)境可以自動部署和調(diào)整資源分配，實現(xiàn)資源隨需掌握。對x86架構(gòu)和 unix架構(gòu)的服務器分別采用不同的虛擬化解決方案，來提升IT基礎(chǔ)架構(gòu)。
3、虛擬化IT架構(gòu)
虛擬化整合階段，采用虛擬化技術(shù)，搭建虛擬化資源池，優(yōu)化IT架構(gòu)，將現(xiàn)有的IT軟硬件資源安全的，有序的，高效的遷移到虛擬化資源池中。構(gòu)建企業(yè) x86/unix架構(gòu)服務器虛擬化資源池，建立虛擬化規(guī)范，管理制度和流程，滿足快速提供服務器的業(yè)務需求。構(gòu)建統(tǒng)一的虛擬化存儲資源池，統(tǒng)一管理現(xiàn)有異構(gòu)存儲。IT部門對“系統(tǒng)進行評估，制定出方案，以IT基礎(chǔ)設(shè)施虛擬化為基礎(chǔ)，構(gòu)建企業(yè)內(nèi)部的私有云，來優(yōu)化IT基礎(chǔ)架構(gòu)和提升IT基礎(chǔ)效率。在各類虛擬資源池基礎(chǔ)上，實現(xiàn)IT資源的統(tǒng)一管理，提高IT服務能力，簡化運維管理操作，提高系統(tǒng)運維的效率，最大化的利用現(xiàn)有的軟硬件資源，節(jié)省軟硬件采購方面的資金投入。IT系統(tǒng)架構(gòu)中基礎(chǔ)平臺由網(wǎng)絡(luò)層、主機層、存儲層構(gòu)成，網(wǎng)絡(luò)層提供數(shù)據(jù)通訊，虛擬化平臺上所有虛擬機要同其他非虛擬化服務器進行通訊，都是通過網(wǎng)絡(luò)進行的。虛擬化平臺內(nèi)各個物理服務器之間實現(xiàn)相互通訊、HA、以及虛擬機的在線遷移功能都是通過物理網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的。主機層構(gòu)成虛擬化平臺的服務器是由 PC SERVER安裝了VMWARE虛擬化軟件組成的。存儲系統(tǒng)采用SAN架構(gòu)，為虛擬化平臺提供存儲空間的同時還可以為其他的主機提供其需要的存儲空間。虛擬化平臺上可以根據(jù)應用系統(tǒng)需要，生成虛擬機。對于應用系統(tǒng)來說，每個虛擬機都和一個物理機一樣，可以安裝操作系統(tǒng)和應用軟件，并對外提供服務。
虛擬化平臺的設(shè)計包括虛擬化平臺設(shè)計，2vCenter服務器，虛擬化存儲平臺設(shè)計，虛擬化平臺網(wǎng)絡(luò)設(shè)計。虛擬化平臺中ESX SERVER4是 VMware虛擬架構(gòu)套件的基礎(chǔ)組成部分，是動態(tài)、自我優(yōu)化的IT基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。ESX SERVER4是一個強健、經(jīng)過生產(chǎn)驗證的虛擬層，它直接安裝在物理服務器的裸機上，將物理服務器上的處理器、內(nèi)存、存儲器和網(wǎng)絡(luò)資源抽象到多個虛擬機中。ESX SERVER服務器為虛擬化平臺提供CPU資源、內(nèi)存資源。虛擬化軟件ESX SERVER也需要安裝在物理服務器的本地硬盤上。VMware ESX主機的主要任務通過自身的虛擬層承載上層Guest虛擬機。同時執(zhí)行vCenter下發(fā)的策略任務。擬化存儲采用SAN集中存儲方式，使用存儲系統(tǒng)提供虛擬化所需要的存儲空間。劃分足夠的LUN并掛接到 ESX SERVER服務器上，并設(shè)置ESX SERVER共享分配的LUN。這樣可以將每個虛擬機的文件系統(tǒng)創(chuàng)建在共享的SAN集中存儲陣列上。 VMware vSphere的虛擬網(wǎng)絡(luò)與是虛擬機正常處理業(yè)務流量的必要途徑。關(guān)于虛擬網(wǎng)絡(luò)與物理網(wǎng)絡(luò)的銜接問題是直接影響最終虛擬化項目實施的效果。
4、未來展望
虛擬化技術(shù)設(shè)備資源利用率顯著提高，機房電力消耗大幅下降，自動化的軟硬件部署，縮短了部署時間，集中化的管理，系統(tǒng)易于維護，資源的全局共享，提高系統(tǒng)整體的可用性，又保障了數(shù)據(jù)的安全性。虛擬化將是一個行業(yè)發(fā)展的趨勢，不管企業(yè)愿意不愿意實施虛擬化，包括硬件廠商、軟件廠商，在今后硬件和軟件發(fā)展中肯定是沿著這個趨勢去演進的。再過三到五年，整個產(chǎn)業(yè)環(huán)境可能都變成虛擬化的環(huán)境了。
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本文標題：存儲虛擬化技術(shù)及應用趨勢分析
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