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、集群概念始于上個世紀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。它可以使企業(yè)有效地利用IT資源、人力資源、機房空間，同時可以增強數(shù)據(jù)的安全性、方便管理和減少運營成本，也便于將來的靈活擴展。

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，實施應(yīng)用范圍不斷擴大，在擴大的同時使得管理效率和成本相應(yīng)提高，傳統(tǒng)的單機管理模式已經(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)域的一個研究熱點，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)器虛擬化就是多個操作系統(tǒng)在同一時間運行在同一臺主機上的技術(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)同時提供給用戶，也能方便地實現(xiàn)對舊系統(tǒng)應(yīng)用程序的支持，增強數(shù)據(jù)的安全性，延長軟件的生命周期，提高對服務(wù)器的利用率，降低系統(tǒng)總成本，并針對應(yīng)用和訪問量進行靈活部署，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)器上可同時啟動多臺虛擬服務(wù)器，實現(xiàn)多臺虛擬機操作系統(tǒng)之間相互切換。利用某臺服務(wù)器的部分內(nèi)存、硬盤資源可構(gòu)建成 “獨立” 的虛擬服務(wù)器平臺，而這些“獨立”的虛擬計算機擁有各自的CMOS、硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)、網(wǎng)卡、顯卡等硬件，不僅在每一臺虛擬的計算機中可以安裝當前各種流行的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，而且還可以像對待新的服務(wù)器那樣對其進行分區(qū)、格式化等操作，并對原有的硬件都不會產(chǎn)生任何不良影響。Vmware Workstation 對硬件的要求并不高，因此公司采用IBM X 系列的硬件平臺來搭建虛擬應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器，完全可實現(xiàn)一臺硬件服務(wù)器提供多應(yīng)用系統(tǒng)平臺。

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)建一個擴展名為“vmx”的虛擬機配置文件。一般通過選擇“自定義” 選項，系統(tǒng)會自行調(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，是在主機硬盤上建立了一個特殊的文件，因此它的最大特點是：在VMware中如何對硬盤進行分區(qū)甚至低級格式化都不會影響主機的硬盤分區(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)備都虛擬成最標準、兼容性最好的虛擬設(shè)備，不需要安裝驅(qū)動程序。

新創(chuàng)建的windows 2003 Advanced Server虛擬服務(wù)器，如圖2所示。只是一臺用來安裝操作系統(tǒng)的裸機，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)建好虛擬機后當Vmware Workstation程序啟動時虛擬服務(wù)器會從光盤中引導需要的操作系統(tǒng)，因此接下來的安裝操作就在普通計算機上安裝操作系統(tǒng)完全一樣，這里不再贅述。

1.2 VMware 虛擬機網(wǎng)絡(luò)連接方式

VMware虛擬機軟件提供了三種網(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，而且還要和宿主機器處于同一網(wǎng)段，這樣虛擬系統(tǒng)才能和宿主機器進行通信。同時，由于這個虛擬系統(tǒng)是局域網(wǎng)中的一個獨立的主機系統(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)和宿主機器的關(guān)系，就像連接在同一個hub上的兩臺電腦，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)主機模式(host-only)

在主機模式中，所有的虛擬系統(tǒng)是可以相互通信的，但虛擬系統(tǒng)和真實的網(wǎng)絡(luò)是被隔離開的。在主機模式下，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)，都是由主機模式虛擬網(wǎng)絡(luò)的DHCP服務(wù)器來動態(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)中的其他真實主機進行通訊。

2、虛擬機在WEB 服務(wù)器部署

目前IBM X3650高配置服務(wù)器的軟硬件資源(包括計算能力、存儲器、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或多臺應(yīng)用服務(wù)器，這些虛擬服務(wù)器擁有自己獨立的軟、硬件資源，可以像使用普通應(yīng)用服務(wù)器一樣進行操作，安裝主流的操作系統(tǒng)，且可在此多個虛擬機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

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

2.2 采用虛擬服務(wù)器的必要性

企業(yè)每年都會大量購買新的服務(wù)器來滿足業(yè)務(wù)發(fā)展對于信息技術(shù)不斷增長和擴大的需求。英特爾芯片的WEB 服務(wù)器由于其相對的低廉價格，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)器在運行。各個應(yīng)用系統(tǒng)獨立配置服務(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。這種非集中控制的分布式服務(wù)器環(huán)境，會產(chǎn)生許多不良的后果：服務(wù)器容量無法優(yōu)化配置，居高不下的維護成本，低效的空間利用率，所有這些問題最終會造成公司為客戶提供的是低質(zhì)量的服務(wù)。特別是面對如今全球低迷的經(jīng)濟環(huán)境，因此需要積極地尋找減少相關(guān)資產(chǎn)，人力和運作成本的方法、提升系統(tǒng)維護的效率，快速部署新的系統(tǒng)來滿足公司運行的需要。研究利用建立虛擬服務(wù)器技術(shù)對服務(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，同時增加它們的利用率，減少復雜程度和相關(guān)維護成本，從而提高對公司各應(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)境整合比達到(10～15):1,開發(fā)測試環(huán)境整合比達到(15～20):1，而每個服務(wù)器的平均利用率從5%～15%提高到60%～80%,運營成本降低70%～80%(其中包括了數(shù)據(jù)中心空間、機柜、網(wǎng)線、耗電量、冷氣空調(diào)和人力成本等), 從而有效地實現(xiàn)企業(yè)信息化應(yīng)用系統(tǒng)的高可用性,并顯著降低實施成本。