杨颖出
联通(浙江)产业互联网有限公司 浙江 杭州 310000
在信息化时代,信息系统的规模以及复杂程度均显著增加,系统服务器数量也越来越多。在系统服务器管理方面,依然普遍应用手工管理模式,导致故障节点数量偏多,并且维护管理难度比较大。在很多系统规划建设中,均应用单独服务器部署方式,各个系统与服务器保持对应关系,在硬件设备、系统软件数据备份以及切换方面的实现难度比较大。在系统运行过程中,各类服务器中所承载的应用有一定的区别,并且所交换的数据量也有所不同,因此,各类服务器的运行负载并不保持均衡,如果服务器的负载比较重,则会对系统运行稳定性构成危害,而如果服务器的负载比较轻,并且长时间处于闲置状态,则无法应用于各类应用中。对此,可应用服务器虚拟化技术创建虚拟服务器,据此将服务器硬件设备与应用系统相分离,在一台服务器中,可同时支持多个系统运行,促进服务器利用率的提升,同时还可简化系统运维管理,一旦系统发生故障,即可进行自动化诊断和恢复。
通过将服务器虚拟化技术应用于计算机系统,可将各类软件资源以及硬件资源进行有效整合,并充分发挥其应用效能。在物理硬件平台中应用服务器虚拟化技术,可保证多个虚拟机同时运行。在各个虚拟机中,均拥有独立的处理器、内存、磁盘以及网络接口,对于虚拟机中所运行的操作系统,又被称为客户操作系统。在功能实现方面,各个虚拟机均为自治,在一套硬件平台中,可同时运行多个服务器,并且对于服务器操作系统以及版本没有具体要求。根据统计分析,通常情况下,服务器的资源利用水平比较低,一般在15%至20%之间,而服务器虚拟化技术可充分利用剩余资源,显著改善系统整体性能。服务器虚拟化技术的中心思想在于对各类资源的优先次序做出区分,将各类服务器资源合理分配至工作负载中,进而显著提升管理效率,同时简化管理方式[1]。
在服务器虚拟化技术的实际应用中,可通过两个方向分配资源:第一,将服务器虚拟为多个逻辑服务器,而各个逻辑服务器之间相互独立,用户可在各个虚拟服务器中运行多种操作系统,如分区;
第二,对于多个分散的物理服务器,可虚拟为一个大型逻辑服务器,便于用户便捷的支配各个独立的服务器,提升资源利用率,如网格。
通过对虚拟的对象以及层次进行分析,可将服务器虚拟化技术划分为两种类型:第一,部件虚拟化,其能够对各类IT资源的利用过程进行优化调整,包括服务器资源、存储资源以及网络资源;
第二,集成虚拟化,将多个部件的虚拟化方式进行有效结合,据此对资源进行自动化跳读,确保能够符合服务水平协议(SLO)。
2.1 硬件虚拟化
硬件虚拟化具体指的是对硬件资源进行虚拟化,将其转变为“虚拟机”,进而显著提升硬件资源管理便捷性,在一台服务器中,可运行多种操作系统。在硬件虚拟化形式中,各个虚拟服务器均可模拟物理服务器硬件,使得各个虚拟机处于主机平台的各个处理器中,与此同时,在各个虚拟服务器中,有独立运行的硬盘,其中包含相应的操作系统以及各类应用。
2.2 并行虚拟化
并行虚拟化和硬件虚拟化之间有很多相同之处,在一台物理服务器的基础上,可运行多种操作系统。但是,二者之间也有一定的区别,即并行虚拟化能够对操作系统内核进行调整,避免在系统运行过程中损耗过大,同时还可实现多个操作系统同步运行,促进硬件虚拟化效率的提升[2]。
2.3 操作系统虚拟化
在操作系统虚拟化实现过程中,需将共用操作系统作为基础,在主机操作系统运行过程中,可实现多个虚拟操作系统运行,如果操作系统内核处理I/O需求相同,则可直接通过。
通过应用虚拟化技术,可促进服务器利用效率的提升,同时还可显著改善服务器运行灵活性,但是需要注意,在一台服务器中,需运行多个虚拟服务器,而各个虚拟服务器之间相互独立。以往在一台服务器中,仅可实现一个应用稳定运行,因此,在服务器的维护以及升级过程中,仅会对单个应用产生直接影响。通过采用虚拟化技术,在服务器维护以及升级过程中,即可对服务器中运行的所有虚拟机以及各类应用产生直接影响,因此,在大型系统中很难推广应用服务器虚拟化技术。为了解决以上问题,要求满足以下两个要求:第一,确保在虚拟化后,在服务器物理硬件的维护管理以及技术升级过程中,不会对物理设备以上的虚拟服务器产生直接影响;
第二,如果物理服务器发生故障,则必须保证虚拟机运行安全性。对此,可采用动态迁移(VMotion)技术妥善解决[3]。
在动态迁移技术的实际应用中,可将虚拟机器迁移至其他物理主机中,同时不会对终端用户造成不良影响。在发生迁移前,虚拟机器可将其运行状态存储至共用的存储器中,在提出请求后,虚拟机器即可通过虚拟网络连接展现出内存状态。负载平衡也是动态迁移技术的一种应用形式,当对于某个特定的服务需求显著增加时,对于高需求虚拟服务器,可转移至CPU资源更加丰富的物理服务器中。
通过应用VMotion技术,可在在线状态下,使得虚拟机跨越硬件服务器进行实时化迁移。在实施前迁移过程中,需将一个兼容作为重要基础,具体而言,两台物理服务器必须能够达到CPU指令级兼容,避免在内存复制完成后,新CPU无法准确识别出各类指令,影响系统运行效益。另外,在VMotion技术的实际应用中,还可对各类CPU指令级进行分析,判断其兼容性。如果在离线状态下迁移虚拟服务器,则无须考虑CPU型号的影响。
3.1 系统集成现状
在系统运行过程中,数据信息资源量逐渐增加,造成系统运行管理难度越来越大。虚拟化服务器即为总系统服务器,在各类服务器运行中,操作要求也有一定的区别。随着虚拟化服务器技术的发展和创新,应当将虚拟化技术与动态迁移技术进行有效结合,有效解决系统集成过程中所面临的各类难点。另外,在系统集成环节,对于总系统以及各个分系统,要求采用独立化操作方式,各类系统的版本无法保持统一,如总系统一般为Windows版本,而分系统一般为Unix版本,在系统集成过程中,如果技术人员没有综合考虑各类系统的需求以及版本差异,则在集成系统后续运行中,维护管理难度会显著增加[4]。
3.2 应用模式分析
在服务器虚拟化技术的具体应用过程中,通过应用OS虚拟机,即可模拟出具体的工作环境。在系统集成环节,可形成多种服务器集群,将服务器与主机进行有效结合,同时采用直连的形式详细记录主机内容。SAN协议的作用是促进存储区域网络规模拓展,因此,通过创建SAN盘阵,即可实现各类网络数据资源共享。为了避免集成系统出现问题,要求动态化监测OS,当OS的各类基础参数发生变化时,要求及时发挥安全防护功能,调出数据,并做好数据备份,尽快恢复各类信息资源,避免经济损失过大。网络连接方式比较多,在网络连接方法选用方面,可应用自动化交替形式,以充分发挥服务器集群效应,同时,可保证虚拟服务器能够自动化启动,进而显著改善系统运行稳定性以及可靠性。当处于虚拟环境中时,对于OS机以及虚拟化服务器的各类硬件资源、软件资源,均应当充分结合,在资源分配过程中绘制电子图表,将工作强度作为资源分配的重要依据。
在服务器虚拟化技术的应用过程中,在资源管理方面,可采用分布式管理方式。虚拟化服务器的类型比较多,各自的特性也有所不同,对此,要求对服务器的各类基本参数以及性能做出对比分析,据此确定虚拟化服务器硬件和软件方面的差异,结合系统运行实际需要制定具体的应用方案。在分布式资源管理模式的实际应用中,各个子系统可将资源发送至主系统中。在虚拟机数据资源共享方面,可充分利用Vmotion技术的重要作用,在各个子系统之间,如果需进行信息交互,则可应用Vmotion技术的数据转换功能,对虚拟化服务器的所有资源进行平均分配。资源调度系统的作用是对服务器设置各类控制参数,因此主系统可对资源调度系统直接发出指令。服务器虚拟化技术的基础为自动化技术,为了促进系统集成化水平,要求对系统运行情况进行分析,据此采用手动调节控制方式。在虚拟化服务器运行过程中,资源调度系统能够对各类动态资源进行科学合理的分配,进而促进主机软件运行效率的提升,同时其还能够将多个服务器相结合,据此提升资源利用率。在Vmotion技术的实际应用中,需要注意以下几点:第一,提升CPU兼容水平,如果CPU的兼容能力比较差,则可联合应用相同的CPU,并直接复制粘贴相关指令;
第二,对CPU指令层级作出判断,如果CPU的指令层级比较低,则应当迁移至虚拟服务器中,反之,需在跨越ESX兼容硬件的基础上进行迁移。虚拟化服务器的运行功能比较多,要求对各类数据信息进行科学合理的分配,同时重组硬件资源。在系统集成过程中,首先需确定系统集成需求,然后对各类子系统的重要程度进行分析,据此开展资源配置。在系统运行过程中,要求将系统资源作为重要基础,对此,要求对各类资源的应用情况进行动态化监测,一旦发现高度负载,则要求对闲置资源进行重新配置,促进物理服务器运行效率的提升[5]。
在系统集成过程中应用服务器虚拟化技术,即可对系统资源进行集中化管理,在这一技术的具体应用中,要求形成多种操作系统平台,确保能够满足各类层次用户的多元化要求。在部分虚拟化服务器中,硬件资源以及软件资源均比较多,为了促进服务器应用效率的提升,要求对各类资源进行分类,据此配置信息资源。通过采用集中化资源管理模式,即可重组虚拟化服务器,同时,对于多个服务器,可进行统一高效的管理,如果对硬件进行升级处理,则对于服务器管理权限,可直接迁移至其他虚拟化服务器中,子系统在空间部署方面更加集中,要求适当拓展虚拟化技术的应用范围,合理分配服务器的各类功能,避免出现职能交叉问题。
3.3 应用效果分析
在系统集成过程中应用服务器虚拟化技术,可展现出以下优势:第一,促进集成系统运行效率的提升,将多个虚拟化服务器工作内容进行有效结合,提升系统各类资源的配置水平。第二,促进系统业务处理效率的提升,保证各类工作的连续性。第三,保证系统中信息数据的安全性,系统中的信息资源类型比较多,如果信息被窃取,则通过应用服务器虚拟化技术即可及时备份,避免信息数据丢失。第四,促进系统服务水平的提升,如果用户提出新的要求,则服务器虚拟化技术可根据用户需求模拟出新型服务器,确保能够满足各类用户的实际需要[6]。
综上所述,本文主要对系统集成过程中服务器虚拟化技术的应用方式进行了详细探究。在服务器虚拟化过程中,可将分散在多台计算机中的各类应用以及用户存放至一台计算机中,从物理运行环境转变为虚拟运行环境,从分散状态转变为集中状态。通过对虚拟基础架构进行高效管理,即可将各类资源和业务进行有效结合,并进行统一化管理,显著降低系统运行和维护管理中的成本投入量,同时还可显著改善系统配置形式。为了充分发挥服务器虚拟化技术的重要作用,必须加强技术研发创新,促进服务器集成的稳定发展。
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