数据中心服务器虚拟化技术综述

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1、数据中心服务器虚拟化技术综述　　摘要：云计算、大数据时代的到来，以及移动互联网的爆发式增长，给各行各业带来了重大变革。在这场技术与信息、思维与决策、方法与实践的博弈中，只能化繁为简、顺势而为。围绕传统数据中心服务器虚拟化迁移技术变革中的若干问题进行深入研究，充分发挥服务器虚拟化在其中的优势。同时，详细阐述该技术的不足，并提出对应的解决方法。　　关键词：云计算；服务器虚拟化；数据中心　　DOIDOI：10.11907/rjdk.161896　　中图分类号：TP3-0　　文献标识码：A文章编号文章编号：16727800（2016）01102060

2、2　　0引言　　数据中心（DC）是企业或单位的智力支持部门，其重要性毋庸置疑。在传统的数据中心，存放着大量服务器、存储设备、网络设备；一整套完备的制冷、消防、环境监测、安防监控等系统，对整个企业的正常运转发挥着重要作用。数据中心业务增长日益加快，对运维人才的要求也不断提高。为保障系统正常运转，既要加大软硬件设备投入力度，也要注重运维管理人才培养。传统企业CTO因行业背景及所处地域或企业文化影响，面对这种变革，往往慢上半拍，当其反应过来已落后行业或主流社会一大截。服务器虚拟化技术的出现为解决眼前困局开辟了一条崭新通道。　　虚拟化由来已久，在早期

3、的IBM77044计算机上已有其应用，之后IBM相继开发了型号为Model67的System/360主机。直至今天，在最新的IBM小型机POWER8系列主机上还能发现它的身影，可以说大型计算机、小型计算机与生俱来就拥有虚拟化技术。Model67主机通过虚拟机监视（VirtualMachineMonitor）虚拟所有的硬件接口，高效利用直接运行在底层的硬件部分，使得可以同时运行多个虚拟设备，进而进一步演化发展，通过虚拟机技术，可以有效实现多个操作系统的同时使用；之后在RISC服务器与小型机上陆续开始采用虚拟化技术来提高计算机的使用频率，尽可能发

4、挥计算资源的计算能力。这种设计思想在今天看来是具有前瞻性和创新性的，也为虚拟化技术的实现奠定了坚实基础。IBM在1999年提出的逻辑分区概念，直到发展成动态逻辑分区（DLPAR）技术，在不中断运行的情况下进行资源分配，使得系统管理更加轻松，更有效地利用资源，降低总成本。　　在对传统数据中心进行服务器虚拟化进而为云计算作升级准备时，IT人员必须了解关于服务器虚拟化技术的基本概念及原理，特别是该技术存在的风险。因此，有必要深入分析数据中心服务器虚拟化的优势及不足。　　1服务器虚拟化技术优势　　（1）成本低。7　　成本降低是服务器虚拟化技术带来的显

5、著效果。最常见的场景是硬件大量减少，比如服务器数量减少，通过成熟的服务器虚拟化技术，将IT开销缩减60%～80%是很平常的。服务器数量可能只需要原来的1/10。而原有的服务器变成虚拟服务器，从而减少了硬件。与此同时由于硬件的减少，为硬件提供保障的如制冷、消防设施、安保、环境监控等多项设施需求也随之降低，进而降低了整体IT成本。而在管理上对服务器的迁移、数据的备份、计算资源的扩展却会更加灵活高效。　　据谷歌公布的数据显示，谷歌数据中心能源消费达到2.6亿瓦特，这相当于弗吉尼亚州首府里士满或者加州欧文市家庭用户的所有用电量，或者说，这相当于一座标

6、准核电站1/4的输出功率。通过服务器虚拟化技术可以有效降低电能消耗实现“低碳”排放，进而朝着“绿色计算”这个方向迈进一步。　　诸如此类的多种开销的减少，最终会体现在经济效益上。设备的减少意味着更少的能耗开支，空间的减少意味着更少的租赁费用。所有这一切都说明虚拟化技术在成本控制上有更大优势，同时也为“绿色地球”作出贡献。　　（2）资源共享。　　服务器虚拟化技术的运用，将一些硬件资源包括服务器、存储空间、网络全部都整合起来，可以高效地加以利用，提高资源利用率，减少资源浪费。利用虚拟化技术实现负载的动态优化，动态优化包含两方面的内容：由于应用系统的

7、负载是变化的，应用虚拟化技术可以灵活地根据负载需求灵活调整服务器计算资源来提供服务。通过使用动态优化算法就能够充分利用未使用的计算能力和空间。　　（3）可靠性高。　　在传统的IT架构中，为提高可靠性通常是将整个系统置于商用集群环境中[1]，金融、政府、电信等关键领域都应用了这一场景。正因为这些应用需求，造就了对IOE的依赖和制约，也对今天的“去IOE运动”7起到了一定的推动作用。集群的使用尽可能地提高了系统可靠性，但是集群环境是昂贵的，其维护也非常困难。通过虚拟化方法能够非常灵活地提高可靠性，它是在Hypervisor层次上进行保护，而不是在

8、应用层上，并且它能够非常容易地去实现保护。比如虚拟化软件自带的HA工具集能够简单快捷地实现业务需求，同时兼顾了灵活的扩展性，使得服务器的可靠性得以提高，相应软件的可