虚拟化 30期

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摘要：计算机以及互联网技术的迅速发展加速了企业扩张的同时也加速了IT硬件及其设施的‘扩张’。金融危机的来临、全球经济增速的放缓，使得大部分的企业不得不把降低成本、节约资源放在企业发展计划的前列。在经济放缓的同时，虚拟化的加速发展，使得企业的IT部门相信，服务器资源的高效整合、不再为计算机机房机架空间的减少而担忧，将成为现实可行的事情。该文主要介绍了虚拟化产品的优缺点，以及对于企业发展的作用。

关键词：虚拟化；资源整合；机架

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）30-6934-02

随着计算机能力的不断增强，资源的利用率、安全性、可靠性越来越多的被众多企业的IT管理者所关注，面对有限的空间、能源、以及新应用的日益增加所带来的管理成本和风险，虚拟化技术的日渐成熟以及其越来越多的成功案例，使得越来越多的企业使用它来管理和整合自己企业的内部应用。

1 虚拟化技术

在计算机领域，虚拟化是一个宽泛的术语，指的是对计算机资源的抽象。虚拟化对其用户，不管是应用程序还是终端用户，隐去了计算资源的物理特征，呈现为一个物理的资源表现为多个虚拟化资源，或多个物理资源表现为一个单一的虚拟资源。也就是说虚拟化的对象是各种各样的计算资源，经过虚拟化后的逻辑资源对用户隐藏了具体的硬件实现细节，用户可以在虚拟化中实现真实计算环境中的部分或全部功能。目前常用的虚拟化主要有：服务器虚拟化以及桌面的虚拟化。

2 服务器虚拟化在企业中的应用

服务器虚拟化是目前企业中应用最广泛的虚拟化技术，其原因主要是企业在发展和不断扩大的过程中所产生的：1、企业在发展过程中用于存放服务器的空间有限。2、企业在发中过程中每增加一个独立应用所付出的购买和管理成本的增加。3、企业中不断增加设备的安全可靠性不足。4、大部分的应用并非24小时高负荷占用硬件资源，有一定的时间处于空闲状态，使得这些应用的硬件设备使用率低。

服务器的虚拟化正是解决企业发展中的普遍问题。其优点如下：

1） 节约资源：虚拟化技术充分利用多核多线程 CPU 的性能，它将多个运行在不同服务器上的应用整合到一台物理机上，这样做可以达到节能环保的目的。

2） 压缩新系统部署的时间：传统的新系统部署流程为：需求调研、方案制订、提交申请、订购硬件设备、等候设备到货、调试新设备、安装新系统以及相关软件、测试新环境，正式启用新系统；若使用虚拟化技术已经在企业内实施，则可以在申请至设备到货这段时间内同时进行新系统环境的相关前期测试和部署，新系统无需等候新设备到货，就可以利用虚拟化集群中的剩余资源先进行测试，而且在等候设备到货的时间里有足够的时间对新环境进行前期测试，并及时调整上线方案，缩短新系统的部署时间。

3）节省有限的机房空间：由于现代人对于在想服务要求和个性化的要求日益增加，使得企业不得不增加服务器数量已满足日益增长的需求，这使得IDC 空间压力上升。化整为零是虚拟化的强项之一，其支持不同操作系统的虚拟化能力，将降低 IDC的运营 成本。

4）极大限度的保证业务连续：由于internet技术的飞速发展，现代对于在线支持的要求越来越高，不但是要有优质的在线服务，对于服务时间更是要求实时在线，提供实时在线的大部分企业依然使用冗余配置或分布式来实现在线服务的不间断性，但其成本惊人，且对于服务器资源的浪费也是很大的。 还有些应用压力不大的项目，在项目初期已经使用单机服务，一旦发生物理故障，在线服务势必中断。 虚拟化技术可以在某台物理设备出现损坏时，由虚拟管理服务器会根据事先设置的策略，将此设备上的所有虚拟机有计划和顺序地迁移到集群中的其他物理设备上，迁移过程使得最终用户感觉不到它的运作给在线服务带来的影响。

5） 合理节约设备的支出：不仅在国内，甚至国外的企业也会发生购入最低配置的硬件设备，但其实际负载却只有实际应用25%都不到，对于采用了冗余和分布式架构的企业也更是造成了大量的资源浪费。 虚拟化技术则可以整合这些资源到一起再利用，且虚拟机化后，系统中需要同样硬件的操作系统可以无需为其单独购买光纤卡等附件，所有物理机中的虚拟机都可以共享这些附件，设备和配件的支出也就可以实现合理化的节约。

6） 灵活多变的资源调配：随着企业的不断发展和扩张，在企业初期投入的系统，其硬件设备越来越不能适应日益增长的应用，企业IT工程师往往会将应暂时停止，然后在满足其要求的硬件设备上重新部署，时间花费长且中断的服务不利于用户体验。 采用了虚拟化技术之后，计算资源可以在线灵活调配，业务的中断事件的时间大大缩短，业务连续性和用户体验度和满意度都得到了提升。

7） 对于不同品牌的虚拟操作系统，有更为周到的其他服务工具带给企业更便捷的管理，比如VMware的物理机迁移工具VMware Converter，可以将物理机上的操作系统（包括Windows和Linux）迁移到虚拟操作系统中，物理主机上的基本硬件端口和配置都将由虚拟机平台寻找合理的转换与之匹配。

服务器的虚拟化的主要功能就是将多个操作系统虚拟化到更少的物理主机上，实现资源整合并提供可靠的安全保障，但正因如此其缺点也十分明显，首先虚拟化系统本身需要占据一定的物理资源，其次虚拟在同一主机的操作系统一定没有独立安装在这台主机上的操作系统享有更多的硬件资源，其对硬件资源的调配取决于虚拟化系统本身的调配。所以服务器的虚拟化主要是解决多个单一对于硬件需求不高的操作系统的整合。由于企业中的独立应用往往需要安装在一个独立的操作系统上，对于将这些应用如何很好的整合到一个操作系统上，往往是企业中IT头痛的事情，并且有些应用时间久远，如果在企业成立初期没有对相关配置和应用中出现问题的解决方案做完整的文档，那么对于整合而说就存在着一定的风险以及需要花费一定的时间和人力。但如果使用服务器虚拟化的操作系统来整合的话，不但可以将原来的系统迁移复制后做测试并且保障正常的应用不停止，还可以将不同的业务系统整合到若干的物理主机上，留出1至2台备用主机，使得工作状态下的物理主机故障时可以自动切换至备用主机上。不但整合了资源留出了空间，更降低了这些应用的硬件故障风险，还可以利用虚拟操作系统的管理工具更好的监控每一个逻辑操作系统的运行状态。

3 桌面虚拟化的应用

桌面虚拟化最早是指通过瘦身客户端来共享服务器上的一个操作系统实例，随着其弊端的逐步显现，现在桌面虚拟化的基本构架已经由VDI（virirtual desktop infrastructure）技术所代替，相较传统的PC客户端而言VID主要有以下5个特点：

1）Client端的采购以及维护成本大大降低，这种IT架构的应用和简化，其直接好处就是计算机的Client采购成本的降低。而且对于不同工作岗位的职位也可以采用不同配置的Client端。

2） 更简化与广泛的Client端支持，由于所有的计算都放在了服务器上，Client端的要求将低于原先要求，传统的台式机不再需要，瘦客户端重新回来了，而且上网本、智能手机设备、以及快报废的台式机等Client端设备甚至于电视机，都有可能成为可用的Client端，在虚拟化桌面应用的推动下，未来的企业IT在管理Client端将不必使用远程访问，因为Client端可能就在机房，管理将变得更加易用、灵活。

3）访问和使用的灵活性，使用桌面虚拟化后，过去的那种在指定设备上使用自己桌面的方式将被现代化的多样的设备所替代，用户可以通过任意的满足接入要求的Client端设备来访问我们的虚拟化桌面系统。

4）降低能源消耗，现代化的计算机一般采用功耗355W以上的电源，而基于远程桌面的瘦客户端只需要25W左右的耗电量，其耗电量不足普通电脑的14分之1，虽然应用的压力都集中到了服务器上，使得其计算所需的耗电量上升，但是在类瘦客户端数量说节约的能源面前，这些损耗几乎可以将其忽略。对于一般的中型企业来说使用桌面虚拟化每年的耗电费用较使用前会降低70%之多。其符合现代化低碳主题的长处收到越来越多企业的青睐。

5）集中化的管理与安全配置，桌面虚拟化的应用计算发生往往发生在服务器端，所有虚拟化桌面的管理和配置都由在服务器端进行操作，IT工程师对于客户端的桌面设置都由服务器端进行集中策略的配置和管理，服务器端负担着几乎所有客户端的数据计算，而企业机密通过网络泄漏的几率大大降低了，有利的保护了企业核心数据，另外这些数据也可以通过对客户端或者登陆账号的权限设置，选择性地保证用户不会拷贝、传播机密信息。

虽然桌面虚拟化有着管理便捷、安全性高、使用灵活并且也符合了现代的低碳环保理念，但其本身的软件花费和与普通PC客户端一样需要购买许可的花费都使得其在推广方面受到一定的限制，大部分使用桌面虚拟化的大企业主要还是依赖其管理方便和安全性高来实现分支机构的员工访问总部核心应用的支点。

4 结论

现代化企业信息系统的载体——数据中心面已经面临数据量急速膨胀、场地严重不足、能耗大、业务连续能力低、运营成本高昂、安全性差等一系列挑战。 因此，在当下的国际经济环境下，面对诸多的挑战，需要合理利用虚拟化来实现企业数据中心的绿色节能、灵活性、高可用、高连续性、模块化、自动化等诸多优势。 本文主要介绍了服务器虚拟化的技术方向，优缺点和市场关键技术对比，对于中小企业应用服务器虚拟化有一定的意义。

参考文献：

[1] （美）Kenneth Hess，（美）Amy Newman 徐炯译.虚拟化技术实战[M].北京：人民邮电出版社，2012.

[2] 张巍.企业虚拟化实战-VMware篇[M].北京：机械工业出版社，2009.

[3] 金海.计算系统虚拟化：原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2008.

[4] 王信东.企业虚拟化经营理论与实践[M].北京：经济科学出版社，2006.