浅谈虚拟化应用

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摘 要：本研究论证了适合于中小企业生产环境的低成本虚拟化应用方案的可行性、有效性、可靠性、耐用性和经济性等特点。

关键词：虚拟化；低成本；研究分析

中图分类号：TP33 文献标识码：A

随着信息系统应用迅猛发展，服务器数量急剧增长，老龄化服务器数量也逐年增多，硬件故障概率急剧攀升。服务器更新需求加上新应用需求导致购置服务器的预算逐年上升。部分老旧服务器已经不堪重负仍然继续使用，这些服务器的故障隐患对公司的生产造成潜在风险。为解决这些问题，经过多方考察决定选用虚拟化技术应用作为课题进行研究。通过对已有资料的研究，发现大多可供参考的方案是整体部署费用较高的集成厂商方案或者用于试验环境的测试方案。为了更合理的利用公司现有设备的冗余能力，降低虚拟化实施成本，本课题将探索出适合中小企业的低成本高性能虚拟化应用方案。

为了满足应用对性能的追求，采用企业级虚拟化架构——裸金属架构，可以尽可能降低数据中心虚拟化对服务器性能的影响，一般影响可以降到10%以下。

目前虚拟化市场日渐成熟，按产品生命周期理论分析，国内虚拟化市场正处于茁壮的成长期。经过对各种常见虚拟化技术资料的搜集分析，有15%的大型企业在1～2年内会部署虚拟化解决方案，70%的大型企业正在考虑和评估相关的虚拟化解决方案。经近几年的推广，中国的虚拟化已从观望走向实际应用。

在国内市场，虚拟化的认知度虽然还不够高，但行业用户的应用正在快速启动。研究表明，2008年中国虚拟化软件及服务市场规模为1.82亿元，增长率高达145.9%。预计未来五年虚拟化软件与服务市场的复合增长率达到77.2%，2013年其规模将达到31.79亿元。

虚拟化应用以公司在用的硬件资源为基础，选取其中可用部分针对虚拟化应用的需求加以改造，同时在新购置服务器时，全部以虚拟化应用需求为指导选取配置，不断扩充虚拟化所需服务器硬件资源。探索出可行的适合于中小型企业生产环境的通用的低成本高性能虚拟化应用解决方案，并使用自开发软件扩展功能，实现虚拟机监控管理、快照调度、短信告警等功能。为节约中小企业IT运维资金、普及虚拟化应用提供了创新性的解决方案。

在本课题的研究过程中，ESXi 5已经，经过对比研究认为该课题的方案仍然更适合于ESXi 4免费版本。因为ESXi 4免费版本支持2路物理CPU，每一颗物理CPU可以支持到6个核心，每个虚拟机最大可以支持到256GB的虚拟RAM，每个虚拟机可以支持4核心，也就是支持4路virtual SMP。而ESXi 5免费版本只支持1路物理CPU，每个虚拟机最多可以支持8路virtual SMP，可是公司目前的主流服务器配置，几乎都配置了双路物理CPU，如果采用ESXi 5免费版本进行虚拟化应用，或者将已有的采用ESXi 4免费版本的虚拟主机升级到ESXi 5免费版本，就会导致其中一颗物理CPU闲置，造成硬件资源的严重浪费。

VMware ESXi免费版本的简称已经更改名称为VMware vSphere Hypervisor，作为vSphere 产品线的免费版本。为其授予的免费许可可以支持vSphere 的虚拟化管理程序功能，也可无缝地升级到更高级的 VMware vSphere 版本。只需将该产品的免费许可证升级到根据不同需要购置的vSphere 许可证，就可以实用支持的高级 vSphere 功能，包括集中管理、虚拟机实时迁移、自动负载平衡、业务连续性、电源管理，以及针对虚拟机的备份和恢复功能。

通过虚拟化应用，解决集装箱码头邮箱、软件防火墙、数据库和虚拟机监控应用的需求，论证适合于中小企业生产环境的低成本虚拟化应用方案的可行性、有效性、可靠性、耐用性和经济性等特点。本课题运用多种软件开发技术，接合虚拟化应用的各个模块，实现和扩展了应用需求。其中虚拟机监控模块的实现创新性的扩展了虚拟机运维的功能，实现了非常及时的预警短信通知功能，极大地提高了故障响应速度、降低了管理员巡检压力，在实用中起到了良好的效果。

在关键应用的虚拟化中，迁移同时将原有系统改造为高可用方案，解决原有服务器应用单点故障的弊病，在新结构中也避免了物理机或者虚拟机的单点故障，实现了故障转移等高可用特性，对原有系统的安全性和应用可用性做出显著改进。

系统的实现离不开网络的支持，对虚拟化应用系统的实施对网络负载能力提出了更高的要求。对于不断增长的应用需求，我们除了简单的增加设备之外，在虚拟化应用实施中，在满足应用需求的基础上合理的进行调整和建设，通过运用虚拟化技术可以更科学高效地提高现有网络设备资源的利用率。在虚拟化应用系统的实施中，利用已有的高性能网络的冗余性能，将虚拟化物理主机配置了尽可能多的千兆网卡为虚拟化系统提供多个网络接入能力。在核心交换机上划分独立VLAN为虚拟化物理主机的管理VLAN，根据虚拟机的网络需求配置各个虚拟化物理主机上各个网卡分别链接生产网、办公网、外网、DMZ区网络。各网络区域间通过硬件防火墙隔离，在生产网和办公网间另有一层硬件防火墙隔离，保障核心应用的安全。

经过几年来的实践，证实低成本虚拟化解决方案在性能、可靠性、耐用性等方面上完全可以胜任生产环境的考验。虚拟化本身的如降低运营成本等优点当然同时实现，在实践中获得了很好的应用价值，取得了显著的经济效益。

本研究论证了适合于中小企业生产环境的低成本虚拟化应用方案的可行性、有效性、可靠性、耐用性和经济性等特点。总结出可行的中小企业通用的低成本虚拟化应用方案，解决笔者公司的集装箱码头应用的需求，对于在中小企业生产环境中运用低成本解决方案的虚拟化应用技术有相当的通用性价值，对于降低虚拟化应用方案实施成本、推广虚拟化技术的应用有独到的指导借鉴意义。

参考文献

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[2] 刘勇，周君平，李飞伯，等. 基于移动云的虚拟化应用解决方案[J]. 信息安全与通信保密，2010.

[3] 王刚耀，马杰. 虚拟化应用网络安全防护体系建设[J].2012.