普遍被业内人士认为是云计算发展的基础,包括存储虚拟化、服务器虚拟化、桌面虚拟化、网络虚拟化,更重要的是:没有基础架构虚拟化,就没法发挥最大优势。
存储虚拟化促使设备的高效利用
存储虚拟化技术包括以下两个方面:一是将存储系统内部功能与具体应用、主机及通用网络资源分离、隐藏及抽象的行为,以期达到存储或数据管理的网络无关性;二是对于存储服务及设备的虚拟化应用,以期达到整合设备功能,隐藏复杂细节及向已经存在的底层存储资源添加新的应用。对比一个计算机系统来说,整个存储系统中的虚拟存储部分就像计算机系统中的操作系统,对下层管理着各种特殊而具体的设备,对上层提供相对统一的运行环境和资源使用方式。
湛江师范学院很早就在本校的网络中心和图书馆配置FC存储和iSCSI存储设备,为用户提供大容量、高速的数据存储,同时我们也在学校的其他场景应用存储虚拟化技术。我校的普通话考试一直采用机考,因为没有专用考试机房,一直与其他的专业机房混用PC机。出于对考试数据的保密工作,我们需要购买新的PC机专门用作普通话考试机,然而这需要大量的资金投入,因此,我们运用存储虚拟化技术将考试机器和考试数据分离,既实现数据保密又节省大量资金。具体的做法是:我们用开源软件Openfiler构建一个开源存储服务器,针对每一台考试机建立一个target,考试程序和数据都安装在这个targer上,考试机需要管理员输入密码和用户名才能连接上target进行考试,考试完毕后断开连接,PC机又可以作为其他专业机器使用,从2011年的使用情况来看,效果良好。
存储虚拟化技术的一个值得关注的趋势就是本地存储的虚拟化。虚拟化技术的大爆发产生大量使用SAN和NAS的需求,在每一次发展之后,本地磁盘都变得越来越不重要。与此同时,本地磁盘的性能越来越好,价格也越来越低。DataCore的SANsymphony-V 将多台服务器的本地磁盘整合为共享的存储池,提供只有企业级共享存储解决方案才具备的冗余以及高可用性,同时该产品在没有使用集中NAS设备的情况下还提供NAS功能。
服务器虚拟化助力资源整合
随着高校数据的快速增长,信息化程度越来越高,数据中心越来越普及,高校教学和科研应用越来越复杂,传统的资源固定分配模式的IT基础设施面临严峻的挑战。人们已经越来越清楚地看到:许多按照传统模式建立起来的IT 系统的症结的关键不是性能不够,而是适应变化的能力不够。IT架构正在从“以网络为核心”向“以数据为核心”转变,大量数据的存储被提升到前所未有的位置,存储系统作为IT架构核心组成的地位得到空前强化,成为海量数据存储的基础载体。如何高效地管理数据中心的数据,轻松实现对数据的访问,同时又能保证数据的安全,是所有数据中心管理者关心的问题。
虚拟化给数据中心带来诸多好处,利用服务器虚拟化技术,将现有服务器物理资源抽象成一个拥有巨大计算能力的“云”资源池,应用系统运行时可以动态调用这个“池”
中的所有资源。这样,按照峰值设计服务器资源中浪费掉的那部分就被充分地利用起来,服务器资源的利用率能提高到60%~80%,这与现有IT 系统评价5%~10%的资源利用率形成巨大反差,我们仅需要原来服务器大约25%的资源即可满足信息系统运行需求,节省约75%的服务器运营成本。
虚拟化数据中心可以使高校在数据中心轻松部署更多应用,而不再是每次新增应用就采购对应的基础设备,这使得应用可以更快地部署,缩短应用的交付时间,提高业务效率。
需要注意的是,在这一过程中,高校虽然减少购买基础硬件的成本,但同时要求高校提高对IT系统应用和管理的能力。就目前的国内外形式来看,真正实现虚拟化的数据中心比例还不高。国内推广虚拟化的难点主要是安全、稳定性以及由此带来的未知性。由物理机变成虚拟机有很多未知性,从用户的角度去判断实施虚拟化后会带来什么问题,比如数据中心的几百台服务器实现虚拟化以后如何管理,人员、工具、流程发生什么变化等等。
目前我校在服务器虚拟化方面做的工作是:已经测试了VMware、Citrix和开源的Xen等服务器虚拟化平台。VMware公司的虚拟化产品线较为齐全,用户较多,但其收费较贵,其虚拟化平台最新版本为esxi 5,按照物理CPU收费。Citrix(思杰):按物理服务器收费,比较合理,产品线较为丰富。Xen是一个开源虚拟化软件,开放源代码Xen hypervisor 开始只是剑桥大学计算机实验室的一个有趣的项目,其最新的版本是4.1,不过Xen并没有像其他商业厂商那样提供大量的企业级支持工具。
目前,我校在两台曙光C85F刀片上部署XenServer。为了测试其稳定性和速度,在另一个网段用普通PC机搭建Openfiler存储系统,并在该系统上运行实训中心管理系统和网络管理系统,轻负载情况下热迁移速度在30s~60s左右,HA速度在两分钟左右,对于校园网环境基本够用。
我校的精品课程服务器和网络教学服务器以前都是单机运行,机器比较旧,访问量大,经常出问题,为了解决问题,我们将精品课程服务器直接迁移到XenServer上成为精品课程服务器虚拟机,并在另一台XenServer上创建一个精品课程服务器虚拟机,两个精品课程服务器虚拟机位于两台XenServer上,两个精品课程服务器虚拟机之间进行Web负载均衡,共同对外提供服务。网络教学服务器也进行同样配置,取得很好的效果。
我们的近期目标是基于虚拟化技术整合数据中心资源,提高数据中心的应用效率及高可用性,降低学校校运营成本,初步整合率希望达到平均5∶1,服务器资源利用率达到50%。
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