1 引言
虛擬化(virtualization)是指計算系統在虛擬的基礎上而不是真實的基礎上運行，是采用軟硬件分區、聚合、部分或完全模擬、分時復用等方法來管理計算資源、構造一個或多個計算環境的技術。虛擬化技術既能夠屏蔽底層復雜多樣的物理環境，又能夠為用戶提供可配置的使用環境，是一個為了簡化管理，優化資源分配使用的解決方案。從而成為工業界和學術界的研究熱點，特別是在2006年，由google提出以網格計算(Grid Computing)、分布式計算(Distributed Computing)、并行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)網絡存儲(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(LOAd Balance)等傳統計算機技術和網絡技術發展融合的云計算概念，迅速以其安全、便利、 數據共享等特點立即受到了業內人士的關注。虛擬化作為其基礎技術也得到快速的發展，在虛擬化技術的應用產品不斷豐富，為我們實施虛擬化提供了前提條件。但我們也必須承認，虛擬化技術體系架構區別于傳統信息系統的體系架構，它具有物理服務器資源高度整合，資源共享，系統靈活等諸多方面的好處，同時也給我們的系統建設，安全防護以及運維管理帶來了挑戰，本文主要探討如何利用虛擬化技術搭建數據中心的思路，使企業能更好的享受虛擬化技術所帶來的便利性，減少新技術可能帶來的風險。
2 利用虛擬化技術搭建數據中心的總體思路
業界針對IT基礎架構整合優化的最佳實踐包括幾個部分:整合、虛擬化、自動部署，通過系統虛擬化，消除資源物理邊界，提升資源利用率。
2.1 系統整合
在進行數據中心建設的實施過程中，遵循“物理集中、系統整合、優化管理”的實施路線。在系統整合階段，主要考慮服務器整合、存儲整合、整合效率評估評估等幾個方面的工作，通過整合使得系統基礎平臺集中化，并進一步實施統一集中的系統運維管理平臺，系統集中監控平臺等有效的降低基礎架構的復雜度，并通過統一的管理平臺等手段，降低對數據中心維護人力資源的需求，提升業務彈性，降低運行成本。
對于現有數據中心的整合，則考慮的問題更多是信息系統集中方案，系統遷移方面的問題，同時，要考慮建設所需要的各類物理設備，包括主機，擴展柜，存儲，光纖交換機以及KVM等設備的用電量需求，將其合理的分布到不同的機柜中，還需要充分考慮對于業務影響最小，系統以及數據遷移的最佳方案，以確保業務的正常運行。
2.2 虛擬化關鍵技術的選擇
針對X86平臺和UNIX操作系統平臺，不同的IT廠商提供了相應的解決方案，UNIX主機廠商包括IBM，ORACLE SUN和HP 等，都針對各自的UNIX平臺主機提出了相應的解決方案，以IBM 的虛擬化技術PowerVM為出發點，分析在UNIX平臺下主機虛擬化的關鍵技術如下:
(1)動態邏輯分區技術:將一個物理服務器劃分成多個邏輯分區，每個邏輯分區之間是相互隔離的，并且每個分區運行獨立的操作系統，一臺物理服務器上支持多種操作系統。
(2)微分區技術:是對動態邏輯分區技術的增強，支持將一個物理的CPU分成多份，如將一顆物理CPU劃分為10份。
(3)虛擬I/O服務器(即VIOS):通過統一管理物理的共享磁盤適配器、共享網絡適配器等，給VIOS下聯的Client分區提供共享的以太網絡供分區與外部的通訊，同時，多個分區可以使用相同和不同的物理硬盤，更少的用各類適配器和線纜，減少物理開銷并節省配置時間。
(4)動態分區遷移技術:針對所有I/O都通過VIOS分配的分區，可以將整個邏輯分區在運行時從一個系統遷移至另一個系統，遷移包括了操作系統在內的整個分區。
(5)虛擬機管理平臺:該平臺對虛擬機的基本操作，系統狀態進行監控同時 可以對映像進行生命周期的管理。
目前基于X86平臺虛擬化解決方案主要來自微軟和VMware兩家軟件廠商。以VMware的虛擬化解決方案為例，分析基于X86平臺的虛擬化解決方案，主要有以下幾方面:
(1)物理服務器資源的虛擬化:這是配置在物理服務其上運行的虛擬化層，它將處理器、內存、存儲和資源虛擬化為多個虛擬機。
(2)虛擬化管理:可以集中配置，管理多個虛擬化節點，提供基本的數據中心服務，比如訪問控制，性能監控以及報警等功能。
(3)虛擬機遷移技術:可以將在線運行的虛擬機從以太無力服務器遷移到另一臺物理服務器，在遷移的同時保持零停機時間，連續的服務可用性以及事物處理的完整性。
綜上所述，無論是在UNIX平臺還是在X86平臺的虛擬化方面，目前有相對成熟的解決方案，能滿足不同的虛擬需求，但同時要考慮的是，在打破物理邊界后，系統共享使用，系統之間的資源爭用問題需要仔細考慮。可以從以下幾個方面考慮對于虛擬化技術的選型:
(1)業務系統的操作系統平臺需求，不同的操作系統平臺的需求直接影響到虛擬化技術的選型。
(2)業務系統的重要程度選擇虛擬化技術:企業有支持業務運行，辦公管理，運維支持等多方面的信息系統，比如，事先根據系統的重要性劃分等級，系統的重要性包括系統業務對于企業的影響級別，系統運行的穩定性，系統業務連續性要求，以及系統數據重要程度等多個方面定義系統的級別;再根據系統運行的經驗，IT運行相關標準和規范，行業內最佳實踐等方面，適當選擇相應的虛擬化技術，比如，重要性最高的系統，其數據的敏感性，系統邊界要起非常清晰的系統，可以考慮獨占整個物理設備，重要級別低的可以適當的選用資源獨享的分區或者共享資源的分區等等。同時適當的選擇相應的系統保護反感，如虛擬機的動態遷移技術，HA技術等等。
(3)根據企業的實施經驗對新技術進行嘗試性使用。從安全的角度出發，在使用虛擬化等新技術時，可以考慮在系統安全級別較低的系統或者測試中心，災備環境上實施，并通過實施進一步制定相應的規章制度和標準，進而逐步將虛擬化技術推廣到其他信息系統。
2.3 利用虛擬化技術建設數據中心方案設計
在選定了相應的虛擬化技術后，需要根據實際需求對數據中心建設方案進行總體設計，包括:
(1)針對不同平臺主機資源的劃分。根據系統對于主機資源的需求，合理劃分，針對一級(重要)信息系統，對資源的使用采用獨占式的，以確保系統正常運行的資源需求，避免出現資源爭用以及資源爭用可能帶來的業務連續性的問題。同時針對此類信息系統還可以采用HA等技術與虛擬化技術同時使用，以確保系統的可用性。可以將重要信息系統與一般信息系統部署在同一物理平臺，實現資源靈活調度。
(2)SAN實施方案規劃。 主機資源需要通過SAN交換機連接到存儲，通過對SAN交換機端口合理的劃分，能實現數據線路的冗余，提高可用性。
(3)確定數據中心的物理拓撲圖，邏輯拓撲，機柜資源的分配方案，電源分配方案以及單臺主機適配器資源的劃分效果圖等等，確保實施方案的完整性。
(4)確定虛擬化資源的監控管理方案。
(5)確定實施步驟，測試方案，系統遷移方案。
3 后記
虛擬化技術能給我們數據中心的建設帶來相應的好處，如通過資源的共享提高系統靈活度，降低數據中心建設和采購以及系統運維成本，同時可用簡化管理。但是在實施前關于技術方案的選擇，系統的規劃等等多方面也奠定了數據中心實施是否成功的基礎。因此，在建設初期對數據中心進行詳細的規劃，確定實施路線圖，有助于企業在虛擬化實施方面取得成功。
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本文標題：探討利用虛擬化技術建設數據中心的思路
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