信息化的快速發(fā)展及其單一應用的業(yè)務模式，導致X86 PC服務器在空間一定的機房內(nèi)迅速增長，使得機房電力、制冷、空間容量等不堪重負，管理員每天都要面對繁重的維護任務，效率較低。因此，本文提出利用虛擬化技術解決上述問題。

1 X86 PC服務器存住的主要問題

大部分單一應用的X86 PC服務器資源利用率較低，CPU及內(nèi)存利用率遠小于50%，特別是應用系統(tǒng)采用微軟群集技術的主備方式，一臺服務器只有在另一臺服務器發(fā)生故障時才會起作用，平時幾乎處于空閑狀態(tài)，不能作其它用途，資源浪費嚴重。除基于群集技術的應用外，只使用單臺服務器，一旦硬件損壞，需要宕機并花費較長時間更換硬件，導致服務中斷。服務器操作系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，一般需要重新安裝，并安裝配置所有的應用程序，不能及時恢復服務，甚至出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失。

由于業(yè)務需求，每臺服務器都有其各自的作用，不能相互交替使用，導致服務器數(shù)量較多，占用機房大量空間。運行時間較長的服務器，如果全部更新，成本比較高。而且，維護這些運行年限不同的服務器，需要投入大量的人力和物力，包括電力、制冷、網(wǎng)絡端口以及網(wǎng)絡存儲需求等來進行維護以保證其穩(wěn)定運行。

2 虛擬化概念及虛擬化技術概述

虛擬化是將服務器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺服務器變成多臺相互隔離的虛擬服務器，不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、磁盤、I/O等硬件變成可以動態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡化系統(tǒng)管理，實現(xiàn)服務器整合，且多臺安裝虛擬化軟件的物理服務器可以構建虛擬化群集，讓IT對業(yè)務的變化更具適應力。虛擬化的好處是一批安裝虛擬化軟件的服務器，可以創(chuàng)建遠多于物理服務器個數(shù)的虛擬操作系統(tǒng)，這些操作系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務需求手工或自動分配資源，應用程序可以在相互獨立的空間內(nèi)運行而互不影響，從而顯著提高計算機的工作效率。而多臺服務器構成的集群，會根據(jù)各個服務器資源的占用情況，自動把這些虛擬操作系統(tǒng)分配到各個服務器上，即使某一臺物理主機出現(xiàn)硬件問題，也會把出現(xiàn)問題服務器上的虛擬操作系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)移到其它服務器上，保證業(yè)務的連續(xù)運行。

通過虛擬化軟件虛擬出來的虛擬機可以是32位或64位的Windows，Linux等操作系統(tǒng)，且這些操作系統(tǒng)的各個版本都支持。有新的應用可以直接創(chuàng)建新的虛擬機，在虛擬環(huán)境上進行運行，不必購買新的服務器，節(jié)約成本。在對所有虛擬機進行備份后，如果虛擬機出現(xiàn)系統(tǒng)問題，可以進行即時還原，不需要重新安裝。

通過大大減少X86 PcN務器的數(shù)量，提高服務器利用率的同時，保證了服務的高可用性，安全性、連續(xù)性，節(jié)省了運營成本。

3 利用VMware相關軟件實現(xiàn)對X86 PC服務器虛擬化

在經(jīng)過對各種虛擬化軟件進行測試后，我們選定VMware相關產(chǎn)品實現(xiàn)虛擬化解決方案。其主要軟件構成：

VMware vSphere4.1直接安裝在物理服務器上，在其之上可以創(chuàng)建虛擬操作系統(tǒng)，多臺安裝該軟件的物理服務器可構建群集，實現(xiàn)資源的動態(tài)分配和虛擬機在服務器之間、存儲之間的遷移。

VMware vCenter控制管理軟件，由其對虛擬機進行各種配置、管理，如群集配置、網(wǎng)絡配置等。

vCenter Converter以vCenter中插件形式存在，可以將原有物理服務器轉(zhuǎn)化成虛擬機。

VMware Data Recovery以vCenter中插件形式存在，對虛擬機進行備份恢復。

其物理拓撲圖如圖1：

圖1 X86 PC服務器虛擬化物理拓撲圖

根據(jù)VMware虛擬化體系結構，我們利用如下步驟進行對PC服務器進行虛擬化。

(1)為需要虛擬化的物理服務器安裝Vsp—here4.1基礎軟件。

(2)安裝配置VCenter，安裝時選擇數(shù)據(jù)庫為Oracle數(shù)據(jù)庫。

(3)根據(jù)業(yè)務的不同構建不同的數(shù)據(jù)中心、群集，并將安裝VMware vSphere4.1物理服務器的主機添加到群集中。

(4)利用Converter插件將應用系統(tǒng)的操作系統(tǒng)及其各種軟件直接轉(zhuǎn)換到虛擬機中。

(5)根據(jù)應用系統(tǒng)的資源占用情況對虛擬機的CPU、內(nèi)存、磁盤進行重新分配。創(chuàng)建資源池，將需要不同資源的虛擬機加入相應的資源池中。

(6)建立備份策略，對虛擬機進行備份。

(7)為各個應用系統(tǒng)建立用戶，并賦予一定權限，讓應用維護人員通過瀏覽器登陸vcenter，對虛擬機進行日常管理。

通過上述方法，對服務器進行了虛擬化，并將原來運行在服務器上的各個應用系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到虛擬機中，為充分利用現(xiàn)有服務器，可以在已經(jīng)轉(zhuǎn)換過的服務器上安裝VMware vSphere4.1，并加入群集中。

4 虛擬化在實際生產(chǎn)中的應用

利用虛擬化解決方案，在鄭州鐵路局已經(jīng)成功地實現(xiàn)了對車輛5T系統(tǒng)、站段18點統(tǒng)計系統(tǒng)、路局電子郵件系統(tǒng)、路局內(nèi)部網(wǎng)站的虛擬化，取得了很好的效果，受到了業(yè)務部門的好評。

5 結束語

通過對X86 PC服務器虛擬化，整合服務器，我們大大減少了服務器數(shù)量，使服務器資源利用最大化。同時，保證了服務的安全性，可靠性、業(yè)務的連續(xù)性，降低了運行成本。