1 傳統的中心機房管理模式
隨著社會的急遽發展，網絡平臺越來越彰顯出其不可或缺的重要地位。新功能不斷拓展，各種應用軟件借助網絡平臺相繼實施，豐富的應用給提供運行服務的中心機房提出了更高要求。
由于各應用軟件彼此間操作系統的版本、開發的平臺和具體的應用都有著很大不同，為避免應用軟件交叉引起的軟故障，在傳統的中心機房管理模式中，往往給新增加的應用系統單獨配置服務器，即用一臺服務器部署一種應用軟件。這勢必導致服務器數量直線上升、維護量迅猛增加。毋庸諱言，隨著數字技術的普及與深化，傳統的中心機房管理模式已呈掣肘之勢。具體有：
1）隨著服務器數量的增加，服務器購置成本也相應增高；
2）新應用系統方案的實施包括了采購新服務器、安裝OS系統和應用軟件等一系列工作流程，全程耗時較長；
3）有的應用軟件運行時只占用很少的系統資源，對應服務器的硬件資源大半處于閑置，得不到充分利用；
4）在對服務器硬件進行擴容時，其對應的軟件業務系統將被迫中斷；
5）當服務器系統出現故障時，服務器的修復工作，如恢復OS系統、ERP應用軟件、業務數據等，時間將長達數十小時；
6）當服務器出現硬件故障時，因維保廠商提供并更換配件的周期難以控制，造成應用系統的完全中斷，嚴重影響了業務的開展；
7）容災可避免相關業務因服務器故障而隨之中斷，但是，容災需要雙機熱備，所需資金量翻番；
8）服務器的增加帶來中心機房網絡節點的增加，故障節點也與之同比增加；
9）服務器的增加帶來服務器維護成本的增加，尤其是過保服務器的維保費用，所需不菲；
10）在人員配置不變的基礎上，應用系統和服務器數量的增加，將帶來中心機房工作人員工作量的增加和工作效率的降低。
這些亟待解決的問題使中心機房應對的環境變得日益復雜。服務器購置成本、硬件維護成本、軟件管理成本呈線性增長，服務器運行能耗及空調等機房附加能耗也急劇增加，原有的機房運行能力已經難以滿足現有的運行需求，整個中心機房處于超負荷運行的混亂狀態。顯而易見，傳統的中心機房管理模式已經跟不上時代發展的要求，對中心機房管理模式的變革勢在必行。在當下，采用虛擬化技術，打造虛擬化技術下的中心機房管理模式，應該是解決這一系列問題的捷徑。
2 虛擬化技術下的中心機房管理模式
隨著計算機硬件的不斷發展，特別是多核CPU的出現和內存、總線架構的革新，使得虛擬化技術得到飛速發展。在一臺高性能多核服務器上創建多個虛擬機，可以完成傳統方式下多臺物理服務器才能完成的工作。
2.1 虛擬化架構系統
一套完整的中心機房虛擬化架構系統由若干個物理服務器上安裝的虛擬化主機程序、一個數據存儲系統、一個集中管理平臺三部分組成。
2.1.1 虛擬化主機程序
虛擬化主機程序是整個虛擬化架構系統的基礎組成，也是核心部分。它是一個功能強大的虛擬層，采用基于底層硬件系統的軟件技術，直接安裝在每一臺物理服務器的裸機上，其上再創建虛擬服務器。多臺虛擬服務器運行在一臺物理服務器上，這徹底顛覆了為多個應用系統配置多臺物理服務器的傳統模式。
虛擬化主機程序負責分配硬件資源給各個虛擬服務器，根據不同應用將物理服務器上的處理器、內存、存儲器和網絡資源按需求劃分到各個虛擬服務器中。每個虛擬服務器之間關系就如同放置在中心機房中的物理服務器一樣，相對獨立、互不影響。對于使用者來說，虛擬服務器和物理服務器也沒有太大區別：在虛擬服務器上安裝配置Windows或Linux操作系統，系統安裝完成后再安裝相關應用軟件；單個虛擬服務器也能夠同時使用多個CPU，來支持諸如SQL數據庫、Exchange Server等需要強勁處理能力和巨大硬件資源的應用系統；虛擬化主機程序中還設有虛擬交換機功能，可以將虛擬服務器劃分到不同的網絡環境中。虛擬服務器的安裝方法、實際性能與物理服務器完全相同，具有良好的操控性。
與傳統的物理服務器相比，虛擬服務器可以針對不同應用系統分配不同的硬件資源，做到物盡其用。通常說來，中心機房同一批次采購的物理服務器配置差別不大。但是，不同應用軟件對服務器配置的要求卻并不一樣，如DNS服務只需要一個很低配置的服務器就能夠運行良好，而像SQL數據庫這樣高訪問率、高吞吐量的應用軟件則需要高配置的服務器才能保證其穩定運行。這就意味著一些配置要求不高的應用軟件同樣也占用了一臺高配置的物理服務器，造成應用硬件資源的大量浪費。物理服務器之間彼此獨立，即便其他服務器應用硬件資源嚴重緊張，那些閑置的資源也無法調配給它們使用。采用虛擬化架構系統后，虛擬化主機程序可以通過創建資源池為虛擬服務器在運行過程中實時調配硬件資源。若有虛擬服務器出現現時段硬件資源不足的情況時，可以借用一臺或多臺非滿負荷運行的虛擬服務器閑置資源，在線進行重新分配；待應用運行壓力降低后，再將暫借的資源歸還給相應的虛擬服務器，從而最大限度地提高這些虛擬服務器所在那臺物理服務器硬件資源的利用率。根據測試，傳統的物理服務器應用方式，服務器硬件資源的平均利用率只有5%—15%；而采用虛擬化架構系統整合、調配后，服務器硬件資源的平均利用率可以達到60%—80%。
2.1.2 數據存儲系統
虛擬化架構系統中的虛擬服務器實際上由磁盤文件和配置文件組成，這些虛擬機文件存放在數據存儲系統中的虛擬存儲空間內。數據存儲系統的創建又有本地存儲或共享存儲兩種類型。
本地存儲直接建立在安裝虛擬化主機程序的物理服務器上，由虛擬化服務器所配置的硬盤容量決定虛擬化存儲的空間大小。采用本地存儲方式，初期投入成本較低、結構簡單，但擴展性和功能性不夠理想。
共享存儲需要借助專用的共享存儲設備，如SAN、ISCSI、NFS等。共享存儲設備和中心機房多臺安裝虛擬化主機程序的物理服務器建立連接后，便實現了共享存儲。在共享存儲設備上創建的虛擬存儲系統空間具有共享訪問的功能，同一時間多臺建立連接的服務器均可以同時訪問。共享存儲降低了對虛擬化服務器存儲的要求，讓虛擬化服務器專注于對應用軟件的處理。在存儲容量不足的情況下，共享存儲設備還可以在線擴容。采用共享存儲方式，初期投入成本較高，結構復雜，但其優越的擴展性和功能性為虛擬化技術高級功能的實施打下了基礎。
2.1.3 集中管理平臺
為了對虛擬化架構系統進行高效的管理和性能的監控，中心機房需要配置一臺獨立的集中管理服務器，為所有安裝虛擬化主機程序的物理服務器搭建集中管理平臺。登陸集中管理平臺，可以對所有加入集中管理的虛擬化服務器進行一站式操作。
在集中管理平臺的檢測、協調下，虛擬化主機程序、共享數據存儲可以實現虛擬化技術中的高級功能，如虛擬資源動態分配、虛擬服務器動態遷移和故障切換保護等功能。利用共享存儲設備，集中管理平臺可以對相連接的跨物理服務器資源實施動態分配，使多臺物理服務器上的硬件資源完全共享；甚至可以對各虛擬服務器實施跨物理服務器的動態遷移，使服務器資源真正達到負載均衡。集中管理平臺不間斷地對中心機房進行實時監測，當物理服務器被檢測出有硬件故障時，集中管理平臺能夠迅速反應，將故障機上的虛擬服務器主動遷移到其他相連接的物理服務器上，實現了故障切換保護的自動化進程，保證了應用系統的連續運行。
在虛擬化架構系統中，虛擬化主機程序、數據存儲系統、集中管理平臺三部分緊密合作，為虛擬服務器穩定、高效、安全的運行提供了堅實保證。
2.2 中心機房虛擬化應用的優勢與原則
對比傳統的中心機房管理模式，虛擬化技術下的中心機房管理模式具有無可比擬的優越性：
2.2.1 降低運營成本
虛擬化架構系統的應用，充分利用了物理服務器的硬件資源，有效減少了物理服務器的數量。隨著物理服務器數量的減少，服務器購置成本、硬件維護成本、軟件管理成本、服務器運行能耗、空調等機房附加能耗等都相應降低。
2.2.2 提高運營效率
傳統模式中，新應用系統方案的實施需要服務器采購、安裝、調試等環節。虛擬化架構系統中的虛擬服務器由若干個磁盤文件和配置文件組成，要創建新的虛擬服務器只需要直接復制這些文件。直接復制文件能夠快速部署新應用系統，大大降低了創建配置時間，有利于滿足客戶端需求，提高了運營效率。
2.2.3 提升服務水平
虛擬化架構系統中高級功能的應用，尤其是虛擬資源動態分配、虛擬服務器動態遷移、故障切換保護等功能，確保了應用系統能夠獨立自主地連續、安全運行，使中心機房管理人員不再需要投入大量時間去維護硬件系統。而能夠將主要精力放在對應用系統的維護中，從而有效提升客戶服務水平。
虛擬化架構系統的應用，能夠打造出生態、高效的中心機房環境。即便如此，對中心機房進行虛擬化改造也要遵循適度的原則，以“高穩定、低成本”為最終目標：一是不能為了虛擬化而虛擬化，避免矯枉過正。要最大限度利用中心機房原有的設備及資源，嚴格按照物理機的方式進行管理，并充分考慮到虛擬化實施后的可擴展空間，以適應未來技術的發展趨勢。二是不能一蹴而就，避免好大喜功。對中心機房服務器和應用程序平臺要分批進行優化整合，循序漸進。先對應用壓力較小的服務器進行虛擬化架構，積累了足夠經驗和應對能力后，再逐步遷移應用壓力大的服務器。
虛擬化技術作為一種新興的計算機技術，是對技術、操作、應用、管理，甚至是理念的根本轉變。在這種背景下，作為IT業界的領導者Intel、Amd不斷推出多核服務器和虛擬化架構系統，加上系統集成商的大力推進，使得虛擬化技術飛速發展，局域網的虛擬化應用已成為計算機應用研究的一個熱點，正在對傳統的中心機房管理模式提出挑戰。打造虛擬化技術下的中心機房管理模式，必將成為未來發展的趨勢，具有廣闊的應用前景。
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