资源虚拟化整合

资源虚拟化整合（精选十篇）

资源虚拟化整合 篇1

关键词：网络,虚拟化,数据

企业用户在对应用整合需求越来越强烈的同时, 对数据中心资源进行虚拟化整合也成为了一大发展趋势。网络虚拟化技术在数据中心资源整合过程中扮演着非常重要的角色, 根据业务需求的不同, 其形式也有所不同。随着数据集中在企业信息化领域的展开, 新一代企业级数据中心的建设成为了当前行业信息化的新热点。传统数据中心的关键需求是性能、安全以及业务连续性, 然而随着企业应用的展开以及服务器、存储、网络设备在数据中心内的不断增长和集中, 引发了新问题———网络规划设计部门往往为单个或少数几个应用建设了独立的基础网络, 这使得数据中心的网络系统十分复杂。

网络虚拟化技术根据业务需求的不同, 其形式也有所不同:如果多种应用承载在一张物理网络上, 通过网络虚拟化分割 (即纵向分割) 功能可以使得企业内的不同部门或应用相互隔离, 但同时可以在同一网络上访问各自不同的应用, 从而实现了将物理网络进行逻辑纵向分割, 也就是说虚拟化出多个网络;如果是多个网络节点承载上层应用, 以往基于冗余的网络设计带来的是很高的复杂性, 而将多个网络节点进行整合 (即横向整合) , 并虚拟化出一台逻辑设备, 就可以提升数据中心网络的可用性以及节点性能, 同时还简化了网络架构。

一、纵向分割

事实上, 网络虚拟化的概念并不是什么新概念, 多年来, 虚拟局域网 (VLAN) 技术作为基本的隔离技术已经被企业用户广泛应用。如果把企业网络分隔成多个不同的子网络, 并且这些子网络遵循不同的使用规则, 同时被分别控制, 那么, 用户就可以充分利用基础网络的虚拟化路由功能来实现隔离机制, 而不再是依靠部署多套网络实现隔离。在交换网络上通过虚拟局域网技术来区分不同业务网段, 同时配合防火墙等安全产品划分安全区域, 本来就是数据中心建设过程中常用的方法。

现在, 数据中心用户对于将多个逻辑网络进行隔离的需要越来越高。而VLAN、MPLS-VPN、Multi-VRF技术在路由环境下就可以实现对网络访问的隔离, 并且虚拟化分割的逻辑网络内部有独立的数据通道, 终端用户和上层应用不需要也不知道其他逻辑网络的存在。

当然, 即便这样, 在每个逻辑网络内部仍然存在着对安全控制的要求。尤其是对于数据中心而言, 访问数据流从外部进入到数据中心, 并且这些数据在不同安全等级的区域之间流转。因此, 就更有必要在网络上提供逻辑网络内的安全策略。更何况, 不同的逻辑网络对安全策略也有着各自独立的要求, 这时就可以通过虚拟化技术将一台安全设备分割成若干台逻辑安全设备 (成为多个实例) , 从而更好地满足实施网络虚拟化后对安全控制的要求。

数据中心是企业IT架构的核心之一, 正因如此, 用户在做服务器部署以及网络架构设计时, 都是精细入微的。由于多层结构、安全区域、安全等级、策略部署、路由控制、VLAN划分、二层环路、冗余设计等诸多因素, 使得传统数据中心在网络架构设计上都是比较复杂的, 这就导致数据中心基础网络的运维和管理难度非常高。

这正是催生网络虚拟化技术在数据中心应用的重要原因之一。通过网络虚拟化技术, 用户可以将多台设备连接, “横向整合”起来组成一个“联合设备”, 并将这些设备看做单一设备对其进行管理和使用。多个盒式设备整合后类似于一台机架式设备, 而多台框式设备的整合相当于增加了槽位。通过虚拟化整合后的设备组成了单一逻辑单元, 在网络中表现为一个网元节点, 这在让管理、配置、可跨设备链路聚合更简化的同时, 还简化了网络架构, 并进一步增强了冗余的可靠性。

此外, 网络虚拟交换技术为数据中心建设提供了一个新标准, 其定义了新一代网络架构, 这样各种数据中心的基础网络都能够使用这一架构, 这在帮助企业构建高效可用的状态化网络的同时, 优化了网络资源的使用。同时, 在网络虚拟化架构上, 通过集成虚拟化安全, 还可以使得传统网络中离散的安全控制点被整合进来。

二、基于横向整合的数据中心网络架构与传统网络设计相比的特点

运营管理简化:数据中心全局网络虚拟化能够提高运营效率, 虚拟化的每一层交换机组被逻辑化为单一管理点, 包括配置文件和单一网关IP地址。

整体无环设计:跨设备的链路聚合创建了简单的无环路拓扑结构, 不再依靠生成树协议 (STP) 。虚拟交换组内部经由多个万兆互联, 在总体设计方面提供了灵活部署的能力。

进一步提高了可靠性:虚拟化能够优化不间断通信, 在一个虚拟交换机成员发生故障时, 不再需要进行L2/L3重收敛, 能快速实现确定性虚拟交换机的恢复。

安全整合:安全虚拟化在于将多个高性能安全节点虚拟化为一个逻辑安全通道, 安全节点之间实时同步状态化信息, 从而在一个物理安全节点发生故障时另一个节点能够接管任务。

三、端到端的虚拟化

基于纵向分割和横向整合的网络虚拟化技术实现了对数据中心资源进行整合的目标, 然而, 更高层面的数据中心虚拟化技术带来的是对上层应用的灵活支持, 并且会在很大程度上简化数据中心的运营。

数据中心内运行着企业的多种业务应用, 计算层虚拟化技术让这些应用与具体物理服务器之间不再是完全固定的映射关系。可以说, 计算资源池化 (也就是服务器虚拟化) 让数据中心实现了高密度, 但同时, 对于计算资源的动态调整就要求虚拟机可以在物理服务器之间迁移, 并且还要求迁移网络是二层连接性的。

这时, 为简化数据中心的二层互联设计, 就可以通过网络虚拟化在更短时间内完成确定性L2链路恢复, 同时不影响L3链路, 这与传统的MSTP+VRRP设计有所不同。此外, 虚拟化能够在网络各层横向扩展, 这有利于数据中心规模的扩大, 同时又不影响网络管理拓扑。基于虚拟化技术的二层网络在消除网络环路的同时, 还有利于更大范围的虚拟机迁移。

业务连续性是企业IT运营的关键。目前, 容灾、负载分担、保证业务连续性等都成为了企业构建新一代数据中心时的重要话题。集群互联是关键应用连续性设计的主要技术 (服务器集群也是计算虚拟化技术) , 目前在同一数据中心内实现集群并不是难事, 一般的集群都是以二层连接为主的。但当业务连续性要求跨数据中心集群连接时, 传统的网络技术支撑要做到可用性与可靠性, 就会带来更高的复杂性, 基于虚拟化网络的二层连接, 可以将集群扩展到多个数据中心, 从而带来应用设计上的灵活性。

地震预报网络的仿真与虚拟化整合 篇2

地震预报网络的仿真与虚拟化整合

借助先进的计算机、网络技术与设备,利用多种地震理论学说和迄今为止所积累的描述地震活动记录,组建仿真中心,建立不同类型的`地震仿真模型,借助SOA架构下的虚拟网络技术,将地震监测点和相关地震信息资源库互联,形成覆盖全国的地震预报模拟网.利用获取的数据,进行仿真处理,并逐步筛选出有效的地震数学模型,以便实现地震预报.

作 者：姚居I 郑忠祥 Yao Jurui Zheng Zhongxiang 作者单位：北京信息产业协会,北京,100036刊 名：国际地震动态英文刊名：RECENT DEVELOPMENTS IN WORLD SEISMOLOGY年，卷(期)：“”(7)分类号：P315关键词：地震预报 仿真 虚拟网

谁将整合虚拟化大势 篇3

在如今的企业中，应用得最多的数据存储解决方案主要包括直连式存储（DAS）、存储区域网络（SAN）、网络接入存储（NAS）等几种。其中，SAN采用光纤通道（Fibre Channel）技术，通过光纤通道交换机连接存储阵列和服务器主机，建立专用于数据存储的区域网络。而NAS则采用网络（TCP/IP、ATM、FDDI）技术，通过网络交换机连接存储系统和服务器主机，建立专用于数据存储的存储私网。

非结构化数据带来的难题

目前，SAN、NAS是应用的较广泛的数据存储技术。然而，现在的非结构化数据越来越多，导致现在的存储系统在管理上越来越难了。

由于很多非结构化的数据呈爆炸性、无管理的增长，文件虚拟化目前非常流行。这些数据不能放在数据库中进行管理，例如邮件、Word文件和音频视频文件等。并且企业也没有投资成百上千的美元去购置成百上千的NAS设备以及PB级别的磁盘存储来管理这些数据。

这些数据正以无法遏制的速度不断增长，企业只好花更多的人力去管理它们。而这些数据一开始就创建的乱七八糟，随处可见，这导致了当前的数据存储解决方案难以管理它们。

在这种情况下，Acopi、博科等厂商提出了文件虚拟化解决方案。文件虚拟化技术能够隐藏所有你的物理设备，通过子物理设备上面构建一个新的层，本质上也就是为那些NAS设备提供一个对外的逻辑视图。所以你可以非常有效地管理你的NAS设备，让一切变得非常容易。

使用文件虚拟化的另一个原因是存储的需求继续不断的扩大，我们需要找到一个非常有效的方式帮助管理员来管理这些数据。并且更为关键的是，哪些数据能够管理？多少数据需要管理？这两者之间存在着很大的差异。而这种差异也将变得越来越大并产生更坏的结果。

理解存储虚拟化

虚拟化是当前讨论最多的技术之一，服务器虚拟化已经得到了很多企业的认同，如今，虚拟化已经进入存储领域。

但存储虚拟化是IT业的一个奇怪的现象。人们总是不停的提到它，但是准确的说，虚拟化到底是什么，它的真正功能是什么，还是有很多疑问。

根据调查公司Freeform Dynamics在英国最近所进行的一次定向企业的调查，对于服务器虚拟化，用户还是有很高的热情，而且清楚明白如何部署以及它所带来的变化。但是到了存储虚拟化，只有一半的报告回答者可以非常清楚或部分清楚存储虚拟化的概念。

有一种看法是：存储虚拟化指在现有的存储阵列上增加虚拟层的做法来实现。在现在的应用中，例如文件系统和存储阵列，其实就是虚拟化的例子。

其实，存储虚拟化最重要的一个分类概念在于：将数据文件管理系统与存储介质分离出来，从而实现数据的统一存储管理，这就是我们提到的文件虚拟化。

存储厂商与网络厂商群较劲

由上分析可见，文件虚拟化系统可能给当前的存储系统带来革命性的变化，这是一个潜在的庞大的市场。因此，不少厂商介入了这个领域。

介入文件虚拟化领域的厂商主要分为两类：一类是原本为存储设备的供应商，例如博科等，另一类就是思科、F5等网络设备供应商。

例如不久前，博科（Brocade）宣布与日立数据系统公司（HDS）签署转售协议， HDS 将转售 Brocade StorageX 文件虚拟化管理软件解决方案。根据此项协议，Brocade StorageX 将为 HDS 的客户提供业界领先的文件数据复制和迁移解决方案，实现对多重命名空间的集中管理。该创新解决方案致力于应对目前分布式异构环境中最迫切需要解决的文件数据管理挑战，其中包括整合、远程办公数据管理、业务连续性和灾难恢复。

另外，思科收购了另一家文件虚拟化厂商：NeoPath，以此进入文件虚拟化市场。而F5则收购了Acopia，从而进入了数据存储领域。

思科、F5等网络设备厂商进军存储领域，给博科、EMC等老牌存储厂商带来了巨大的冲击。有业内人士认为，博科正努力抵挡思科在SAN市场对其发起的挑战，并且在虚拟文件存储市场中正占据着主导地位。然而，思科的力量是极其强大的，博科等存储厂商必然受到严重的挑战。

存储设备厂商和网络设备厂商都看中了这个市场，由此可见，文件虚拟化市场的确是未来的发展趋势。

文件虚拟化的特征

不知现在你对存储虚拟化结构清楚了没有。

现在，我们再形象地解释一下：存储虚拟化方案主要包括两个部分，首先就是硬件存储介质，例如EMC等供应商提供磁盘机等；另一方面，就是文件管理系统，这是独立与存储介质的存储网络管理系统，通过于存储介质的分离，实现虚拟化的管理、数据的集中管理，并且带来兼容性、低成本等优势。

要知道，此前的文件管理系统往往与存储介质联合在一起，并且通常由某一个厂商提供，在这种情况下，就带来了兼容性、技术高成本、重复投资等多种问题，这也是当前存储系统价格居高不下的主要原因。

文件虚拟化平台在行业标准的服务器上运行，为在大型企业中跨多个分布式文件虚拟化系统进行管理的管理策略提供了基础，因而显著简化了部署和操作，减少了错误，并降低了运营成本。

此外，文件虚拟化还有另外一个重要的特征：对数据进行热迁移。

如果能够使各公司将工作中的虚拟机从一个物理服务器移动到另一个物理服务器上，无需进行中断操作，这将极大地减少管理时间和成本，并保证了企业的关键应用的业务连续性。

你可以这样想像：一条生产彩电的生产线，断电并启动一次，需要至少半个小时的时间，而三峡水电站如果因为停止发电半小时间，这将带来多大的机会损失？

为了解决这个问题，文件虚拟化解决方案提供了虚拟化快照功能。它提供了异构（即采用多个不同供应商产品的环境）虚拟化快照的企业级实施。快照是按照数据在某个特定时间点的原样复制品。借助这个新功能，管理员能够立即跨多个异构文件管理程序创建快照。然后，用户和应用程序能够在诸如备份、复制和恢复意外删除或修改的文件以及目录等多种应用中，直接访问这些联合快照。虚拟化快照创建过程对于终端用户工作流而言是透明的。如果没有这项功能，快照就不能跨多个异构文件管理程序。

数据中心虚拟化战略

其实，存储虚拟化是当前企业架构数据中心的重要组成部分之一。在整合数据中心结构中，我们先要对服务器进行虚拟化，此后，再对网络设备进行应用交付的重构，最后，对数据存储进行虚拟化的管理，从而实现整体的数据中心虚拟化。

资源虚拟化整合 篇4

随着供电企业信息化建设的发展,业务应用系统需求不断增加,服务器数量激增,不仅能耗倍增,而且还带来了很多系统安全的压力。为有效解决上述问题,利用虚拟化技术势在必行。通过虚拟服务器管理技术将应用服务器进行统筹管理,对关键业务应用进行整合,降低能耗,节能减排,提高服务器安全性、可靠性,增强可管理性,方便信息系统运行维护。以下针对德州供电公司服务器管理现状,提出利用虚拟化技术进行服务器资源优化整合的具体方案。

1 服务器管理的现状及面临的问题

1)耗电量大,机房温度过高。机房在夏季的温度会超过正常温度范围上限6～15℃,影响了计算设备的稳定运行。

2)数据安全压力增大。虽升级改造了业务数据备份系统,但尚未进行业务数据的数据集中,而且目前尚没有对含有配置的操作系统进行有效备份的方法,无法做到及时有效地进行操作系统和应用系统的恢复。

3)服务器本身的安全压力增大。一旦服务器硬件出现故障,应用系统就面临着中断的危险。由于无法对系统配置进行备份,且大多数服务器系统不是高可用双机热备架构,系统恢复将会变得困难重重。

2 总体目标和设计原则

2.1 服务器优化整合目标

1)建设一个统一规范的、标准的、高可扩展、高可用的计算和存储资源池,满足未来3～5年的发展需要。

2)实现服务器的优化整合,减少服务器设备数量,简化运行环境,通过对计算和存储资源池的集中管理,提高现有计算资源利用率,从而降低使用和拥有成本。

3)利用服务器虚拟化技术构建共享的服务器资源池,实现资源在系统间的动态分配和调整,提高系统的灵活性和对业务需求的响应速度。

4)在系统安全稳定运行和资源充分整合两者之间取得一个合理的平衡点。

2.2 优化整合设计原则

1)以业务需求为导向。技术架构最终是为业务服务的,因此技术架构的设计一定要以业务的需求为导向,充分考虑非功能需求,例如系统的重要程度、安全要求等。

2)安全性。在系统设计中,安全性是一个非常重要的问题。目前公司已经制定了相应的安全规范,在设计中必须参照执行。除此之外,在技术和方案的选型上也要体现安全性的要求,以保证整个系统长期安全的运行。

3)提高资源利用率。在现状分析中,发现的最突出的问题就是资源使用率低,因此在项目中,提高资源利用率成为重要任务。

4)动态和灵活性。在IT发展趋势中,动态基础架构已经成为IT基础架构的发展方向。目前公司面临的一些问题,可以通过动态基础架构的设计来解决。因此在设计中,需要对系统的动态扩展、资源的动态调配、系统的灵活部署等方面进行设计,使之成为一个动态、灵活、具有弹性的IT基础架构。

3 服务器资源优化整合的虚拟化部署

3.1 服务器资源整合系统架构

优化整合采用自下而上、由易到难的方式。首先进行硬件层面的整合和虚拟化,再实施软件层面(数据库的中间件)优化整合,最终实现应用和业务层面的整合。

整合规划的最关键点在于使用VMware vSphere池化多个物理实机资源,形成一个服务器集群,将vSphere ESX Server安装在具有多路X86处理器的物理服务器上,利用其强大的处理能力,形成多个虚拟服务器的计算资源池。为每一个虚拟服务器安装配置Windows或Linux操作系统,部署应用系统,使得原本需要多台物理服务器才能实现的计算能力在单台物理服务器上实现。这样大大提高了每个物理服务器的资源利用率,降低了购买和使用成本。因为虚拟化系统所包含的高可用和动态资源分配功能,使得现有系统和应用的可用性、灵活性大大提高,新应用可以快速部署,实现了服务器资源的整合。

采用双Fabric的SAN架构,是光纤存储配置的标准模式,也是国家电网公司信息系统目标架构的初设规范。通过将所有虚拟机的文件系统创建在集中统一的SAN存储资源池中,可以最大化地发挥虚拟架构的优势,实现虚拟机在线迁移。因为具备动态的资源管理特性,以及通过集中的基于快照技术的备份(LAN Free)等功能,为实现今后的系统容灾提供了基础。图1为基于VMware的服务器虚拟化整合架构。

3.2 虚拟中心的部署

虚拟中心(Virtual Center)服务器安装的操做系统为Windows Server 2003,上面安装SQL 2005或以上版本。在此系统上配置虚拟中心服务和许可服务。虚拟中心服务器要与ESX主机的Service Console在同一网段内。

虚拟中心服务器需要达到的目标如表1所示。

3.3 虚拟化服务器(ESX Server)的部署

每台ESX主机上的FC HBA卡接到光纤交换机上来连接存储,4个HBA卡实现带宽的聚合及冗余。每台主机有4块网卡,其中3块千兆网卡用于虚拟机应用的生产网络;另一块网卡用来动态迁移以及虚拟中心的通信控制。

ESX服务器需要达到的目标如表2所示。

3.4 应用系统迁移

把虚拟中心服务器做为宿主机安装VMware ESX Server 4.0软件,建立ESX服务器,分别配置好每台服务器,包括SC IP地址、主机名、动态迁移IP地址,增加公共存储,利用VMware的Converter工具,将应用迁移到虚拟环境中。

4 基于VMware的服务器虚拟化部署后的应用效果

1)以2台物理服务器实现原先6台服务器实现的应用,通过对比测试,性能有所提升,而且还可以继续增加虚拟机的性能空间。

2)通过配置虚拟架构的高可用性(HA),实现业务不间断运行。

3)2台服务器的应用可实现在线迁移,便于今后的系统维护。

5 结语

通过服务器虚拟化应用整合项目实施,物理服务器转变为虚拟服务器,将4～8台服务器整合在2台服务器上,服务器数量可以减少一半以上,节省未来服务器购置成本,减少机房耗电量、发热量。虚拟化技术不仅能带来非常明显的节能减排作用,而且能极大提高各系统的安全级别,带来良好的经济效益和社会效益,并可逐步实施扩展。

摘要：针对目前供电企业信息化建设中普遍存在的服务器平均使用率低,资源浪费严重,耗电量大,数据安全、服务器本身的安全压力大的现状,提出了应用虚拟化技术对服务器资源进行优化整合的解决方案,实现了复杂系统的简化与零散系统的整合,有效提升了信息化投资效益,降低了能耗和运维成本,提高了系统的安全性和可用性,非常适用于企业信息化建设与发展。

关键词：服务器,虚拟化,整合

参考文献

[1]孙辰军.虚拟服务器技术在服务器管理中的研究与应用[J].电力信息化,2010,8(1):53-57.

[2]WMware Infrastructure体系结构概述[Z].VMware公司,2008.

[3]ESX和vCenter Server安装指南[Z].VM-ware公司,2010.

[4]ESX配置指南[Z].VMware公司,2010.

虚拟化与信息资源云服务 篇5

关键词：虚拟化 信息资源云 云计算 信息资源

中图分类号： G203 文献标识码： Ａ 文章编号： 1003-69３８（２０12）０3－0006-05

Virtualization and the Cloud Service of Information Resources

Abstract Virtualization is the technical means to achieve the information resources cloud. It can improve the availability and efficiency of the cloud computing system resources and applications, simplify the infrastructure, optimize resources and reduce risk significantly. This paper focuses on information resources and users' need in the cloud environment, using of virtualization technology to build a virtual model of information resources cloud. This paper elaborates on the manners of networks, servers, storage, and data information cloud resources virtualization.

Key words virtualization； information resource cloud； cloud computing； information resource

1 引言

信息资源云是采用云计算理念而构筑的信息资源管理平台和服务模式。信息资源云不需要改变现有互联网资源的分布，而是采用虚拟化与信息资源集成的相关技术，将信息资源加以虚拟化与集成，并进行知识层面的组织、构建，加以服务质量的保证，达到为用户提供安全可靠的按需知识服务的目的。虚拟化是信息资源云构建的核心内容之一，包括服务器虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化及数据虚拟化等。可以说，用户的存储环境越复杂，虚拟化带来的好处就越明显。具体来说，虚拟化对信息资源云的意义有如下几点：

（1）虚拟化可以简化对资源的表示、访问和管理，并为这些资源提供标准的接口，让用户透明访问，按需获得。

（2）虚拟化对面向用户的应用进行优化，并可以减轻与存储有关的管理负担，并为数据中心的迁移、备份、灾难恢复及负载平衡提供更好的模式。

（3）虚拟化还可以通过虚拟若干个机器来实现不同应用的实现，以此来形成隔离，通过隔离可以解决各类冲突，并且提高了资源处理效率。

（4）虚拟化降低了用户与资源之间的耦合程度，使用户并不依赖于资源的特定实现，也增强了资源的动态可扩展性。

（5）虚拟化可以利用很多低成本设施集成整合后，在云端统一提供良好的服务，大大节省了提供商的开发费用和用户的使用成本。

（6）虚拟化有助于建立弹性伸缩的应用架构，用户可按需使用，随时满足不同业务需求。用户申请的主机服务可实现快速供应和部署（实时在线开通），且在数分钟内即可快速实现云服务器配置的按需扩容或减配。

2 相关的研究

信息资源云服务的核心就在于构建一个虚拟资源池，为上层提供逻辑服务，下层虚拟化技术的支撑［1］。通过资源建模、资源虚拟化、异构数据集成以及服务定制等，建立一个包括资源层、物理服务层和逻辑服务层的三层资源虚拟化模型［2］。目前国内的虚拟化研究主要是利用虚拟化的相关技术，提出了云制造资源虚拟化框架。这些框架侧重于上层的数据资源，对于云环境下的其他基础设施资源涉及较少［3］。对于技术层面，如虚拟化容器整合模块和虚拟资源调度模块的设计可以借鉴Platfom公司云计算平台Excalibur［4］。

随着SOA技术和网格应用的发展，上层服务虚拟化的研究有较大进展［5］。服务是资源载体，服务虚拟化就是指使用一定的方法或者技术手段，为达到灵活，低成本使用服务的目的，对服务进行加工、抽象、转换，在不改变原有服务功能的前提下，生成新的适合用户要求的虚拟服务［6］。也有学者［7］提到了虚拟服务和物理服务的概念，认为虚拟服务是一组物理服务的集合，这些服务不仅具有相同的操作集合还可通过相同的方式调用。同样，信息资源的云服务也可以借鉴这一理念，将物理信息资源向虚拟资源转换，形成逻辑服务层。

在国外，Mouradl［8］等人在2004年提出了一个类似的三层服务查询模型，最底层是具体的物理服务，中间是特定领域的虚拟操作，上层是查询级别的视图，是虚拟操作联合视图，这里的虚拟操作联合视图是从用户的使用角度去定义。这个模型对虚拟化过程描绘出一个大致的框架。本文在此基础上又加以扩充，使概念更加实物化。2010年，Fabio Baroncelli等人［9］提出一个结合软件实施和网络信号发送的完整设计，使网络即服务可以和其他云服务（例如存储服务）进行连接配置，这对信息资源虚拟化底层基础设施所需的网络虚拟化提供了启示。

3 信息资源云的虚拟模型

本文虚拟化技术引入资源虚拟化的抽象层次模型中，结合云环境下信息资源特有属性进行了扩充，建立一个实现信息资源云虚拟化的模型。它从用户利用的角度实现了虚拟化，可以动态、透明、低成本地使用信息资源（模型的整体框架见图1）。

3.1 网络层

网络虚拟化是实现信息资源虚拟化的最基础的一层，物理主机不仅是信息资源的重要载体也是信息资源云的重要组成部分。目前主要通过VMware vSphere中的vNetwork网络元素实现。

网络虚拟采用刘鹏提出的方案［10］。在指定物理服务器上的虚拟机之间，利用分布式交换机将它们进行集成，作为单个虚拟交换机使用。这使得虚拟机在跨主机迁移时可确保其网络配置保持一致。交换机的一端与端口组相连，一端是上行链路，与虚拟机所在服务器上的物理以太网适配器相连。虚拟交换机可将其上行链路链接到多个物理以太网适配器以启用网卡绑定。通过网卡绑定，两个或多个物理适配器可分摊流量负载，或在物理适配器硬件或网络出现故障时提供被动故障切换。与同一端口组相连的所有虚拟机，即使属于不同的物理服务器，也在虚拟环境内的同一网络中。从虚拟机的角度看，客户操作系统中的通信过程就像与真实物理设备通信一样。从虚拟机外部看，vNIC（虚拟网络接口卡）拥有独立的MAC地址以及一个或多个IP地址，且遵守标准的以太网协议。它可以将离散的硬件资源统一起来以创建共享动态平台，同时实现应用程序的内置可用性、安全性和可扩展性。

网络虚拟化可以使部署在数据中心物理主机上的虚拟机可以像物理环境一样进行网络互联，而不用关心它具体属于哪个网络，消除了不同网络之间的界限，满足透明化的要求。

3.2 资源层

网络虚拟化使主机可以不分地域、属性等限制性因素按需使用，在此基础上，需要实现存储和服务器的虚拟化，以使存储其中的数据实现虚拟化。

3.2.1 虚拟存储资源

虚拟存储资源可使传统环境下的存储介质，转变成云环境下所需要的模式。目前云存储系统通常将虚拟化存储分为三层［11］：物理设备虚拟化层、存储节点虚拟化层、存储区域网络虚拟化层。

物理设备层：主要用来进行数据块级别的资源分配和管理，利用底层物理设备创建一个连续的逻辑地址空间，即存储池。根据物理设备的属性和用户的需求，存储池可以有多个不同的数据属性，例如读写特征、性能权重和可靠性等级。

存储节点层：实现存储节点内部多个存储池之间的资源分配和管理，将一个或者多个按需分配的存储池整合为在存储节点范围内的统一的虚拟存储池。该层由存储节点虚拟模块在存储节点内部实现，对下管理按需分配的存储设备，对上支持存储区域网络虚拟化层。

存储区域网络层：实现存储节点之间的资源分配和管理，集中管理所有存储设备上的存储池，以组成一个统一的虚拟存储池。该层由虚拟存储管理模块在虚拟存储管理服务器上实现，以带外虚拟化方式管理虚拟存储系统的资源分配，为虚拟磁盘管理提供地址映射、查询等服务。

虚拟化存储中引入双层地址空间映射机制来，构建两个逻辑部分和一个映射组件构成，全局扩展地址空间用于管理所有映射到本地扩展地址空间的远程空闲内存，逻辑扩展地址空间则用于扩展本地物理地址空间。最终，由映射组件根据一定的规则完成从全局扩展地址空间到逻辑扩展地址空间的映射，以此构建跨越物理服务器资源边界的内存资源抽象。此外，利用气球驱动技术、页面交换（swap）技术、基于内容的页面共享技术、页面补丁技术等，通过释放空闲内存和使用远程内存的方式来达到动态调解虚拟机内存分配大小，把远程内存作为附加的存储层次的方式来调解内存分配可以达到最大优化内存资源配置［12］。云存储的每一块数据都有若干备份存储在不同的节点中，当云中的某个节点发生错误时，由监控器传递信号，进行虚拟机快速迁移，节点可以动态的添加和移除，比原始的存储方式具有更高的可扩展性［13］。

实现信息资源虚拟化最关键的就是实现存储的虚拟化。目前较为流行的HDFS（Hadoop Distributed File System）、 vSphere的高性能集群文件系统和GFS都是云环境可应用的分布式文件系统，具有高容错性，并且可以被部署在低价的硬件设备之上。

3.2.2 虚拟服务器

虚拟服务器也称为vps主机，相对于真实主机而言，采用特殊的软硬件技术把一台完整的服务器主机分成若干个主机。

服务器虚拟化可用两种方式。一是软件虚拟化，另一种是硬件虚拟化。适当地配置运行服务器，可使同一台物理服务器上运行多个虚拟机、服务器或桌面。每一个虚拟机都不需要自己的电源，都不会产生自己的热量，也都不需要空间，但这些虚拟机中都可以贡献相同的服务并同时在一台物理机器上运行。这样，每个数据中心的利用率大大提高，节省了大量空间。

信息资源的使用是依托于服务器的，服务器虚拟化能够通过区分资源的优先次序，随时随地将服务器资源分配给最需要它们的工作负载，来简化管理和提高效率，从而减少为单个工作负载峰值而储备的资源，在资源调度中起了重要作用。

3.2.3 虚拟数据中心

信息资源虚拟化的结果就像是一个巨大的数据中心，它可以源源不断地按需输出内容，也可以被狭义地称为数据虚拟化。

在存储和服务器虚拟化的基础上，云计算注重把封装好的通用服务以及资源提供给用户，对异构资源的处理不是依靠中间件，而是针对不同资源不同处理。当呼应程序时，为其分配一种CPU、内存及软件，而不会是异构的资源，这样便于管理，也节约了成本。所以，虚拟数据中心中的资源可以按照同构类型资源，将属性相近的集中在一起，再通过物理到逻辑的映射进行整合。

虚拟数据中心能够将来自不同数据源的数据汇入到抽象的服务层。这有助于减小对物理存储系统的需要，又为使用数据的所有应用程序（尤其是商业智能系统、分析系统和事务系统）提供了统一接口。

3.2.4 虚拟资源管理层

要实现按需、动态、有效的供给，就必须对各种虚拟化方式进行合理组织。管理层负责存储管理、调度监控、桌面实例化、QoS评价、安全等等。

服务器等虚拟化后，规模增加，且所具有的迁移特性使虚拟服务器在网络中的物理位置变得难得可视化。管理层可以引入资源视图和虚拟拓扑来进行资源管理。通过虚拟资源视图可以查看物理服务器、虚拟交换机、VM的资源从属关系信息、网络的配置能力。虚拟网络的拓扑数据使所有节点都聚合到物理服务器节点上，同时又能体现物理服务器内部的虚拟世界。

监控器负责在接收请求后，查看虚拟机的可用性和资源应有权，监控资源存储运行状况，当发现存储节点已经失效时，控制节点能够将工作负载交给那些运行正常的存储节点来完成。

桌面实例化即虚拟桌面，它可以融合所有软件实例的显示窗口，真正给用户呈现一种虚拟化的体验。它可以通过请求、验证信息、连接、启用列表、应用、取消连接这一流程实现本地桌面和虚拟桌面的融合。终端用户设备成为轻量级计算机，只处理键盘，鼠标，显示器及本地相连的扫描仪和打印机任务，可以真正实现随地随用。相对于传统的“胖桌面”它有以下优势：①成本降低、可管理性、安全性、灵活性和可重置性提高；②只将所需要的应用窗口推送给客户；③动态分配资源，高性能和负载平衡；④拥有控制客户与服务器之间交互的协议［14］。

安全管理执行第三方认证、授权、验证用户身份的任务，还可以通过用户文件信息动态探测其忠实度改变情况，保护敏感数据。

3.2.5 虚拟资源执行层

虚拟执行层的核心功能是支持虚拟资源任务的执行。

资源调度是提高云环境下资源利用效率的重要环节。对于每项服务，我们建立了一个负载模型，基于历史数据分析及外部事件迹象等，预测实时的请求量以满足给定时间点的资源需求［15］。资源调度一般包括四个步骤：资源请求，资源探测，资源选择，资源监控。

首先探测用户需求和资源，然后根据探测到的资源指标和预先定义的资源调度策略，对资源进行评估，从候选资源列表中根据选择最优资源，并根据策略和评估结果去执行相应的行为。接着，将虚拟机启动到合适的机器上，使得资源池中的资源得到合理的利用。调度迁移策略能根据用户需求，合理关闭闲置服务器或启动多台虚拟机去完成负载比较大的任务时，将负载平衡。

在虚拟执行环境中，资源不会意识到虚拟层的存在，而会像在传统计算环境下一样运行，为虚拟资源提供一个独立的环境。对于软件资源来说，只要部分甚至不用安装在系统上，虚拟软件就可以动态部署［16］。

3.3 物理服务层

由于资源并没有进行服务化，信息资源池并不能立即向外界提供服务，还不能完全实现虚拟化所要求的按需。

物理服务层主要解决资源统一标准、统一调用接口的问题，资源服务化封装是虚拟化的一种方法。资源封装的具体步骤是：①描述资源：选择相应的资源描述模板，按要求填写相应的资源属性信息，形成XML格式的资源属性文档；②按需打包形成资源实现类；③部署资源：调用资源适配器的加入接口，加入到资源适配器中。资源适配器会自动生成资源，同时获得资源实现类的相关信息，完成资源的服务化封装，对外呈现统一的调用接口。资源到服务的映射分为：一对一，资源能完成的功能比较单一，直接封装为服务的形式；多对一，多个组合资源表示为提供单一接口的单个逻辑表示形式；一对多，针对功能比较强大资源，各功能之间又相互独立，可以按照功能分别封装成能完成不同功能的服务［17］。

3.4 逻辑服务层

逻辑服务层将服务功能从具体的服务中抽象出来，以逻辑服务的形式予以描述，形成逻辑服务层，满足动态变化的需求或者特定业务的需要。

物理服务和逻辑服务的描述主要从功能和非功能属性两个方面来刻画。其中，功能属性描述是服务的内在处理逻辑，是对服务能够做什么的描述；非功能属性有的叫做服务质量（Qos） ［18］，它描述的是服务在使用时的外部表现，如性能、价格、可靠性、可用性和安全性等。

物理服务到逻辑层的映射有两种：①功能相同，非功能属性取值不同的多个物理资源。这些物理服务能完成同样的业务功能，是同类服务，虚拟化为一个逻辑服务，在实际运行时根据具体的非功能属性要求，选择合适的物理资源使用；②功能相同、非功能属性也相同的多个物理资源。为了增加容错能力或解决负载平衡等问题，一个物理服务复制多份，部署在多个机器上，具体调用物理服务时，可以根据当时服务运行情况等动态选择一个［17］。

上述模型基本覆盖了硬件、软件及数据的虚拟化实现方式，从上到下各层并不是界限分明、独立作用的，而是相辅相成，互相渗透的。

4 结语

本文的模型立足于云环境下信息资源传播方式和组织形态的变化，从用户需求出发，研究以需求为导向的面向用户的信息资源云平台的服务模型及体系。在模型构建的基础上，结合虚拟化硬件技术以及虚拟化资源管理思想，系统探讨了从最底层网络层到顶层逻辑服务层的信息资源云实现的方法，为信息资源的虚拟化及集成提供了理论支撑。下一步还需要在信息的具体组织方式，知识服务层的实现方式等等方面，进行深入研究与细化。

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资源虚拟化整合 篇6

如果通过Hyper-v虚拟化技术来优化服务器整合数字化教学资源, 消除以往的一个教学应用软件 (平台) 占用一台服务器的形式, 采用在每台物理服务器上创建多个虚拟机, 对服务器和教学应用软件 (平台) 实现集中管理与维护, 服务器资源合理分配, 降低建设和运行成本, 提升服务器的利用效率, 最终实现高校数字化教学资源的高效科学管理。

1什么是虚拟化

虚拟化是指通过虚拟化技术将一台计算机虚拟为多台逻辑计算机。在一台计算机上同时运行多个逻辑计算机, 每个逻辑计算机可运行不同的操作系统, 并且应用程序都可以在相互独立的空间内运行而互不影响, 从而显著提高计算机的工作效率。[1]虚拟化技术就是通过使用控制程序来隐藏硬件平台的实际物理特性, 为用户提供抽象的、统一的、模拟的环境 (称为虚拟机) 。可以实现平台虚拟化、资源虚拟化、应用程序虚拟化等。通常所说的虚拟化一般指平台虚拟化技术, 在虚拟机中安装的操作系统被称为用户操作系统, 运行虚拟机的操作系统称为主机系统。

2 Hyper-v虚拟化技术

Hyper-V是微软公司推出的新的一种虚拟化技术, 最先嵌套在Windows Server 2008中。相对于微软过去的虚拟化技术少了一层操作系统, 能让创建的虚拟机可以直接的使用实体主机的硬件资源, 用以提高创建的虚拟机系统的性能, 并且可以支持16颗CPU, 64G内存的主机, 可以安装各种各样的64位的操作系统。

Hyper-V虚拟化技术能为广泛的用户提供操作简便以及性价比较高的虚拟化软件, 可以降低用户的成本、提高服务器的利用率及可用性。

3利用Hyper-v虚拟化技术进行数字化教学资源整合

目前, 笔者所在学校教学资源、服务器、各类教学应用软件 (平台) 分布在不同的教学楼, 不同校区。多达二十几台服务器, 四十几套教学应用软件 (平台) , 存在教学资源分散;维护管理工作繁琐;服务器利用率低;安全性无法得到保障等问题。这些服务器占用大量的机房空间, 配置相应的空调和不间断电源系统, 每年将耗费大量的电力, 还增加维护成本。

为了保证各个教学应用软件 (平台) 之间相互独立和正常运行, 通常一台服务器只安装一个教学应用软件 (平台) , 服务器的资源利用率一般都在百分之十左右或者更低, 未虚拟化之前结构图如图1所示。在安全方面, 也得到有效保障, 如果其中一台虚拟服务器发生故障, 可以利用Hyper-v的快速迁移技术将其迁移出来, 保证教学应用软件 (平台) 的持续稳定运行。利用Hyper-v虚拟化技术对数字化教学资源的服务器进行整合, 整合后的结构图如图2所示。

根据图2的方案, 从二十几台教学服务器中选取5台配置高、性能好的服务器来创建虚拟机。每台服务器上都安装Windows2012 R2企业版64位操作系统, 安装Hyper-v, 并通过Hyper-v的虚拟化技术在每台服务器上创建5台虚拟服务器, 将相应的数字化教学资源、教学应用软件 (平台) 迁移到虚拟服务器中, 同时根据各种资源的需求情况, 对CPU、内存、硬盘等进行灵活分配。[2]

所有服务器通过存储网络连接到后端的存储设备。ISCSI技术在传送ISCSI相关数据、响应和命令时以太网协议进行。通过这种传送方式, ISCSI技术克服直接连接存储的不足, 实现在不同的服务器之间存储资源的共享, 同时还能在不停机的情况下进行卷的创建, 迁移, 备份, 恢复等操作。所以通过这种存储技术, 不仅使硬件成本得到降低, 同时方便日常的管理和维护。

所有创建的虚拟机管理人员可以通过微软的System Center Virtu-al Machine Manager 2012平台实现对虚拟机的集中管理和监控。同时还能通过微软的System Center Data Protection Man-ager 2012平台设置自动对各虚拟服务器的关键性数据进行定期备份。

4结论

在高校数字化教学资源整合中, 利用Hyper-v虚拟化技术能合理分配服务器资源, 使现有服务器的利用效率最大化, 为高校节约开支。

同时, 为数字化教学资源、教学应用软件 (平台) 的管理、维护提供方便, 为其提供可靠的运行平台和硬件保障。

摘要：高校数字化教学资源越来越多, 在管理上越来越复杂、困难。通过Hyper-v虚拟化技术来优化服务器整合数字化教学资源, 消除以往的一个教学应用软件 (平台) 占用一台服务器的形式, 采用在每台物理服务器上创建多个虚拟机, 对服务器和教学应用软件 (平台) 实现集中管理与维护, 服务器资源合理分配, 降低建设和运行成本, 提升服务器的利用效率, 最终实现高校数字化教学资源的高效科学管理。

关键词：虚拟化技术,数字化,教学资源,Hyper-v

参考文献

[1]陈晓平, 刘聪颖.Hyper_v虚拟化技术在数字化校园中的应用研究[J].科技视界, 2014.

存储虚拟化技术在存储整合中的应用 篇7

1 数据中心的存储管理困境

在大多数企业的数据中心里,SAN存储都是主要的生产存储,随着核心应用的不断升级、应用数量的不断增加,应用层对于存储层的要求也水涨船高,主要表现在对空间、性能和功能需求的持续增长。在典型的SAN环境中,众多主机通过光纤交换机与存储设备相连,如图1-1所示:

在这个SAN环境中,光纤交换机维护着上层的主机和下层的存储之间的分区(ZONE)关系,在一定程度上提高了存储管理的灵活性和方便性。但是存储的管理不仅仅限于维护分区,当主机和存储数量比较多的时候,管理员需要花费大量的时间和精力根据应用的需求针对每一台存储设备中的磁盘组、卷、卷映射与空间分配等任务进行精细化管理。在那些采购了大量来自不同厂商的各种档次存储设备的数据中心里,这一现象尤为突出,管理员还需要付出成倍的学习成本才能完成好数据中心的存储管理任务。

传统SAN环境中存在的另一个问题是空间资源分配僵化。在复杂多变的应用环境中,空间资源使用效率难以得到保证。传统的存储设备由于技术的老化,无法实现空间资源的高效利用与灵活调整,在典型的应用环境中,考虑到未来3-5年的数据增长,一般都会超额申请存储空间,应用系统在运行期间实际占用的空间往往只达到申请空间的30%-50%,但是由于存储设备在分配卷时已经将所有空间完全映射给主机,此时如果新的空间需求超出了存储尚未分配的空间大小,就必须对存储进行扩容,这就导致存储层只能提供30%-50%的空间利用率,造成严重的资源浪费。

传统SAN环境在目前复杂的IT基础架构中也显露出一些其他的不足,比如功能单一,性能受限、数据保护成本高而且能力弱等。这些都造成数据中心存储管理的高复杂性、高成本和高风险。当持续运行的应用对存储的要求出现激增,超出原有的申请空间时,存储管理员最先想到的解决办法有两个,最简单的是在存储上对卷进行扩展,然后在主机中利用操作系统内置的卷管理软件在线扩展文件系统。目前主流的操作系统都支持文件系统的在线扩展,但是传统的存储设备并不支持此功能。第二种办法是采购新型大容量存储,将原先保存在老存储中的卷迁移到新存储中并进行扩展,然后重新映射给主机使用。这种方法看似可行,但是卷的迁移会占用大量的时间,按照传输带宽80MB计算,一个1TB的卷迁移所需的时间约为3.6小时。加上前期的停机、光纤交换机ZONE的划分、以及后期的系统恢复等工作,每迁移一个这样的卷会需要至少6个小时的停机时间。按10TB的迁移量计算则需要36小时停机,这在很多数据中心是不可接受的。

鉴于传统SAN环境在复杂的IT基础架构中存在的上述明显的缺陷,数据中心需要采用合理的方法将其进行整合,以满足不断变化的应用和管理要求。

2 存储虚拟化整合的方法

存储整合的方法有两种,一个是基于交换机的整合,一个是基于存储网关的整合。基于交换机的整合方式是在SAN交换机中增加存储管理功能,用户通过SAN整合交换机对下层存储进行统一管理,包括划分卷,配置映射等,上层主机看到的是来自SAN整合交换机的卷,而非来自存储设备,SAN整合交换机则通过IO重定向功能对主机的IO访问进行智能分配。这种方法由于灵活性较低,SAN整合交换机的实现技术过于复杂,用户并不能从整合中获得更多更灵活的功能,而且附带了整合功能的SAN交换机性能受到很大的影响等原因而未得到用户和存储厂商的广泛认同,从而逐渐淡出了存储市场。相比基于交换机的整合而言,基于存储网关的整合技术则由于圆满解决了各项限制而受到用户和厂商的普遍接受。图2-1是基于存储网关的存储整合的示意图:

从图中可见,对于主机来说,只有存储网关一个访问点,所有的卷都是由存储网关映射给主机;对于底层的存储设备来说,存储网关就是它们唯一的主机,所有的卷都分配并映射给存储网关;存储网关将底层存储设备映射的卷根据性能或其他要求统一划分为存储池,从存储池中为上层的主机分配空间。

相比基于交换机的存储整合而言,存储网关采用下面的方法提高灵活性和性能:

▪不需要交换机提供更多的功能,从而可以最大限度地利用交换机的IO性能;

▪存储网关采用工业标准的硬件,能够通过纳入最新的硬件技术提升性能,比如固态盘;

▪存储网关采用数据块级虚拟化技术,将底层存储分配的卷重整为存储支援吃,能够轻松实现空间分配的精简配置,提高存储空间的利用率;

▪能够实现逻辑卷的在线扩展,为主机的空间需求提供更加灵活的处理机制;

▪存储网关通过数据块级虚拟化,能够提供低成本、大数量和高密度的数据保护点,有效解决传统存储无法解决的逻辑故障恢复问题;

▪存储网关内置透明卷、卷镜像、卷复制等功能,能够在线实现卷的跨盘阵迁移;

▪存储网关支持各种存储网络协议,能够通过一套系统满足各类主机的存储需求;

▪存储网关往往内置高效率的远程复制功能,可以支持非对称的异地容灾;

▪兼容所有通用的存储设备、交换机、DAS盘阵和服务器主机;

▪底层存储增加硬盘或添加新盘阵不会影响原有系统的运行,可以在线扩充存储池。

3 存储虚拟化整合的特性与优势

存储虚拟化整合的特性体现在四个方面:灵活(Flexibility)、效率(Effi ciency)、整合(Convergency)和可靠(Availability)。通过这些特性,能够带来一系列的优势,满足各种复杂的应用和管理要求。

3.1 特性

灵活:存储资源池的引入,使应用系统访问存储空间时,无需关心资源具体物理位置,也无需担忧其容量限制,完全可以根据自身需求任意设定并可随时改动,从而获得极大的配置自由度。同时,现有存储设备扩容或新增存储设备等操作,也不会影响应用系统正常运行。所有存储设备的增删或配置改动,以及数据跨设备迁移,都可以在线完成。

效率:复杂应用系统中,需要为每个应用分配其专用空间资源。以往模式中,资源一旦分配便无法在线调整。因此系统不得不分配大量预留空间,以保证所有应用正常运行。在虚拟化存储系统中,只需为应用形式上分配虚拟资源。而实际物理资源,可以随实际业务运行,在各应用间动态协调或在线补充。藉此可节省大量预留空间,真正实现物理资源按需添置。

整合:虚拟化存储系统,可以将不同品牌型号,甚至不同类型的存储资源统一整合集中调度。后端支持FC、i SCSI、SAS、IB、e SATA、PCIe等各种存储设备接口,FC、SAS、SATA、SSD等各种磁盘类型。前端支持FC、i SCSI、IB等各种标准SAN协议界面。可以轻松实现跨设备资源集中,多种SAN架构无缝聚合,多种连接协议平滑转换,多级存储介质统一管理。

可靠:虚拟化存储系统,内嵌多种数据保护机制。多重数据拷贝技术借鉴海量分布式存储的保护机制,对重要数据创建多份拷贝,并分散存储于不同设备中。物理设备故障或离线时,存储资源池仍然能够保持在线,其中的数据不会丢失或坏损。虚拟化存储系统,还可以无缝扩展存储级高可用、CDP数据保护及远程容灾等数据保护手段。

3.2 优势

超物理容量预分配:按照业务系统需求分配存储空间,无需顾虑实际物理介质容量,提供在线扩容功能,系统配置灵活,管理简单,扩展性好。

透明迁移在线接管:采用透明迁移技术能够快速完成存储整合,无需改变现有IT环境,缩短停机时间,保证业务连续性。

多级存储集中调度:集中管理多级存储资源,根据不同应用系统的数据性能要求,分配不同性能的存储资源,降低存储成本,优化存储结构。

多重拷贝内禀容错:对关键数据进行块级多重冗余拷贝,数据恢复不需要重建过程,不影响应用系统,保证数据高可用性,减少系统故障。

部署快捷管理方便:统一管理所有存储设备,配置简易,用户分配存储不必考虑后端细节,提高系统效率与稳定性,降低管理成本。

广泛兼容多种设备:存储虚拟化整合平台支持多种SAN协议,无缝整合IP-SAN和PC-SAN,兼容不同类型的存储介质,兼容性高,保护既有投资,提高用户投资效益。

4 结论

绝大多数企业的数据中心在运营3-5年后,都会开始面临存储设备分散、空间资源分配僵化、存储功能单一等一系列现实情况,对于IT运维来说,这些情况会造成管理效率低下、资源使用率低下、管理成本高昂等难以解决的管理困境。基于网关的存储虚拟化整合技术颠覆了以往僵化的纯硬件存储架构,以更加先进、灵活的软件架构将原先分散的存储设备整合为一套完整的存储系统,在灵活(Flexibility)、效率(Effi ciency)、整合(Convergency)和可靠(Availability)等方面为数据中心的高效运营提供了可靠的保障。

可以看到,存储的虚拟化整合,不但能够提高原有存储空间的灵活性和利用率,还能通过高级的数据保护和容灾功能大大提升数据安全等级,满足现有和未来长期的存储需求。存储网关是存储虚拟化技术中重要的一环,由于采用了灵活的软件架构,厂商可以在未来随着技术的发展而推出更新版本,并通过系统升级的方式将更高的性能和更多新功能带给用户,从而为用户避免断代升级的昂贵成本,构建越来越优化的存储架构。

参考文献

服务器虚拟化在TBS整合中的应用 篇8

为保障TBS作为TCBS备用系统顺利上线并通过联调测试, 中国人民银行温州市中心支行 (以下简称“温州中支”) 创新工作方法, 通过服务器虚拟化技术成功对8个支行的TBS进行整合, 取得了较好的效果。

一、温州辖区TBS现状

温州中支辖内8个县 (市) 支行TBS主机各配备1台Dell Poweredge2950机架式服务器, 2010年TCBS统一上线后, 与TBS并行运行一段时间就停用, 8台服务器经过技术处理已陆续挪为他用。支行原TBS备机为Dell 520PC机, 已经超过设备报废年限, 存在较大的安全隐患。同时, TBS系统只能在Windosw 2000平台运行, 目前主流服务器均不支持Windows 2000系统。

综合考虑设备现状、资金投入、支行科技人员技术实力等因素, 温州中支决定对各支行TBS服务器进行集中, 并由中支科技科统一管理, 经多番商讨和论证, 拟定构建“高性能服务器+虚拟化软件”虚拟服务器的方案, 用于解决TBS的运行问题。

二、虚拟化技术及优势

服务器虚拟化技术是将服务器物理资源抽象成逻辑资源, 让一台服务器变成多台相互隔离的虚拟服务器, 不再受物理界限的约束, 而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件资源变成可动态管理的“资源池”, 从而提高资源的利用率, 简化系统管理, 实现服务器整合, 让IT对业务的变化更具适应力。其优势包括以下3方面。

一是提高服务器资源的利用率。原先8个县 (市) 支行需要配备8台服务器, CPU、内存、硬盘和I/0的利用率不高。二是提高科技人员的维护效率。服务器虚拟化后, 可以通过系统“快照”功能对系统进行备份, 当某台服务器发生故障时, 可以在最短的时间内通过还原快照的方式将系统恢复至最近的正常状态, 极大减少科技人员的维护压力。三是降低管理成本, 节省电力消耗。高效的架构使单个服务器在硬件条件允许的情况下支持多个虚拟服务器, 提高了服务器实际使用率, 使服务器的性价比和投资回报率实现最大化。

目前常用服务器虚拟化软件有Virtual Box, VMWare Workstation, Virtual PC等。经过对以上几款服务器虚拟化软件在CPU占有率、内存使用率、网络配置、开源免费等因素的综合比较分析, 同时考虑到人总行对软件正版化的要求, 温州中支最终选择免费的Virtual Box软件, 目前试用的软件版本为Virtual Box-4.2.12-84980-win.exe。

三、县支行TBS整合方案

温州中支选择永嘉县支行做试点, 在一台宿主机上安装Virtual Box软件, 创建一台Windows 2000 Server虚拟机, 之后安装Sybase 11.9.2.5数据库、MT 2.7中间件、国库会计核算系统4.1.0、纵向联网4.0.0、DSign Server (CA证书签名程序) 。系统安装完毕后, 通过Oracle VM Virtual Box管理器, 在“管理”菜单中将“虚拟电脑”导出, 其文件格式为.OVA。

本次用于县 (市) 支行TBS整合的宿主服务器为一台Dell Powredge R710服务器, 配置4颗4核Intel (R) Xeon CPU, 8 GB内存, 4张千兆以太网卡, 6块450 GB的SAS硬盘。并将硬盘配置成Raid5+hotspare模式, 即5块盘做成Raid5, 留出一块做hotspare盘。当Raid5中某块盘出现故障, hotspare盘自动代替故障盘, 并将故障盘的数据复制到hotspare盘继续工作, 较好地保证数据的完整性。

TBS整合中的关键步骤如下:

一是以永嘉支行创建虚拟服务器备份为模板, 创建其他7个县支行TBS服务器, 并修改IP地址和主机名, 否则会导致IP和主机名冲突。二是各支行TBS服务器的CA证书不需要重新制作, 只须将原县 (市) 支行的TBS CA证书导入对应的虚拟服务器即可。三是恢复每个支行最新备份的数据库gkhsdb和历史库hgkhsdb。四是修改各支行TM中间件国库代码。五是在中支TBS服务器端重新修改TM通信服务器参数。六是编辑Sybase desedit配置文件, 将TTPSSERVER的Server Address的属性值“NLWNSCK”改为对应支行的“机器名”。七是在各县 (市) 支行国库TBCS网段准备一台台式机, 安装TBS前置客户端、Sybase客户端、打印机及驱动程序, 用于连接TBS进行业务操作和报表打印。八是如果在虚拟机状态下无法输入中文, 可以通过安装搜狗拼音输入法来解决。

四、网络基本配置及安全控制

(一) 宿主服务器的网卡配置

宿主服务器至少需要配置2张网卡, 2张网卡分别连接不同的虚网 (VLAN) 。一张用于宿主服务器的网络接入, 并配置相应网段的IP、子网掩码、网关和DNS;另一张用于桥接 (Bridge) 8个县 (市) 支行虚拟服务器的网卡, 该物理网卡无须配置IP地址, 只需要配置每台虚拟服务器网卡的地址信息。在宿主服务器硬件允许的条件下, 可以配备2张或2张以上的网卡用于桥接, 将多个支行的虚拟网卡桥接到不同的网卡, 从而达到负载均衡的效果。

(二) 最小授权原则开放访问权限

TBS客户端与服务器之间、TBS服务器与CCPC之间均须做到端口级访问控制。虚拟化后, 中支和支行TBS服务器在同一虚网, 无须配置上下级TBS服务器之间双向端口的访问控制。除此之外, 其他网络访问应在其相应的网段访问控制列表上实现端口级访问控制。

(三) 服务器接入交换机的端口安全配置

以Cisco2960交换机配置为例:

(四) 对支行TBS进行IP地址和Mac地址绑定

Cisco核心交换机可以在全局模式下通过arp ip_addr mac_addr ARPA命令进行IP地址与Mac地址绑定。H3C核心交换机可以在全局模式下通过arp static ip_addr mac_addr命令进行绑定。H3C接入交换机可直接在接口下通过ip source binding ip_addr mac_addr命令进行绑定。

资源虚拟化整合 篇9

随着医院信息化的发展, 医院部署了越来越多的医疗信息系统, 为了避免不同信息系统互相影响, 传统的解决方案是使用不同的服务器安装不同的应用, 同时, 医院的服务性决定了医疗信息系统需要7×24小时不间断运行, 重要的应用还需安装在多台服务器上, 并做好热备, 以保证应用的不间断或尽量使应用中断时间缩短, 因此医院需要购买相当多的服务器, 在上面部署不同的应用系统以满足业务上的需求, 并在日常运行中进行维护。这样就造成了医院服务器的数量逐步增加, 导致数据中心的规模也日益扩大, 需要更多的网络、电源等硬件设备以及物理空间, 对能源的消耗也逐步加大, 另外服务器数量的增加也对信息系统运维管理人员造成了更大的压力, 极大地增加了运维开销。除此之外, 在日常运行中, 大多数服务器因没有大量的数据请求, 很多的时间内其CPU、内存、硬盘等都处于空闲状态, 硬件利用率不高。在此情况下, 如何降低成本、提高维护效率成为医院信息化发展中一个急需解决的问题。目前虚拟化技术的日趋成熟, 如何利用虚拟化应用技术解决医院信息化发展中遇到的这些的问题, 成为医院IT运维管理人员的一大挑战。

一、医院现状

笔者所在的东南大学附属中大医院经过十余年的信息化发展, 在服务器的运维中也出现了上述的一些问题。

1.随着信息化的不断发展, 医疗IT系统越来越完善, 服务器数量也越来越多, 导致物理空间越来越紧张, 服务器耗电量也急剧上升, 为了要保证服务器的散热及正常运行, 机房的制冷系统需要跟着升级改造, 数据中心也需要更大的空间以承载更多的服务器。同时服务器数量的增长也带来了管理上的难度, 系统的灾难恢复和数据备份等方案也变得更加复杂。

2.随着医院业务对信息系统的依赖程度越来越大, 信息系统需要不间断运行, 而硬件或软件等故障导致的停机都会影响到业务的正常运行, 这就需要做好服务器的热备, 但是基于数据中心空间及成本的考虑, 不可能将所有的服务器均纳入热备的行列, 因此在出现一些故障的时候就不能及时恢复业务的正常运行。

3.当需要新加一个业务系统的时候, 需要经历预算、采购、安装测试、上线等过程, 运转周期较长, 而且有时仅仅为了测试某些服务就需要增加额外的服务器, 在测试结束之后服务器就处于闲置状态, 造成严重的资源浪费。

二、虚拟化技术分析

(一) 什么是虚拟化

虚拟化是一个广义的术语, 对于不同的人来说可能意味着不同的东西, 这要取决他们所处的环境。在计算机科学领域中, 虚拟化代表着对计算资源的抽象, 而不仅仅局限于虚拟机的概念。例如对物理内存的抽象, 产生了虚拟内存技术, 使得应用程序认为其自身拥有连续可用的地址空间 (Address Space) , 而实际上, 应用程序的代码和数据可能是被分隔成多个碎片页或段, 甚至被交换到磁盘、闪存等外部存储器上, 即使物理内存不足, 应用程序也能顺利执行。

我们通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化技术, 通过使用控制程序 (ControlProgram, 也被称为VirtualMachineMonitor或Hypervisor) , 隐藏特定计算平台的实际物理特性, 为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境 (称为虚拟机) 。虚拟机中运行的操作系统被称为客户机操作系统 (Guest OS) , 运行虚拟机监控器的操作系统被称为主机操作系统 (Host OS) , 当然某些虚拟机监控器可以脱离操作系统直接运行在硬件之上 (如VMWARE的ESX产品) 。

随着近年多核系统、集群、网格甚至云计算的广泛部署, 虚拟化技术在商业应用上的优势日益体现, 不仅降低了IT成本, 而且还增强了系统安全性和可靠性, 虚拟化的概念也逐渐深入到人们日常的工作与生活中。

(二) 虚拟化技术在系统整合中的优势

1. 更高的资源利用率———虚拟化可支持实现物理资源和资源池的动态共享, 提高资源利用率, 特别是针对那些平均需求远低于需要为其提供专用资源的不同负载。

2. 降低管理成本——虚拟化可通过以下途径提高管理人员的效率:减少必须进行管理的物理资源的数量;隐藏物理资源的部分复杂性;通过实现自动化、获得更好的信息和实现中央管理来简化公共管理任务;实现负载管理自动化。另外, 虚拟还可以支持在多个平台上使用公共的工具。

3. 提高使用灵活性——通过虚拟化可实现动态的资源部署和重配置, 满足不断变化的业务需求。

4. 提高安全性——虚拟化可实现较简单的共享机制无法实现的隔离和划分, 这些特性可实现对数据和服务进行可控和安全的访问。

5. 更高的可用性——虚拟化可在不影响用户的情况下对物理资源进行删除、升级或改变。

6. 更高的可扩展性———根据不同的产品, 资源分区和汇聚可支持实现比个体物理资源小得多或大得多的虚拟资源, 这意味着可以在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整。

7. 互操作性和投资保护———虚拟资源可提供底层物理资源无法提供的与各种接口和协议的兼容性。

8. 改进资源供应———与个体物理资源单位相比, 虚拟能够以更小的单位进行资源分配。与物理资源相比, 虚拟资源因其不存在操作系统和硬件方面的问题, 能够在出现崩溃后更快地恢复。

三、虚拟化技术在系统整合中的应用

应用虚拟化技术进行系统整合的步骤:

1.准备阶段。对数据中心进行虚拟化评估:对当前环境进行评估、分析, 确定需要虚拟化的目标及范围, 收集目标服务器配置信息及性能利用率等数据, 分析采集的数据并进行虚拟化服务器的整合评估。进行虚拟化的规划设计:以虚拟化的评估报告为依据进行虚拟化的规划设计, 编写虚拟化的设计方案, 确定服务器是否需要更换, 规划存储的分布, 当前服务的迁移, 预留扩容空间、服务器容灾等工作, 同时还要准备虚拟化软件的许可。

2.建设阶段。根据虚拟化设计方案, 购置硬件设备及软件许可, 安装虚拟机各组件, 配置网络及存储, 测试虚拟服务, 完成测试后迁移现有服务。

3.运维阶段。对虚拟机进行监控、管理虚拟化架构并调优相应的策略。

结束语

虚拟化技术的优点大家是有目共睹, 它不仅能增加系统整体的可靠性和安全性, 还能减少资源浪费, 降低成本。本文对虚拟化技术在医疗系统整合中的应用做了简单的分析研究, 希望能给医院IT运维管理人员提供一些参考。

摘要：随着医院信息化的不断发展, 服务器的数量急剧增加, 使得数据中心的机架资源、电力资源、冷却系统日趋紧张, 给运维管理也带来了很大的难度。目前虚拟化技术日渐成熟, 虚拟化技术应用到医疗系统的整合中, 可以提高资源利用率, 降低成本, 提高管理效率。

关键词：虚拟化,医疗信息系统,资源,系统整合

参考文献

[1]鲁松.计算机虚拟化技术及应用[M].北京:机械工业出版社, 2008.

创业资源整合七政府资源 篇10

握并充分整合创业的政府资源、享受政府扶持政策，可使你的创业少走许多弯路，达到事半功倍之效。创业的扶持政策主要包括财政政策、税收政策、科技政策、产业政策、金融政策、人才政策等等。

案例 启明星辰正确理解、获得政府的支持

案例说明：

北京启明星辰信息技术有限公司成立于1996年，是一家由中国留学生创立的，拥有自主知识产权的网络安全高科技企业。启明星辰公司几年来始终坚持技术创新，确保技术水平与国际同步，是国内实力最为雄厚的网络安全科研队伍之一。

案例分析：

副总裁潘重予用一句这样的话概括了启明星辰对海淀创业园——中关村——政府政策支持方面的感激之情：“启明星辰整合政府资源，是政府科技政策实实在在的受益者。”

启明星辰创始人严望佳认为整合政府资源、获得政府支持也应该是一个企业战略的重要组成部分，在中国更是如此；但如果把政府支持当做企业策略的全部，这样的企业是不能成功的。这里，严望佳道出了一个问题的两个面：一是把政府支持纳入企业战略，从宏观层面、更大方向范围上真正领悟了政府支持的核心价值；另一方面，又提醒和强调不能把政府支持当做企业策略的全部，可谓头脑冷静理智决断。在研究科技型中小企业发展案例中，针对政府支持，一部分企业上升不到理念的高度，甚至回答不了政府为什么要支持；另一部分则把政府的支持当做不要白不要的施舍，更有人把政府立于战略高度的支持当成既得利益，千方百计，不择手段，用尽心机，忘记了做企业的根本。

在严望佳看来，具体到资金的支持成为了启明星辰健康成长的保障，但政府支持另一方面的体现，更给启明星辰带来了进步发展的无穷动力。

案例启示：

政府资源对创业者而言是不可多得的成功创业的助推器。政府资源亦即是各项优惠扶持政策，包括：

财政扶持政策：中央财政预算设立中小企业科目，安排扶持中小企业发展专项资金；地方政府根据实际情况为中小企业提供财政支持。

融资政策：人民银行加强信贷政策指导，改善中小企业融资环境；鼓励商业银行调整信贷结构，加大对中小企业的信贷支持。各商业银行在其业务范围内提高对中小企业的融资比例，扩展服务领域。国家政策性金融机构采取多种形式为中小企业提供金融服务。县级以上人民政府和有关部门推进和组织建立中小企业信用担保体系，推动中小企业的信用担保。

税收政策：国务院和省级人民政府对符合下列条件之一的中小企业，在一定期限内给予税收优惠：一是由失业人员开办，初期经营困难的；二是吸纳社会再就业人员比例较高的；三是设立在少数民族地区、边远地区和贫困地区的；四是从事高科技产品的研究开发的；五是从事资源综合利用和环保产业的；六是国家产业政策规定需要扶持的。

科技政策：国家制定政策鼓励中小企业按照市场需要，开发新产品，采用先进的技术、生产工艺和设备，提高产品质量。国家实施了一系列的科技计划，包括：科技攻关计划、星火计划、重点新产品计划、“863”计划、科技型中小企业技术创新基金。

产业政策：对我国境内新办软件生产企业、集成电路设计企业和生产线宽小于0.8微米（含0.8微米）的集成电路生产企业，经认定后，自开始获利年度起，第1年和第2年免征企业所得税，第3年至第5年减半征收企业所得税……

中介服务政策：政府有关部门在规划、用地、财政等方面提供政策支持，推进建立各类技术服务机构，建立生产力促进中心和科技企业孵化基地。国家鼓励社会各方面力量建立健全培训、信息、咨询、人才交流、信用担保、市场开拓等服务体系。

创业扶持政策：政府有关部门在城乡建设规划中合理安排必要的场地和设施，支持创办中小企业；地方政府应为创业人员提供工商、财税、融资、劳动用工、社会保障等方面的政策咨询和信息服务；国家鼓励引进国外资金、先进技术和管理经验，创办中外合资（合作）企业；鼓励依法以工业产权或者非专利技术等投资参与创办中小企业。为促进中小企业发展，科技部及地方政府大力发展科技创业服务中心即企业孵化器，为创业提供全方位的服务，并实行优惠政策鼓励其为中小企业提供良好的创业服务。

对外经济技术合作与交流政策：政府有关部门和机构为中小企业提供指导和帮助，促进中小企业产品出口。国家制定政策，鼓励符合条件的中小企业到境外投资，开拓国际市场。国家有关政策性金融机构应当通过开展进出口信贷、出口信用保险等业务，支持中小企业开拓国外市场。

政府采购政策：政府采购应优先安排向中小企业购买商品或者服务。政府是最大的消费者，各级政府每年要采购大量的商品和服务，你要注意政府采购信息，向当地政府采购管理机构了解政府采购如何向中小企业倾斜。

了解政府扶持政策、整合政府资源的方式途径：

一是上政府公网查询。现在政府一发布政策就组织其上网，并印发政府公报。你要注意定期到政府公共服务网上浏览检索，看看是否有新政策出台或者有否项目申报通知。

二是委托政策服务公司提供政策咨询。政策服务公司比较关注政策变化，与政府有关部门关系密切，不仅了解政策，也知道如何帮助你享受政策。

三是注意与有关部门保持密切的沟通。每一家企业都要与一些政府部门打交道，你也不例外，要注意配合你经常打交道的政府部门的工作，并注意定期向这些部门咨询政策。与政府部门保持密切的关系，你可以用足用好政府政策，寻求更快的发展。