VMware虚拟化服务器的构建方法

VMware虚拟化服务器的构建方法服务器虚拟化整合、集群概念始于上个世纪90年代末期，它有助于梳理企业内部日益庞大繁杂的IT工作环境，是全球信息技术发展的新趋势...服务器虚拟化整合、集群概念始于上个世纪90年代末期，它有助于梳理企业内部日益庞大繁杂的IT工作环境，是全球信息技术发展的新趋势。它可以使企业有效地利用IT资源、人力资源、机房空间，同时可以增强数据的安全性、方便管理和减少运营成本，也便于将来的灵活扩展。随着企业信息化快速发展，园区网的硬件数量逐年增加，实施应用范围不断扩大，在扩大的同时使得管理效率和成本相应提高，传统的单机管理模式已经很难适应现有的集群环境。如何有效管理和使用近百台的同构或异构集群，使之发挥最大功效是目前应用服务器领域的一个研究热点，服务器虚拟化就是其中广为应用的有效新技术之一。所谓服务器虚拟化就是多个操作系统在同一时间运行在同一台主机上的技术。它将传统服务器应用程序环境封装成可移动的档案文件，利用这种特性可以将不同操作系统的应用服务同时提供给用户，也能方便地实现对旧系统应用程序的支持，增强数据的安全性，延长软件的生命周期，提高对服务器的利用率，降低系统总成本，并针对应用和访问量进行灵活部署，非常适用于企业信息化建设与发展。1、虚拟服务器配置构想如图1所示，在VMware软件的服务器上可同时启动多台虚拟服务器，实现多台虚拟机操作系统之间相互切换。利用某台服务器的部分内存、硬盘资源可构建成“独立”的虚拟服务器平台，而这些“独立”的虚拟计算机拥有各自的CMOS、硬盘、软驱、光驱、网卡、显卡等硬件，不仅在每一台虚拟的计算机中可以安装当前各种流行的操作系统和应用软件，而且还可以像对待新的服务器那样对其进行分区、格式化等操作，并对原有的硬件都不会产生任何不良影响。VmwareWorkstation对硬件的要求并不高，因此公司采用IBMX系列的硬件平台来搭建虚拟应用系统服务器，完全可实现一台硬件服务器提供多应用系统平台。1.1VMware虚拟服务器的创建方式创建虚拟服务器就是创建一个扩展名为“vmx”的虚拟机配置文件。一般通过选择“自定义”选项，系统会自行调整虚拟服务器的物理内存大小和硬盘空间，也可以手工再分配物理内存和磁盘空间。VmwareWorkstation所建立的硬盘是虚拟硬盘，是在主机硬盘上建立了一个特殊的文件，因此它的最大特点是：在VMware中如何对硬盘进行分区甚至低级格式化都不会影响主机的硬盘分区。而且为了保证系统的兼容性和稳定性，VMware把大部分的硬件设备都虚拟成最标准、兼容性最好的虚拟设备，不需要安装驱动程序。新创建的Windows2003AdvancedServer虚拟服务器，如图2所示。只是一台用来安装操作系统的裸机，就像刚下生产线的新设备一样。在图右边窗口中显示了虚拟服务器的硬件设备，如内存(Memory)、硬盘(HardDisk1)、虚拟光驱(CD-R0M)、软驱(Floppy)、网卡(NIC)等。创建好虚拟机后当VmwareWorkstation程序启动时虚拟服务器会从光盘中引导需要的操作系统，因此接下来的安装操作就在普通计算机上安装操作系统完全一样，这里不再赘述。1.2VMware虚拟机网络连接方式VMware虚拟机软件提供了三种网络工作模式。(1)桥接模式(bridged)在桥接模式下，需要手工为虚拟系统配置IP地址、子网掩码，而且还要和宿主机器处于同一网段，这样虚拟系统才能和宿主机器进行通信。同时，由于这个虚拟系统是局域网中的一个独立的主机系统，那么就可以手工配置它的网络通讯协议(TCP/IP)配置信息，以实现通过局域网的网关或路由器访问互联网。使用桥接模式的虚拟系统和宿主机器的关系，就像连接在同一个Hub上的两台电脑，想让它们相互通讯，则需要为虚拟系统配置IP地址和子网掩码，否则就无法通信。(2)主机模式(host-only)在主机模式中，所有的虚拟系统是可以相互通信的，但虚拟系统和真实的网络是被隔离开的。在主机模式下，虚拟系统的网络通讯协议(TCP/IP)配置信息(如IP地址、网关地址、DNS服务器等)，都是由主机模式虚拟网络的DHCP服务器来动态分配的。(3)网络地址转换模式(NAT)使用网络地址转换模式，就是让虚拟系统借助网络地址转换模式的功能，通过宿主机器所在的网络来访问公网。也就是说，使用网络地址转换模式可以实现在虚拟系统里访问互联网。网络地址转换模式下的虚拟系统的TCP/IP配置信息是由网络地址转换模式虚拟网络的DHCP服务器提供的，无法进行手工修改，因此虚拟系统也就无法和本局域网中的其他真实主机进行通讯。2、虚拟机在WEB服务器部署目前IBMX3650高配置服务器的软硬件资源(包括计算能力、存储器、外设接口等)，采用分配或共享的方式将划分出来的资源虚拟成为一台或多台应用服务器，这些虚拟服务器拥有自己独立的软、硬件资源，可以像使用普通应用服务器一样进行操作，安装主流的操作系统，且可在此多个虚拟机之间方便地相互切换，如图3所示。2.1采用虚拟服务器优点对于运行单个应用程序的服务器来说，容错硬件特性(如分组网络接口、多SAN存储适配器及冗余电源和内存)可能会非常昂贵，但如果将这些特性的成本分散到多台虚拟机，它们就变得很经济了。虚拟机具有在任意虚拟化平台之间迁移虚拟机、快照、在资源池中的备用主机上自动重新启动等高级功能特性，因而在它创建的环境中，停机至多不过就是简单的重新启动，对于虚拟服务器上应用系统备份与恢复，只需要备份磁盘上相应的虚拟机文件，一旦发生服务器硬件损坏，重新搭建虚拟机平台，利用所备份的虚拟机文件进行快速部署、恢复，免去了重新安装调试的重复性繁琐工作，大大缩短了服务器应急响应恢复时间。2.2采用虚拟服务器的必要性企业每年都会大量购买新的服务器来满足业务发展对于信息技术不断增长和扩大的需求。英特尔芯片的WEB服务器由于其相对的低廉价格，因此，这就造成了一种普遍存在的现象，在网络中心机房可以看到不同厂商、不同品牌、不同架构的服务器在运行。各个应用系统独立配置服务器虽然可以立即、有效地解决IT需求，但这种对有效基础硬件资源无法控制的方法有它愈发明显的缺点。这种非集中控制的分布式服务器环境，会产生许多不良的后果：服务器容量无法优化配置，居高不下的维护成本，低效的空间利用率，所有这些问题最终会造成公司为客户提供的是低质量的服务。特别是面对如今全球低迷的经济环境，因此需要积极地寻找减少相关资产，人力和运作成本的方法、提升系统维护的效率，快速部署新的系统来满足公司运行的需要。研究利用建立虚拟服务器技术对服务器整合不仅提供了一种控制那些分散资源的服务器的方法，同时增加它们的利用率，减少复杂程度和相关维护成本，从而提高对公司各应用系统的应用效果,使企业信息化软、硬件成本降低40%，生产环境整合比达到(10～15):1,开发测试环境整合比达到(15～20):1，而每个服务器的平均利用率从5%～15%提高到60%～80%,运营成本降低70%～80%(其中包括了数据中心空间、机柜、网线、耗电量、冷气空调和人力成本等),从而有效地实现企业信息化应用系统的高可用性,并显著降低实施成本。VMware服务器虚拟架构解决方案VMware公司简介VMware公司成立于1998年，它将虚拟机技术引入到工业标准计算机系统中。VMware在1999年，首次交付了它的第一套产品，VMwareWorkstation，在2001年，通过发布VMwareGSX服务器和VMwareESX服务器而进入了企业服务器的市场领域。2003年，随着具有开创意义的VMwareVirtualCenter和VMwareVMotion技术的破土而出，VMware通过引入一系列数据中心级的新功能，建立了在虚拟化技术领域中的领导地位。在2004年，VMware又通过发布VMwareACE产品进一步将这种虚拟架构的能力延伸到企业级的桌面系统中。在2005年发布的VMwarePlayer，以及在2006年早期发布的VMwareServer产品，使得VMware第一个将免费的具有商业级可用性的虚拟化产品引入到那些新进入虚拟化世界的用户中。在2006年6月发布的最新的VMwareInfrastructure3，成为行业里第一套完整的虚拟架构套件，在一个集成的软件包中，包含了最全面的虚拟化技术、管理、资源优化、应用可用性以及自动化的操作能力。当前，全球有超过2万个公司用户，以及4百万个最终用户，涵盖各行各业、大中小企业等正在应用着VMware公司的软件，包括99%的Fortune100公司。通过部署VMware软件以应对复杂的商业挑战，如资源的利用率和可用性，用户已经明显体验到它所带来的巨大效益，包括降低了整体拥有成本（TCO），高投资回报和增强了对他们的用户的服务水准等。虚拟架构的发展第一代的虚拟化产品通过一个hypervisor或者是主机的架构提供了服务器的分区能力。第二代的虚拟化技术增加了虚拟化的管理、生产力的规划、物理服务器到虚拟机的迁移已经其他的工具用于整合生产服务器。VMware的第三代虚拟架构（VI3）代表了下一代的虚拟化技术，该虚拟架构重新定义了一个新的IT标杆，它将工业标准服务器和存储虚拟化成了一个整体，聚合成一个动态的可集中管理的资源池，可使任何应用或操作系统保持持续优化和高可用状态。它使得企业有能力去转化、管理和优化他们的IT系统架构。VMware的虚拟架构可以让用户的数据中心被整合成一个单一的包括处理器、存储和网络连接的资源池。虚拟架构的优势在一个虚拟架构中，用户可以把资源看成是专属于他们的，而管理员则可在企业范围内管理和优化整个资源。VMware的虚拟架构可以通过增加效率、灵活性和响应能力来降低企业的IT花费。管理一个虚拟架构可以让IT部门更快的连接和管理资源，以满足商业所需。虚拟架构可以让IT部门达成以下目标：35%-75%TCO节省通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40％软件硬件成本；整合比：生产环境10-15:1，开发测试环境15-20:1；每个服务器的平均利用率从5％-15%提高到60%-80%；降低70-80%运营成本，包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力成本。提高运营效率部署时间从小时级到分钟级，服务器重建和应用加载时间从20-40hrs=15-30min，每年节省10,000人/小时（300台服务器）；以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1-3小时维护窗口，现在可以进行零宕机硬件维护和升级。提高服务水平帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应；将所有服务器作为大的资源统一进行管理，并按需自动进行动态资源调配；无中断的按需扩容。旧硬件和操作系统的投资保护不再担心旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。VMware解决方案综述VMware服务器整合解决方案随着企业的成长，IT部门必须快速地提升运算能力－以不同操作环境的新服务器形式而存在。因此而产生的服务器数量激增则需要大量的资金和人力去运作，管理和升级。IT部门需要：·提升系统维护的效率·快速部署新的系统来满足商业运行的需要·找到减少相关资产，人力和运作成本的方法VMWARE服务器整合为这些挑战提供了解决方案。虚拟构架提供前所未有的负载隔离，为所有系统运算和I/O设计的微型资源控制。虚拟构架完美地结合现有的管理软件并在共享存储（SAN）上改进投资回报率。通过把物理系统整合到有VMWARE虚拟构架的数据中心上去，企业体验到：·更少的硬件和维护费用·空闲系统资源的整合·提升系统的运作效率·性价比高，持续的产品环境整合IT基础服务器运行IT基础应用的服务器大多数是Intel构架的服务器这一类的应用通常表现为文件和打印服务器，活动目录，网页服务器，防火墙，NAT/DHCP服务器等。虽然大多数服务器系统资源的利用率在10％－15％，但是构架，安全和兼容性方面的问题导致必须指定不同的物理平台来运行它们。管理，安装补丁和添加安全策略将花去大量的时间。另外，服务器的衍生组件将导致设备