数据中心海量扩容 服务器虚拟化技术细解

管理员需要有效地分析数据的使用，手动地迁移数据到更经济的磁盘，或者面临着这样的困境：不常使用的数据保留在快速和昂贵的存储上。

为了创建高性能，且经济的虚拟数据中心，存储方案必须能优化多种磁盘类型的使用，通过跟踪数据使用情况，按照预定规则，自动在不同类型的磁盘间迁移数据。无需管理员的 干预，访问频繁的数据能保留在快速的存储上，而不频繁访问的数据推送到慢速，经济的存储上。自动地将高性能磁盘上的非活动数据移出，释放这些磁盘空间，以 提高访问这些共享磁盘的所有的虚拟服务器的性能。

传统SAN实施时，需要预留空间，利用率不高。管理员通常不愿意以少量增加的方式购买和分配存储，因为分配存储是一个复杂耗时而且影响用户可用性的操 作。数据中心管理员需要考虑一个虚拟化的存储方案，在空间实际被使用之前，它无需预留物理空间给卷。这个方法，也被称为精简配置，能够动态地增加存储利用 率，同时减少因考虑未来增长所需的过度分配。精简配置能够为任意数量的虚拟服务器快速创建卷，而无需浪费空间。管理员能为每一个虚拟服务器创建一个虚拟卷而无需先预留空间。

一个企业可能会在某个物理服务器上去创建10个虚拟机。每个虚拟机可能需要1TB的存储。有了精简配置，管理员可以分配10个虚拟存储卷，每个1TB，被 10个独立的虚拟服务器使用，但实际只占用1.5TB的物理空间。每个应用都可以访问它所需的所有存储空间。当企业确实需要更多的存储空间时，能够保持业务在线的情况下，轻松地增加存储容量。这种方法允许管理员提高整个存储的利用率，减少硬件成本，控制因为虚拟服务器的增加而导致的容量的快速增长。

数据保护给传统SAN带来更多挑战。那些使用磁盘阵列的 数据中心，存储扩容的成本在RAID开销上显著增加。当存储为特定应用预留空间时，许多开支用于预留但并未使用的空间上。创建数据快照保护数据不丢失或不 损坏，但是镜像的SAN和快照需要克隆整个卷，增加成本。在创建和恢复过程中，节省空间的快照不需要克隆整个卷，而且映射所消耗的存储可忽略不计。这种高 效的使用存储，意味着在同样的物理存储中能够驻留更多的回放。创建大量的快照可以使IT部门能够在数秒内快速恢复任意虚拟服务器。这些快照还能帮助管理员 测试新的应用或者服务包，有效地支持服务器的SAN启动操作，而且还实际缩短了生产系统的备份窗口。最后，陈杰先生总结道："企业只有通过结合功能丰富的 SAN，包括完整的存储虚拟化功能，譬如--精简配置、自动分级存储和持续数据快照，管理员才能够创建一个完美的数据中心虚拟化方案。"

虚拟技术的这种内涵决定了它在云计算中 的核心支撑地位，对于云，首先是虚拟资源池，无池就无集成。服务器虚拟化技术是重中之重，是将系统进行虚拟化应用于服务器之上的技术，物理服务器被虚拟成 多个服务器，面向应用集中化处理，多台服务器处理的程序或数据，通过虚拟技术放置到1台服务器进行处理，能跨越物理平台而不受物理平台的限制。

降低运营成本。信息化服务商的经营转型，集约化的管理要求成本必需严格控制，投资趋于精细化。企业IT化运营成本，主要集中于数据中心的投资，其中涉及 两部分：一是硬件和许可服务支持的投入成本；二是运行维护成本。服务器虚拟化不仅能充分发挥服务器性能，并且依靠强大的虚拟化服务环境管理工具使得管理自 动化，减少了人工干预。数据中心的总体投资呈大幅下降趋势，在成本管控上体现出巨大的成本节约空间。

在数据中心采用虚拟化技术可以有效 降低IT 设备的耗电量以减少数据中心总用电量。通过虚拟化技术对IT 设备的整合，可以大大减少数据中心IT 设备的数量及其使用空间，降低电力消耗和冷量需求，减少数据中心整体的运维成本，进而减少碳排放量和降低PUE 值，推动建设绿色环保的数据中心。

虚拟化技术产生于20世纪60 年代，最早应用于IBM 大型机硬件的分区。虚拟化是指通过向资源客户屏蔽这些资源的物理性质和边界的方式将IT资源合并。简单地理解，虚拟化就是将各类计算机资源进行逻辑抽象、 分配、管理的过程。虚拟化改变了传统计算机的资源应用模式，将实际应用运行在虚拟的基础上，并且用户体验丝毫不会下降。经过多年的发展，虚拟化技术日趋成 熟，数据中心通过使用虚拟化，可以将各类计算机资源有机整合，集中管理，提高资源利用率，进而减少企业大量的采购成本、电力成本、制冷成本和管理成本，当 然也就为实现绿色数据中心打开了一条重要的技术通道。

服务器虚拟化技术的价值已在许多环境中得到验证，越来越多的用户开始借助服务器虚 拟化技术提高数据中心的业务处理效率。服务器虚拟化是现代数据中心比较成熟的技术，就是将服务器物理资源抽象成逻辑资源，将一台服务器抽象成多台虚拟服务 器，或者将多台服务器抽象成一台虚拟服务器来用，这样我们就不受服务器物理上的限制，精简服务器的基础架构，实现服务器整合，提高IT资源的利用率。

这是目前各大数据中心最主要的虚拟化方法，借助介于虚拟服务器和底层硬件之间的VMM 中间层来管理包括CPU、内存和磁盘等在内的所有物理设备。在完全虚拟化环境下，VMM 运行在硬件上，将原有物理设备虚拟化成不同属性的虚拟设备，供上层多个客户操作系统访问。

存储虚拟化可以通过三个层面来实现：首先，通过特有的虚拟化设备或在网络交换机上安装虚拟化软件来控制存储资源的分配和管理。其次，通过具有虚拟化功能的存储控制器统一管理存储系统，并向服务器提供存储资源；最后，通过管理软件对分配给主机的逻辑卷实现进一步虚拟化。

随着企业IT 业务的快速增长，运行模式不断变化，基础网络不断变化、扩展，形成了冗余复杂的网状网结构，使得数据中心基础网络的运维管理难度较高。网络虚拟化技术的出 现简化了这种管理难题。网络虚拟化与服务器虚拟化的思路相似，也是将物理网络设备抽象成多个具有相同功能的虚拟设备，而且每台虚拟出来的设备上也可以进行 不同功能的配置，目前广泛应用在防火墙、路由器、交换机以及负载均衡设备上。

另外，虚拟专用网络(VPN)也是网络虚拟化的一种实现技术。VPN 已经是各个企业数据中心应用多年的技术了，是一种在公用网络上建立专用网络的技术。VPN 对网络连接进行了抽象，允许远程用户访问组织的内部网络，就像物理上连接到该网络一样。网络虚拟化可以防止来自Internet的威胁，使用户快速安全的 访问应用程序和数据。

虚拟技术的这种内涵决定了它在云计算中的核心支撑地位，对于云，首先是虚拟资源池，无池就无集成。服务器虚拟化技 术是重中之重，是将系统进行虚拟化应用于服务器之上的技术，物理服务器被虚拟成多个服务器，面向应用集中化处理，多台服务器处理的程序或数据，通过虚拟技 术放置到1台服务器进行处理，能跨越物理平台而不受物理平台的限制。

事实上，对于虚拟化的定义很多，总的可归纳总结为逻辑技术，以集成抽象方式访问，基于物理机制，但不受物理限制，也可以对软件环境进行虚拟。云计算是将IT资源进行全部虚拟化，服务器虚拟化技术与此目的一致。