大學校園網建設中伺服器虛擬技術的運用分析論文

　　摘要：伺服器虛擬化技術就是在一個硬體平臺中虛擬出很多不同的作業系統，不同系統能夠獨立執行。隨著高校資訊化水平的提高，校園網公共網路資源、實驗課程數量增加，伺服器的需求數量也相應增多，伺服器虛擬化技術的佈置與執行能夠使原有硬體伺服器資源浪費情況得到處理，減少硬體伺服器成本支出，並提高資源的利用率。

　　關鍵詞：伺服器虛擬化技術；高校；校園網；實踐；

　　隨著網路資訊科技及計算機水平的不斷提升，資訊化技術被廣泛地應用於社會生產和生活中的各個方面。與之同時，高校的資訊化水平也得到了極大地提升，越來越多的系統得以部署和應用，為學校的管理以及師生工作和學習提供了極大的便利。

　　一、伺服器虛擬化技術概述

　　伺服器虛擬化的核心內容就是結合資源請求的優先順序以及當時伺服器資源的負載，使資源能夠被數個應用系統進行回收分配，實現高效的資源利用，簡化管理流程，提高工作效率。服務虛擬化技術是多個獨立虛擬作業系統執行在相同伺服器中，伺服器物理資源被多個作業系統分享，結合不同虛擬作業系統對物力資源的實時負載情況進行動態化的回收與分批額，能夠使伺服器中的作業系統數量得到控制，升級物理資源，讓伺服器的採購維護成本降低，提高伺服器的使用強度。

　　伺服器虛擬化的實現離不開虛擬機器軟體，透過這種軟體運用多個虛擬伺服器，並保證不同伺服器能夠彼此獨立，互不干涉，使用的體驗與獨立伺服器也是相同的。當前伺服器虛擬化軟體主要有VMware ESXI Server、微軟的Hyper-V以及思傑的Xen Server等[1].

　　二、伺服器虛擬化技術在高校校園網中的實踐應用

　　（一）實現“一對多”的伺服器虛擬化技術

　　如今，完善的高校校園網需要幾十臺伺服器，這些伺服器的執行系統相對單一，其儲存硬碟、記憶體以及CPU執行能力等沒有被有效的利用，因此伺服器資源的浪費現象是比較嚴重的。所以利用伺服器虛擬化技術對傳統“一對一”模式進行轉變，如利用VMware v Sphere、Hyper-V等虛擬化軟體對傳統伺服器進行虛擬化改造[2], 讓幾臺物理伺服器能夠具備幾十臺虛擬伺服器的功能，並保證不同虛擬伺服器都能夠獨立執行不同的應用系統。這種情況下，原本校園網中的幾十臺物理伺服器的工作就可以在幾臺虛擬化技術伺服器上進行，既能夠提高物理伺服器的利用率，又能減少伺服器的購買、升級以及維護成本消耗。

　　（二）對伺服器進行智慧化管理

　　利用伺服器虛擬化技術能夠建立很多個虛擬機器，並且能夠對其進行智慧化管理。在執行虛擬服務時，對每一個虛擬機器的工作荷載進行智慧化檢測，進而使電能得到有效的分配，減少伺服器執行時的能耗。伺服器虛擬化技術不僅能夠對能源進行智慧化管理，而且也能夠智慧化管理硬體資源，透過分析不同虛擬機器執行時應用以及執行系統的功能，從而對硬體資源進行智慧化的分配，以防止單一虛擬機器的負載過大導致其正常執行受到影響。比如高校開學時，新生註冊、選課任務量極大，應用系統的伺服器會十分忙碌，傳統應對這一問題的方法就是採購新的、處理能力強的伺服器，而過了繁忙時期，伺服器任務量急劇降低，浪費情況就會非常嚴重。這時就可以利用伺服器虛擬化技術，智慧化的分配資源，使應用系統的負載量達到最大化。還有就是透過部署VSAN叢集，可以有效的解決儲存資源的智慧化分配問題，從而實現自動化的發現每臺物理伺服器中硬體儲存資源，並且將叢集中儲存並自動化聚合成儲存資源池，同時結合工作需要分配池中的`儲存資源，使儲存資源的智慧化管理效果得到提升。

　　（三）快速遷移虛擬伺服器

　　虛擬伺服器相比傳統伺服器的遷移有著更大的優勢與便捷，不但能夠在極短的時間完成遷移，而且遷移期間伺服器上所執行的應用服務將不會出現中斷的情況，繼而使校園網服務能夠更加完整、連續。通常而言，校園網伺服器長時間執行後各方面損耗都會逐漸增多，因此對伺服器進行維護還是非常有必要的。比如對伺服器系統進行升級、更新，掃描處理漏洞，檢修伺服器硬體等，這些操作都會使校園網應用服務暫時中斷，導致高校的網路教學受到影響，並且不利於高校的行政管理與科研活動。而伺服器虛擬化技術能夠使這一問題得到妥善的處理，這裡就可以充分發揮VMware VMotion的優勢，使執行的虛擬機器從一臺物理伺服器遷移到另一臺上。透過儲存在共享儲存器的專用檔案封裝虛擬機器的狀態，運用高速網路快速遷移虛擬機器的活動記憶體以及執行情況，並使用VMotion虛擬網路地址。遷移結束後，馬上ping網路路由器，使其網路地址能夠被正常的讀取，即使物理伺服器處於維護檢修狀態，也可以運用VMotion技術保障校園網的所有服務功能。

　　（四）維護伺服器的執行安全

　　對於高校校園網伺服器而言，安全可靠是極為重要的，虛擬化技術能夠很好的保證系統安全。使用伺服器虛擬化技術時，可以發揮VMware軟體的FT工具優勢，即建立一個重複虛擬機器（稱為輔助虛擬機器） , 該虛擬機器會以虛擬鎖步方式隨主虛擬機器一起執行，彼此可持續交換檢測訊號。如果主虛擬機器在執行時出現故障，系統就會進行透明故障切換，此時就會立即啟動輔助虛擬機器來替換主虛擬機器，並將啟動新的輔助虛擬機器，同時在幾秒鐘內重新建立容錯冗餘。如果執行輔助虛擬機器的主機發生故障，則該主機也會立即被替換。在任何一種情況下，都可避免虛擬伺服器受到突發故障的影響。此外透過VMware軟體的HA功能還能夠自動檢測物理伺服器的故障。即給每臺伺服器配置一個HA代理，透過不間斷的對伺服器的“心跳訊號”進行檢測，若此時伺服器的“心跳”在連續多個“心跳訊號”間隔內沒有出現，那麼就可以判斷這一臺伺服器出現了故障，需要使用VMotion技術來遷移虛擬機器，以此保障校園網更加安全可靠。

　　三、結語

　　伺服器虛擬化技術能夠使伺服器數量減少，使伺服器資源得到高效利用，讓網路更加靈活，有效的維護機器，並減少時間、資源的消耗，提高執行效率，也使運營成本得到減少。