虛擬技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案

1、成都東軟學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）系系 所：所： 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系 專專 業(yè)：業(yè)： 網(wǎng)絡(luò)工程 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 任紅 學(xué)生學(xué)號(hào)：學(xué)生學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 呂光宏 導(dǎo)師職稱：導(dǎo)師職稱： 教授 論文題目論文題目：虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案完成日期：完成日期： 2018 年 3 月 5 日 成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄目 錄摘 要 .IABSTRACT.II第 1 章 緒 論.11.1 數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀和存在的問題.11.2 研究的

2、背景 .21.3 研究的目的及意義 .21.4 本文的內(nèi)容安排 .2第 2 章 數(shù)據(jù)中心綜述.42.1 數(shù)據(jù)中心 .42.1.1 數(shù)據(jù)中心定義.42.1.2 數(shù)據(jù)中心在“數(shù)字化”校園建設(shè)中重要意義.4第 3 章 虛擬化技術(shù)綜述.43.1 虛擬化技術(shù) .43.1.1 虛擬化技術(shù)的發(fā)展過程.43.1.2 虛擬化技術(shù)的基本原理.53.1.3 主流虛擬化產(chǎn)品及其優(yōu)缺點(diǎn).53.2 其它相關(guān)技術(shù) .63.2.1 云計(jì)算技術(shù).63.2.1 SDN（Software Defined Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）.7第 4 章 基于虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案.94.1 數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo) .94.2

3、數(shù)據(jù)中心的需求分析 .94.2.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境.94.2.2 服務(wù)器系統(tǒng)及存儲(chǔ)系統(tǒng).104.3 使用的關(guān)鍵技術(shù) .10成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目錄4.3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu).104.3.2 分布式服務(wù).114.3.3 VMware vSphere 的虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu).124.3.4 vCenter Server 和 ESX 之間的通信.134.3.5 訪問虛擬數(shù)據(jù)中心.13第 5 章 總結(jié)與展望.145.1 總結(jié) .145.2 展望 .14參考文獻(xiàn).15致 謝.16成都東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1第 1 章 緒 論隨著現(xiàn)在社會(huì)上的科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展與普及，我們的生活已經(jīng)進(jìn)入了數(shù)字化的時(shí)代。

4、而我們所了解的虛擬化技術(shù)也日趨成熟，虛擬化技術(shù)也就越來越廣泛的應(yīng)用了各個(gè)不同的領(lǐng)域里面。因?yàn)殡S著信息產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展，不同領(lǐng)域無論是傳統(tǒng)制造業(yè)還是金融業(yè)還是其他行業(yè)都毫無意外的進(jìn)入到了數(shù)字信息化的時(shí)代，那么隨之產(chǎn)生的各種信息數(shù)據(jù)都將會(huì)爆炸性的增長(zhǎng)，加之如果沒有一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)的接口，將會(huì)很難實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換和共享，特別容易造成“數(shù)據(jù)孤島” ，那么這時(shí)候就可以通過利用數(shù)據(jù)中心來解決一些問題。我們都知道，互聯(lián)網(wǎng)最高端技術(shù)的方向是通過數(shù)據(jù)中心的發(fā)展表現(xiàn)出來的。因此建設(shè)數(shù)據(jù)中心得到了廣泛的重視，同樣的基于數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用系統(tǒng)也在不斷的增多。然而在實(shí)際管理數(shù)據(jù)中心服務(wù)器的過程中出現(xiàn)了許多的問題

5、，比如說數(shù)據(jù)備份比較困難、維護(hù)管理的水平低、資源利用率低，有安全隱患等許多問題。1.1 數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀和存在的問題數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀和存在的問題數(shù)據(jù)中心的雛形出現(xiàn)于 20 世紀(jì) 60 年代的大型機(jī)時(shí)期，隨著信息化的發(fā)展，各個(gè)大型企業(yè)、政府以及科研單位都開始對(duì)數(shù)據(jù)中心進(jìn)行建設(shè)擴(kuò)展。而近年來，由于金融電信等行業(yè)的需求不斷增長(zhǎng)，就有了機(jī)房的升級(jí)改造、以及政府公共服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的加大投入等各個(gè)方面的驅(qū)動(dòng)下，使得數(shù)據(jù)中心獲得了空前的發(fā)展，但與此同時(shí)也面臨著很多的挑戰(zhàn)。比如說能耗壓力，隨著現(xiàn)在不斷增加的電力開支、耗電和散熱是成為了數(shù)據(jù)中心的一大挑戰(zhàn)；另一大挑戰(zhàn)就是資源整合，由于當(dāng)前數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)大多數(shù)都比較龐雜，

6、從而導(dǎo)致了運(yùn)維效率的低下、各種存儲(chǔ)、計(jì)算和信息資源很難共享。還有一個(gè)就是信息安全，作為企業(yè) IT 系統(tǒng)核心的數(shù)據(jù)中心，它的安全性至關(guān)重要。而基于數(shù)據(jù)中心的這幾大挑戰(zhàn)，在未來數(shù)據(jù)中心會(huì)有幾個(gè)發(fā)展趨勢(shì)，又因?yàn)樵朴?jì)算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，將來的數(shù)據(jù)中心會(huì)更綠色化、有模塊化部署、自動(dòng)化、虛擬化和軟定義、集約化和集群化部署。虛擬化技術(shù)能夠大大地提高數(shù)據(jù)中心的利益率，軟定義則能夠?yàn)榇笠?guī)模的用戶提供快速靈活的多租戶異構(gòu)資源配置、隔離和供應(yīng)。但是存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)是瓶頸，所以就需要引入軟件化技術(shù)，通過存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化的實(shí)現(xiàn)，能夠?yàn)榭蛻艨焖偬峁┨摂M化數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)，讓每個(gè)客戶都感覺擁有獨(dú)立的一體化數(shù)據(jù)中心。數(shù)據(jù)中心虛擬化的

7、中心思想是分布存儲(chǔ)，集中控制數(shù)據(jù)。通俗的說就是數(shù)據(jù)中心僅僅保存由各個(gè)數(shù)據(jù)經(jīng)過集成而得到的統(tǒng)一的數(shù)據(jù)視圖以及最近的查詢結(jié)果，而大量成都東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2的數(shù)據(jù)是任然在各個(gè)數(shù)據(jù)源的本地?cái)?shù)據(jù)庫里面。虛擬數(shù)據(jù)中心中的全局模式管理器中則保存著數(shù)據(jù)視圖和最近所查詢的結(jié)果。采用這種方法主要是借鑒了計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)系統(tǒng)中的分層思想和存儲(chǔ)訪問的局部性原理，把經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)放在虛擬數(shù)據(jù)中心，全部數(shù)據(jù)依然來自各分布數(shù)據(jù)源，可以比較好的解決平臺(tái)的性能與復(fù)雜性之間的矛盾 。1.2 研究的背景研究的背景在研究虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用時(shí)，本文是以某高校來作為背景進(jìn)行研究的，并以此來展開分析。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，我國

8、在校園網(wǎng)建設(shè)方面也開始初具規(guī)模，技術(shù)也越發(fā)成熟。但長(zhǎng)期看來，有一個(gè)問題就是學(xué)校的信息化建設(shè)缺乏整體的考慮，通常是根據(jù)當(dāng)下的業(yè)務(wù)的需求來增加設(shè)備，這往往就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備系統(tǒng)的差別比較大。盡管學(xué)校每個(gè)部門有自己的信息管理系統(tǒng)，但是部門與部門之間并沒有一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和數(shù)據(jù)接口，所以很難實(shí)現(xiàn)不同部門間的數(shù)據(jù)共享與交換，也就形成了之前談到的 “數(shù)據(jù)孤島” 。1.3 研究的目的及意義研究的目的及意義所以我們建設(shè)數(shù)據(jù)中心的一個(gè)重要目的是為了能夠消除“數(shù)據(jù)孤島” ，使之能夠保持?jǐn)?shù)據(jù)的唯一性、完整性及準(zhǔn)確性來為學(xué)校的管理提供一個(gè)全面的數(shù)據(jù)信息服務(wù)。因此，數(shù)據(jù)中心建設(shè)中關(guān)鍵技術(shù)的原理和應(yīng)用，關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展

9、趨勢(shì)，以及此技術(shù)對(duì)高校信息化建設(shè)的重要意義，在推動(dòng)數(shù)字校園的建設(shè)方面都有著重要的價(jià)值。1.4 本文的內(nèi)容安排本文的內(nèi)容安排本文主要是研究虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。其中涉及到利用虛擬化技術(shù)來構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的原理及相關(guān)的技術(shù)性問題，重要的目的是想要尋找一種構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的有效的解決方案，用來解決“數(shù)據(jù)孤島”的問題。具體的研究方法如下：一是分析了解目前的虛擬化技術(shù)的特點(diǎn)，研究主流的虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用；二是把某個(gè)高校作為了研究的背景，利用虛擬化技術(shù)來研究在數(shù)據(jù)中心的具體應(yīng)用方案；三是設(shè)計(jì)一個(gè)方案來驗(yàn)證衡量數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)性能，通過系統(tǒng)遷移、高可用性、快照這三個(gè)重要的指標(biāo)來驗(yàn)證。本文的整體結(jié)構(gòu)，其后面

10、的內(nèi)容安排如下：第二章說明技術(shù)的背景，介紹什么是數(shù)據(jù)中心，什么是虛擬化技術(shù)以及虛擬化的成都東軟信息學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3相關(guān)技術(shù)，并確定此次項(xiàng)目所用的虛擬化技術(shù)是 VMware vSphere;第三章方案的具體設(shè)計(jì)；第四章則是根據(jù)第三章所談到的方案來說明虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的具體實(shí)現(xiàn)；第五章是對(duì)本文的一個(gè)總結(jié)，對(duì)未來虛擬化技術(shù)的一個(gè)展望，如果更好的將虛擬化技術(shù)運(yùn)用到數(shù)據(jù)中心里面去。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4第 2 章 數(shù)據(jù)中心綜述2.1 數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)中心2.1.1 數(shù)據(jù)中心定義數(shù)據(jù)中心定義數(shù)據(jù)中心在維基百科中給出的定義是“數(shù)據(jù)中心是一整套復(fù)雜的設(shè)施。它不僅僅包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和其它與之配套的設(shè)

11、備（例如通信和存儲(chǔ)系統(tǒng)） ，還包含冗余的數(shù)據(jù)通信連接、環(huán)境控制設(shè)備、監(jiān)控設(shè)備以及各種安全裝置”。對(duì)于未來的話，綠色的數(shù)據(jù)中心會(huì)成為一個(gè)趨勢(shì)，更加關(guān)注投入產(chǎn)出率（ReturnofInvestment） ，從而會(huì)更加嚴(yán)格的去空著其預(yù)算和成本，不會(huì)像過去一樣一味地追求“生產(chǎn)率” 、 “效率”了。2.1.2 數(shù)據(jù)中心在數(shù)據(jù)中心在“數(shù)字化數(shù)字化”校園建設(shè)中重要意義校園建設(shè)中重要意義數(shù)據(jù)中心對(duì)于如今數(shù)字化的校園建設(shè)有非常大的好處，第一個(gè)就是資源的整合，能夠減少重復(fù)的投資。你想想在校園里網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和服務(wù)器需要一年 365 天都不間斷的運(yùn)行工作，這樣的話就必須具備一個(gè)良好的物理運(yùn)行環(huán)境。因?yàn)榻⒑昧艘粋€(gè)統(tǒng)一的

12、數(shù)據(jù)中心后，能夠進(jìn)行集中的管理，使得整個(gè)的應(yīng)用系統(tǒng)保持很好的運(yùn)行，提高效率。其次可以將數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，然后實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一個(gè)共享，保證了數(shù)據(jù)的安全性。如果想要實(shí)現(xiàn)真正意義上的“數(shù)字化”校園，需全面的完成數(shù)據(jù)中心的建設(shè)。第 3 章 虛擬化技術(shù)綜述3.1 虛擬化技術(shù)虛擬化技術(shù)3.1.1 虛擬化技術(shù)的發(fā)展過程虛擬化技術(shù)的發(fā)展過程第一次出現(xiàn)虛擬化的概念大概在上世紀(jì)五六十年代，是由 IBM 公司提出并對(duì)它進(jìn)行了開發(fā)，但是那時(shí)的目的并沒有那么的完善，在當(dāng)時(shí)只是想將內(nèi)存虛擬化技術(shù)應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件里面，利用它來對(duì)一些大型機(jī)硬件的分區(qū)，這主要的原因是那時(shí)的電腦硬件制作成本較高，所以就將開發(fā)的重點(diǎn)放在了怎樣提高對(duì)硬件的

13、使用效率?？墒请S著時(shí)間的推移，硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，微型計(jì)算機(jī)和 PC 可以提供更加經(jīng)濟(jì)有效的方法來對(duì)資源進(jìn)行一個(gè)分配及處理，所以到后來人們逐漸忘記了虛擬化技術(shù)，使得虛擬化技術(shù)不再被人們廣泛的使用了。但是到了 20 世紀(jì) 90 年代的時(shí)候，人們又開始探索一些新的問題，比如說怎樣利用虛擬化技術(shù)解決一些與廉價(jià)硬件激增相關(guān)的一些問題、利用率降低、管理成本增加又或者容易遭受攻擊等等。使得人們?cè)俅侮P(guān)注到虛擬化技術(shù)，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，虛擬化技術(shù)已經(jīng)越來越成熟，不但出現(xiàn)了很多虛擬系統(tǒng)，還發(fā)展出了許多的虛擬軟件和虛擬網(wǎng)絡(luò)等等。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5在虛擬化和云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)領(lǐng)域里面，VMware 公司處于

14、全球領(lǐng)先地位。他有很多的產(chǎn)品例如：VMware Workstation、VMware Server、ESX Server 以及 vSphere 云操作系統(tǒng)等等。ESX Server 相較于前兩個(gè)產(chǎn)品是非常不同的，它是作為一個(gè)單獨(dú)的操作系統(tǒng)安裝在物理機(jī)器上面，從而不需要安裝在主機(jī)的操作系統(tǒng)上面。它使得管理不同虛擬機(jī)的開銷降低了并且可以支持更多的并行虛擬機(jī)了。ESX Server 的管理軟件是vSphere，能夠?qū)⒍鄠€(gè) vCenter Server 連接起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量虛擬機(jī)及數(shù)據(jù)中心進(jìn)行監(jiān)控管理。3.1.2 虛擬化技術(shù)的基本原理虛擬化技術(shù)的基本原理虛擬化技術(shù)是一種從邏輯的角度上而不是物理的角度來

15、進(jìn)行資源分配。硬件和軟件的分離就通過虛擬化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了，這樣用戶在使用時(shí)不在需要去考慮硬件怎么具體的實(shí)現(xiàn)，只用在虛擬化層提供的環(huán)境上將屬于自己的系統(tǒng)和軟件運(yùn)行起來就可以了。比如說在一臺(tái) PC 上安裝了虛擬化的軟件后，就可在上面安裝多個(gè)操作系統(tǒng)。每個(gè)操作系統(tǒng)之間是相互獨(dú)立，互不影響、各自運(yùn)行的。這和以前的傳統(tǒng)在單個(gè)服務(wù)器裝上幾個(gè)操作系統(tǒng)后，但是只能運(yùn)行其中一個(gè)操作系統(tǒng)不同，在一定基礎(chǔ)上就降低了對(duì)硬件設(shè)施的投資成本。但是我們要知道并不是所有的硬件都能夠較好的支持虛擬化。比較老的處理器比如說 x86 處理器會(huì)根據(jù)執(zhí)行的范圍來對(duì)一些特定的指令來產(chǎn)生不同的結(jié)果，這就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)問題是說因?yàn)楣芾沓绦蚴菓?yīng)該只能

16、在一個(gè)受保護(hù)的范圍中來執(zhí)行。針對(duì)這個(gè)問題，一些如 VMware 之類的虛擬化解決方案會(huì)提前的掃描需要執(zhí)行的代碼，來將這些指令替換成一些陷阱，然后系統(tǒng)的管理程序就能夠正確的處理他們。Xen 是能夠支持一種協(xié)作的虛擬化的方法，并不需要任何的更改。3.1.3 主流虛擬化產(chǎn)品及其優(yōu)缺點(diǎn)主流虛擬化產(chǎn)品及其優(yōu)缺點(diǎn)我們都知道虛擬機(jī)管理程序是服務(wù)器虛擬化的核心，將硬件分為很多個(gè)虛擬機(jī)，對(duì)硬件及虛擬機(jī)之間的交互進(jìn)行管理。就目前而言，主要有三種服務(wù)器虛擬化管理程序可以選擇，分別是 VMware (ESX 和 vSphere)、微軟的 Hyper-V 和 Xen(思杰支持發(fā)開源虛擬機(jī)管理程序)（1）VMware (

17、ESX 和 vSphere)從現(xiàn)在的市場(chǎng)看來，最受歡迎喜愛的虛擬機(jī)管理程序還是由 VMware 公司開發(fā)的，一大優(yōu)點(diǎn)是由于 VMware 技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，提供十分可靠的虛擬機(jī)管理程序和可擴(kuò)展的管理工具的能力。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6VMware ESX：這是大多數(shù)虛擬化的專業(yè)人士比較熟悉了解的某個(gè)版本的虛擬機(jī)管理程序。它的最新版本是能夠達(dá)到每個(gè)主機(jī)可以支持高達(dá) 64 個(gè)邏輯處理的核心，256個(gè)虛擬 CPU 及多達(dá) 1TB 的內(nèi)存；是能夠運(yùn)行一系列十分廣泛的訪客操作系統(tǒng)，包括了Windows、Linux、Solaris 和 NetWare。虛擬機(jī)可通過本地或者是共享的 SAN 存儲(chǔ)系統(tǒng)來

18、啟動(dòng)。我們都知道 VMware vStorage 虛擬機(jī)文件系統(tǒng)(VMFS)是一種集群文件系統(tǒng)，是能夠允許多個(gè) ESX 主機(jī)同時(shí)訪問某一個(gè)虛擬卷，故為通過光纖通道 SAN、iSCSI SAN 或網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)(NAS)實(shí)現(xiàn)共享存儲(chǔ)資源鋪平了道路。VMware vSphere 4：它不僅是一種虛擬機(jī)的管理程序，更重要的是一種基于VMware ESX 的數(shù)據(jù)中心云計(jì)算平臺(tái)。（2）微軟的 Hyper-V微軟免費(fèi)提供了功能比較有限的 Hyper-V 版本，和一些 Windows Server 2008 隨帶的不同 Hyper-V 版本。Hyper-V 至少能夠支持主機(jī)多達(dá) 8 個(gè) CPU 及 1TB 的

19、內(nèi)存。微軟一直研究如何利用虛擬機(jī)來更好的提高應(yīng)用程序和服務(wù)器的可用性，所以有一項(xiàng)重要的功能特性是將運(yùn)行中的虛擬機(jī)從一個(gè) Hyper-V 物理主機(jī)遷移到另一個(gè)物理主機(jī)的功能，又不干擾服務(wù)，也就是我們常說的實(shí)時(shí)遷移(live migration)技術(shù)。（3）XenXen 虛擬機(jī)管理程序是采用的開源版本，它提供了對(duì) x86、x86_64、IA64、ARM及其他 CPU 架構(gòu)可以進(jìn)行高效安全的虛擬化處理這種功能。因?yàn)?Xen 是由 50 多家數(shù)據(jù)中心解決方案廠商的眾多工程師攜手開發(fā)而成的，包括 AMD、思杰、戴爾、富士通、惠普、IBM、英特爾、Mellanox、Network Appliance、No

20、vell、紅帽、三星、SGI、Sun、優(yōu)利系統(tǒng)(Unisys)、維爾(Veritas)、Voltaire 和思杰等公司。所以可以支持一系列很大范圍的訪客操作系統(tǒng)，其中包括了 Windows、Linux、Solaris 及多種版本的BSD 操作系統(tǒng)。Xen 的一大優(yōu)點(diǎn)是它的占用資源少，性能高和兼容性好。就兼容性來看，VMware 和微軟彼此的兼容性不太好，而 Xen 與兩者的兼容性是比較好的。3.2 其它相關(guān)技術(shù)其它相關(guān)技術(shù)因著互聯(lián)網(wǎng)的告訴發(fā)展，在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中，還有兩個(gè)技術(shù)不得不提到，一個(gè)是云計(jì)算，另一個(gè)則是 SDN（Software Defined Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)） 。

21、3.2.1 云計(jì)算技術(shù)云計(jì)算技術(shù)對(duì)于什么是云計(jì)算，它的定義有很多，其中能夠被人們所接受的是美國國家標(biāo)準(zhǔn)成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7與技術(shù)研究院（NIST）定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問， 進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù)） ，這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互。云計(jì)算是通過使計(jì)算分布在大量的分布式計(jì)算機(jī)上，而不是本地計(jì)算機(jī)或者遠(yuǎn)程服務(wù)器中，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行將會(huì)與互聯(lián)網(wǎng)更加相似。這會(huì)讓企業(yè)能夠?qū)①Y源切換到需要的應(yīng)用上，然后再其根據(jù)需求來訪問計(jì)算機(jī)和存儲(chǔ)系統(tǒng)。云計(jì)算

22、的服務(wù)形式可以分為三個(gè)層次，分別是基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（IaaS） ，平臺(tái)即服務(wù)（PaaS）和軟件即服務(wù)（SaaS） 。那么這里需要了解的是云計(jì)算的一些特點(diǎn)：（1）超大的規(guī)模，我們所知道的 Google 云計(jì)算目前已經(jīng)擁有 100 多萬臺(tái)服務(wù)器，同樣的 Amazon、IBM、微軟、Yahoo 等的“云”均擁有幾十萬臺(tái)服務(wù)器。 “云”能賦予用戶前所未有的計(jì)算能力。 （2）虛擬化，云計(jì)算支持用戶在任意位置、使用各種終端獲取應(yīng)用服務(wù)。所請(qǐng)求的資源來自“云”，而不是固定的有形的實(shí)體。應(yīng)用在“云”中某處運(yùn)行，但實(shí)際上用戶無需了解、也不用擔(dān)心應(yīng)用運(yùn)行的具體位置。只需要一臺(tái)筆記本或者一個(gè)手機(jī)，就可以通過網(wǎng)絡(luò)服務(wù)來

23、實(shí)現(xiàn)我們需要的一切。 （3）比較高的可靠性，云計(jì)算使用了數(shù)據(jù)多副本容錯(cuò)、計(jì)算節(jié)點(diǎn)同構(gòu)可互換等一些措施來保障服務(wù)的高可靠性。（4）通用性，云計(jì)算不針對(duì)特定的應(yīng)用，可以構(gòu)造出千變?nèi)f化的應(yīng)用，也能夠同時(shí)支撐不同的應(yīng)用運(yùn)行。 （5）比較高的可擴(kuò)展性，能夠動(dòng)態(tài)伸縮，來滿足應(yīng)用和用戶規(guī)模增長(zhǎng)的需要。 （6）按需服務(wù)，你只需要根據(jù)自己的需求來進(jìn)行購買服務(wù)，然后進(jìn)行計(jì)費(fèi)。3.2.1 SDN（Software Defined Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)），軟件定義網(wǎng)絡(luò)）SDN（Software Defined Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）技術(shù)能很好地契合數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)在集中網(wǎng)絡(luò)管理、靈活組網(wǎng)多路徑

24、轉(zhuǎn)發(fā)、虛擬機(jī)部署和智能遷移、虛擬多租戶、IaaS 等方面的需求，是非常適合在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。因此，基于 SDN 的云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是未來數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢(shì)。那么什么是 SDN（Software Defined Networking，軟件定義網(wǎng)絡(luò)） ，SDN 是一種新型的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它的設(shè)計(jì)理念是將網(wǎng)絡(luò)的控制平面與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面進(jìn)行分離，從而通過集中的控制器中的軟件平臺(tái)去實(shí)現(xiàn)可編程化控制底層硬件，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源靈活的按需調(diào)配。在 SDN 網(wǎng)絡(luò)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備只負(fù)責(zé)單純的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，可以采用通用的硬件;而原來負(fù)責(zé)控制的操作系統(tǒng)將提煉為獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)對(duì)不同業(yè)務(wù)特性進(jìn)行適配，而且網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)

25、和業(yè)務(wù)特性以及硬件設(shè)備之間的通信都可以通過編程實(shí)現(xiàn)。和傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)想比較來看，SDN 的基本特征有這么三點(diǎn)：一是控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，轉(zhuǎn)發(fā)平成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8面由受控轉(zhuǎn)發(fā)的設(shè)備組成，轉(zhuǎn)發(fā)方式以及業(yè)務(wù)邏輯由運(yùn)行在分離出去的控制面上的控制應(yīng)用所控制。二是設(shè)備資源虛擬化，控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平面之間的開放接口。SDN 為控制平面提供開放可編程接口。通過這種方式，控制應(yīng)用只需要關(guān)注自身邏輯，而不需要關(guān)注底層更多的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)。三是通用硬件及軟件可編程，邏輯上的集中控制。邏輯上集中的控制平面可以控制多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備，也就是控制整個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)，因而可以獲得全局的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)視圖，并根據(jù)該全局網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)視圖實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化

26、控制?？偟膩砜?，SDN 技術(shù)有五大好處，一是 SDN 為網(wǎng)絡(luò)的使用、控制以及如何創(chuàng)收提供了更多的靈活性。二是 SDN 加快了新業(yè)務(wù)引入的速度。網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商能夠通過可控的軟件來部署相關(guān)功能，而不用像以前那樣等待某個(gè)設(shè)備提供商在其專有設(shè)備中加入相應(yīng)方案。三是 SDN 降低了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營費(fèi)用，也降低了出錯(cuò)率，是因?yàn)閷?shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化部署和運(yùn)維故障診斷，從而減少了網(wǎng)絡(luò)的人工干預(yù)。四是 SDN 有助于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的虛擬化，從而實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算和存儲(chǔ)資源的整合，最終使得只要通過一些簡(jiǎn)單的軟件工具組合，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的控制和管理。五是 SDN 讓網(wǎng)絡(luò)乃至所有 IT 系統(tǒng)更好地以業(yè)務(wù)目標(biāo)為導(dǎo)向。數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和維

27、護(hù)一般統(tǒng)一由數(shù)據(jù)中心運(yùn)營商或 ICP/ISP 維護(hù)，具有相對(duì)的封閉性，可統(tǒng)一規(guī)劃、部署和升級(jí)改造，SDN 在其中部署的可行性高。數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)是SDN 目前最為明確的應(yīng)用場(chǎng)景之一，也是最有前景的應(yīng)用場(chǎng)景之一。目前 Google 已經(jīng)在其數(shù)據(jù)中心之間應(yīng)用了 SDN 技術(shù)，將數(shù)據(jù)中心之間的鏈路利用率提升至接近 100%，成效顯著。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9第 4 章 基于虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案4.1 數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)數(shù)據(jù)中心建設(shè)目標(biāo)本文是以某個(gè)高校數(shù)據(jù)中心作為研究案例，來說明虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，該數(shù)據(jù)中心為小型的規(guī)模，其數(shù)據(jù)中心主要支持這些服務(wù)：一是 Internet 公共信息服

28、務(wù)：DNS 域名服務(wù)系統(tǒng)、郵件管理系統(tǒng)、web 服務(wù)；二是應(yīng)用服務(wù)：認(rèn)證系統(tǒng)、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、流量統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)；三是數(shù)據(jù)庫服務(wù)：辦公自動(dòng)化、視頻點(diǎn)播系統(tǒng)等；四是主機(jī)托管服務(wù)；五是大容量的存儲(chǔ)服務(wù)。為了解決之前提出的數(shù)據(jù)中心的“數(shù)據(jù)孤島”等問題，并根據(jù)其建設(shè)目標(biāo)，來確定了一個(gè)方案為：重新去置辦一批服務(wù)器和儲(chǔ)存設(shè)備，其中包括一臺(tái) DELL M710 刀片服務(wù)器、一臺(tái) DELL EMC、一臺(tái) HP BL260c 服務(wù)器、一臺(tái)光纖存儲(chǔ) NetAPP2050 和一套 VMware 虛擬化軟件，來替換之前的服務(wù)器，然后基于以上的硬件和軟件平臺(tái)構(gòu)建一個(gè)統(tǒng)一的虛擬化的平臺(tái)，并一步步地將原來的服務(wù)器虛擬整合成一個(gè)平臺(tái)。此

29、方案設(shè)計(jì)的目標(biāo)宗旨是建立一個(gè)能夠整合各種的資源，提高服務(wù)器硬件的使用利用率，并降低總體的成本；同時(shí)提供一個(gè)有高靈活性、高可用性及高安全性的虛擬化數(shù)據(jù)中心，從而為用戶提供一個(gè)具有高性能、高帶寬、高服務(wù)質(zhì)量的數(shù)據(jù)服務(wù)。4.2 數(shù)據(jù)中心的需求分析數(shù)據(jù)中心的需求分析校園數(shù)據(jù)中心建設(shè)中涉及到了很多的內(nèi)容，其中包括了機(jī)房的環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器架構(gòu)、存儲(chǔ)系統(tǒng)、安全體系、數(shù)據(jù)備份等多方面的需求。我們需要限制使用有害的物質(zhì)，降低其功耗并節(jié)約空間，盡量的靠近綠色數(shù)據(jù)中心的標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于未來的話，綠色的數(shù)據(jù)中心的建設(shè)會(huì)是重要的發(fā)展方向。4.2.1 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在虛擬化環(huán)境中是有著非常重要的角色。虛擬化的數(shù)據(jù)中

30、心不但延續(xù)了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心性能、安全及永續(xù)的基本需求外，而且進(jìn)一步的簡(jiǎn)化了網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，然后更加有力地其支撐應(yīng)用層面的虛擬化，使運(yùn)維的負(fù)責(zé)度降低并提高靈活性。在此方案中對(duì)外的網(wǎng)絡(luò)線路由三條來組成：一條是教育網(wǎng)的線路；另外的租用了兩條 2.5G的光纖鏈路連接到 Internet，分別是聯(lián)通和移動(dòng)。與此同時(shí)，每條出口之間互相作為備份，這樣使得在其中某一條鏈路出現(xiàn)故障的時(shí)候，所有的流量可以通過其他的鏈路來成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10出入，就不會(huì)造成單鏈路故障的問題，提高了可靠性。從數(shù)據(jù)中心然后到各個(gè)樓宇需要鋪設(shè)千兆光纜，樓宇的接入設(shè)備使用 1000M 可管理的三層交換機(jī)，并提供 100M 速率到用

31、戶桌面，保證接入帶寬。數(shù)據(jù)中心里的每臺(tái)物理服務(wù)器都需要配置兩塊網(wǎng)卡，一塊是用于連接提供對(duì)外服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，另一塊則是用于連接光纖存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)。高速 Internet 接入、冗余的網(wǎng)絡(luò)和帶寬管理系統(tǒng)保證接入帶寬能夠根據(jù)數(shù)據(jù)中心的流量需求來進(jìn)行隨時(shí)的擴(kuò)充，使之能夠充分滿足數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。4.2.2 服務(wù)器系統(tǒng)及存儲(chǔ)系統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)及存儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心包括各類的服務(wù)器，其中有 SUN、IBM、Dell、HP 大型服務(wù)器，使用的操作系統(tǒng)有 Linux、Solaris、Windows 等等，在這里涉及到的應(yīng)用軟件主要有，SQL Server、Apache、Oracle、IIS 等等。高校信息化數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)系

32、統(tǒng) 7x24 小時(shí)不間斷運(yùn)行，想要提高我們存儲(chǔ)設(shè)備的應(yīng)用效率，降低成本，就需要去建設(shè)集中的存儲(chǔ)系統(tǒng)，搭建一個(gè)性能十分優(yōu)異、經(jīng)濟(jì)且高效、能夠方便管理及擴(kuò)展性強(qiáng)的存儲(chǔ)平臺(tái)。這里采用的是 Dell EMC 和NATAPP2050 存儲(chǔ)設(shè)備。集中存儲(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)是能夠?yàn)橛脩籼峁в袛?shù)據(jù)保護(hù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)及備份的功能。4.3 使用的關(guān)鍵技術(shù)使用的關(guān)鍵技術(shù)4.3.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)數(shù)據(jù)中心的虛擬環(huán)境提供了一些網(wǎng)絡(luò)元素，這樣網(wǎng)絡(luò)元素和物理環(huán)境有點(diǎn)類似?？梢允沟奶摂M機(jī)之間能夠像物理環(huán)境中的 PC 一樣之間相互聯(lián)網(wǎng)。這些網(wǎng)絡(luò)元素包括：第一個(gè)是虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡（vNIC） ，每個(gè)虛擬機(jī)都會(huì)像物理機(jī)一樣，有一個(gè)或者是多個(gè)Vn

33、ic。在內(nèi)部，操作系統(tǒng)中的通信會(huì)像物理設(shè)備通信一樣；在外部，虛擬網(wǎng)卡有屬于自己的物理地址和一個(gè)（或 N 個(gè)）IP 地址，會(huì)和物理網(wǎng)卡一樣遵守標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)協(xié)議。第二個(gè)是虛擬分布式交換機(jī)（dvSwitch） ，它是在所有互聯(lián)的主機(jī)服務(wù)器之間作為虛擬交換機(jī)來使用的。能夠讓虛擬機(jī)在不同的主機(jī)服務(wù)器之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)遷移時(shí)，相關(guān)網(wǎng)絡(luò)配置不會(huì)改變。第三個(gè)則是端口組，這個(gè)是虛擬環(huán)境中特有的概念，這是一種策略設(shè)置的機(jī)制，是用來管理與端口組相連的網(wǎng)絡(luò)的。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11圖 4.1 分布式交換網(wǎng)絡(luò)如圖 4-1 所示，虛擬交換機(jī)的工作原理與第二層物理交換機(jī)相同。是每臺(tái)主機(jī)服務(wù)器都有自己的虛擬交換機(jī)。虛擬交

34、換機(jī)的一端是與虛擬機(jī)相連的端口組，另一端是與虛擬機(jī)所在服務(wù)器上的物理以太網(wǎng)適配器相連的上行鏈路。然后虛擬機(jī)通過與虛擬交換機(jī)上行鏈路相連的物理以太網(wǎng)適配器與外部網(wǎng)絡(luò)環(huán)境連接。4.3.2 分布式服務(wù)分布式服務(wù)VMware VMotion、VMware DRS、VMware HA 都是分布式服務(wù)，能夠有效自動(dòng)的管理資源，并實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)的高可用性。通過利用 VMware VMotion 將服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備完全虛擬化，使得正在運(yùn)行的整個(gè)虛擬機(jī)能夠在瞬間從一臺(tái)服務(wù)器移到另一臺(tái)服務(wù)器上。VMware VMotion 可使 IT 環(huán)境保持正常運(yùn)行，為您提供空前的靈活性和可用性，以滿足您的業(yè)務(wù)和最終用戶不斷

35、增長(zhǎng)的需要。不需要中斷其來遷移虛擬機(jī)。VMware 的分布式資源調(diào)度(Distributed Resource Scheduler，DRS)可以持續(xù)不斷地監(jiān)控資源池的利用率，并能夠根據(jù)商業(yè)需要在虛擬機(jī)中智能地分配合適的資源。通過這樣的動(dòng)態(tài)分配和平衡計(jì)算資源，IT 架構(gòu)和商業(yè)目標(biāo)就可以達(dá)成同步。VMware DRS能夠整合服務(wù)器，降低 IT 成本，增強(qiáng)靈活性;通過災(zāi)難修復(fù)，減少停機(jī)時(shí)間，保持業(yè)務(wù)的持續(xù)性和穩(wěn)定性;減少需要運(yùn)行服務(wù)器的數(shù)量以及動(dòng)態(tài)地切斷當(dāng)前未需使用的服務(wù)器的電源，提高了能源的利用率。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12vSphere HA 利用配置為群集的多臺(tái) ESXi 主機(jī)，為虛擬機(jī)

36、中運(yùn)行的應(yīng)用程序提供快速中斷恢復(fù)和具有成本效益的高可用性。vSphere HA 群集允許 ESXi 主機(jī)集合作為一個(gè)組協(xié)同工作，這些主機(jī)為虛擬機(jī)提供的可用性級(jí)別比 ESXi 主機(jī)單獨(dú)提供的級(jí)別要高。群集中的主機(jī)均會(huì)受到監(jiān)控，如果發(fā)生故障，故障主機(jī)上的虛擬機(jī)將在備用主機(jī)上重新啟動(dòng)。創(chuàng)建 vSphere HA 群集時(shí)，你可以選擇使用單個(gè)主機(jī)作為首選主機(jī)（master)以與vCenter Server 通信并監(jiān)控其他主機(jī)、從屬主機(jī)(slave)及其虛擬機(jī)的狀況。如果為群集啟用了 vSphere HA，則所有活動(dòng)主機(jī)（未處于待機(jī)或維護(hù)模式的主機(jī)或未斷開連接的主機(jī)）都將參與選舉以選擇群集的首選主機(jī)。掛載

37、最多數(shù)量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的主機(jī)在選舉中具有優(yōu)勢(shì)。每個(gè)群集只存在一臺(tái)首選主機(jī)，其他所有主機(jī)都是從屬主機(jī)。如果首選主機(jī)出現(xiàn)故障、關(guān)機(jī)或從群集中移除，則會(huì)進(jìn)行新的選舉。4.3.3 VMware vSphere 的虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)基于 VMware vSphere 的虛擬數(shù)據(jù)中心由基本物理構(gòu)建塊（例如 x86 虛擬化服務(wù)器、存儲(chǔ)器網(wǎng)絡(luò)和陣列、IP 網(wǎng)絡(luò)、管理服務(wù)器和桌面客戶端）組成。計(jì)算服務(wù)器：在祼機(jī)上運(yùn)行 ESXi 的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn) x86 服務(wù)器。ESXi 軟件為虛擬機(jī)提供資源，并運(yùn)行虛擬機(jī)。每臺(tái)計(jì)算服務(wù)器在虛擬環(huán)境中均稱為獨(dú)立主機(jī)?？梢詫⒃S多配置相似的 x86 服務(wù)器組合在一起，并

38、與相同的網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)子系統(tǒng)連接，以便提供虛擬環(huán)境中的資源集合（稱為群集） 。存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和陣列光纖通道：SAN 陣列、iSCSI SAN 陣列和 NAS 陣列是廣泛應(yīng)用的存儲(chǔ)技術(shù)，VMware vSphere 支持這些技術(shù)以滿足不同數(shù)據(jù)中心的存儲(chǔ)需求。存儲(chǔ)陣列通過存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器組并在服務(wù)器組之間共享。此安排可實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)資源的聚合，并在將這些資源置備給虛擬機(jī)時(shí)使資源存儲(chǔ)更具靈活性。IP 網(wǎng)絡(luò)：每臺(tái)計(jì)算服務(wù)器都可以有多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)適配器，為整個(gè) VMware vSphere 數(shù)據(jù)中心提供高帶寬和可靠的網(wǎng)絡(luò)連接。vCenter Server：vCenter Server 為數(shù)據(jù)中心提供一個(gè)單一控制點(diǎn)

39、。它提供基本的數(shù)據(jù)中心服務(wù)，如訪問控制、性能監(jiān)控和配置功能。它將各臺(tái)計(jì)算服務(wù)器中的資源統(tǒng)一在一起，使這些資源在整個(gè)數(shù)據(jù)中心中的虛擬機(jī)之間共享。其原理是：根據(jù)系統(tǒng)管理成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13員設(shè)置的策略，管理虛擬機(jī)到計(jì)算服務(wù)器的分配，以及資源到給定計(jì)算服務(wù)器內(nèi)虛擬機(jī)的分配。在 vCenter Server 無法訪問（例如，網(wǎng)絡(luò)斷開）的情況下（這種情況極少出現(xiàn)） ，計(jì)算服務(wù)器仍能繼續(xù)工作。服務(wù)器可單獨(dú)管理，并根據(jù)上次設(shè)置的資源分配繼續(xù)運(yùn)行分配給它們的虛擬機(jī)。在 vCenter Server 的連接恢復(fù)后，它就能重新管理整個(gè)數(shù)據(jù)中心。管理客戶端：VMware vSphere 為數(shù)據(jù)中心管理和

40、虛擬機(jī)訪問提供多種界面。這些界面包括 VMware vSphere Client (vSphere Client)、vSphere Web Client（用于通過 Web 瀏覽器訪問）或 vSphere Command-Line Interface (vSphere CLI)。4.3.4 vCenter Server 和和 ESX 之間的通信之間的通信EXSI 將物理基礎(chǔ)設(shè)施的 IT 資源進(jìn)行虛擬化成虛擬的 IT 資源池， Vcenter Server是通過創(chuàng)建數(shù)據(jù)中心和集群將這些虛擬化資源進(jìn)行集中的管理，并形成相應(yīng)的資源池，比如說存儲(chǔ)資源池、內(nèi)存資源池等而基于 Vcenter Server

41、可以實(shí)現(xiàn)很高高級(jí)的應(yīng)用，如AH DRS Vmotion 等。vCenter Server 是通過 VMware vSphere API 來與 ESX 主機(jī)進(jìn)行代理通信。vCenter Server 代理執(zhí)行這些功能：一是轉(zhuǎn)發(fā)并且執(zhí)行由 vCenter Server 指定的資源分配；二是需要將虛擬機(jī)配置及配置更改的命令傳遞給主機(jī)代理；三是將主機(jī)配置的更改命令傳遞給主機(jī)代理，然后從主機(jī)代理那里收集性能統(tǒng)計(jì)相關(guān)信息、警報(bào)及錯(cuò)誤情況，發(fā)送到 vCenter Server，是允許管理不同的發(fā)行版本的 ESX 主機(jī)的。4.3.5 訪問虛擬數(shù)據(jù)中心訪問虛擬數(shù)據(jù)中心用戶能夠通過 vSphere Client、

42、Web Access（通過 web 瀏覽器）或者是終端服務(wù)來訪問 VMware vSphere 數(shù)據(jù)中心。所有的能夠在主機(jī)上完成的相關(guān)功能同樣的也能在vSphere Client 完成。vCenter Server 利用 VMware API 來訪問 vCenter Server。當(dāng)用戶通過其身份驗(yàn)證之后，在 vCenter Server 之中會(huì)啟動(dòng)一個(gè)會(huì)話，這時(shí)候用戶能夠看到分配給到自己的資源和虛擬機(jī)。對(duì)于虛擬機(jī)控制臺(tái)的訪問，vSphere Client 首先需要通過 VMware API 從vCenter Server 中得到虛擬機(jī)的位置，然后再連接到與之對(duì)應(yīng)的主機(jī)上，并提供對(duì)虛擬機(jī)控制臺(tái)

43、的訪問。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14第 5 章 總結(jié)與展望5.1 總結(jié)總結(jié)本文中分析了數(shù)據(jù)中心當(dāng)前面臨的問題，虛擬化技術(shù)的運(yùn)用發(fā)展，在這個(gè)基礎(chǔ)上引出了虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用這一論題。在后面的章節(jié)里面，我初步介紹了數(shù)據(jù)中心的作用及面臨的一些困難之后，著重論述了基于虛擬化技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用方案這一中心論題。在論文中說明了使用最廣泛的 VMware ESX 在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。文中主要寫了在現(xiàn)階段中虛擬機(jī)在數(shù)據(jù)中心的實(shí)現(xiàn)方式，盡管虛擬機(jī)技術(shù)在不斷的發(fā)展中，但就目前的狀態(tài)來看，服務(wù)器虛擬化還存在一些問題。但是，虛擬化技術(shù)是未來發(fā)展的趨勢(shì)所在，在之后的發(fā)展中，這些問題也會(huì)得到不同程度的解決。數(shù)據(jù)

44、中心利用虛擬化技術(shù)解決了物理服務(wù)器的資源利用率不高，維護(hù)困難，響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)等一些問題，使得維護(hù)管理水平得到了提高，建設(shè)成本降低。通過服務(wù)器虛擬化來提高服務(wù)器的利用率，在一臺(tái)設(shè)備上虛擬多臺(tái)邏輯主機(jī)，從而使得總成本降低了；通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化來實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)中心訪問的一個(gè)邏輯隔離，讓資源的利用率得到一定程度的提高，也在一定程度上提高了系統(tǒng)的安全性；然后通過存儲(chǔ)虛擬化來整合數(shù)據(jù)中心的異構(gòu)環(huán)境，其中包括了不同操作平臺(tái)上面的服務(wù)器及不同的廠商之間不同型號(hào)的存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)已有的投資進(jìn)行保護(hù)，使得投入成本得到了降低，實(shí)現(xiàn)了存儲(chǔ)容量的一個(gè)動(dòng)態(tài)擴(kuò)展，增加投資的回報(bào)率。所以在極大節(jié)約數(shù)據(jù)中心成本的情況下，提升了運(yùn)行的管理效率

45、，對(duì)應(yīng)用、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)的部署進(jìn)行了優(yōu)化5.2 展望展望虛擬化技術(shù)、云計(jì)算已經(jīng)成為了 IT 互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)。就目前而言，虛擬化的應(yīng)用已經(jīng)深入到了各個(gè)不同的領(lǐng)域里面，作出了不小的貢獻(xiàn)。隨著時(shí)間的推移，技術(shù)的發(fā)展，基于云計(jì)算和軟定義網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)中心將會(huì)是未來的一個(gè)發(fā)展目標(biāo)。在之后綠色數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)中心發(fā)展的必然?？偟膩碚f，我們能夠從建筑節(jié)能、運(yùn)營管理、能源效率等方面來衡量一個(gè)數(shù)據(jù)中心是否為“綠色”。綠色數(shù)據(jù)中心的“綠色”具體體現(xiàn)在整體的設(shè)計(jì)規(guī)劃以及機(jī)房空調(diào)、UPS、服務(wù)器等 IT 設(shè)備、管理軟件應(yīng)用上，要具備節(jié)能環(huán)保、高可靠可用性和合理性。綠色數(shù)據(jù)中心也是一個(gè)用于存儲(chǔ)、管理和傳播數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存庫，其中的機(jī)械、照明、電氣和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)旨在將能源效率最大化和環(huán)境影響最小化。建立并運(yùn)行一個(gè)綠色數(shù)據(jù)中心包括先進(jìn)的技術(shù)和策略。成都東軟學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15參考文獻(xiàn)1