案例研究:高校数据中心的虚拟化建设

日期: 2012-03-11 来源:TechTarget中国 英文

  一、目前高校数据中心建设的主要问题

  目前高校数据中心建设的主要问题是以应用为单位建设系统,主机、存储等系统构件各异,所使用应用软件均基于不同平台开发。管理上各有不同的单点工具;系统扩充上无法统一规划。系统资源无法共享:增加应用时,需再一次完全规划系统,势必造成莺复购买,总体拥有成本较高;各系统独立。造成数据形成孤岛,难以共享;难以实施统一备份,数据抽取和远程容灾等高级应用。这些特点导致数据中心在管理和维护大量服务器时面临系统管理复杂、资源利用率低、安全控制与数据备份困难等问题。如何解决上述问题成为数据中心建设与运行巾重点考虑的因素。将虚拟化技术应用到校园网数据中心建设中,可较好地解决当前数据中心面临的一系列问题。为数据中心服务器部署提供了一种新的解决方案。

  二、数据中心虚拟化方案架构

  数据中心虚拟化分为:网络虚拟化、计算虚拟化、存储虚拟化三个环节。数据中心网络虚拟化通过数据中心内网络设备的多实例等技术实现。数据中心计算虚拟化通过VMWare服务器虚拟机技术实现。数据巾心存储虚拟化通过IV/IX系列存储交换机的VSAN技术实现。

  1.网络虚拟化

  单独的实现数据中心的虚拟化是没有意义的。需要在客户机的接人侧、接人端到数据中心的整个数据路径及其数据中心内部均实现虚拟化(含计算虚拟化、存储虚拟化),3个网络功能区域、5个层次上配合才能实现:数据大集中环境下的、不同业务的、端到端的数据中心应用及其访问的隔离。达到具有完整意义上的业务虚拟化。

  2.计算虚拟化

  当前对计算虚拟化的需求主要是提高资源利用率,在一台服务器中虚拟多台设备。这是“虚拟主机”类计算虚拟软机的主要应用场合。VMWare通过为客户提供服务器整合和数量控制、业务连续性、测试/开发自动化、企业台式机管理等解决方案。从而实现降低成本、提高响应速度、实现零停机、灾难快速恢复等系列优势。

  3.存储虚拟化

  通过存储虚拟化,将关联的存储设备整合起来,在此基础上。还可以提供与之相关的存储服务,如快照、镜像、复制等。满足用户复杂的存储服务需求。

  三、数据服务器虚拟化概述

  关于服务器虚拟化的概念。各家有不同的定义,其核心思想是一致的,即它是一种方法,能够通过区分资源的优先次序并随时随地将服务器资源分配给最需要它们的T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。如图l所示为服务器虚拟化示意。

图1 服务器虚拟化

  通过将服务器资源分配到多个虚拟机。虚拟化支持不同的应用、甚至不同的操作系统在同一企业级服务器上同时运行。每个虚拟机就像一台独立的服务器,但实际上在同一物理服务器内运行。在一台服务器上运行多个应用能够提高服务器效率,并减少需要管理和维护的服务器数量。当应用需求增加时,可以迅速创建更多虚拟机,从而无需增加物理服务器即可灵活地响应不断变化的需求。而且,利用虚拟技术,IT管理员可以在服务器之间移动正在运行的虚拟机。同时保持服务器持续可用。

  四、基于虚拟机的集群冗余简化

  为了实现高可用性。业务部门使用中间软件例如微软和Veritas的集群软件。把两台服务器绑定在一个热备环境。即使运行在服务器上的应用程序有集群感知能力,万一主服务器遭遇硬件或软件错误。这样的安排仍然会导致非应用程序宕机。冗余能消除单点失败。

  网络应用对高校数据中心而言非常重要。高水平的服务成为高校的普遍需求,越来越多的应用则被要求高度可用。然而,为r实现如E所述的高可用性集群,就像很多服务器运行应用一样。高校数据中心需要预备和管理两次,如图2所示为高可用集群。

图2 高可用性集群

  利用虚拟化技术,高校网络管理员能在运行重要应用的实体机和同等配置的虚拟机上创建集群。在待机状态下。虚拟机并不消耗计算机资源。并且能以非常高的比例整合到一个或几个实体平台上去。结果,高校无须在硬件数量或管理和安装补丁上投入双倍的人力和物力。即可实现高可用性。冗余的方式将由2N变为N+I。实体到虚拟的集群和实体到实体的集群一样都支持同样的集群软件。同时,节省的成本能为更多的负载实现高可用性并签署更多的高水平服务协议。

  五、统一整合与集中管理

  1.集中管理与自动化

  为了对服务器虚拟架构进行有效的管理和监控,可将一台服务器配置为独立的Windows2003服务器作为虚拟管理服务器,为IT环境提供集中化管理、操作自动化、资源优化和高可用性。基于虚拟化的分布式服务为数据中心提供了前所未有的响应能力、可维护性、效率和可靠性级别。

图3 虚拟管理服务器

  虚拟管理服务器(如图3)提供了管理任意规模的虚拟IT环境所需的最高级别的简便性、效率、安全性和可靠性。

  2.统一整合备份管理

  通过使用VMWare软件,可以为虚拟服务器提供易于使用、集中化的备份工具。它使虚拟机内容能够从一个集巾的Windows2003代理服务器(而不是直接从ESXServer)中进行备份,它可与其他商业备份软件完美协调工作,由于只需要在备份代理服务器上配置商业备份软件的Agent,而不是像传统服务器群方式下,每台服务器都需要配置备份软件的Agent.因此可以大幅节省用户购买这些Agent的费用。

  六、结束语

  通过我们分析显示。虚拟化技术应用于高校数据中心建设可减少28%一53%的硬件成本;减少72%-79%的运作成本:减少29%一64%的综合成本。虚拟技术的出现是网络应用的一次创新。为高校的数据中心建设提供的强大、稳定、高效的技术支持。数据中心使用虚拟化技术解决了物理服务器资源利用率低、维护困难、响应时间长等问题,提高了维护管理水平,降低了建设成本。

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