“虛擬化技術(shù)”針對從事IT技術(shù)的相關(guān)工作人員應(yīng)該都有聽說或者應(yīng)用過，而對于多數(shù)網(wǎng)友朋友們可能沒有聽說過，但是我相信多數(shù)人都聽說過“云計(jì)算”、”云服務(wù)”、”虛擬機(jī)“這幾個(gè)概念名詞吧！而這幾個(gè)概念主要應(yīng)用的技術(shù)就是“神奇”的”虛擬化技術(shù)”！

“虛擬化技術(shù)”這些年隨著信息化的深入發(fā)展，政府、運(yùn)營商、醫(yī)療、金融、教育、能源、制造業(yè)、中大型企業(yè)等各大行業(yè)都在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)。很多IT運(yùn)維管理人員也都在學(xué)習(xí)這項(xiàng)技術(shù)。很多國內(nèi)外的網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用、安全廠商也在大量研發(fā)生產(chǎn)相關(guān)產(chǎn)品和解決方案。

虛擬化技術(shù)為什么這么火？它的技術(shù)價(jià)值是什么？技術(shù)原理是什么？在實(shí)際場景中是如何應(yīng)用的？

今天我們就以本篇文章內(nèi)容給大家介紹虛擬化技術(shù)的概念、分類、應(yīng)用，希望對大家有所幫助。

一、 歷史由來

虛擬化并不是什么新主題；實(shí)際上，它的存在已經(jīng)超過 40 年了。虛擬化技術(shù)最早的一些用法包括 IBM? 7044、麻省理工學(xué)院（MIT）在 IBM 704 上開發(fā)的 CTSS（Compatible Time Sharing System）以及曼徹斯特大學(xué)的 Atlas 項(xiàng)目（世界上最早的超級計(jì)算機(jī)之一），這些都是請求頁面調(diào)度和監(jiān)管進(jìn)程調(diào)用的先驅(qū)。

硬件虛擬化

IBM 早在 20 世紀(jì) 60 年代開發(fā) System/360? Model 67 大型機(jī)時(shí)就認(rèn)識到了虛擬化的重要性。Model 67 通過 VMM（Virtual Machine Monitor）對所有的硬件接口都進(jìn)行了虛擬化。在早期計(jì)算中，操作系統(tǒng)被稱為 supervisor。能夠在其他操作系統(tǒng)上運(yùn)行的操作系統(tǒng)被稱為 Hypervisor（這個(gè)術(shù)語是在 20 世紀(jì) 70 年代出現(xiàn)的）。

VMM 可以直接在底層硬件上運(yùn)行，允許運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)（VM）。每個(gè) VM 都可以運(yùn)行一個(gè)自己私有操作系統(tǒng)的實(shí)例 —— 在早些時(shí)候，這稱為 CMS（或 Conversational Monitor System）。之后 VM 繼續(xù)發(fā)展，現(xiàn)在您可以在 System z9? 大型機(jī)上發(fā)現(xiàn) VM。這提供了很好的向后兼容性，甚至是對 System/360 產(chǎn)品線的兼容性。

處理器虛擬化

虛擬化早期的另外一種用法（在本例中是對處理器的仿真）是 P-code（或偽碼）機(jī)。P-code 是一種機(jī)器語言，運(yùn)行于虛擬機(jī)而不是實(shí)際硬件。P-code 早在 20 世紀(jì) 70 年代就已在加州大學(xué)圣地亞哥分校（UCSD）Pascal 系統(tǒng)上頗有名氣了，它將 Pascal 程序編譯成 P-code，然后在一個(gè) P-code 虛擬機(jī)上運(yùn)行。這就使 P-code 程序具有了高度的可移植性，而且，只要有可用的 P-code 虛擬機(jī)，P-code 程序就可以運(yùn)行。

20 世紀(jì) 60 年代對 BCPL（Basic Combined Programming Language）的設(shè)計(jì)中也采用了相同的概念，C 語言即由 BCPL 發(fā)展而來。在這種用法中，編譯器會(huì)將 BCPL 代碼編譯成稱為 O-code 的中間機(jī)器代碼。接下來的第二個(gè)步驟是將 O-code 編譯成目標(biāo)機(jī)器的原始語言?，F(xiàn)代編譯器所使用的這種模型為將編譯器移植到新目標(biāo)體系結(jié)構(gòu)上提供了很大的靈活性（通過一種中間語言將前端和后端分隔開來）。

指令集虛擬化

虛擬化最新的發(fā)展稱為指令集虛擬化，或者二進(jìn)制轉(zhuǎn)換。在這種模型中，虛擬指令集被轉(zhuǎn)換成底層硬件的物理指令集，這個(gè)過程通常都是動(dòng)態(tài)的。當(dāng)代碼執(zhí)行時(shí)，就會(huì)對代碼的某個(gè)段進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如果出現(xiàn)分支情況，就會(huì)導(dǎo)入新代碼集并進(jìn)行轉(zhuǎn)換。這使它與緩存操作非常類似，后者是將指令塊從內(nèi)存移動(dòng)到本地快速緩存中執(zhí)行。

這種模型最近在 Transmeta 設(shè)計(jì)的 Crusoe 中央處理單元（CPU）中得到了使用。二進(jìn)制轉(zhuǎn)換由 Code Morphing 的專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)。類似的一個(gè)例子是完全虛擬化解決方案通過運(yùn)行時(shí)代碼掃描來查找和重定向特權(quán)指令（用來解決特定處理器指令集的一些問題）。

二、 基本簡介

1、 什么是虛擬化

在計(jì)算機(jī)中，虛擬化（英語：Virtualization）是一種資源管理技術(shù)，是將計(jì)算機(jī)的各種實(shí)體資源，如服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存及存儲(chǔ)等，予以抽象、轉(zhuǎn)換后呈現(xiàn)出來，打破實(shí)體結(jié)構(gòu)間的不可切割的障礙，使用戶可以比原本的組態(tài)更好的方式來應(yīng)用這些資源。這些資源的新虛擬部份是不受現(xiàn)有資源的架設(shè)方式，地域或物理組態(tài)所限制。一般所指的虛擬化資源包括計(jì)算能力和資源存儲(chǔ)。

虛擬化技術(shù)與多任務(wù)以及超線程技術(shù)是完全不同的。多任務(wù)是指在一個(gè)操作系統(tǒng)中多個(gè)程序同時(shí)一起運(yùn)行，虛擬化而在虛擬化技術(shù)中，則可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，而且每一個(gè)操作系統(tǒng)中都有多個(gè)程序運(yùn)行，每一個(gè)操作系統(tǒng)都運(yùn)行在一個(gè)虛擬的CPU或者是虛擬主機(jī)上；而超線程技術(shù)只是單CPU模擬雙CPU來平衡程序運(yùn)行性能，這兩個(gè)模擬出來的CPU是不能分離的，只能協(xié)同工作。

在實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境中，虛擬化技術(shù)主要用來解決高性能的物理硬件產(chǎn)能過剩和老的舊的硬件產(chǎn)能過低的重組重用，透明化底層物理硬件，從而最大化的利用物理硬件。

2、 虛擬化的技術(shù)分類

1）、從實(shí)現(xiàn)虛擬化的層次來分，虛擬化技術(shù)可以劃分為：硬件虛擬化，操作系統(tǒng)虛擬化，應(yīng)用程序虛擬化等。

硬件虛擬化，又叫做準(zhǔn)虛擬化，就是用軟件來虛擬一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)電腦的硬件配置，如CPU、內(nèi)存、硬盤、聲顯卡、光驅(qū)等，成為一臺(tái)虛擬的裸機(jī)。

操作系統(tǒng)虛擬化，就是以原操作系統(tǒng)為母體樣本，利用虛擬化軟件克隆出多個(gè)新系統(tǒng)。

應(yīng)用程序虛擬化，主要任務(wù)是虛擬操作系統(tǒng)，保證應(yīng)用程序的正常運(yùn)行虛擬系統(tǒng)的某些關(guān)鍵部分，如注冊表等，輕量、小巧；還可以實(shí)現(xiàn)很多非綠色軟件的移動(dòng)使用，通過局域網(wǎng)方便快捷地分發(fā)到企業(yè)終端上，不用安裝，直接使用，在應(yīng)用范圍和體驗(yàn)上超越綠色軟件，大大降低了企業(yè)的IT成本。

2）、以應(yīng)用領(lǐng)域來劃分，虛擬化技術(shù)可以劃分為：虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化、桌面虛擬化、CPU虛擬化、文件虛擬化等。

服務(wù)器虛擬化，應(yīng)用了硬件虛擬化和操作系統(tǒng)虛擬化技術(shù)，在一臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行安裝多個(gè)操作系統(tǒng)，并且可以同時(shí)運(yùn)行，就相當(dāng)于多臺(tái)服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行了，利用率大大提高。

存儲(chǔ)虛擬化，是將一堆獨(dú)立分布的硬盤虛擬的整合成一塊硬盤，存儲(chǔ)虛擬化的目的是方便管理和有效利用存儲(chǔ)空間。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化，一般是指VPN，它將兩個(gè)異地的局域網(wǎng)，虛擬成一個(gè)局域網(wǎng)，這樣一些企業(yè)的OA、B/S軟件，就可以像真實(shí)局域網(wǎng)一樣進(jìn)行電腦互訪了。

桌面虛擬化，是在服務(wù)器上部署好桌面環(huán)境，傳輸?shù)娇蛻舳穗娔X上，而客戶端只采用瘦客戶機(jī)的應(yīng)用模式，即只安裝操作系統(tǒng)，接受服務(wù)器傳輸來的虛擬桌面，用戶看到的就像本地真實(shí)環(huán)境一樣，所有的使用其實(shí)是對服務(wù)器上的桌面進(jìn)行操作。

CPU虛擬化，是對硬件虛擬化方案的優(yōu)化和加強(qiáng)。以前是用虛擬化軟件把一個(gè)CPU虛擬成多個(gè)CPU，而CPU虛擬化直接從硬件層面實(shí)現(xiàn)，這樣大大提高的性能。

文件虛擬化，是將分布在多臺(tái)電腦的文件數(shù)據(jù)虛擬成一臺(tái)電腦上的，這樣以前找文件要去不同的機(jī)器上查找，而現(xiàn)在則像在一臺(tái)電腦上操作一樣。

3、 關(guān)鍵技術(shù)介紹

1）全虛擬化（Full Virtualization)

全虛擬化也成為原始虛擬化技術(shù)，該模型使用虛擬機(jī)協(xié)調(diào)guest操作系統(tǒng)和原始硬件，VMM在guest操作系統(tǒng)和裸硬件之間用于工作協(xié)調(diào)，一些受保護(hù)指令必須由Hypervisor（虛擬機(jī)管理程序）來捕獲處理。

全虛擬化模型

全虛擬化的運(yùn)行速度要快于硬件模擬，但是性能方面不如裸機(jī)，因?yàn)镠ypervisor需要占用一些資源

2）半虛擬化（Para Virtualization）

半虛擬化是另一種類似于全虛擬化的技術(shù)，它使用Hypervisor分享存取底層的硬件，但是它的guest操作系統(tǒng)集成了虛擬化方面的代碼。該方法無需重新編譯或引起陷阱，因?yàn)椴僮飨到y(tǒng)自身能夠與虛擬進(jìn)程進(jìn)行很好的協(xié)作。

半虛擬化模型

半虛擬化需要guest操作系統(tǒng)做一些修改，使guest操作系統(tǒng)意識到自己是處于虛擬化環(huán)境的，但是半虛擬化提供了與原操作系統(tǒng)相近的性能

三、 虛擬化應(yīng)用的目的

虛擬化的起因很簡單，就是因?yàn)橛布Y源的浪費(fèi)，主要針對的問題就是硬件資源效率的低落。在計(jì)算機(jī)CPU和內(nèi)存的效能和數(shù)量以穆爾定律倍數(shù)成長的同時(shí)，CPU和內(nèi)存在操作系統(tǒng)中的使用效率低落的情況反而加重。所謂的效率低落，就是無法完全發(fā)揮CPU的完整性能。雖然軟件和操作系統(tǒng)的專家不斷改良效率，但速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上CPU和內(nèi)存發(fā)展的速度，因此讓單個(gè)硬件平臺(tái)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)的觀念，成為解決這個(gè)問題的最好答案。當(dāng)前大部分服務(wù)器的CPU使用率常在5%以下，內(nèi)存更在30%以下，因此把多個(gè)操作系統(tǒng)放在一臺(tái)機(jī)器中，多少可以讓CPU的利用率高一些。

前面提到將多臺(tái)OS放到一個(gè)服務(wù)器上可以加強(qiáng)硬件資源的使用率，因此服務(wù)器合并是最常見的虛擬化企業(yè)應(yīng)用。既然可以合并服務(wù)器，那是否能合并桌上計(jì)算機(jī)呢？因此服務(wù)器合并和虛擬桌面架構(gòu)（Virtual Desktop Infrastructure）是當(dāng)前企業(yè)虛擬化的兩大熱點(diǎn)，而隨著這兩大熱點(diǎn)所生成的，就是云計(jì)算了。

虛擬化應(yīng)用的目的：

1、 服務(wù)器合并減少了IT成本支出

不管是在企業(yè)內(nèi)部還是提供主機(jī)托管的數(shù)據(jù)中心，當(dāng)前已經(jīng)很少有單個(gè)主機(jī)使用單個(gè)OS了。大部分的服務(wù)器早已合并，使用的就是虛擬化技術(shù)。服務(wù)器合并最明顯的優(yōu)點(diǎn)就是可減少IT初期成本的支出以及電費(fèi)冷卻的運(yùn)營支出。這還只是其中一部分。

2、 降低IT管理成本

當(dāng)前虛擬機(jī)在這方面的應(yīng)用上，就是將客戶端的桌面操作系統(tǒng)全部移到服務(wù)器上的虛擬機(jī)。每一個(gè)桌面用戶都連入自身的虛擬機(jī)。這么做的好處除了可以省下一大筆升級硬件的預(yù)算，更可以將所有的桌面操作系統(tǒng)集中管理，不管是升級、安裝應(yīng)用程序、用戶權(quán)力管理，都可以大量簡化IT的管理成本。

3、 提高硬件資源效率

隨著網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的過度膨脹，加上服務(wù)器的空間、耗電、散熱成本不斷提高，CPU等資源利用率過低，使得虛擬機(jī)廠家開始將目標(biāo)放在”單個(gè)物理服務(wù)器上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)環(huán)境”。這樣可以讓每一個(gè)系統(tǒng)服務(wù)（如數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)頁服務(wù)器）在單個(gè)的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，而多個(gè)操作系統(tǒng)可以在同一臺(tái)物理服務(wù)器上并行運(yùn)行，不但保持了服務(wù)間隔，更讓前面的問題迎刃而解。

4、 提高管理效率

虛擬化提供的功能可以將IT管理人員再度合并。一個(gè)人管理上前臺(tái)服務(wù)器不再是夢想，不但可以讓機(jī)器有高效性，公司的人事也可以有高效性，當(dāng)然完善的管理功能必須創(chuàng)建在良好的架構(gòu)之上。

5、高可用性

在服務(wù)器合并之后，大家發(fā)現(xiàn)虛擬機(jī)的功能不僅于此。由于虛擬機(jī)的硬件在抽象化之后，比物理機(jī)的應(yīng)用更有彈性。再加上特殊的硬件和設(shè)計(jì)之后，企業(yè)最在乎的高可用性（High Availability）。冗余、負(fù)載均衡、副本等從前必須靠復(fù)雜技術(shù)或是昂貴設(shè)備的問題，使用虛擬化竟然可以一并解決。

此外，虛擬化更可以解決當(dāng)前設(shè)備無法解決的問題，包括動(dòng)態(tài)主機(jī)遷移、快捷刪除數(shù)據(jù)、統(tǒng)一桌面管理，甚至是創(chuàng)建永遠(yuǎn)不會(huì)藍(lán)屏的企業(yè)集成環(huán)境。

四、 虛擬化主流廠商產(chǎn)品介紹

現(xiàn)在主流的虛擬化主要分為以下幾類：服務(wù)器虛擬化、桌面虛擬化、存儲(chǔ)虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化和應(yīng)用虛擬化，每一類虛擬化都有各自的特點(diǎn)和側(cè)重點(diǎn)。

其中主要廠商：VMware（側(cè)重于服務(wù)器虛擬化）、思杰Citrix（側(cè)重于桌面虛擬化）、IBM(VMControl)、微軟的Hyper-V。

1、VMware

VMware是全世界第三大軟件公司，F(xiàn)ortune 100的企業(yè)中100%都使用VMware產(chǎn)品，而Fortune 500大企業(yè)有98%都使用VMware，可見其影響力。VSphere號稱是一個(gè)云端操作系統(tǒng)。

VMware有一套完整的產(chǎn)品線，可以實(shí)現(xiàn)虛擬化及云計(jì)算平臺(tái)。

vSphere 虛擬化平臺(tái)，以原生架構(gòu)的ESX/ESXi Server為基礎(chǔ)，讓多臺(tái)ESX Server能并發(fā)負(fù)擔(dān)多個(gè)虛擬機(jī)。

VMware vSphere

Vmware vSphere Hypervisor(ESXi)

Vcenter Server 基礎(chǔ)架構(gòu)和運(yùn)營管理。

VMware vCenter Server

VMware vCenter Server Heartbeat

VMware vCenter Operations

VMware vCenter Orchestrator

VMware vCenter Capacity IQ

VMware vCenter Site Recovery Manager 災(zāi)難恢復(fù)

VMware vCenter Lab Manager

VMware vCenter Configuration Manager

VMware vCenter Converter

VMware vCenter Chargeback 用戶資源、費(fèi)用管理

VMware vCenter Application Discovery Manager 應(yīng)用程序管理

vCloud 系列

VMware vCloud Director將數(shù)據(jù)中心內(nèi)的虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)資源整合成池，并以基于目錄的服務(wù)形式將它們提供給用戶。

VMware vCloud Express將按需、按服務(wù)付費(fèi)的基礎(chǔ)架構(gòu)作為一項(xiàng)服務(wù)交付。它提供可靠的按需基礎(chǔ)架構(gòu)，并確保與內(nèi)部 VMware 環(huán)境和 VMware Virtualized? 服務(wù)兼容

VMware vCloud API

vShileld 集中管理虛擬化安全性。

VMware vShield App 保護(hù)虛擬數(shù)據(jù)中的應(yīng)用程序免受網(wǎng)絡(luò)威脅的侵?jǐn)_

VMware vShield Edge 增強(qiáng)對虛擬數(shù)據(jù)中心外圍的保護(hù)

VMware vShield Endpoint 病毒防護(hù)

桌面和終端用戶計(jì)算

Vmware View

VMware ThinApp

VMware ACE

Vmware Workstation

VMware Player

Zimbra 郵件系統(tǒng)

其他

VMware Data Recovery 虛擬機(jī)備份與恢復(fù)

VMware VMmark

VMware Capacity Planner

2、 Citrix

在桌面虛擬架構(gòu)的領(lǐng)域中，最有名的就是Citrix。思杰創(chuàng)建于1989年，是應(yīng)用交付基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案提供商。Citrix Delivery Center（交付中心）產(chǎn)品系列包括以下產(chǎn)品線：

Citrix XenServer——企業(yè)級服務(wù)器虛擬化解決方案；

XenServer是基于開源Xen系統(tǒng)管理程序創(chuàng)建的，它充分利用Intel VT平臺(tái)和AMD虛擬化（AMD-V）平臺(tái)進(jìn)行虛擬化，提供更快速、更高效的虛擬化計(jì)算能力。

Citrix NetScaler——Web應(yīng)用交付解決方案；

Citrix XenDesktop——虛擬桌面基礎(chǔ)架構(gòu)；

Citrix XenDesktop可提供一種端到端的桌面虛擬化。XenDesktop可動(dòng)態(tài)按需產(chǎn)生虛擬桌面，用戶每次登錄時(shí)都能獲得一個(gè)全新桌面，而確保性能不會(huì)下降。此外，XenDesktop采用的高速交付協(xié)議還可在任何網(wǎng)絡(luò)條件下提供快速的響應(yīng)速度。

Citrix XenApp——Windows應(yīng)用的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)；

Citrix XenApp 基礎(chǔ)版是為中小企業(yè)提供的簡潔、高效的遠(yuǎn)程接入方案。它可幫助企業(yè)的遠(yuǎn)程用戶隨時(shí)隨地，安全的遠(yuǎn)程接入企業(yè)windows 應(yīng)用以及文件系統(tǒng)。采用Windows Essential Business Server（EBS），可以通過EBS控制臺(tái)實(shí)現(xiàn)集中化管理，簡化對遠(yuǎn)程用戶的應(yīng)用發(fā)布。

XenClient – 虛擬化客戶端

Citrix Receiver–企業(yè)能夠以高性能安全地通過任何用戶設(shè)備交付虛擬桌面

3、微軟Hyper-V

Windows Server 2008 R2 Hyper-V。作為云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)的一部分，Windows Server 2008 R2 以 Windows Server 2008為基礎(chǔ)，加入Hyper-V角色。引導(dǎo)后的Windows Server 2008 R2 就不再是一個(gè)獨(dú)立的操作系統(tǒng)，而是在Hyper-V R2上的一個(gè)客戶端操作系統(tǒng)，但資源的分配還是可以由該操作系統(tǒng)來統(tǒng)一。

Microsoft System Center

System Center Virtual Machine Manager

System Center Operations Manager

System Center Configuration Manager

System Center Data Protection Manager

System Center Opalis

System Center Service Manager

SQL Server 2008 R2

是微軟的數(shù)據(jù)管理與分析平臺(tái)，幫助您隨時(shí)隨地管理任何數(shù)據(jù)。在云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)中，SQL Server 2008 R2用于存儲(chǔ)及管理數(shù)據(jù)。

微軟云計(jì)算架構(gòu)

基于以上架構(gòu)，微軟能為企業(yè)提供兩種云計(jì)算部署類型，即公共云和私有云。

公共云：由微軟自己運(yùn)營，為客戶提供部署和應(yīng)用服務(wù)。在公共云中，Windows Azure Platform是一個(gè)高度可擴(kuò)展的服務(wù)平臺(tái)，提供基于微軟數(shù)據(jù)中心隨用隨付費(fèi)的靈活的服務(wù)模式。

私有云：部署在客戶的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，基于客戶個(gè)性化的性能和成本要求、面向服務(wù)的內(nèi)部應(yīng)用環(huán)境。這個(gè)云平臺(tái)基于成熟的Windows Server和System Center等系列產(chǎn)品，并且能夠與現(xiàn)有應(yīng)用程序兼容。

五、 虛擬化的場景應(yīng)用

以高校信息化應(yīng)用場景為例

高校信息化建設(shè)從20世紀(jì)90年代開始，已經(jīng)經(jīng)歷了單機(jī)環(huán)境、C/S架構(gòu)、B/S架構(gòu)、SOA等多個(gè)發(fā)展階段。目前，高校信息化建設(shè)已經(jīng)涉及到高校的教學(xué)、科研、管理、生活、服務(wù)等相關(guān)領(lǐng)域，所需要的計(jì)算機(jī)平臺(tái)、存儲(chǔ)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境多種多樣，隨之也帶來了IT基礎(chǔ)設(shè)施的資源利用率低和管理成本高等問題。將虛擬化技術(shù)應(yīng)用到高校信息化建設(shè)中，既能提高高校信息基礎(chǔ)設(shè)施的效率，也能提升信息化基礎(chǔ)平臺(tái)的可靠性和可維護(hù)性，降低IT相關(guān)管理成本。

1、存儲(chǔ)虛擬化應(yīng)用

使用存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)，將高校信息化基礎(chǔ)設(shè)施中的所有存儲(chǔ)資源整合為一個(gè)大的存儲(chǔ)系統(tǒng)，通過統(tǒng)一存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和管理存儲(chǔ)空間對外以透明的方式提供存儲(chǔ)服務(wù)，根據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)對存儲(chǔ)速率和訪問要求的不同，提供不同的存取方式。

通過對存儲(chǔ)資源的統(tǒng)一整合，將FC SAN、IP SAN和NAS等產(chǎn)品從邏輯上整合起來，構(gòu)建由集中存儲(chǔ)引擎和存儲(chǔ)池兩部分構(gòu)成的統(tǒng)一存儲(chǔ)資源，同時(shí)支持NFS、CIFS、FC、iSCSI等協(xié)議，具備強(qiáng)大的動(dòng)態(tài)擴(kuò)展能力。當(dāng)業(yè)務(wù)以及I/O帶寬需求增加時(shí)，用戶可以通過動(dòng)態(tài)增加統(tǒng)一存儲(chǔ)引擎節(jié)點(diǎn)及存儲(chǔ)單元設(shè)備，以獲得更高的聚合帶寬和更大的存儲(chǔ)容量。

如高性能計(jì)算機(jī)平臺(tái)、高校網(wǎng)絡(luò)計(jì)費(fèi)系統(tǒng)、校園郵件系統(tǒng)等應(yīng)用系統(tǒng)對存儲(chǔ)資源的訪問速率較高，需要較高的傳輸速率，可以采用FC SAN架構(gòu)來存儲(chǔ)。

對校園FTP、VOD等業(yè)務(wù)系統(tǒng)可以采用NAS架構(gòu)存儲(chǔ)，采用NFS、HTTP、CIFS等文件共享協(xié)議，簡單易用，共享方便，也適合于多個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)訪問共享資源的情況。

對一般的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，可采用IP SAN架構(gòu)訪問統(tǒng)一整合之后的存儲(chǔ)環(huán)境。IP SAN使用iSCSI協(xié)議，將SCSI塊數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng)絡(luò)封包進(jìn)行傳輸，對已有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)變動(dòng)最小，不需要額外投資購買光纖交換機(jī)，主機(jī)可以僅安裝iSCSI Initiator驅(qū)動(dòng)程序即可，可以很方便地集成很多松散的小型應(yīng)用的存儲(chǔ)，尤其是適合那些以隨機(jī)數(shù)據(jù)訪問為主，且對訪問性能要求不高的應(yīng)用系統(tǒng)。

2、服務(wù)器虛擬化應(yīng)用

使用服務(wù)器虛擬化技術(shù)，將高校中的PC服務(wù)器統(tǒng)一虛擬整合為一個(gè)服務(wù)資源池，根據(jù)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，為其分配適合的CPU、內(nèi)存和存儲(chǔ)資源。

目前，VMware、Citrix、IBM和Microsoft都能提供完整的服務(wù)器虛擬解決方案，通過安裝部署，可以整合所有的PC服務(wù)器，然后根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求，安裝相應(yīng)的操作系統(tǒng)環(huán)境。這些虛擬解決方案都可使人們在一臺(tái)物理機(jī)器上，安裝多個(gè)不同版本、不同類型的操作系統(tǒng)，獨(dú)立地對外提供服務(wù)。

3、Web虛擬主機(jī)

網(wǎng)站的運(yùn)行平臺(tái)和開發(fā)技術(shù)有很多的共性，而高校二級部門所建立的各類服務(wù)網(wǎng)站大部分形式簡單，功能單一，不需要較高的服務(wù)資源。針對這種情況，可以提供相應(yīng)平臺(tái)的Web虛擬主機(jī)環(huán)境，將這些網(wǎng)站整合在一起，提高資源的利用率和安全性。這樣如果一個(gè)部門需要開設(shè)新的Web網(wǎng)站，可以根據(jù)其使用的技術(shù)平臺(tái)，分配相應(yīng)的Web服務(wù)器空間和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器。通過以上服務(wù)器虛擬化技術(shù)，可以對校園網(wǎng)站整個(gè)系統(tǒng)的資源進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化。

4、網(wǎng)絡(luò)虛擬化應(yīng)用

隨著高校信息化的不斷深入，校園網(wǎng)絡(luò)上承載的應(yīng)用越來越多，通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同應(yīng)用的相互隔離，而同一類應(yīng)用卻可在全網(wǎng)范圍內(nèi)訪問，實(shí)現(xiàn)將物理網(wǎng)絡(luò)的邏輯縱向劃分。

應(yīng)用VLAN、VPN等技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)劃分為多個(gè)網(wǎng)段，提高了各類網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的安全性。如通過VPN技術(shù)，用戶可以在任意地方訪問校內(nèi)資源，校內(nèi)圖書館，也可以為校內(nèi)網(wǎng)絡(luò)辦公系統(tǒng)提供方便通道。同時(shí)可以使用隧道技術(shù)，實(shí)現(xiàn)使用IPv4網(wǎng)絡(luò)訪問IPv6網(wǎng)絡(luò)相關(guān)資源的能力。

在某些對網(wǎng)絡(luò)流量有特別需求的地方，可以通過端口聚合的模式，使物理上多個(gè)端口互連成邏輯上的一個(gè)端口，提高并發(fā)I/O吞吐率，并且在某一個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)端口出現(xiàn)故障時(shí)，可以保證網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的通暢。

通過網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)，可以為高校信息化的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供一個(gè)新標(biāo)準(zhǔn)，定義新一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，使得各種基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)都能使用這種靈活的架構(gòu)，使高校在構(gòu)建連續(xù)和高度可用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的同時(shí)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源的使用效率。