服务器虚拟化、网络虚拟化和存储虚拟化

1.  概念：

虚拟化是计算、存储、网络等资源的一种逻辑表示，并不拘泥于这些资源的实现方式、物理包装和物理位置等限制。

虚拟化包括：

1)  在一个单独的物理设备上创建多个虚拟资源；

2)  管理许多虚拟资源就像管理一台服务器一样；

3)   在整个基础架构上动态地调整计算资源；

虚拟化技术与 多任务以及 超线程技术是完全不同的。多任务是指在一个操作系统中多个程序同时并行运行；而在虚拟化技术中，则可以同时运行多个操作系统，而且每一个 操作系统中都有多个程序运行，每一个操作系统都运行在一个虚拟的CPU或者是虚拟主机上；而超线程技术只是单CPU模拟双CPU来平衡程序运行性能，这两个模拟出来的CPU是不能分离的，只能协同工作。

虚拟化技术的四个技术特征如下：

1)  共享：在单一物理服务器上可同时运行多个虚拟机。

2)  隔离：每一个虚拟机都与一个服务器上的其他虚拟机隔离

3)  封装：虚拟机将整个系统，包括硬件配置、操作系统以及应用等封装在档案文件中。

4) 迁移：可以在不同的服务器之间直接迁移正在运行的虚拟机。

 

2. 服务器虚拟化

 

服务器虚拟化是通过企业级服务器虚拟化技术和云计算操作系统来实现，在单个物理服务器实体上，利用服务器强大的处理能力，生成多个虚拟服务器，而每一个虚拟服务器，从功能、性能和操作方式上，等同于传统的单台物理服务器，在每个虚拟服务器上，再通过迁移或重新安装配置操作系统，进而迁移或重新安装现有的应用软件，这样以前的每个物理服务器就变身成为物理服务器上的虚拟机，从而大大提高资源利用率，降低成本，增强了系统和应用的可用性，提高系统的灵活性和快速响应，完美的实现了服务器虚拟架构的整合。

单台物理服务器配置多个虚拟服务器的性能依据：

根据统计，对于传统的服务器应用方式，通常服务器的平均利用率在 5-15%之间，而采用虚拟架构整合后，服务器的平均利用率可达到60%-80%。我们完全可以通过在8台高配置的核服务器上创建几十个虚拟服务器的方式，来替代以前低配置的物理服务器才能完成的工作，用户在降低成本的方式，还大大减少了环境的复杂性，降低了对机房环境的需求，同时具有更灵活稳定的管理特性。

采用云计算虚拟架构相比于传统单台服务器部署单一应用方式的另外一个好处是，可以充分满足不同应用对系统资源的不同要求，如有的应用只需要一个 3.0 GHz CPU，512MB的内存就可以很好的运行，而有的高访问率、高吞吐量的应用则需要2个甚至是4个双核的CPU，8GB的内存才能保证稳定的运行，在传统方式下，往往不可能针对每一种应用来采购服务器，而是用一种或几种标准配置的服务器来统一采购，这样，势必会造成某些应用资源富裕，而另一些应用面临资源紧张的情况，且应用之间不能互相调配资源。采用虚拟架构后，由于每个虚拟机所需使用的系统资源都是由虚拟架构软件统一调配，这种调配可以在虚拟机运行过程中在线的发挥作用，使得任何一个应用都可以有充分保证的资源来稳定运行，同时，该应用在此时用不到的资源又可以被其他更需要资源的应用临时借用过去，最大限度的提高了整体系统的资源利用率。

 

3. 存储虚拟化

 

为了实现存储服务，需要在虚拟化层中对存储资源也实现虚拟化的管理，以实现存储的集中分配使用、集中备份以及充分利用虚拟化技术中的虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁移到另一台物理服务器上的特性等。配置弹性云存储，利用冗余的光纤交换机，弹性云存储架构，平台上的所有虚拟机都以封装文件的形式存放在弹性云存储上。通过共享的 ISCSI存储架构，可以最大化的云计算解决方案的优势，进行在线地迁移正在运行的虚拟机，进行动态的资源管理， 和集中的基于虚拟机快照技术的整合备份等，而且也为容灾的实现打下了基础。

弹性云存储控制系统位于云计算虚拟化平台集群控制层，主要提供整个云计算平台的数据存储及处理，由通用的 SAN存储设备构成。

弹性云存储控制器原则上分为两个部分，一个是区域弹性存储，主要用于在一个数据区域里面永久存储用户的重要数据，并可以随时挂载到本区域里面的任意虚拟机，实现类似 Amazon EBS的功能；另一个是公共存储，主要用于存储虚拟机模板和数据，可以为多个数据区域提供数据存储服务。

区域弹性存储可以根据客户的需求实时划分存储空间，并通过高速局域网络挂载到本区域内任意指定的虚拟机，在虚拟机上可以将磁盘格式化为 ext2/ext3/FAT/NTFS等文件系统。在需要的时候，也可以随时将存储卸载，并挂载到其它虚拟机上。

公共存储则通过专门的存储管理软件，对管理的存储空间，通过 webservice方式对外提供磁盘读写服务。

区域弹性存储和公共存储后台管理存储类型基本类似，都是以光纤存储为主。两者之间的区别在于上层管理管理软件的实现方式不一样，以及服务的对象不一样。

 

4. 网络虚拟化

 

提供对主流网络设备厂商设备的 vLan虚拟化支持和集成，同时服务器虚拟化平台还提供了可选的分布式网络交换功能，可以从一个集中式界面为整个数据中心设置虚拟机网络连接，从而简化网络管理，可在虚拟机跨多个物理机移动时使其保持网络运行时状态，从而实现线内监视和集中式防火墙服务。它为虚拟机在物理服务器之间移动时监视和保持其安全性提供了一个框架，并支持第三方虚拟交换机将常用的物理网络功能和控制扩展到虚拟网络。

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