基于IT虚拟化技术的新业务系统的应用解析

最近，虚拟化是IT行业的热门话题，尤其是2008年以来受席卷全球的金融危机影响，虚拟化技术以其低廉、高效的优势，受到各方青睐。在Gartner发布的《2009年IT行业十大战略技术》报告中，虚拟化技术名列第一，同时报告认为，虚拟化技术对于互联网企业来说，具有“瑞士军刀般一刀致命”的能力。虚拟化技术在业界应用广泛，目前已有30%的企业采用，且2009年年增长率将达到50%。

　　现有系统建设模式存在5大问题

　　传统新业务系统建设采取烟囱式的建设模式，即基于IT系统独立组织，每提出新业务功能建设需求，就需新增一套系统，单独建设系统的软硬件设备，包括中间件、数据库、网管系统、服务器、存储等，同步考虑网络安全、网管接入问题以及新增维护人员等（图1）。

图1  传统的新业务系统

采取烟囱式的建设模式，为不同业务系统分别建设一套系统，对于单个系统、单个业务来说，较为单纯，业务、系统和厂家能够很好地匹配对应，资源分配较为简单。但是这样的业务系统不具备多样性、突发性、共享性和及时性等特点，而新业务发展本身具有不确定性，用户需求日新月异、瞬息万变，要求系统资源能够快速部署、灵活调度。此外，采用传统业务系统的建设模式消耗了过多的机房面积、电力等基础化资源，同时早期建设的系统硬件也达到报废期，设备更替过程中，基础资源匮乏。

　　因此，传统的业务系统建设模式存在五大问题：

　　第一，业务系统独立建设，运营成本高，设备数量多，型号繁杂，不易维护。

　　第二，资源利用率不均衡，无法相互复用。

　　第三，业务建设周期长、部署慢，不适应增值业务短平快发展。增值业务发展的不确定性，对于发展迅速、萎缩或试运行的业务，使资源无法动态分配。

　　第四，厂家实力参差不齐，部分业务应用厂家对系统集成的经验不足。

　　第五，系统安全冗余备份能力差。

　　因此，我们希望通过IT虚拟化技术实现计算资源、网络资源、安全资源的虚拟共享，能够解决现阶段存在的问题，达到节省资金、提高效率和保证服务质量的目的。这种以服务器、存储、网络虚拟化为基础的共享资源架构被称为IT虚拟化统一平台。

　　IT虚拟化统一平台解决方案

采用IT虚拟化平台作为业务系统的基础设施平台，可达到多个业务系统设备资源池化、资源随时分配、提高资源利用率和运维效率、加快业务系统的上线周期等目标。IT虚拟化统一平台由平台管理、计算资源池、存储资源池三部分组成，其中平台管理部署在一台物理PC服务器上，实现设备管理和网管控制；多台PC服务器和存储器分别构成计算资源池和存储资源池，通过虚拟化技术，在存储资源池和计算资源池上实现业务模块的部署和运行，各系统间相互独立、共享硬件资源（图2）。

图2   IT虚拟化平台

　　1.网络虚拟化

网络虚拟化是指通过逻辑方式将连接在同一套网络系统的IT系统进行复用，其典型应用表现在通过业务路由器平台实现VPN、防火墙等多项功能。虚拟网络允许不同需求的用户组访问同一个物理网络，但从逻辑上对它们进行一定程度的隔离，以确保安全。除了VLAN，基础设施虚拟服务还包括虚拟路由器和交换机等。

基于网络的虚拟化适用于多用户组环境，可将各组彼此隔离，并在多层应用环境中将每个层次或整个多层环境彼此隔离。网络虚拟化不但简化了数据和网络管理的复杂性，也进一步提升了数据的安全性。凭借网络虚拟化解决方案，系统能在单一物理基础设施上部署多个封闭用户组，并在整个局域网中保持高标准的安全性、可扩展性、可管理性和可用性。

　　2.服务器虚拟化

　　服务器虚拟化是指利用虚拟化技术将一台物理服务器虚拟化成多台虚拟服务器，每台虚拟服务器可以独立提供同物理服务器相同的功能，如：在虚拟服务器上安装操作系统、数据库及部署应用程序等。这样，就可以在同一台物理计算机上运行多个独立的操作系统及相互独立的应用。服务器所拥有的资源（如CPU、内存、磁盘和网络资源等）可以被这些应用环境（或独立的操作系统）共享。

　　配合工作负载管理等技术，可以让服务器在满足不同类型的工作负载的服务水平的同时，充分利用服务器的物理资源。通过服务器虚拟化，实现4大功能：在单一物理服务器上同时运行多个虚拟机；在同一服务器上的虚拟机之间相互隔离；整个虚拟机都保存在文件中，而且可以通过移动和复制这些文件的方式来移动和复制该虚拟机；虚拟机独立于硬件，无需修改即可在任何服务器上运行虚拟机；实现服务不中断时虚拟机的动态迁移（图3）。

图3   虚拟化前、后服务器内部结构图

　　3.存储整合

　　存储整合即统一规划存储架构，根据不同的需求建立相应的存储池，将原来各自独立而分散的存储系统整合形成存储池，进而根据数据整合或应用整合的需要将数据迁移到相应的存储空间。

存储虚拟化即是把分散的、不同品牌或不同级别的存储产品统一到一个或几个大的存储池下，用户看见的不再是孤立、分散的系统，而是一个统一的整体。用户管理的也是一个整体存储，而不是一个一个的具体的系统。通过在物理存储系统和服务器之间增加一个虚拟层，系统可将使用者（例如服务器）使用的物理存储虚拟化成逻辑存储。使用者只和逻辑存储打交道，而存储硬件的增减、调换、分拆、合并对使用者完全透明。对于存储的管理者来说，存储虚拟化的引入，使得存储管理更加统一，管理效率和资源的使用率得到提高（图4）。

图4   存储整合示意图