因?yàn)榇笮蜋C(jī)的計(jì)算能力特別強(qiáng)，因此采用可邏輯地劃分成相互隔離的小型虛擬機(jī)的設(shè)計(jì)，然后憑借虛擬技術(shù)，即可在一個(gè)大型機(jī)上同時(shí)運(yùn)行多個(gè)項(xiàng)目。隨著時(shí)間的推移，大部分行業(yè)已經(jīng)從大型機(jī)轉(zhuǎn)向使用小型機(jī)及PC進(jìn)行計(jì)算。目前，基于X86體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)或服務(wù)器所面臨的挑戰(zhàn)與上個(gè)世紀(jì)60年代大型機(jī)面臨的挑戰(zhàn)相同。X86架構(gòu)虛擬化技術(shù)已經(jīng)將大型機(jī)的分區(qū)方法應(yīng)用到目前基于X86體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)上。
由于服務(wù)器虛擬化的概念和技術(shù)不斷成熟，IT工作者把虛擬化的目光投向了網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)方面，基于提高鏈路高可用技術(shù)的發(fā)展從來(lái)沒(méi)有停歇過(guò)，目前已經(jīng)開(kāi)始從VRRP向多主機(jī)融合的虛擬化過(guò)渡。負(fù)載均衡器更作為七層網(wǎng)路交換機(jī)也早已是服務(wù)器多合一虛擬化應(yīng)用的先導(dǎo)者。存儲(chǔ)融合也是目前企事業(yè)單位必須要面對(duì)的問(wèn)題，異構(gòu)、合理的使用存儲(chǔ)空間，以及存儲(chǔ)的高可用性促使存儲(chǔ)的虛擬化網(wǎng)關(guān)技術(shù)走向成熟，存儲(chǔ)虛擬化也成為了數(shù)據(jù)中心不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。
隨著技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在對(duì)于資源劃分的顆粒已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)提升，例如在IBM AIX系統(tǒng)上，對(duì)CPU資源的劃分顆粒可以達(dá)到0.1個(gè)CPU。這種分區(qū)方式，在目前的金融領(lǐng)域，比如在銀行信息中心得到了廣泛采用。
準(zhǔn)虛擬化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是性能高。經(jīng)過(guò)準(zhǔn)虛擬化處理的服務(wù)器可與hypervisor協(xié)同工作，其響應(yīng)能力幾乎不亞于未經(jīng)過(guò)虛擬化處理的服務(wù)器。
準(zhǔn)虛擬化與完全虛擬化相比優(yōu)點(diǎn)明顯，以至于微軟和VMware都在開(kāi)發(fā)這項(xiàng)技術(shù)，以完善各自的產(chǎn)品。
操作系統(tǒng)層虛擬化 實(shí)現(xiàn)虛擬化還有一個(gè)方法，那就是在操作系統(tǒng)層面增添虛擬服務(wù)器功能。Solaris Container就是這方面的一個(gè)例子，Parallels(SWsoft收購(gòu)了Parallels，然后把自己的名字改成Paralles)的Virtuozzo/OpenVZ是面向Linux的軟件方案。
就操作系統(tǒng)層的虛擬化而言，沒(méi)有獨(dú)立的hypervisor層。相反，主機(jī)操作系統(tǒng)本身就負(fù)責(zé)在多個(gè)虛擬服務(wù)器之間分配硬件資源，并且讓這些服務(wù)器彼此獨(dú)立。一個(gè)明顯的區(qū)別是，如果使用操作系統(tǒng)層虛擬化，所有虛擬服務(wù)器必須運(yùn)行同一操作系統(tǒng)(不過(guò)每個(gè)實(shí)例有各自的應(yīng)用程序和用戶賬戶)。雖然操作系統(tǒng)層虛擬化的靈活性比較差，但本機(jī)速度性能比較高。此外，由于架構(gòu)在所有虛擬服務(wù)器上使用單一、標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，管理起來(lái)比異構(gòu)環(huán)境要容易。
關(guān)鍵的數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)(在虛擬機(jī)中)存儲(chǔ)于后端的存儲(chǔ)資源池。非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)和
備份數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于由虛擬機(jī)作為機(jī)頭的，和后端部分存儲(chǔ)空間組成的NAS中。數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)應(yīng)用部分的服務(wù)器由2臺(tái)交換機(jī)虛擬化后構(gòu)成的一臺(tái)邏輯交換機(jī)的接入到網(wǎng)絡(luò)，遠(yuǎn)程桌面虛擬化的服務(wù)器同樣由2臺(tái)虛擬化后交換機(jī)來(lái)接入，并通過(guò)負(fù)載均衡器做業(yè)務(wù)負(fù)載及防火墻的安全過(guò)濾后，直接連接到外網(wǎng)路由上面。
匯聚交換機(jī)上面的剩余接口分配給安全認(rèn)證與綜合管理平臺(tái)系統(tǒng)區(qū)域，本區(qū)域里部署CA系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)和整體資源平臺(tái)的管理和監(jiān)控系統(tǒng)。在整體架構(gòu)的最后端，部署存儲(chǔ)資源池，由2臺(tái)虛擬化網(wǎng)關(guān)、4臺(tái)24口光纖交換機(jī)和2臺(tái)磁盤(pán)陣列組成，負(fù)責(zé)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)庫(kù)和虛擬機(jī)的存儲(chǔ)，并提供備份空間。
為了便于清晰地了解虛擬化數(shù)據(jù)中心的結(jié)構(gòu)，賽迪時(shí)代對(duì)數(shù)據(jù)中心的虛擬化的關(guān)鍵模塊進(jìn)行分步解讀。按照數(shù)據(jù)中心整體基礎(chǔ)架構(gòu)從后端到前端依次為“存儲(chǔ)——計(jì)算——網(wǎng)絡(luò)”，通過(guò)虛擬化技術(shù)，所對(duì)應(yīng)的就是“存儲(chǔ)資源池——計(jì)算資源池——網(wǎng)絡(luò)資源池”。
在虛擬化架構(gòu)上，通過(guò)OAA集成虛擬化安全，使得傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中離散的安全控制點(diǎn)被整合進(jìn)來(lái)，進(jìn)一步強(qiáng)化并簡(jiǎn)化了基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)安全，網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)將在數(shù)據(jù)中心端到端總體設(shè)計(jì)中發(fā)揮重要作用。
虛擬化存儲(chǔ)局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)中，有四種提供存儲(chǔ)虛擬化服務(wù)的方法：帶內(nèi)設(shè)備、帶外設(shè)備、稱(chēng)作分離路徑虛擬化架構(gòu)的混合方法和基于控制器的虛擬化。網(wǎng)路的虛擬存儲(chǔ)化技術(shù)是當(dāng)前存儲(chǔ)虛擬化的主流技術(shù)，它當(dāng)前在商業(yè)上具有較多的成功產(chǎn)品。典型的網(wǎng)絡(luò)虛擬存儲(chǔ)技術(shù)主要包括網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)NAS和存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN由于這兩種系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)管理的方式不同，所以NAS主要應(yīng)用于以文件共享為基礎(chǔ)的虛擬存儲(chǔ)系統(tǒng)中，而SAN主要應(yīng)用在以數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用為主的塊級(jí)別的數(shù)據(jù)共享領(lǐng)域。
云計(jì)算以及大數(shù)據(jù)分析正在向數(shù)據(jù)中心滲透，IT專(zhuān)業(yè)人員面臨著新選擇，如采購(gòu)服務(wù)器硬件。數(shù)據(jù)中心需要采購(gòu)設(shè)備來(lái)滿足企業(yè)的快速發(fā)展對(duì)性能和可用性而產(chǎn)生新的要求，而且在以后IT需求改變時(shí)能夠進(jìn)行相對(duì)輕松的擴(kuò)展。
組織可以選擇購(gòu)買(mǎi)一些新的、功能強(qiáng)大的服務(wù)器，采用縱向擴(kuò)展戰(zhàn)略，使用較少的服務(wù)器消耗很少的資源就能夠處理大量工作負(fù)載。相反，組織也可以選擇橫向擴(kuò)展戰(zhàn)略，使用大量功能不太強(qiáng)大的商用服務(wù)器，組建集群并形成冗余架構(gòu)，而且橫向擴(kuò)展方式的初期投資可能更少。
應(yīng)用部署的方式不同，運(yùn)行這些應(yīng)用的硬件平臺(tái)也將不同。在縱向擴(kuò)展占主導(dǎo)地位的環(huán)境中，底層硬件資源的處理能力起到了更為關(guān)鍵的作用，而縱向擴(kuò)展環(huán)境可能能夠利用市場(chǎng)上正在涌現(xiàn)的廉價(jià)商用服務(wù)器。
在過(guò)去的十年當(dāng)中，虛擬化競(jìng)賽使得x86服務(wù)器幾乎成為了所有組織運(yùn)行關(guān)鍵應(yīng)用的平臺(tái)。盡管傳統(tǒng)的大型主機(jī)仍舊在繼續(xù)發(fā)揮作用，但是x86服務(wù)器在很多情況下取代了遺留的大型主機(jī)。
盡管很多人認(rèn)為是VMware創(chuàng)造了虛擬化，實(shí)際上大型主機(jī)在多年以來(lái)一直在使用類(lèi)似的技術(shù)實(shí)現(xiàn)工作負(fù)載的分離。目前不斷發(fā)展的計(jì)算環(huán)境，包括縱向擴(kuò)展和橫向擴(kuò)展都和大型主機(jī)有很多類(lèi)似之處，正如當(dāng)今的大多數(shù)環(huán)境都使用管理資源分配的主調(diào)度系統(tǒng)對(duì)硬件進(jìn)行了緊密集成。不過(guò)，考慮到x86以及商用服務(wù)器的成本在直線下降，組織基本上不會(huì)再購(gòu)買(mǎi)大型主機(jī)了。
當(dāng)采購(gòu)x86服務(wù)器用于滿足基于縱向擴(kuò)展架構(gòu)的虛擬化需求時(shí)，IT采購(gòu)人員知道期望獲得滿足哪些配置要求的服務(wù)器。簡(jiǎn)而言之，針對(duì)純縱向擴(kuò)展架構(gòu)，單臺(tái)主機(jī)能夠盡最大可能進(jìn)行擴(kuò)展的能力通常是決定因素。這樣做就降低了虛擬化許可的總成本。
在某些情況下，取決于虛擬環(huán)境的規(guī)模，公司可能會(huì)考慮大量可擴(kuò)展的硬件，比如非常高端、密度很大的服務(wù)器，這類(lèi)服務(wù)器往往包括了數(shù)十個(gè)處理器核心，數(shù)TB的內(nèi)存以及大量存儲(chǔ)空間。在上述場(chǎng)景下可能面臨的最大挑戰(zhàn)就是當(dāng)單臺(tái)硬件設(shè)備發(fā)生故障時(shí)工作負(fù)載發(fā)生故障的可能性。
不管什么架構(gòu)，所有的存儲(chǔ)虛擬化必須做三個(gè)重要的事情：保持一個(gè)虛擬磁盤(pán)和物理存儲(chǔ)以及其它配置元數(shù)據(jù)的鏡像;執(zhí)行配置改變和存儲(chǔ)管理任務(wù)的指令;當(dāng)然還有在主機(jī)和存儲(chǔ)之間傳送數(shù)據(jù)。局域網(wǎng)的虛擬化技術(shù)也稱(chēng)為基于IP存儲(chǔ)虛擬化，它是當(dāng)前在虛擬存儲(chǔ)領(lǐng)域最活躍的研究熱點(diǎn)之一。基于IP存儲(chǔ)虛擬化技術(shù)產(chǎn)生很多成功產(chǎn)品，特別是10Gb/S以太網(wǎng)的出現(xiàn)，更是加速了局域網(wǎng)虛擬化的快速發(fā)展，其中支持局域網(wǎng)的協(xié)議包括FCP，iFCP，SCSI，iSCSI，vSCSI，InfiniBand等，它們都是基于TCP/IP的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)訪問(wèn)協(xié)議。
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