服务器虚拟化技术在高校校园网中的应用

摘　要：随着高校信息化建设的不断深入和发展，校园应用服务器的数量也越来越多，这就促使了校园聩服务器管理复杂、资源利用率低等难题的形成。文章针对这些问题，提出了服务器虚拟化技术的应用，以此来提高服务器的可用性，达到便于管理、易于维护降低成本的目的，解决高校服务器使用中存在的问题。

关键词：服务器虚拟化；高校校园网；应用

1.高校信息技术蓬勃发展，给校园带来便利的同时，高校应用服务器也出现了诸多问题：
（1）系统安全问题
　　如果每个网站都使用一台独立的服务器进行发布，可以避免服务器之间相互影响，但是这样既浪费服务器资源还增加了学校对服务器管理和维护的成本。为了节省资源，大部分高校把开发环境相同的网站部署在一台服务器上，然后发布各二级网站，但这样在管理上存在较大难度。一旦其中的一个网站出现问题，那么在这台服务器上的其它网站也会受影响，甚至导致整台服务器瘫痪
（2）维护成本高的问题
　　随着服务器的不断增多，安装和维护成本也不断上升。包括一系列的配套设施如机柜、网线、机器占用的空间、耗电量、空调数量和人力成本等都在增加。
（3）服务器利用率低的问题
　　因为不同的应用使用的频率不一样，一些服务器上的应用平时较少被用到，内存、CPU的利用率不超过5%，即使是使用较多的应用，所在的服务器的内存、CPU利用率也超不过30%，导致大量的系统资源被闲置。
（4）可用性和兼容性差的问题
   系统维护、升级或者扩容时需要停机进行，这就中断了应用。系统和应用迁移到新的硬件平台后无法与旧系统兼容。因为维护性和兼容性差的问题，每增加一个应用均需要考虑购买新的服务器，增加了学校的办学成本。
  要解决以上问题，达到提高服务器利用率、提升其安全性、缩减成本的效果，从而提高高校信息化水平，促进教学的发展，则需要利用服务器虚拟化技术。
2.服务器虚拟化(Server Virtualization)就是指多个操作系统在同一时间一起运行在同一台主机上。一台机器可以支持像Windows、Linux、Unix等操作系统共同运行，而不需要重启来切换操作系统。也可以说虚拟化就是把计算机如存储空间、运算能力以及应用程序等资源抽离出来，让资源的使用方式更具效率。
   使用虚拟化技术可以对服务器进行虚拟化，实现在一台物理服务器上(host)虚拟出多台独立的虚拟服务器(guest)，并且可以安装不同的guest operating system，每个虚拟机都包含一套完整的系统，因此不存在潜在的冲突，互不干涉，独立运行，就像单独的物理服务器一样。
虚拟化可以减少服务器的需求数量，提高服务器的使用率，减少系统管理的复杂度，促进服务器的可用性，节省投资和维护的成本。VMWARE公司的VMware Infrastructure 3就是一款比较成熟的服务器虚拟化软件。
3. VMwam lnfrastructure
   VMware Infrastructure 是2006年6 月VMware 公司于发布的新一代X86 平台的企业级服务器虚拟化软件，最初版本号为3，它整合了ESX Server 3、VirtualCenter 2 管理工具 产品。2008 年发布的3. 5是目前成熟的版，它主要由Virtual Center、VMwareESX Server、VMware Vmotion 组成。
VMware ESX Server 是VMware 公司虚拟产品中的核心，它将处理器、内存、存储器、网络和一些I /O 设备资源抽象到多个虚拟机中，每个虚拟机与服务器硬件及其他虚拟机相隔离，确保当某个虚拟机崩溃时不会影响其他虚拟机。
Virtual Center 是一套虚拟架构的管理软件，能快速实现应用程序和系统服务的重配置和再分配，它仿佛一个逻辑的虚拟机池，可管理学校内部的虚拟机资源。
VMware Vmotion 用来解决系统的可靠性问题，一台虚拟机发生故障时，使用VMware Vmotion管理员可平滑地将这台虚拟机在线迁移到另一台虚拟机，在此过程中，服务器不需要停机，从而有效地保证学校业务的连续性。
　　图1    服务器虚拟化结构图

4.管理服务器虚拟化技术在高校校园网中的应用效果
（1） 减少校园网服务器数量，降低设备成本
　高校校园在未使用虚拟服务器之前，需要多台服务器同时运行，使用虚拟服务器后减少了服务器的购买数量，而且为以后增加应用提供了可扩展性，同时，还降低了电力的消耗和管理运营维护的成本，为学校节省了开支。
（2） 提高服务器资源利用率
　每一个虚拟的服务器，从性能、功能和操作方式上，都等同于一台单独的物理服务器，而多个虚拟机共享物理服务器资源提高了硬件利用率，也提升了整个系统的灵活性和快速响应能力。
（3）实现了管理自动化
通过DRS，Live Migration（动态迁移），DPM（Distributed Power Management，分布式电源管理）和HA（High Availability，高可用性）等高级虚拟化管理技术的使用，在一个服务器负荷过重或出现故障时，系统会自动将该服务器上的应用平滑地转移到其他服务器上，极大地提高整个校园网的自动化管理程度。
（4） 使校园网络环境更加平稳
整合是虚拟化技术解决方案的核心观点，将所有虚拟化的服务器作为一个资源池进行管理，因此在同一个资源池内的操作，无论是迁移还是平衡负载，都不会出现服务中断的情况，网络管理员只需要登录单一的管理控制台就可管理及监控全局网络环境中的虚拟环境．
5.小结
   服务器虚拟化技术有效减少了服务器的数量，简化了服务器的管理，提高了服务器资源的利用率和网络的灵活性，使机器相应速度更快、维护更方便。高校运用服务器虚拟化技术，节省了时间、节约了资源、提高了效率，方便老师和学生的同时降低了学校的运营成本。
参考文献：
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[4] 罗国富，查贵庭，李恒贝. 虚拟化技术在校园网中的应用研究[J]. 中国教育信息化·高教职教, 2010(3).
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