一、虚拟化技术概述
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就目前而言，虚拟化技术尚未有一个准确的定义。一般来说，虚拟化技术所包含的内容比较广泛，具体包括网络虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化、应用程序虚拟化以及服务器虚拟化等。实际上，可以把虚拟化技术理解为抽象层，是对物理精简和操作系统进行分割，继而促进对IT资源的利用效率的提升，同时提高运用灵活率，比如处理器、内存、存储以及网络等硬件资源被抽象化，也即是标准化的虚拟硬件，除此之外还有操作系统、应用程序等，共同组成一个完整运行的环境，和硬件的虚拟机相对独立运行，虚拟机是以文件的形式进行存储，可以比较迅速的完成保存、复制以及部署。
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二、虚拟化技术现状
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虚拟化技术起初应用在大型机上，最早出现在1960年，IBM公司发明的操作系统虚拟机技术，可以在一台主机上同时运行多个操作系统，最大程度分享大型机资源，随着市场发展和需求转变，虚拟化技术向小型机发展。现阶段，比较常见的虚拟化技术有以下几种：
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1.存储虚拟化
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存储虚拟化是指可以为物理存储装置提供一个逻辑而又抽象的视图，让用户和应用可以对虚拟存储进行访问，用户在访问时可以不必担心存储物理位置及管理方式。存储虚拟化是把全部设备综合在同一个装置中共同使用，忽略了组织内具有完全独立的存储装置，以及找寻存储数据的具体位置、获得数据信息、向用户提供数据的过程是如何复杂，按照存储虚拟化技术在实现层次方面存在的差别，可以分为基于主机层的存储虚拟化、基于SAN交换层的存储虚拟化、基于阵列控制器的存储虚拟化。
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2.网络虚拟化
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网络虚拟化是利用VPN或者VRF技术对物理网络进行划分，分成不同的相互隔离的逻辑网络，比例为1比N的虚拟化。把不同的物理网络装置整合在一起，组成一台逻辑设备，对于网络架构而言是一种简化，比例为N比1的虚拟化。实际上，网络虚拟化属于后者，是N：1的整合型虚拟化技术的范围，一方面可以使得多台物理设备简化成逻辑设备，另一方面让网络各层之间复杂的链路连接简化成两台逻辑设备之间进行直接连接，所以能够把多条物理链路实现跨设备的链路聚合，完成逻辑链路的连接，既增大带宽，也防止由于多条物理链路而导致环路问题的发生。
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3.服务器虚拟化
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一般而言，服务器虚拟化是指虚拟整合，也就是在任意一台
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物理服务器上能够同时运行多个虚拟服务器，服务器虚拟化技术使得服务器能够支撑硬件资源抽象运行，比如虚拟BIOS、虚拟处理器、虚拟设备和I/O以及虚拟内存等，可以确保虚拟机具有一定的隔离性和安全性能。服务器虚拟化的实现方式主要包括以下两种：寄宿虚拟化和原生虚拟化，其中寄宿虚拟化最常用的包括VMwareWorkstation、windows 2008 Hyper-V;原生虚拟化最常用的包括Xen、PowerVM、VMWare系列、Hyper-V等。
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三、云数据中心虚拟化技术的应用
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云数据中心是基于网络的一种计算模式，可以提供三种服务类型，包括以基础设施为服务(IaaS)、以平台为服务(PaaS)以及软件服务(SaaS)。许多互联网公司开始建立云计算数据中心，可以完成大数据的计算和数据信息的存储，从而为客户提供云服务。云计算技术迅速发展变革逐渐产生新一代数据中心，也即是云数据中心。云数据中心需要运用大量的计算机，具有非常高的运作成本，其关键在于对资源进行整合利用，在提升资源利用效率的同时，减少运行成本，云数据中心利用虚拟化技术把闲散的计算资源、存储资源以及网络资源整合在一起，组建成动态的虚拟资源池;利用虚拟资源管理技术完成了云计算资源的自动部署、动态扩展以及按需分配的功能;用户可以根据自身需求的不同，采取即付即用的方式来获得有效资源。所以，云数据中心虚拟化技术的应用是现阶段云计算研究的重点。
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1.云数据中心体系构造
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构建云数据中心利用云计算理念和虚拟化技术，对数据中心目前所拥有的基础资源进行集成整合，建设存储备份资源池、计算资源池，从而达到对资源实现统一的管理和调配，提供一个可以为各种业务正常运行的基础环境。各种业务系统无需配备单独的设备，数据中心按照业务系统的具体需求对资源进行统一配置。除此之外，可以提供最基本的操作系统和软件配置，统筹考虑进行安全备份。
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对虚拟化系统进行部署之后，构建的整体架构和常规架构的差异性不大，通过共享存储完成数据集中与共享，同时为本地灾备和异地容灾提供一定的扩展空间;通过服务器虚拟化技术对计算机资源进行共享和整合，借助云计算管理平台完成虚拟机的分配和管理功能;从性能和安全方面分析，数据库系统和备份系统应当配备相对独立的服务器，但是存储资源池的存储能力是共享的。
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2.资源池建设
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(1)计算池
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云计算环境下的虚拟化资源池，按照具体需求配置一定数量的X86服务器，CPU配置四路高主频，服务器上部署VMWareVSphere虚拟化软件，对计算资源进行整合，这是构建资源池的基础条件，利用云计算管理平台实现资源池的管理和调配的功能。除此之外，对数据中心目前拥有的资源进行充分考虑，可以把业务系统转移到云计算平台上来，服务器也纳入到虚拟计算资源池中来。本文对系统的使用性能和安全性能进行详细分析，数据库服务器和备份服务器不在虚拟服务器的范围之内，单独部署在相对独立的物理装置中。
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具体而言，服务器虚拟化环境高可用性是利用以下几种功能实现：
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①高可用集群HA，如果计算资源池中的其中一个主机节点处存在故障宕机的故障，HA功能可以及时发现主机节点上虚拟机故障，则在集群上另外一个主机节点上自动重启，并且按照虚拟机上业务系统的重要程度对虚拟机重启的优先顺序进行设置。因此，对服务的影响时间可以理解为虚拟机的重启时间和应用程序的启动时间之和，实际上用户在感官上觉察不到业务的切换过程，从而确保业务持续进行。
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②实时迁移Vmotion，如果需要重新分配资源池中所有资源，或者是对主机节点进行维护任务，可以利用实时迁移的功能，使得虚拟机不停机的状态从一台物理服务器迁移到另外一台，如此以来确保虚拟机不中断操作，服务可以持续可用，确保事务的完整性。
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③分布式资源调度DRS，DRS可以实现不同资源池之间不间断地对资源利用效率进行监督和调度，按照业务的反应需求，以及持续变化的优先级的预定义原则，在不同的虚拟机之间实现智能地分配资源。如果虚拟机的负载逐渐增大至一定限度，VMWareDRS利用对资源池中物理服务器进行重新分发虚拟机，以实现对额外资源进行自动分配。
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(2)存储池
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云数据中心虚拟化技术存储部分设计包括服务器本地存储和共享存储两个部分，其中本地存储的作用是储存资源池的源数据，共享存储的作用是储存所有虚拟机的虚拟镜像文件，从而确保虚拟机的高可用性。
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共享存储利用存储虚拟化技术，从而组建成虚拟存储池，完成存储资源方面的统一调度和管理。实际上，存储池是为了在物理层面对分散的存储资源进行整合，从而完成统一的逻辑视图，客户能够利用视图中统一逻辑接口对资源进行任意访问。目前来说，云数据中心存储比较常见的FC-SAN架构，同时配备专业的备份管理软件。
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存储虚拟化实现方法包括主机虚拟存储、网络虚拟存储以及存储设备虚拟化，其中基于主机的虚拟存储是借助代理或者管理软件，将其安装于数台主机上，完成存储虚拟化的管控。因为这种方案部署起来非常便利，而且投入的资金不多，在云数据中心组建时物理服务器的数量不多，因此这种方案是最合适的。然而，随着业务系统的发展，主机数量不断增多，这种方案对业务的影响、安装部署与后期维护的成本都会有所增加，因此需要整体考虑。基于存储设备的虚拟化借助于存储模块，对于装置设备的要求比较高，如果数据中心机房有中低端设备，不支持虚拟化技术，但是采购高端设备的经济成本难以承受，而且具有很高的限制性，扩展性能不足。
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(3)网络设计
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网络设计主要考虑两个方面，一是云数据中心网络架构设计，二是虚拟机网络交换。云数据中心网络架构按照接入密度进行划分，可以分为三层架构和二层架构。
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然而，一般而言选择二层网络架构，三层架构的网络设备比较多，不利于进行网络管理，而且维护工作量比较大，组网成本比较高。相反，二层架构更加方便实现VLAN的大二层互通，从而实现虚拟机跨数据中心进行部署和迁移。
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虚拟机网络交换包括两个方面：物理网卡虚拟化和虚拟网络交换机，在服务器内对交换机和网卡功能通过虚拟出来，其中虚拟交换机可以对网卡流量进行设定，更加容易地把网卡连接到端口上。虚拟网卡是把逻辑相对独立的网卡虚拟出来后，每一个网卡都具备独立的MAC地址和IP地址，同时可以完成流量调度功能。
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3.数据容灾的虚拟网络
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常规数据备份方法是以主体为节点，利用统一的备份策略，完成定时备份和增量备份，这种方式实际上无法确保数据零丢失，以虚拟网络为基础的数据容灾，也就是以SAN交换层存储虚拟化装置为基础来完成数据容灾的功能，其特点是需要利用外来的网络层设备完成两个存储设备之间数据恢复，但是这个过程不会占用主机资源，其数据同步的过程是在网络层即可实现。除此之外，通过虚拟网络技术完成卷复制和镜像的功能，实现两个虚拟卷之间数据安全防护。
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四、结语
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总而言之，本文对有关云数据中心虚拟化技术的应用进行研究，利用多种虚拟化技术建立虚拟资源池，借助虚拟网关的功能完成数据容灾，改善了目前数据中心比较分散的IT基础构造，从而促进资源利用效率的提升，完成资源统一管理和调动的功能，一方面简化运行和维护管理，另一方面也大大降低了运行成本。