【服务器虚拟化技术】服务器虚拟化技术xen

1 什么是服务器虚拟化服务器虚拟化是指在单个物理服务器上运行多个相互独立的 *** 作系统的一种技术。通过虚拟化软件将单个物理服务器划分为多个虚拟机。每个虚拟机都能共享物理主机上的物理资源，包括CPU、内存、磁盘和网络资源等。作为一种主流应用技术，越来越多的组织机构都已经或者正在实施服务器虚拟化，它可以帮助节省投资、增加资源利用率，对现有基础设施无需重大变更就可以提高IT响应速度和灵活性。
2 服务器虚拟化技术的优势
① 提高服务器利用率：大部分服务器的利用率仅为全部性能的三分之一甚至更少，通过将多个工作负荷整合至一台服务器上，可以实现更高的资源利用率。
② 提高业务持续性：业务持续性对系统可靠性提出了更高要求，服务器虚拟化技术强大的容错、灾备、快速恢复特性，可以提高系统可靠性，从而维持业务持续性。
③ 动态资源调配：服务器虚拟化可以实时自动平衡工作负载。通过实时迁移功能，资源调配工具可以将运行中的虚拟机在线迁移至拥有更多资源的其他服务器上，或者灵活调整其他虚拟机，从而匹配工作负载，实现业务和资源最优化。
3 利用服务器虚拟化的几种情况
31 优化已退出业务应用但仍需保持在线的系统
随着业务不断发展，一些系统已不再适用，新系统取而代之，一般的做法是数据迁移至新系统，旧系统下线，但也有一些情况并不迁移数据，旧系统维持在线作为历史查阅之用。对于这样的情况，由于对服务能力要求的大幅降低，继续保持旧系统运行会造成一定的资源浪费，此时便可以将其虚拟化，整合多个业务到一个物理服务器中集中运行，从而降低综合运维成本。
32 迁移运维困难的旧系统
一个应用系统也许会持续使用多年，硬件设备随时间推移逐渐老化，由于厂商服务及备件问题，后期运维成本逐渐增大以致无法维持，而随着硬件技术的发展和 *** 作系统更新，新的服务器却可能因兼容性而无法使用，为解决这一矛盾，利用虚拟化软件的兼容性，将新服务器虚拟化之后，模拟原运行环境，部署旧系统和应用，使之得以延续生命周期。
33 利用计算能力强的新硬件，整合多个旧系统
每个系统对服务器性能都有一定要求，而随着技术的发展，新硬件的计算能力大幅提高，远超出旧系统的需求，如果在更新服务器时，同时利用虚拟化将多个旧系统装入一个物理服务器中，通过合理调配虚拟机资源，可以保证在节省空间、节约电力，节约投资的同时又满足多系统并存对资源的需求。
34 软件开发和测试环境
通过服务器虚拟化，可以以较低的成本，快速创建和复制特定类型的软硬件环境，用于软件开发和测试。同时虚拟机的快照和快速恢复特性也非常适合于此类环境的工作要求。
35 提高服务的安全性
通过服务器虚拟化，将相同类型的一组服务，根据不同的服务对象或业务需要，部署同一物理主机的在不同的虚拟机中，使服务之间相互隔离，互不影响，从而提高服务的可靠性和安全性。
4 服务器虚拟化的常用软件
41 Microsoft Hpyer-V
Hyper-V是微软伴随Windows Server 2008推出的服务器虚拟化解决方案，采用了全新的64位微内核管理程序架构，让Hyper-V在性能和安全性上都有较大提高。利用新的虚拟服务程序/虚拟服务客户端（VSP/VSC）架构使磁盘、网络等核心资源的访问利用得到改善。Hyper-V支持不同类型的（例如Windows、Linux及其他 *** 作系统）32位和64位 *** 作系统，具有非常好的硬件兼容性，但Hyper-V要求处理器必须支持AMD-V或者Intel VT技术。
42 VMware ESX server
ESX server是当前服务器市场上最成熟，最流行的虚拟服务器产品。是适用于任何系统环境的高效灵活的企业级虚拟主机平台，对比其他虚拟软件产品，ESX的最大优点是可以极大减少宿主系统所占用资源，其内核直接运行在硬件之上，系统稳定性和性能都有很大的提高。其大型机级别的架构提供了空前的性能和资源控制特性，适合各种要求严格的应用程序的需要。同样VMware ESX Server需要处理器支持硬件辅助虚拟化技术才可以更加有效地运行。
43 Citrix XenServer
XenServer作为一种开放的、功能强大的服务器虚拟化系统，能够为任何服务器和数据中心虚拟化项目提供所有关键特性，强大的可扩展性支持任何规模的企业，满足Windows和Linux系列的 *** 作系统以及复杂的存储需求。XenServer基于开源的Xen系统管理程序，直接运行在服务器硬件上，作为准虚拟化技术的代表，其响应能力基本接近未经虚拟化处理的物理服务器，可以以较低的部署成本实现最佳的性能和可扩展性。
5 服务器虚拟化之后的常见问题
51 单点故障风险
虚拟化最大的优势就是服务器整合，节省运营成本，但这对用户来说也意味着要将所有的鸡蛋放在一个篮子里，增加了风险。过去在多台物理服务器上运行不同的工作负载，当其中一台服务器宕机时，不至于所有工作负载都停止运行。而在虚拟化环境里，一旦物理服务器故障宕机，就意味着所有该服务器承载的工作负载（虚拟机）都会陷入瘫痪，若不能及时恢复将给企业带来灾难性的后果。因此应设立额外的冗余物理服务器，当某一物理服务器出现故障，通过虚拟化软件的在线迁移工具将其对应的工作负载及时动态迁移到别的物理服务器上，虽然增加了虚拟化成本，但可以有效避免全部虚拟服务器崩溃的风险。
52 潜在安全风险
和很多技术方案一样，服务器虚拟化由于系统架构固有特点决定了在安全方面存在一定的潜在风险。当不同的工作负载在虚拟机上运行的时候，作为宿主的物理主机的安全变得更为重要。如果一个未经授权的用户获取了宿主 *** 作系统的访问权限，便有可能复制敏感数据或破获整个虚拟机系统。同时也可以关闭虚拟机或进行宿主机层面的重新配置，从而造成严重的服务中断。对于访问者而言虚拟服务器和物理服务器没有区别，同样面临被人恶意攻击的风险，一旦一台有漏洞的虚拟机被攻陷，安全威胁就可以透过网络扩散到其它虚拟机，从未威胁整个虚拟机管理系统。物理服务器作为虚拟服务器的根本，保护其稳定安全，是安全防范工作的重中之重。虚拟机环境下，病毒和恶意软件的影响很可能是同一台物理服务器上的所有虚拟工作负载，而不仅仅是一个单独的虚拟机，会给系统资源造成相当大的负荷。另外关于病毒防护，一般做法是将每个独立虚拟机单独安装病毒防护软件，这样将导致总体消耗的系统资源非常巨大，如果能采用专门应用于虚拟化平台的安全防护软件效果可能会更好。
53 I/O瓶颈和数据备份
相对于计算能力，存储性能增长的速度明显要慢得多。对于虚拟化而言，I/O瓶颈和缓慢的存储性能成为一大难题。高密度的虚拟化产生大量I/O流导致物理硬盘的频繁 *** 作，极大增加了磁盘工作负载，并且缓存对性能的提升效果也越来越有限。服务器虚拟化环境下，如果仍然使用传统备份方法来保护数据将是得不偿失的，在一台物理服务器上同时进行多个虚拟机数据备份时，备份任务将对服务器硬件资源进行激烈争夺，同时虚拟机的工作负载迁移工具会使得备份问题变得更加复杂。因此每台虚拟服务器，都必需实施相应的备份策略，对配置文件、虚拟机文件及其中的重要数据都要进行备份。预留一定的服务器资源用于备份任务，安排合理完善的备份计划，合理利用虚拟机快照工具有助于改善这一状况。
6 结语
近几年，服务器虚拟化已被广大用户所接受，它将固定不变的硬件设备转化为可以动态管理的“资源池”，从而提高资源的利用率，简化管理，提高系统可用性，节约投资，降低综合运维成本，增强IT对业务的变化的适应力，所有这些对用户都是真实的利益所在。任何一种技术都会有优势和劣势，但是随着技术的不断进步，相信虚拟化应用过程中出现的各种不足和问题都会得以改进和解决。
参考文献：
[1]郝勇、许秀文、杨铭，浅谈服务器虚拟化[J]中国管理信息化，2011（04）
[2]韩寓，服务器虚拟化技术研究与分析[J]电脑知识与技术，2011（07）

服务器虚拟化主要分为三种：“一虚多”、“多虚一”和“多虚多”。

“一虚多”是一台服务器虚拟成多台服务器，即将一台物理服务器分割成多个相互独立、互不干扰

的虚拟环境。

“多虚一”就是多个独立的物理服务器虚拟为一个逻辑服务器，使多台服务器相互协作，处理同一

个业务。

“多虚多”的概念，就是将多台物理服务器虚拟成一台逻辑服务器，然后再将其划分为多个虚拟环

境，即多个业务在多台虚拟服务器上运行。

1、含义

VPS（虚拟专用服务器）技术，将一台服务器分割成多个虚拟专享服务器的优质服务。

虚拟主机，或称共享主机，又称虚拟服务器，是一种在单一主机或主机群上，实现多网域服务的方法，可以运行多个网站或服务的技术。

2、特性上的不同

VPS能让用户间的彼此隔离；拥有更高的安全性同时意味着更高的服务可靠性；资源控制和峰值性，确保用户得到更高水平的服务和资源；获得新的应用 *** 作系统和应用软件能及时更新，降低安全风险；进行升级和迁移时无需停止服务；具有备份和恢复功能。

虚拟主机是使用特殊的软硬件技术，把一台真实的物理服务器主机分割成多个逻辑存储单元；费用低廉，网站建设的费用大大降低，为普及中小型网站提供了极大便利；多台虚拟主机共享一台真实主机的资源，大大增加了服务器和通讯线路的利用率。

3、用途上的不同

VPS用于电子商务平台，通过VPS建立自己的电子商务、在线交易平台；ASP应用平台，可以快速的进行批量部署；数据共享平台，可以使用VPS提供数据共享、数据下载服务；在线游戏平台，独享的资源使得VPS可以作为在线游戏服务器；数据库存储平台，可以为中小企业提供数据存储数据功能。

虚拟主机主要应用于>

参考资料来源：百度百科-VPS

参考资料来源：百度百科-虚拟主机

如果您是一个系统的管理员，在该系统中，用户需要与原始服务器彼此分开，那么一种便宜有效的方法是通过称为“服务器虚拟化”的过程创建专用服务器。

服务器虚拟化是采用物理服务器的想法，然后借助虚拟化软件对服务器进行分区或分割，以使其看起来像多个“虚拟服务器”，每个虚拟服务器都可以运行其 *** 作系统副本。这样，它可以以多种不同的方式使用，而不是整个服务器专用于一件事。

服务器虚拟化的优势

节省IT成本。将一台物理服务器划分为多个虚拟机时，可以在该一台物理服务器上一次部署， *** 作和管理多个 *** 作系统实例。更少的物理服务器意味着更少的钱花在这些服务器上。减少公司必须在其场所中拥有的物理服务器的数量。无论公司规模大小，节省空间始终是一个好主意。由于更少的物理服务器消耗电能，因此降低了能耗。考虑到绿色IT计划和实施的趋势，这一点尤其重要。创建独立的用户环境。将所有内容分开对于进行软件测试等目的特别有用（这样程序员可以在一个虚拟服务器上运行应用程序而不会影响其他虚拟服务器）。提供负担得起的虚拟主机。当数十台服务器可以安装在同一台计算机上时，服务器的供应量几乎没有任何增加的增加。

服务器虚拟化的类型

虚拟机模型（或“完全虚拟化”）：基于主机/来宾范例，使用一种称为管理程序的特殊软件。管理员可以使用不同的 *** 作系统创建来宾。准虚拟机（PVM）：类似于完全虚拟化，也基于主机/来宾范式。也可以运行多个 *** 作系统。 *** 作系统级别：不基于主机/来宾范例。来宾系统必须使用与管理员/主机相同的 *** 作系统，并且分区彼此完全分开（因此一个分区中的问题不会影响其他任何分区）。

从硬件的角度来看，虚拟化的好处有一点背景-虚拟化允许在相同的硬件上运行更多的应用程序，从而节省了成本。如果购买更少的服务器，则将减少资本支出和维护成本。

虚拟化的好处是什么？

减少所需的物理设备数量；轻松分割网络；允许快速更改/可伸缩性和敏捷部署；物理设备销毁的安全性；故障转移模式_有缺陷的磁盘可以快速切换到备份，并且可以修复发生故障的组件，同时系统可以继续运行；组织虚拟网络相对容易，并可以立即提高网络效率。

您可以设计网络，以便将局域网（LAN）细分为虚拟网络和VLAN。这样做会大大改善负载平衡。您还可以通过分段网络并建立基于角色和基于位置的权限和过程来提高安全性。在虚拟环境中执行此 *** 作可使您变得敏捷并根据需要调整网络体系结构，以管理不断变化的网络负载和需求。

更大的网络可见性非常宝贵，可以节省大量的资本支出和运营支出，并减少停机时间。要了解有关虚拟化优势的更多信息，请下载此免费白皮书。

目前，OT网络往往比IT网络小很多，但这正在改变中，尤其是在向工业物联网迫在眉睫的转变中。当这种情况发生时，并且有业内专家表示，这种情况将在不久的将来大规模实现，网络连接设备的数量绝对会迅速增加。因此，很可能在两年内，网络监视在该行业中将与在IT中一样重要。

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