数据中心中的虚拟化技术应用

Ｓｐｅｃｉａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ应用专栏　１　控制平面虚拟化　顾名思义，控制平面虚拟化是　将所有设备的控制平面合而为一，　只有一个主体去处理整个虚拟交换　机的协议处理、表项同步等工作。　从结构上来说，控制平面虚拟化又　可以分为纵向与横向虚拟化两种方　向。　纵向虚拟化指不同层次设备之　间通过虚拟化合多为一，相当于将　下游交换机设备作为上游设备的接　口扩展而存在，虚拟化后的交换机　控制平面和转发平面都在上游设备　上，下游设备只有一些简单的同步　处理特性，报文转发也都需要上传　到上游设备进行。可以理解为集中　式转发的虚拟交换机。　横向虚拟化多是将同一层次上　的同类型交换机设备虚拟合一，控　制平面工作如纵向一般，都由一个　主体去完成，但转发平面上所有的　机框和盒子都可以对流量进行本地　转发和处理，是典型分布式转发结　构的虚拟交换机。控制平面虚拟化　从一定意义上来说是真正的虚拟交　换机，能够同时解决统一管理与接　口扩展的需求。　２数据平面虚拟化　数据通信的两个维度，一个　是控制平面，另一个是数据平面，　也就是数据转发平面。为实现数据　平面的虚拟化，于是有了ＴＲＩＬＬ和　ＳＰＢ这两个新的协议的推出。两个　协议都是用Ｌ２　ＩＳｌＳ作为控制协议　在所有设备上进行拓扑路径计算，　转发的时候会对原始报文进行外层　封装，以不同的目的Ｔａｇ在ＴＲＩＬＬ／　ＳＰＢ区域内部进行转发。对外界　来说，可以认为ＴＲｌＬＬ／ＳＰＢ区域　网络就是一个大的虚拟交换机，　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ报文从入口进去后，完整　的从出１：３吐出来，内部的转发过程　对外是不可见且无意义的。　这种数据平面虚拟化多合一　已经是广泛意义上的多虚一了，此　方式在二层Ｅｔｈｅｒｎｅｔ转发时可以有　效的扩展规模范围，作为网络节点　地多个节点虚拟成一个节点来说，　控制平面虚拟化目前还在个位到十　位数级别，数据平面虚拟化已经可　以轻松达到百位的范畴。但其缺点　也很明显，引入了控制协议报文处　理，增加了网络的复杂度，同时由　于转发时对数据报文多了外层头的　封包解包动作，降低了Ｅｔｈｅｒｎｅｔ的　转发效率。　在构建数据中心二层网络模　型中，核心层与接入层设备有两个　问题是必须要解决的，一是拓扑无　环路，二是多路径转发。但在传统　Ｅｔｈｅｒｎｅｔ转发中只有使用ＳＴＰ才能　确保无环，但ＳＴＰ导致了多路径冗　余中部分路径被阻塞浪费带宽，给　整网转发能力带来了瓶颈。因此云　计算中需要新的技术在避免环路的　基础上提升多路径带宽利用率，网　络虚拟化技术提到了两个解决上述　需求的思路。　７３　首先是控制平面多虚一，将核　心层虚拟为一个逻辑设备，通过链　路聚合使此逻辑设备与每个接入层　物理或逻辑节点设备均只有一条逻　辑链路连接，将整个网络逻辑拓扑　形成无环的树状连接结构，从而满　足无环与多路径转发的需求。　另一个思路是数据平面多虚　一，在接入层与核心层交换机引　入外层封装标识和动态寻址协议　来解决Ｌ２ＭＰ（Ｌａｙｅｒ２　ＭＵＩｔｉＰａｔｈ）　需求，可以理解这个思路相当　于在Ｅｔｈｅ　ｒｎｅｔｃｈ，面建立一套类似　ｌＰ＋ＯＳＰＦ的协议机制。对接入层　以下设备来说，整个接入层与核心　层交换机虚拟成了一台逻辑的框式　交换机，Ｅｔｈｅｒｎｅｔ｝Ｅ文进Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　报文出，中间系统就是个黑盒，就　好像ＩＰ层面用不着了解到Ｅｔｈｅｒｎｅｔ　是怎么转发处理的一样。这种　思路的代表技术是ｌＥＴＦ（１ｎｔｅｒｎｅｔ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｔａｓｋ　Ｆｏ　ｒｃｅ）标准组　织提出的ＴＲｌ　ＬＬ和ｌ　Ｅ　Ｅ　Ｅ提出的　８０２．１ａｑ　ＳＰＢ。　３控制平面多虚一技术　目前业界应用最广泛的控制　平面多虚一技术就是ＶＳＳ（Ｖｉｒｔｕａｌ　Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）和ＩＲＦ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｒｅｓｉｌｉｅｎｔ　Ｆｒａｍｅｗｏｒｋ），ＶＳＳ是　Ｃｉｓｃｏ的私有技术，ＩＲＦ是在Ｈ３Ｃ所　有数据中心交换机中实现的私有技　术。二者的关键技术点如下。　

服务器虚拟化技术在企业中的应用案例

服务器虚拟化技术是一种将物理服务器划分为多个虚拟环境的技术，它能够提高服务器资源利用率、降低硬件成本和运维成本，同时提供更高的灵活性和可靠性。在企业环境中，服务器虚拟化技术正在得到广泛的应用。本文将介绍几个企业中成功应用服务器虚拟化技术的案例。

案例一：ABC电子商务公司

ABC电子商务公司是一家规模较大的电商企业，他们通过使用服务器虚拟化技术实现了服务器资源的集中管理和高效利用。在过去，ABC公司的服务器采购和运维都是分散在各个部门，造成服务器资源的浪费和低效利用。通过引入服务器虚拟化技术，他们将所有的服务器资源集中在一个物理服务器上，通过虚拟化软件进行管理和分配。这样一方面降低了硬件成本，另一方面也提高了服务器资源的利用率。同时，他们还采用了虚拟机迁移技术，能够在服务器宕机或维护的情况下，将虚拟机快速迁移到其他健康的物理服务器上，保证了业务的连续性和可靠性。

案例二：XYZ软件开发公司

XYZ软件开发公司是一家专注于软件开发的创业公司，他们通过使用服务器虚拟化技术实现了快速搭建开发环境和提高开发效率。在过去，每个开发人员都需要有自己的物理服务器来搭建开发环境，这既增加了硬件成本，也增加了运维工作量。随着业务的扩大，服务器的开销和运维压力也在增加。通过引入服务器虚拟化技术，他们将开发环境统一部署在一个物理服务器上，每个开发人员使用的是一个虚拟机。这样不仅节省了硬件成本，还使得开发人员可以快速搭建自己的开发环境，提高了开发效率。另外，他们还可以根据业务需求动态调整虚拟机的配置，提供更灵活的开发环境。

案例三：LMN金融机构

LMN金融机构是一家提供金融服务的大型企业，他们通过使用服务器虚拟化技术实现了数据中心的整合和高可用性。在过去，LMN公司的数据中心分散在不同的地点，存在着资源利用不均衡和维护困难的问题。通过引入服务器虚拟化技术，他们将所有的服务器资源集中在一个虚拟化平台上，实现了数据中心的整合。这样一方面降低了硬件成本和能源消耗，另一方面提高了数据中心的可用性和可靠性。通过虚拟机迁移和高可用集群技术，他们可以在服务器宕机的情况下，快速将虚拟机迁移到其他健康的物理服务器上，保证了业务的连续性和可靠性。

云计算下的虚拟化技术及其优势

云计算已经成为当今IT技术领域的一股强劲势力，它以强大的计算能力、海量的存储空间和稳定的互联网服务，吸引着越来越多的用户和企业。而云计算中的虚拟化技术，更是让云计算真正发挥了它的实力。接下来，本文将重点介绍云计算下的虚拟化技术及其优势。

一、虚拟化技术的概念与应用

虚拟化技术是指在一台物理机器上运行多个虚拟机，这些虚拟机的操作系统和应用程序能够独立运行，无需与其他虚拟机相互干扰。虚拟化技术还可以将一台物理服务器的资源分配给多台虚拟机使用，实现资源的有效利用。

虚拟化技术广泛应用于云计算、数据中心、服务器集群等领域。在云计算中，虚拟化技术可以实现多租户环境下的资源共享和隔离，提升资源利用效率和安全性；在数据中心和服务器集群中，虚拟化技术可以实现对服务器资源的动态调度和管理，以满足不同业务的不同需求。

二、云计算下的虚拟化技术的实现

云计算下的虚拟化技术主要有两种实现方式：容器化和虚拟机。

容器化是指将应用程序和运行时环境封装到一个容器中，实现隔离和运行；虚拟机则是将整个操作系统和应用程序打包到一个虚拟机镜像中，在物理机上运行多个虚拟机实例，实现资源的有效共享和利用。

容器化和虚拟机在实现方式和架构上有所不同，具有各自的优缺点。容器化具有轻量级和快速启动的优势，但隔离性较差，适用于分布式微服务等场景；虚拟机则具有强隔离性和安全性，但启动慢、资源消耗大，适用于企业级应用等需要高安全性和可靠性的场景。

三、云计算下的虚拟化技术的优势

云计算下的虚拟化技术具有很多优势，主要包括以下几个方面：

1.弹性伸缩

云计算下的虚拟化技术可以实现动态的资源分配和扩展，当业务负载增加时，可以快速地添加更多的虚拟机实例，以实现弹性伸缩和高可用性。

2.资源共享和利用率

虚拟化技术有效地利用硬件资源，可以在一台服务器上同时运行多个虚拟机实例，实现资源的共享和利用率的提升。

3.隔离性和安全性

ＩＳＳＮ　１００９－３０４４　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ电脑知识与技术　Ｖｏ１．８，Ｎｏ．１，Ｊａｎｕａｒｙ　２０１２　

基于ＶＭｗａｒｅ的高校数据中心虚拟化技术分析　

李伶　Ｅ—ｎｌａｉｌ：ｉｎｆｏ＠ＯＣＣＣ．ｎｅｔ．ｃｎ　ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｎｚｓ．ｎｅｔ．ｃｎ　

Ｔｅｈ＋８６—５５　ｌ一５６９０９６３　５６９０９６４　

（徐州师范大学信息网络中心，汀苏徐州２２１１１６）　

摘要：随着高校信息化建设的不断发展，高校应用服务器数量大量增加，导致数据中心面临着系统管理复杂、资源利用率低、兼容性差　

和安全控制与数据备份困难等问题　利用虚拟化技术可以将服务器进行整合，在保证业务连续性的前提下，确保全面的数据安全和快　

速准确的灾难恢复，不仅提高了资源的利用率，降低了运用成本，同时简化了管理模式，提高数据中心的管理与服务保障水平　

关键词：数据中心；虚拟化；ＶＭｗａｒｅ：服务器　

中图分类号：ＴＰ３９３　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—３０４４（２０１２）０１—００２０—０２　

Ｖｍｗａｒｅ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｄａｔａｃｅｎｔｅｒ　Ｖｉｒｔｕａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

ＬＩ　Ｌｉｎｇ　

（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ＆Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｃｅｎｔｅｒ　ｏｆＸｕｚｈｏｕ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｕｚｈｏｕ　２２１　１　１　６，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｈｉｇｈ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ．ｔｈｅ　ｎｕｍｂｅｒ　ｏｆ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｅｒｖｅｒ　ｈａｓ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ．ｗｈｉｃｈ　

ｌｅａｄｓ　ｔｏ　ａ　ｌｏｔ　ｏｆ　ｉｓｓｕｅｓ　ｉｎ　ｄａｔａｃｅｎｔｅｒ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｃｏｍｐｌｅｘ　ｓｙｓｔｅｍ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ，ｌｏｗ　ｒｅｓｏｕｒｃｅ　ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ，ｂａｄ　ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ，ｓａｆｅｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ａｎｄ　ｄｉｆ－