畢業(yè)設(shè)計(jì)-虛擬化在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用

1、<p>　　2012 屆 畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）</p><p>　論文(設(shè)計(jì))題目虛擬化在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用</p><p>　院系名稱計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)系</p><p>　專業(yè)（班級(jí)）</p><p>　姓名（學(xué)號(hào)）</p><p>　指導(dǎo)教師</p><p>　系負(fù)責(zé)人</

2、p><p>　完成時(shí)間</p><p>　　虛擬化在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用</p><p>　　中 文 摘 要</p><p>　　隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,人們對(duì)計(jì)算機(jī)的依賴程度也越來(lái)越高。計(jì)算機(jī)的可靠性和可用性也變得越來(lái)越重要了。虛擬化技術(shù)很早就在計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、操作系統(tǒng)、編譯器和編程語(yǔ)言等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了資源

3、的邏輯抽象和統(tǒng)一表示，在服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)及存儲(chǔ)管理等方面都有著突出的優(yōu)勢(shì)，大大降低了管理復(fù)雜度，提高了資源利用率，提高了運(yùn)營(yíng)效率，從而有效地控制了成本。由于在大規(guī)模數(shù)據(jù)中心管理和基于互聯(lián)網(wǎng)的解決方案交付運(yùn)營(yíng)方面有著巨大的價(jià)值，服務(wù)器虛擬化技術(shù)受到人們的高度重視，人們普遍相信虛擬化將成為未來(lái)數(shù)據(jù)中心的重要組成部分。</p><p>　　服務(wù)器虛擬化技術(shù)是指通過(guò)運(yùn)用虛擬化的技術(shù)充分發(fā)揮服務(wù)器的硬件性能，能夠在確保企業(yè)投入

4、成本的同時(shí)，提高運(yùn)營(yíng)效率，節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本和空間浪費(fèi)，對(duì)于發(fā)展迅速，成長(zhǎng)規(guī)模大的用戶來(lái)說(shuō)，可以通過(guò)服務(wù)器虛擬化技術(shù)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　本文首先對(duì)虛擬化技術(shù)進(jìn)行了介紹與分析，介紹了虛擬化概念及原理，重點(diǎn)討論了VMware esxi 架構(gòu)虛擬化，VMware vSphere關(guān)鍵技術(shù)，及實(shí)現(xiàn)虛擬化所需要的主要組成元素及技術(shù)，涵蓋微軟活動(dòng)目錄，數(shù)據(jù)庫(kù)，雙機(jī)熱備， SAN等。</p><

5、;p>　　關(guān)鍵詞：VMware虛擬化； 活動(dòng)目錄；雙機(jī)熱備； SAN </p><p>　　In thecenter of the enterprise virtualization data applications </p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　With the development o

6、f computer technology and more widely used, people's dependence on computers is also increasing. Reliability and availability of computers has become increasingly important. Virtualization technology is alr

7、eady in the computer architecture, operating systems, compilers, and programming language widely used areas. The technology to achieve a logical abstraction of resources and unity of that in the server, network and

8、storage management, all have outstanding advantages, grea</p><p>　　Server virtualization is through the use of virtualization technology and give full play to the server hardware performance, can be in to en

9、sure that the enterprise put in costs at the same time, improve operation efficiency, economize the economic cost and waste of space, for development is rapid, grow large users, through a server virtualization technology

10、 can bring more economic benefits.</p><p>　　This paper introduces the virtualization and analysis, this paper introduces the concept and principle of virtualization, and mainly discussed VMware esxi architec

11、ture virtualization, VMware vSphere key technology, and realization of virtualization need major elements and technology, covers Microsoft active directory, database, dual machine for hot, SAN, etc.</p><p>　

12、　Key words：VMware virtualization； active directory； dual machine for hot； SAN</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　中文摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p>&

13、lt;p>　　目 錄III</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1 引言1</b></p><p>　　1.2 數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有架構(gòu)及其應(yīng)用分析1</p><p>　　1.2.1 數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有架構(gòu)1</p><p

14、>　　1.2.2 現(xiàn)有架構(gòu)下數(shù)據(jù)中心的性能分析2</p><p>　　1.3 企業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化環(huán)境的需求2</p><p>　　1.4 課題主要研究的問(wèn)題3</p><p>　　1.5 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和基本思路3</p><p>　　1.5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)3</p><p>　　1.5.2 系統(tǒng)設(shè)

15、計(jì)的基本思路4</p><p>　　第二章 存儲(chǔ)、雙機(jī)與活動(dòng)目錄5</p><p><b>　　2.1 存儲(chǔ)5</b></p><p>　　2.1.1 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)5</p><p>　　2.1.2 ISAN分類5</p><p>　　2.1.3 IP-SAN與FC-SAN的區(qū)別5&

16、lt;/p><p>　　2.1.4 應(yīng)用IP-SAN與FC-SAN的優(yōu)勢(shì)5</p><p>　　2.1.5 磁盤陣列技術(shù)5</p><p>　　2.2 雙機(jī)熱備6</p><p>　　2.2.1 集群技術(shù)6</p><p>　　2.2.2雙機(jī)熱備技術(shù)6</p><p>　　2.2.3 本文

17、應(yīng)用熱備的目的7</p><p>　　2.3 活動(dòng)目錄7</p><p>　　2.3.1 活動(dòng)目錄介紹7</p><p>　　2.3.2 活動(dòng)目錄功能8</p><p>　　2.3.3 活動(dòng)目錄在本設(shè)計(jì)的作用8</p><p>　　第三章 虛擬化原理10</p><p>　　3.1

18、 虛擬化原理10</p><p>　　3.2 服務(wù)器虛擬化10</p><p>　　3.3 存儲(chǔ)虛擬化10</p><p>　　3.4 網(wǎng)絡(luò)虛擬化10</p><p>　　3.4.1 核心層虛擬化11</p><p>　　3.4.2 虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換11</p><p>　　3.5 虛

19、擬化分類11</p><p>　　3.5.1操作系統(tǒng)虛擬化OS-Level11</p><p>　　3.5.2主機(jī)虛擬化Hosted12</p><p>　　3.5.3裸金屬虛擬化Bare-metal12</p><p>　　第四章 VMware虛擬化技術(shù)13</p><p>　　4.1 VMware vS

20、phere介紹13</p><p>　　4.2 VMware集群與容錯(cuò)13</p><p>　　4.2.1 VMkernel網(wǎng)絡(luò)13</p><p>　　4.2.2 VMware HA14</p><p>　　4.2.3 VMware FT14</p><p>　　4.2.4 VMware DRS15<

21、;/p><p>　　4.2.5 VMware 安全管理15</p><p>　　4.2.6 VMware vCenter分布式交換機(jī)16</p><p>　　第五章 VMware虛擬化實(shí)現(xiàn)過(guò)程17</p><p>　　5.1 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境17</p><p>　　5.1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)說(shuō)明17&l

22、t;/p><p>　　5.1.2 硬件選型18</p><p>　　5.1.3 軟件選型18</p><p>　　5.2 實(shí)驗(yàn)步驟說(shuō)明18</p><p>　　5.2.1 活動(dòng)目錄的實(shí)現(xiàn)18</p><p>　　5.2.2 SAN存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)19</p><p>　　5.2.3 SQL雙機(jī)熱

23、備實(shí)現(xiàn)24</p><p>　　5.2.4 VMware虛擬化軟件的安裝26</p><p>　　5.2.5 VMware虛擬化各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)29</p><p>　　第六章 總結(jié)36</p><p>　　6.1 虛擬化對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的影響36</p><p>　　6.2 虛擬化設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)習(xí)的影響36<

24、/p><p><b>　　結(jié) 論37</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)38</b></p><p><b>　　致 謝39</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><

25、;b>　　1.1引言</b></p><p>　　隨著網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)展和信息化建設(shè)水平的不斷提高，企業(yè)的業(yè)務(wù)增長(zhǎng)總是要求數(shù)據(jù)中心IT基礎(chǔ)設(shè)施不斷擴(kuò)展，經(jīng)常需要增加服務(wù)器以支持新應(yīng)用。國(guó)內(nèi)企業(yè)級(jí)數(shù)據(jù)中心在建設(shè)過(guò)程中也面臨著不少問(wèn)題：</p><p>　　(1)數(shù)據(jù)中心整體可用性和可靠性需進(jìn)一步提高。若是發(fā)生故障甚至是癱瘓，就將造成企業(yè)業(yè)務(wù)停頓和經(jīng)濟(jì)損失。</p>

26、<p>　　(2)數(shù)據(jù)中心的可擴(kuò)展能力不足。而目前大多數(shù)企業(yè)數(shù)據(jù)中心無(wú)法做到資源的靈活分配，在資源共享和提高設(shè)備利用率方面也不能完全實(shí)現(xiàn)．</p><p>　　(3)數(shù)據(jù)中心高昂的維護(hù)成本。目前，數(shù)據(jù)中心的維護(hù)成本居高不下，其中包括能耗、軟硬件維護(hù)、機(jī)房租賃，高速帶寬等等。</p><p>　　因此，如何解決上述問(wèn)題成為數(shù)據(jù)中心建設(shè)與運(yùn)行中重點(diǎn)考慮的因素。本文在了解國(guó)內(nèi)數(shù)據(jù)中心

27、現(xiàn)狀的情況下，結(jié)合當(dāng)前流行的虛擬化技術(shù)，通過(guò)所在公司用戶需求多樣、突發(fā)訪問(wèn)頻繁的特點(diǎn)提出了一種基于VMware虛擬化技術(shù)的解決方案。</p><p>　　1.2數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有架構(gòu)及其應(yīng)用分析</p><p>　　1.2.1數(shù)據(jù)中心現(xiàn)有架構(gòu)</p><p>　　企業(yè)的服務(wù)器應(yīng)用特征，主要有文件服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)、郵件服務(wù)、Web服務(wù)、多媒體服務(wù)、終端服務(wù)等，不過(guò)每個(gè)應(yīng)用對(duì)

28、服務(wù)器的要求各有側(cè)重。文件服務(wù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響是最大的，其次是要求磁盤系統(tǒng)的I/O速度，而對(duì)處理器和內(nèi)存的要求次之。而像數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，需要高性能處理器和快速的磁盤子系統(tǒng)來(lái)滿足大量的隨機(jī)I/O請(qǐng)求及數(shù)據(jù)傳送。再如Web服務(wù)，與網(wǎng)站的特性直接相關(guān)。多數(shù)Web服務(wù)器對(duì)于操作系統(tǒng)不只運(yùn)行一種，更多的需要進(jìn)行操作系統(tǒng)的優(yōu)化。數(shù)據(jù)中心主要面向應(yīng)用計(jì)算服務(wù)。根據(jù)實(shí)際情況決定根據(jù)所需應(yīng)用服務(wù)來(lái)添置服務(wù)器，通過(guò)一臺(tái)服務(wù)器對(duì)應(yīng)一種服務(wù)應(yīng)用，用戶通過(guò)遠(yuǎn)程桌面

29、連接連服務(wù)器進(jìn)行操作數(shù)據(jù)中心解決方案。</p><p>　　1.2.2現(xiàn)有架構(gòu)下數(shù)據(jù)中心的性能分析</p><p>　　選取某臺(tái)用于提供SPSS應(yīng)用服務(wù)的服務(wù)器在某一工作時(shí)間段的資源占用率進(jìn)行分析。服務(wù)器對(duì)單用戶訪問(wèn)及運(yùn)算要求能做到及時(shí)良好的響應(yīng)，但是在多用戶的并行訪問(wèn)的情況下，服務(wù)器已經(jīng)不能及時(shí)響應(yīng)需求或者說(shuō)需求不能得到有效的處理。內(nèi)存的使用率隨著用戶數(shù)的增加成幾何狀增長(zhǎng)。特別在多用戶的

30、環(huán)境下，內(nèi)存大都處于滿利用的狀態(tài)，使得系統(tǒng)性能受到極大的影響。</p><p>　　1.3企業(yè)數(shù)據(jù)中心對(duì)虛擬化環(huán)境的需求</p><p>　　企業(yè)數(shù)據(jù)中心環(huán)境復(fù)雜，大型的企業(yè)數(shù)據(jù)中心包含各種復(fù)雜的應(yīng)用，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、存儲(chǔ)等設(shè)備更是數(shù)不勝數(shù)。在管理，應(yīng)用等方面出現(xiàn)了各種各樣的問(wèn)題。</p><p>　　公司因?yàn)闃I(yè)務(wù)的需求，需要部署一套財(cái)務(wù)的應(yīng)用系統(tǒng)，財(cái)務(wù)部門需要向

31、信息中心反饋需求，信息中心需要向上級(jí)領(lǐng)導(dǎo)請(qǐng)示，領(lǐng)導(dǎo)需要考慮需要購(gòu)買服務(wù)器，增加了在信息化方面的預(yù)算，隨后去購(gòu)買服務(wù)器并部署應(yīng)用?；ㄙM(fèi)了不少時(shí)間與金錢。然而該公司的數(shù)據(jù)中心已經(jīng)部署了虛擬化環(huán)境，只需要添加一臺(tái)虛擬機(jī)，然后部署應(yīng)用就可以了。節(jié)省了成本與時(shí)間。</p><p>　　數(shù)據(jù)中心有上百臺(tái)甚至數(shù)千臺(tái)服務(wù)器，然而管理人員有限，管理人員很難以管理如此眾多的服務(wù)器，環(huán)境復(fù)雜，包含windows，linux，unix等

32、各種類型的操作系統(tǒng)，存儲(chǔ)的的維護(hù)，資源的維護(hù)等等。維護(hù)起來(lái)困難重重。然而應(yīng)用了虛擬化環(huán)境的數(shù)據(jù)中心，部署好VMware vCenter后，管理起來(lái)就得心應(yīng)手。通過(guò)一個(gè)管理接口就可以管理全部的資源。</p><p>　　數(shù)據(jù)中心有很多服務(wù)器，然而有大部分服務(wù)器只運(yùn)行了業(yè)務(wù)量很少的業(yè)務(wù)，只是占用了極少的服務(wù)器資源，然而又不能將各項(xiàng)服務(wù)運(yùn)行在同一臺(tái)服務(wù)器上。運(yùn)行這么多的服務(wù)器，出現(xiàn)硬件故障的幾率大大增加，用電量也是需要

33、考慮的一個(gè)重要因素。然而該數(shù)據(jù)中心部署了虛擬化環(huán)境。只需要部分運(yùn)行虛擬化的服務(wù)器運(yùn)行，只需要運(yùn)行相應(yīng)數(shù)量的虛擬機(jī)就可以保證業(yè)務(wù)繼續(xù)運(yùn)行，有很多服務(wù)器就可以空下來(lái)。節(jié)省了用電，硬件維護(hù)等。</p><p>　　數(shù)據(jù)中心有不少數(shù)據(jù)比較重要，或者幾臺(tái)關(guān)鍵的應(yīng)用服務(wù)器不能夠出現(xiàn)問(wèn)題。即使出現(xiàn)故障也需要快速的解決。未應(yīng)用虛擬化時(shí)，需要在部署軟件級(jí)或者硬件級(jí)的備份容災(zāi)系統(tǒng)。然而數(shù)據(jù)中心應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜，各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器都有，版本也

34、不一樣。在部署備份容災(zāi)時(shí)，即使是這方面的專家，面對(duì)如此復(fù)雜的應(yīng)用環(huán)境也會(huì)感覺(jué)很棘手。一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)問(wèn)題，可能也很難快速解決。然而部署了虛擬化的應(yīng)用環(huán)境。通過(guò)虛擬機(jī)備份，或者存儲(chǔ)備份，在恢復(fù)的時(shí)候，只需要幾個(gè)步驟，在極短的時(shí)間內(nèi)就可以完成備份與恢復(fù)。</p><p>　　數(shù)據(jù)中心部分應(yīng)用特別重要，需要不間斷服務(wù)，即使出現(xiàn)故障也能快速響應(yīng)，使用其他的服務(wù)器盡快代替出現(xiàn)故障的服務(wù)器。此時(shí)需要部署雙機(jī)熱備或者其他的故障轉(zhuǎn)移

35、集群技術(shù)。部署這方面需要很多的資金投入，不僅是硬件的投入，軟件的投入也需要不少。然而部署了vmware虛擬化環(huán)境，可以通過(guò)虛擬化FT（故障轉(zhuǎn)移）來(lái)快速實(shí)現(xiàn)故障服務(wù)器的切換。</p><p>　　然而虛擬化也有其局限性。虛擬化是在資源過(guò)剩的情況下使用的，如果本身服務(wù)器的負(fù)載已經(jīng)很高了，應(yīng)用虛擬化只會(huì)加大服務(wù)器的負(fù)載。比如在高負(fù)載下的數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用，使用虛擬化技術(shù)反而舍本逐末。</p><p>　

36、　下文會(huì)逐步介紹虛擬化在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用環(huán)境。</p><p>　　1.4課題主要研究的問(wèn)題</p><p>　　課題主要研究虛擬虛擬化在企業(yè)數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用，圍繞應(yīng)用做的部署工作。部署虛擬化包含了很多關(guān)鍵技術(shù)。本文圍繞如何實(shí)現(xiàn)這些關(guān)鍵技術(shù)做了詳細(xì)介紹。并在實(shí)現(xiàn)虛擬化時(shí)，重點(diǎn)介紹了虛擬化環(huán)境中各項(xiàng)功能在企業(yè)中的應(yīng)用。</p><p>　　1.5系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo)和基本思路&

37、lt;/p><p>　　1.5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目標(biāo) </p><p>　　通過(guò)一個(gè)完整的虛擬化環(huán)境的部署來(lái)實(shí)現(xiàn)虛擬化在企業(yè)數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用。本文部署了一個(gè)完整的虛擬化環(huán)境。并保證這個(gè)虛擬化環(huán)境正常的運(yùn)行，在實(shí)現(xiàn)虛擬化環(huán)境中并討論虛擬化各項(xiàng)功能如何在企業(yè)數(shù)據(jù)中心中的應(yīng)用。本文設(shè)計(jì)的虛擬化環(huán)境適用于中型企業(yè)的數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用。</p><p>　　1.5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本

38、思路</p><p>　　本文設(shè)計(jì)了一個(gè)完整的虛擬化環(huán)境的部署。在實(shí)施過(guò)程中，全部使用雙冗余，雙機(jī)技術(shù)。無(wú)論在網(wǎng)絡(luò)層，主機(jī)層，還是存儲(chǔ)層面，全都使用雙冗余技術(shù)。在這個(gè)環(huán)境的部署中，實(shí)現(xiàn)了如下關(guān)鍵技術(shù)：</p><p>　　1.實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境</p><p>　　核心層使用雙核心交換機(jī)，核心交換之間使用端口綁定技術(shù)。核心間使用VRRP技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)核心的雙機(jī)冗余

39、。使用MSTP技術(shù)，通過(guò)劃分不同vlan，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分流，提供雙核心上數(shù)據(jù)的負(fù)載均衡。本文側(cè)重于主機(jī)與存儲(chǔ)層面，下文不做過(guò)多說(shuō)明。</p><p>　　2. 實(shí)現(xiàn)光纖存儲(chǔ)（FC-SAN）</p><p>　　使用EMC 雙控制器存儲(chǔ)，在存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)中，使用RAID5技術(shù)分配存儲(chǔ)，連接的服務(wù)器可選用多路徑Powerpath，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)路徑的冗余。存儲(chǔ)為SQL雙機(jī)和ESXi提供存儲(chǔ)空間。</

40、p><p>　　3. 實(shí)現(xiàn)SQL雙機(jī)</p><p>　　SQL雙機(jī)是為了提供vCenter提供后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。</p><p><b>　　4. 實(shí)現(xiàn)活動(dòng)目錄</b></p><p>　　活動(dòng)目錄是為了提供安全認(rèn)證和域名解析。</p><p><b>　　5. 實(shí)現(xiàn)虛擬化</b>&

41、lt;/p><p>　　整個(gè)虛擬化環(huán)境最核心的部分，提供了虛擬化環(huán)境的所有功能與應(yīng)用。</p><p>　　第二章 存儲(chǔ)、雙機(jī)與活動(dòng)目錄</p><p><b>　　2.1存儲(chǔ)</b></p><p>　　2.1.1 存儲(chǔ)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)</p><p>　　SAN是指獨(dú)立于服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之外的高速存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)

42、。SAN是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和存儲(chǔ)系統(tǒng)的一種理想的配置方式，它把諸多LAN/WAN的概念應(yīng)用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和存儲(chǔ)設(shè)備之間的連接，因而為存儲(chǔ)設(shè)備之間以及主機(jī)與存儲(chǔ)設(shè)備之間提供了強(qiáng)大而靈活的互聯(lián)能力，有利于數(shù)據(jù)的集中管理和存儲(chǔ)空間的無(wú)限擴(kuò)展。</p><p>　　2.1.2 SAN分類</p><p>　　以前的SAN多指采用光纖通道的存儲(chǔ)局域網(wǎng)絡(luò)，到了iSCSI協(xié)議出現(xiàn)以后，為了區(qū)分，業(yè)界就把SAN分

43、為FC-SAN和IP-SAN。</p><p>　　2.1.3 IP-SAN與FC-SAN的區(qū)別</p><p>　　IP-SAN 采用ISCSI輸出協(xié)議、對(duì)外提高ISCSI接口的存儲(chǔ)設(shè)備自然應(yīng)該成為ISCSI存儲(chǔ)，只不過(guò)ISCSI一般都采用SATA磁盤作為存儲(chǔ)介質(zhì)，所以ISCSI存儲(chǔ)在名稱上不會(huì)再細(xì)分，都通稱為ISCSI。</p><p>　　FC-SAN存儲(chǔ)設(shè)備

44、的對(duì)外提供的接口是FC光纖通道，按照FC光纖通道協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備就是FC存儲(chǔ)。服務(wù)器和光纖存儲(chǔ)設(shè)備連接光纖通訊設(shè)備，組成光纖存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。數(shù)據(jù)通過(guò)光纖存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)存入光纖存儲(chǔ)設(shè)備。</p><p>　　2.1.4 應(yīng)用IP-SAN與FC-SAN的優(yōu)勢(shì)</p><p>　　IP-SAN成本低，可以在原有的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中實(shí)施。</p><p>　　FC-SAN成本高，

45、但提供了高速的數(shù)據(jù)傳輸速率</p><p>　　2.1.5 磁盤陣列技術(shù)</p><p>　　RAID是“Redundant Array of Independent Disk”的縮寫(xiě)，中文意思是獨(dú)立冗余磁盤陣列。簡(jiǎn)單地解釋，就是將N臺(tái)硬盤通過(guò)RAID Controller結(jié)合成虛擬單臺(tái)大容量的硬盤使用。RAID的采用為存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來(lái)巨大利益，其中提高傳輸速率和提供容錯(cuò)功能是最大的優(yōu)點(diǎn)。&l

46、t;/p><p>　　RAID0是具有提速和擴(kuò)容的目的 </p><p>　　在RAID0模式中，數(shù)據(jù)被分割為一定數(shù)量的數(shù)據(jù)塊(Chunk)交叉寫(xiě)在多個(gè)硬盤上，一般的來(lái)說(shuō)在RAID0系統(tǒng)中數(shù)據(jù)被分割的數(shù)量同RAID陣列所使用的硬盤的數(shù)量是有關(guān)的，比如RAID0中采用了3塊硬盤，那么數(shù)據(jù)將會(huì)被分為三份依次的寫(xiě)入三個(gè)硬盤，通俗的說(shuō)這種模式其實(shí)就是利用RAID技術(shù)讓系統(tǒng)認(rèn)為三塊硬盤組成一個(gè)容量更大的

47、硬盤，因?yàn)檫@個(gè)過(guò)程沒(méi)有數(shù)據(jù)校驗(yàn)所以這種RAID模式是讀寫(xiě)速度最快的一種。</p><p>　　RAID5把數(shù)據(jù)和相對(duì)應(yīng)的奇偶校驗(yàn)信息存儲(chǔ)到組成RAID5的各個(gè)磁盤上，并且奇偶校驗(yàn)信息和相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)分別存儲(chǔ)于不同的磁盤上，其中任意N-1塊磁盤上都存儲(chǔ)完整的數(shù)據(jù)，也就是說(shuō)有相當(dāng)于一塊磁盤容量的空間用于存儲(chǔ)奇偶校驗(yàn)信息。因此當(dāng)RAID5的一個(gè)磁盤發(fā)生損壞后，不會(huì)影響數(shù)據(jù)的完整性，從而保證了數(shù)據(jù)安全。當(dāng)損壞的磁盤被替換后

48、，RAID還會(huì)自動(dòng)利用剩下奇偶校驗(yàn)信息去重建此磁盤上的數(shù)據(jù)，來(lái)保持RAID5的高可靠性。 </p><p><b>　　2.2 雙機(jī)熱備</b></p><p><b>　　2.2.1集群技術(shù)</b></p><p>　　集群就是一組計(jì)算機(jī)，它們作為一個(gè)整體向用戶提供一組網(wǎng)絡(luò)資源。這些單個(gè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)就是集群的節(jié)點(diǎn)。一個(gè)理

49、想的集群是，用戶從來(lái)不會(huì)意識(shí)到集群系統(tǒng)底層的節(jié)點(diǎn)，在他/她們看來(lái)，集群是一個(gè)系統(tǒng)，而非多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。并且集群系統(tǒng)的管理員可以隨意增加和刪改集群系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)。集群計(jì)算機(jī)通常用來(lái)改進(jìn)單個(gè)計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度和/或可靠性。</p><p>　　集群分為同構(gòu)與異構(gòu)兩種，它們的區(qū)別在于：組成集群系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)之間的體系結(jié)構(gòu)是否相同。集群計(jì)算機(jī)按功能和結(jié)構(gòu)的不同可以分成：高可用性集群 (High-availability clus

50、ters，簡(jiǎn)稱HA)、負(fù)載均衡集群(Load balancing clusters)、高性能計(jì)算集群(High-performance clusters，簡(jiǎn)稱HPC)、網(wǎng)格計(jì)算(Grid computing)等幾類。</p><p>　　高可用性集群一般是指當(dāng)集群中有某個(gè)節(jié)點(diǎn)失效的情況下，其上的任務(wù)會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)移到其他正常的節(jié)點(diǎn)上。還指可以將集群中的某節(jié)點(diǎn)進(jìn)行離線維護(hù)再上線，該過(guò)程并不影響整個(gè)集群的運(yùn)行。</p

51、><p>　　2.2.2 雙機(jī)熱備技術(shù)</p><p>　　所謂雙機(jī)熱備，就是將中心服務(wù)器安裝成互為備份的兩臺(tái)服務(wù)器，并且在同一時(shí)間內(nèi)只有一臺(tái)服務(wù)器運(yùn)行。當(dāng)其中運(yùn)行著的一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障無(wú)法啟動(dòng)時(shí)，另一臺(tái)備份服務(wù)器會(huì)迅速的自動(dòng)啟動(dòng)并運(yùn)行（一般為2分鐘左右），從而保證整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的正常運(yùn)行！雙機(jī)熱備的工作機(jī)制實(shí)際上是為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的中心服務(wù)器提供了一種故障自動(dòng)恢復(fù)能力</p>&l

52、t;p>　　故障隔離，簡(jiǎn)單的講，高可用（熱備）就是一種利用故障點(diǎn)轉(zhuǎn)移的方式來(lái)保障業(yè)務(wù)連續(xù)性。其業(yè)務(wù)的恢復(fù)不是在原服務(wù)器，而是在備用服務(wù)器。熱備不具有修復(fù)故障服務(wù)器的功能，而只是將故障隔離。 </p><p>　　故障檢測(cè)是雙機(jī)熱備的任務(wù)，不同的雙機(jī)檢測(cè)點(diǎn)的多少?zèng)Q定了雙機(jī)熱備軟件在功能和性能上的優(yōu)劣，并不是所有的軟件都具有相同的檢測(cè)功能，以PlusWell雙機(jī)熱備軟件為例，其提供的是一種全系統(tǒng)檢測(cè)能力，即檢測(cè)

53、分為系統(tǒng)級(jí)、應(yīng)用級(jí)、網(wǎng)絡(luò)級(jí)三個(gè)方面。系統(tǒng)級(jí)檢測(cè)主要通過(guò)雙機(jī)熱備軟件之間的心跳提供系統(tǒng)的檢測(cè)功能，應(yīng)用級(jí)提供用戶應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫(kù)等的檢測(cè)功能，網(wǎng)絡(luò)級(jí)的檢測(cè)提供對(duì)網(wǎng)卡的檢測(cè)及可選的對(duì)網(wǎng)絡(luò)路徑的檢測(cè)功能，因此稱為全故障檢測(cè)能力。 </p><p>　　雙機(jī)熱備的資源指某種業(yè)務(wù)運(yùn)行過(guò)程中所依賴的最小的關(guān)聯(lián)服務(wù)，不同的雙機(jī)軟件所提供的資源多少也不相同，當(dāng)然提供的可切換資源越多，軟件應(yīng)用的范圍也越廣，在雙機(jī)熱備中提到的服務(wù)器

54、資源主要包括，可切換的網(wǎng)絡(luò)IP資源、計(jì)算機(jī)名、磁盤卷資源、服務(wù)器進(jìn)程等。 </p><p>　　2.2.3 本文應(yīng)用熱備的目的</p><p>　　VMware vcenter用來(lái)控制管理ESXi，包含了ESXi通訊間的多項(xiàng)信息及配置，并記錄數(shù)據(jù)。而vcenter需要用到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)記錄了多個(gè)ESXi通訊等各項(xiàng)信息。數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰后影響整個(gè)平臺(tái)的運(yùn)行。而vCenter只是一個(gè)管理代理，

55、所以SQL數(shù)據(jù)庫(kù)不能出現(xiàn)任何問(wèn)題，本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)了SQL的雙機(jī)熱備，用于保證虛擬化平臺(tái)的高可用性，防止單點(diǎn)故障影響整個(gè)業(yè)務(wù)運(yùn)行。</p><p><b>　　2.3 活動(dòng)目錄</b></p><p>　　2.3.1活動(dòng)目錄介紹</p><p>　　活動(dòng)目錄使得組織機(jī)構(gòu)可以有效地對(duì)有關(guān)網(wǎng)絡(luò)資源和用戶的信息進(jìn)行共享和管理。另外，目錄服務(wù)在網(wǎng)絡(luò)安全方面也

56、扮演著中心授權(quán)機(jī)構(gòu)的角色，從而使操作系統(tǒng)可以輕松地驗(yàn)證用戶身份并控制其對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的訪問(wèn)。同等重要的是，活動(dòng)目錄還擔(dān)當(dāng)著系統(tǒng)集成和鞏固管理任務(wù)的集合點(diǎn)。</p><p>　　活動(dòng)目錄提供了對(duì)基于Windows的用戶賬號(hào)、客戶、服務(wù)器和應(yīng)用程序進(jìn)行管理的唯一點(diǎn)。同時(shí)，它也幫助組織機(jī)構(gòu)通過(guò)使用基于Windows的應(yīng)用程序和與Windows相兼容的設(shè)備對(duì)非Windows系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而實(shí)現(xiàn)鞏固目錄服務(wù)并簡(jiǎn)化對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)操

57、作系統(tǒng)的管理。公司也可以使用活動(dòng)目錄服務(wù)安全地將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)擴(kuò)展到Internet上?；顒?dòng)目錄因此使現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)投資升值，同時(shí)，降低為使Windows網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)更易于管理、更安全、更易于交互所需的全部費(fèi)用。</p><p>　　2.3.2 活動(dòng)目錄功能</p><p>　　活動(dòng)目錄(Active Directory)主要提供以下功能： </p><p>　　基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：

58、包括DNS、WINS、DHCP、證書(shū)服務(wù)等。 </p><p>　　服務(wù)器及客戶端計(jì)算機(jī)管理：管理服務(wù)器及客戶端計(jì)算機(jī)賬戶，所有服務(wù)器及客戶端計(jì)算機(jī)加入域管理并實(shí)施組策略。 </p><p>　　用戶服務(wù)：管理用戶域賬戶、用戶信息、企業(yè)通訊錄（與電子郵件系統(tǒng)集成）、用戶組管理、用戶身份認(rèn)證、用戶授權(quán)管理等，按省實(shí)施組管理策略。 </p><p>　　資源管理：管理打

59、印機(jī)、文件共享服務(wù)等網(wǎng)絡(luò)資源。 </p><p>　　桌面配置：系統(tǒng)管理員可以集中的配置各種桌面配置策略，如：界面功能的限制、應(yīng)用程序執(zhí)行特征限制、網(wǎng)絡(luò)連接限制、安全配置限制等。 </p><p>　　應(yīng)用系統(tǒng)支撐：支持財(cái)務(wù)、人事、電子郵件、企業(yè)信息門戶、辦公自動(dòng)化、補(bǔ)丁管理、防病毒系統(tǒng)等各種應(yīng)用系統(tǒng)。</p><p>　　2.3.3 活動(dòng)目錄在本設(shè)計(jì)的作用<

60、/p><p>　　用于SQL數(shù)據(jù)庫(kù)的安裝，權(quán)限管理，安全認(rèn)證。</p><p>　　用于與VMware vSphere用戶認(rèn)證集成，通過(guò)使用活動(dòng)目錄授予不同用戶不同的權(quán)限。</p><p><b>　　第三章 虛擬化原理</b></p><p><b>　　3.1 虛擬化原理</b></p>

61、<p>　　虛擬化是一個(gè)廣義的術(shù)語(yǔ)，是指計(jì)算元件在虛擬的基礎(chǔ)上而不是真實(shí)的基礎(chǔ)上運(yùn)行，是一個(gè)為了簡(jiǎn)化管理，優(yōu)化資源的解決方案。如同空曠、通透的寫(xiě)字樓，整個(gè)樓層幾乎看不到墻壁，用戶可以用同樣的成本構(gòu)建出更加自主適用的辦公空間，進(jìn)而節(jié)省成本，發(fā)揮空間最大利用率。這種把有限的固定的資源根據(jù)不同需求進(jìn)行重新規(guī)劃以達(dá)到最大利用率的思路，在IT領(lǐng)域就叫做虛擬化技術(shù)。 </p><p>　　虛擬化技術(shù)可以擴(kuò)大硬件

62、的容量，簡(jiǎn)化軟件的重新配置過(guò)程。CPU的虛擬化技術(shù)可以單CPU模擬多CPU并行，允許一個(gè)平臺(tái)同時(shí)運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng)，并且應(yīng)用程序都可以在相互獨(dú)立的空間內(nèi)運(yùn)行而互不影響，從而顯著提高計(jì)算機(jī)的工作效率。</p><p>　　3.2 服務(wù)器虛擬化</p><p>　　將服務(wù)器物理資源抽象成邏輯資源，讓一臺(tái)服務(wù)器變成幾臺(tái)甚至上百臺(tái)相互隔離的虛擬服務(wù)器，我們不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、

63、磁盤、I/O等硬件變成可以動(dòng)態(tài)管理的“資源池”，從而提高資源的利用率，簡(jiǎn)化系統(tǒng)管理，實(shí)現(xiàn)服務(wù)器整合，讓IT對(duì)業(yè)務(wù)的變化更具適應(yīng)力--------這就是服務(wù)器的虛擬化。</p><p><b>　　3.3 存儲(chǔ)虛擬化</b></p><p>　　存儲(chǔ)虛擬化(Storage Virtualization)最通俗的理解就是對(duì)存儲(chǔ)硬件資源進(jìn)行抽象化表現(xiàn)。通過(guò)將一個(gè)（或多個(gè)）目

64、標(biāo)（Target）服務(wù)或功能與其它附加的功能集成，統(tǒng)一提供有用的全面功能服務(wù)。典型的虛擬化包括如下一些情況：屏蔽系統(tǒng)的復(fù)雜性，增加或集成新的功能，仿真、整合或分解現(xiàn)有的服務(wù)功能等。虛擬化是作用在一個(gè)或者多個(gè)實(shí)體上的，而這些實(shí)體則是用來(lái)提供存儲(chǔ)資源或服務(wù)的。</p><p><b>　　3.4 網(wǎng)絡(luò)虛擬化</b></p><p>　　數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)包括連接服務(wù)器、存儲(chǔ)以及

65、四到七層各類服務(wù)器(如防火墻、負(fù)載均衡、應(yīng)用服務(wù)器、IDS/IPS等)的數(shù)據(jù)中心局域網(wǎng)，以及邊緣虛擬網(wǎng)絡(luò)，即主機(jī)虛擬化之后，虛擬機(jī)之間的多虛擬網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)，包括分布式虛擬交換機(jī)、虛擬橋接和 I/O 虛擬化等</p><p>　　3.4.1核心層虛擬化 </p><p>　　核心層網(wǎng)絡(luò)虛擬化，主要指的是數(shù)據(jù)中心核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的虛擬化。它要求核心層網(wǎng)絡(luò)具備超大規(guī)模的數(shù)據(jù)交換能力，以及足夠的萬(wàn)兆接

66、入能力；提供虛擬機(jī)箱技術(shù)，簡(jiǎn)化設(shè)備管理，提高資源利用率，提高交換系統(tǒng)的靈活性和擴(kuò)展性，為資源的靈活調(diào)度和動(dòng)態(tài)伸縮提供支撐。</p><p>　　3.4.2 虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交換</p><p>　　虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交互包括物理網(wǎng)卡虛擬化和虛擬網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，在服務(wù)器內(nèi)部虛擬出相應(yīng)的交換機(jī)和網(wǎng)卡功能。虛擬交換機(jī)在主機(jī)內(nèi)部提供了多個(gè)網(wǎng)卡的互聯(lián)以及為不同的網(wǎng)卡流量設(shè)定不同的VLAN標(biāo)簽功能，使得主機(jī)內(nèi)部如同存在

67、一臺(tái)交換機(jī)，可以方便的將不同的網(wǎng)卡連接到不同的端口。虛擬網(wǎng)卡是在一個(gè)物理網(wǎng)卡上虛擬出多個(gè)邏輯獨(dú)立的網(wǎng)卡，使得每個(gè)虛擬網(wǎng)卡具有獨(dú)立的MAC地址、IP地址，同時(shí)還可以在虛擬網(wǎng)卡之間實(shí)現(xiàn)一定的流量調(diào)度策略。因此，虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)交互需要實(shí)現(xiàn)以下功能：</p><p>　　1. 虛擬機(jī)的雙向訪問(wèn)控制和流量監(jiān)控，包括深度包檢測(cè)、端口鏡像、端口遠(yuǎn)程鏡像、流量統(tǒng)計(jì)；</p><p>　　2. 虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)

68、屬性應(yīng)包括：VLAN、QoS、ACL、帶寬等；</p><p>　　3. 虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)屬性可以跟隨虛擬機(jī)的遷移而動(dòng)態(tài)遷移，不需要人工的干預(yù)或靜態(tài)配置，從而在虛擬機(jī)擴(kuò)展和遷移過(guò)程中，保障業(yè)務(wù)的持續(xù)性；</p><p>　　4. 虛擬機(jī)遷移時(shí)，與虛擬機(jī)相關(guān)的資源配置，如存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)配置隨之遷移。同時(shí)保證遷移過(guò)程業(yè)務(wù)不中斷。</p><p><b>　　3.5

69、 虛擬化分類</b></p><p>　　3.5.1 操作系統(tǒng)虛擬化OS-Level</p><p>　　在操作系統(tǒng)中模擬出一個(gè)個(gè)跑應(yīng)用程序的容器，所有虛擬機(jī)共享內(nèi)核空間，性能最好，耗費(fèi)資源最少，一個(gè)CPU號(hào)稱可最多模擬500個(gè)VPS(Virtual Private Server)或VE(Virtual Environment)。缺點(diǎn)是操作系統(tǒng)唯一，如底層操作系統(tǒng)跑的Windo

70、ws，VPS/VE就都得跑Windows。</p><p>　　3.5.2 主機(jī)虛擬化Hosted</p><p>　　先說(shuō)下Hypervisor或叫做Virtual Machine Monitor（VMM），它是管理虛擬機(jī)VM的軟件平臺(tái)。在主機(jī)虛擬化中，Hypervisor就是跑在基礎(chǔ)操作系統(tǒng)上的應(yīng)用軟件，與OS-Level中VE的主要區(qū)別在于：</p><p>

71、　　Hypervisor構(gòu)建出一整套虛擬硬件平臺(tái)（CPU/Memory/Storage/Adapter），上面需要你再去安裝新的操作系統(tǒng)和需要的應(yīng)用軟件，這樣底層和上層的OS就可以完全無(wú)關(guān)化，諸如Windows上跑Linux一點(diǎn)兒?jiǎn)栴}沒(méi)有；VE則可以理解為盜用了底層基礎(chǔ)操作系統(tǒng)的資源去欺騙裝在VE上的應(yīng)用程序，每新創(chuàng)建出一個(gè)VE，其操作系統(tǒng)都是已經(jīng)安裝好了的，和底層操作系統(tǒng)完全一樣，所以VE比較VM（包括主機(jī)虛擬化和后面的裸金屬虛擬化）

72、運(yùn)行在更高的層次上，相對(duì)消耗資源也少很多。主機(jī)虛擬化中VM的應(yīng)用程序調(diào)用硬件資源時(shí)需要經(jīng)過(guò):VM內(nèi)核->Hypervisor->主機(jī)內(nèi)核，導(dǎo)致性能是三種虛擬化技術(shù)中最差的。主機(jī)虛擬化技術(shù)代表是VMware Server（GSX）、Workstation和Microsoft Virtual PC、Virtual Server等。</p><p>　　2.5.3 裸金屬虛擬化Bare-metal</

73、p><p>　　裸金屬虛擬化中Hypervisor直接管理調(diào)用硬件資源，不需要底層操作系統(tǒng)，也可以理解為Hypervisor被做成了一個(gè)很薄的操作系統(tǒng)。這種方案的性能處于主機(jī)虛擬化與操作系統(tǒng)虛擬化之間。代表是VMware ESX Server、Citrix XenServer和Microsoft Hyper-V。</p><p>　　第四章 vmware虛擬化技術(shù)</p><

74、;p>　　4.1 VMware vSphere介紹</p><p>　　VMware服務(wù)器虛擬化技術(shù)中典型的代表就是VMware vsSphere。VMware vSphere是首款云操作系統(tǒng)。它讓一臺(tái)物理服務(wù)器同時(shí)運(yùn)行多個(gè)傳統(tǒng)操作系統(tǒng)及應(yīng)用軟件，讓傳統(tǒng)操作系統(tǒng)不受物理服務(wù)器，存儲(chǔ)與網(wǎng)絡(luò)的硬件兼容限制，任意在集群中遷移，甚至在線轉(zhuǎn)移任何硬件。vSphere提供穩(wěn)定性，可靠性，可管理性，高可用性，容錯(cuò)性，安

75、全性，可擴(kuò)展等IT服務(wù)需求，使應(yīng)用軟件不再受運(yùn)行的傳統(tǒng)操作系統(tǒng)局限。</p><p>　　4.2 VMware集群與容錯(cuò)</p><p>　　集群，簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是講多臺(tái)Vmware ESXI Server進(jìn)行統(tǒng)一管理，并對(duì)這些VMware ESX Server主機(jī)的資源（CPU、內(nèi)存、網(wǎng)絡(luò)等）進(jìn)行統(tǒng)一的統(tǒng)籌與規(guī)劃。</p><p>　　4.2.1 VMkernel網(wǎng)

76、絡(luò)</p><p>　　VMware 內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)，類型有Vmotion（遷移）、FT（容錯(cuò)）、MgT(管理)等前沿技術(shù)。</p><p>　　4.2.2 VMware HA</p><p>　　提供Vmotion技術(shù)，熱遷移虛擬機(jī)，實(shí)現(xiàn)無(wú)縫多物理機(jī)的遷移過(guò)度，在線遷移運(yùn)行中的虛擬機(jī)，用以改變其主機(jī)位置，最大特特性是“這個(gè)遷移過(guò)程中虛擬機(jī)應(yīng)用不會(huì)中斷”，也就說(shuō)在虛擬機(jī)不

77、停機(jī)的情況下將一臺(tái)虛擬機(jī)從一個(gè)esx服務(wù)器上遷移到應(yīng)外一臺(tái)服務(wù)器上，這樣可以非常方便的在不影響業(yè)務(wù)的前提下對(duì)esx主機(jī)進(jìn)行維護(hù)。</p><p>　　HA技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物理機(jī)監(jiān)聽(tīng)發(fā)生物理故障時(shí)，自動(dòng)遷移到健康的物理機(jī)上，保證業(yè)務(wù)的正常（內(nèi)存RAM信息會(huì)丟失）。</p><p>　　數(shù)據(jù)中心里，很重要的應(yīng)用經(jīng)常會(huì)使用雙機(jī)熱備技術(shù)，用于實(shí)現(xiàn)在一臺(tái)服務(wù)器出現(xiàn)故障的情況下，為保證業(yè)務(wù)的持續(xù)運(yùn)行，快

78、速切換到備用機(jī)器上。VMware HA即可實(shí)現(xiàn)該功能。</p><p>　　圖5-1 HA實(shí)現(xiàn)原理</p><p>　　4.2.3 VMware FT</p><p>　　VMware fault tolerance（FT）功能創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)設(shè)置可以提供連續(xù)性能力。FT建立在ESX/ESXi主機(jī)平臺(tái)。通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)一個(gè)完全相同的副本。</p>&

79、lt;p>　　通俗說(shuō)就是雙機(jī)熱備：2臺(tái)實(shí)體機(jī)，虛擬機(jī)映射2個(gè)鏡像，一個(gè)主活動(dòng)，另一個(gè)備用處于監(jiān)聽(tīng)狀態(tài)，主機(jī)是調(diào)用，備用的切換上去。RAM內(nèi)存信息都不會(huì)丟失。</p><p>　　FT提供了比HA更高的商業(yè)連續(xù)性級(jí)別。FT發(fā)生時(shí)，次要立刻被激活，所有關(guān)于虛擬機(jī)狀態(tài)的信息都會(huì)被完整的保留。存儲(chǔ)在內(nèi)存中的數(shù)據(jù)不需要被reloaded。</p><p>　　數(shù)據(jù)中心中，為保證數(shù)據(jù)正常運(yùn)行，經(jīng)

80、常使用故障轉(zhuǎn)移集群技術(shù)，部署起來(lái)難度很高。應(yīng)用VMware FT，很快即可部署一套完整的故障容錯(cuò)技術(shù)。管理起來(lái)更為方便。 </p><p>　　圖5-2 VMwareHA和DRS功能介紹</p><p><b>　　DRS</b></p><p>　　動(dòng)態(tài)資源分配。通過(guò)創(chuàng)建一個(gè)資源池，根據(jù)主機(jī)的負(fù)載自動(dòng)的分配CPU內(nèi)存等資源，保證業(yè)務(wù)的連續(xù)性。

81、</p><p>　　數(shù)據(jù)中心里，在特定的時(shí)間里，業(yè)務(wù)訪問(wèn)量很大，造成一臺(tái)服務(wù)器滿負(fù)荷，甚至宕機(jī)，雖然可以通過(guò)應(yīng)用負(fù)載均衡實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的分擔(dān)負(fù)載，但是無(wú)疑會(huì)加大硬件的投資。應(yīng)用DRS，可以再服務(wù)器負(fù)載特別大的情況下很給服務(wù)器更多的資源</p><p><b>　　4.2.5安全管理</b></p><p>　　與微軟活動(dòng)目錄進(jìn)行集成，通過(guò)活動(dòng)目錄授

82、予用戶管理權(quán)限，通過(guò)vCenter登陸后，主要用來(lái)管理虛擬機(jī)的建立，管理，資源調(diào)用等。</p><p>　　數(shù)據(jù)中心對(duì)于安全的需求特別高，不論是外部人員還是內(nèi)部人員都要給予相應(yīng)的權(quán)限。</p><p>　　4.2.6 VMware vCenter分布式交換機(jī)</p><p>　　Distributed vSwitch必須通過(guò)vCenter在數(shù)據(jù)中心級(jí)別定義的，橫跨多

83、臺(tái)ESX主機(jī)的超級(jí)交換機(jī)（只有Enterprise Plus版本支持），它把分布在多臺(tái)ESX主機(jī)的單一交換機(jī)邏輯上組成一個(gè)“大”交換機(jī)；原來(lái)每ESX標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)分別配置，現(xiàn)在vCenter Distributed vSwitch可在數(shù)據(jù)中心級(jí)別集中配置、管理。</p><p>　　第五章 vmware虛擬化實(shí)現(xiàn)過(guò)程</p><p><b>　　5.1系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)環(huán)境</b>

84、</p><p>　　5.1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)說(shuō)明</p><p>　　兩臺(tái)ESXi：用于運(yùn)行VMware虛擬機(jī) </p><p>　　一臺(tái)2003域控 ：DNS 活動(dòng)目錄</p><p>　　三臺(tái)2008：VMware vCenter，兩臺(tái)用于SQL雙機(jī)</p><p>　　一臺(tái)PC：VMware vSp

85、here Client：用于管理vCenter和ESXi</p><p>　　一臺(tái)EMC AX4光纖存儲(chǔ)：提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)</p><p>　　圖5-1 系統(tǒng)架構(gòu)圖</p><p>　　5.1.2 硬件選型</p><p>　　IBM 2005-B16光纖交換機(jī)一臺(tái)、EMC AX-4 光纖存儲(chǔ)一臺(tái) 、H3C S7506E核心交換機(jī)兩臺(tái)、H3C 2

86、900交換機(jī)、HP 580服務(wù)器5臺(tái)。</p><p>　　5.1.3 軟件選型</p><p>　　Windows server 2003 、 server 2008 、SQL 2008 、VMware軟件。</p><p>　　5.2 實(shí)驗(yàn)步驟說(shuō)明</p><p>　　5.2.1 活動(dòng)目錄的實(shí)現(xiàn)</p><p>　

87、　1．安裝windows 2003 server </p><p>　　2. 安裝活動(dòng)目錄，添加用戶</p><p><b>　　附圖：</b></p><p>　　圖5-2 2003活動(dòng)目錄用戶</p><p>　　安裝2003系統(tǒng)，添加活動(dòng)目錄用戶，活動(dòng)目錄用戶為vmware提供用戶認(rèn)證，企業(yè)應(yīng)用中，通常將多臺(tái)服

88、務(wù)器或客戶機(jī)加入域中，進(jìn)行統(tǒng)一的管理，給予服務(wù)器與客戶機(jī)相應(yīng)的權(quán)限，與vmware集成也是相同的原理。</p><p>　　5.2.2 FC-SAN存儲(chǔ)的實(shí)現(xiàn)</p><p>　　1 使用EMC Unisphere Storage System Initialization Wizard 初始化EMC存儲(chǔ)</p><p>　　2 登陸到EMC存儲(chǔ)控制臺(tái)</p

89、><p>　　3 注冊(cè)主機(jī)光纖序列號(hào)</p><p><b>　　4 創(chuàng)建Raid組</b></p><p><b>　　5 綁定LUN</b></p><p>　　6 創(chuàng)建存儲(chǔ)組，將LUN分配給主機(jī)</p><p>　　7 主機(jī)發(fā)現(xiàn)存儲(chǔ)并格式化文件系統(tǒng)</p>&

90、lt;p><b>　　附圖：</b></p><p>　　圖5-3 使用EMC初始化軟件初始化存儲(chǔ)的IP和密碼</p><p>　　圖5-4 EMC存儲(chǔ)web登陸界面，輸入用戶名和密碼</p><p>　　圖5-5 存儲(chǔ)主要頁(yè)面</p><p>　　從這里看以看到AX4-5F8這個(gè)存儲(chǔ)的主要信息，主要包含存儲(chǔ)，主

91、機(jī)，監(jiān)視這三個(gè)選項(xiàng)，在存儲(chǔ)里面可以查詢主機(jī)，創(chuàng)建raid組，綁定lun，創(chuàng)建存儲(chǔ)組，分配lun給主機(jī)。企業(yè)應(yīng)用中，通常拿多塊硬盤做raid 5,并且添加一塊全局熱備盤，這樣可以允許壞掉2塊硬盤，仍然可以保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。在vmware存儲(chǔ)中即可通過(guò)這樣的設(shè)置來(lái)實(shí)現(xiàn)安全的存儲(chǔ)。</p><p>　　圖5-6在存儲(chǔ)上發(fā)現(xiàn)主機(jī)</p><p>　　將各個(gè)主機(jī)的光纖網(wǎng)卡連接到光纖交換機(jī)，存儲(chǔ)的控

92、制器通過(guò)光纖也連接到光纖交換機(jī)，默認(rèn)情況下，所有主機(jī)都在一個(gè)zone里面，都可以發(fā)現(xiàn)，識(shí)別信息為各個(gè)光纖網(wǎng)卡的WWN號(hào)。WWN為world wide number，類似于mac地址，唯一的編號(hào)。光纖存儲(chǔ)等都是通過(guò)WWN來(lái)識(shí)別主機(jī)并且分配存儲(chǔ)空間的。在windows下可以安裝軟件包，運(yùn)行fcinfo來(lái)查看WWN號(hào)。</p><p>　　圖5-7 注冊(cè)主機(jī)WWN</p><p>　　注冊(cè)后的主

93、機(jī)即可分配存儲(chǔ)空間</p><p>　　圖5-8創(chuàng)建raid5組，并創(chuàng)建lun0，其中包含6塊SAS硬盤</p><p>　　圖5-9 創(chuàng)建存儲(chǔ)組，將主機(jī)添加到相應(yīng)的存儲(chǔ)組</p><p>　　圖 5-10 將相應(yīng)的lun分配給主機(jī)</p><p>　　分配lun給主機(jī)后，主機(jī)即可識(shí)別存儲(chǔ)。例如windows下通過(guò)管理，查看磁盤管理，會(huì)發(fā)現(xiàn)多

94、一個(gè)磁盤1，格式化后即可使用。VMware下，通過(guò)存儲(chǔ)即可查看。</p><p>　　5.2.3 SQL雙機(jī)熱備實(shí)現(xiàn)</p><p>　　1．安裝2008服務(wù)器，加入域</p><p>　　2. 安裝故障轉(zhuǎn)移集群</p><p>　　3. 配置SQL雙機(jī)集群，包含服務(wù)，節(jié)點(diǎn)，存儲(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　4.

95、 連接數(shù)據(jù)庫(kù)并測(cè)試</p><p><b>　　附圖：</b></p><p>　　圖5-11 將2008主機(jī)加入windows域</p><p>　　微軟雙機(jī)SQL數(shù)據(jù)在應(yīng)用中，SQl宿主，即服務(wù)器必須加入域中。</p><p>　　圖5-12 windows下SQL故障轉(zhuǎn)移集群應(yīng)用</p><p

96、>　　在添加功能中添加故障轉(zhuǎn)移集群，按照向?qū)?chuàng)建SQL集群，包含IP，共享仲裁磁盤，共享數(shù)據(jù)磁盤，集群IP，SQL服務(wù)等。SQL雙機(jī)未整個(gè)數(shù)據(jù)中心虛擬化環(huán)境的管理提供信息的存儲(chǔ)。若在但數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境中，如果這個(gè)虛擬化架構(gòu)信息崩潰，即數(shù)據(jù)庫(kù)崩潰，那么整個(gè)架構(gòu)都會(huì)崩潰，所有加入到vCenter虛擬化的主機(jī)信息都會(huì)丟失，所以數(shù)據(jù)庫(kù)方面特別重要，要為數(shù)據(jù)庫(kù)做雙機(jī)。保證數(shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p>　　圖5-13

97、集群的磁盤</p><p>　　其中Q盤為仲裁盤，R盤為數(shù)據(jù)盤。</p><p>　　圖5-14 連接到SQL數(shù)據(jù)庫(kù)</p><p>　　5.2.4 VMware虛擬化軟件的安裝</p><p>　　1. 安裝2臺(tái)ESXi，配置網(wǎng)絡(luò)和dns</p><p>　　2. 在2008上安裝vCenter，用vCenter連

98、接SQL數(shù)據(jù)庫(kù)</p><p>　　3. 在普通PC機(jī)上安裝vSphere Client</p><p>　　4. 用vSphere Client 連接2臺(tái)ESXi并添加光纖存儲(chǔ)</p><p><b>　　附圖：</b></p><p>　　圖 5-15 安裝vmware ESXi</p><p&g

99、t;　　ESXi是構(gòu)成虛擬化最重要的組成部分，虛擬機(jī)都是運(yùn)行在ESXi上的。在企業(yè)數(shù)據(jù)中心中，多臺(tái)服務(wù)器都是安裝ESXi系統(tǒng)的，將ESXi系統(tǒng)做為虛擬機(jī)宿主。一臺(tái)ESXi可以運(yùn)行多臺(tái)虛擬機(jī)。</p><p>　　圖5-16 配置ESXi系統(tǒng)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境</p><p>　　圖5-17 安裝vCenter</p><p>　　vCenter是企業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化環(huán)境中

100、比較重要的組成部分。它收集每個(gè)ESXi系統(tǒng)的信息，對(duì)ESXi進(jìn)行統(tǒng)一的管理，將每個(gè)ESXi串聯(lián)成一個(gè)整體，在這個(gè)整體中可以做遷移，熱備，容錯(cuò)等。</p><p>　　圖 5-18 使用VMware vSphere Client 管理vCenter或者ESXi</p><p>　　VMware vSphere Client是企業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化環(huán)境中的管理工具，通過(guò)這個(gè)工具能夠有效的管理整個(gè)數(shù)

101、據(jù)中心，企業(yè)數(shù)據(jù)中心的管理員通過(guò)這個(gè)工具可以管理這個(gè)虛擬化環(huán)境中的所有虛擬機(jī)，存儲(chǔ)等所有資源。如若某臺(tái)虛擬機(jī)出現(xiàn)故障，可以通過(guò)這個(gè)工具快速定位，并快速做出相應(yīng)的措施。</p><p>　　5.2.5 VMware虛擬化各項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)</p><p><b>　　1.管理主界面</b></p><p><b>　　2.拓?fù)溆成?lt;/b

102、></p><p><b>　　3.用戶認(rèn)證</b></p><p><b>　　4.內(nèi)置交換機(jī)</b></p><p><b>　　5.虛擬化遷移</b></p><p><b>　　6.快照備份</b></p><p>&

103、lt;b>　　7.HA</b></p><p><b>　　8.DRS</b></p><p><b>　　9.FT</b></p><p><b>　　附圖：</b></p><p>　　圖5-19 vCenter主頁(yè)面</p><p&g

104、t;　　圖5-20 映射視圖</p><p>　　通過(guò)映射視圖，可以方便的看到虛擬化環(huán)境中運(yùn)行的虛擬機(jī)，虛擬機(jī)使用的存儲(chǔ)資源，虛擬機(jī)工作在哪臺(tái)ESXi服務(wù)器上。為企業(yè)數(shù)據(jù)中的管理員提供了極為方便的管理視圖。</p><p>　　圖5-21 vmware集成windows活動(dòng)目錄認(rèn)證</p><p>　　VMware通過(guò)與windows活動(dòng)目錄集成，能夠有效的進(jìn)行安全

105、認(rèn)證。企業(yè)數(shù)據(jù)中心中，經(jīng)常應(yīng)用到windows活動(dòng)目錄做統(tǒng)一資源的管理，統(tǒng)一用戶認(rèn)證，VMware則與windows活動(dòng)目錄進(jìn)行了集成，方便了企業(yè)數(shù)據(jù)中心管理員對(duì)資源的控制及安全認(rèn)證。企業(yè)數(shù)據(jù)中心中，每個(gè)部門可能都會(huì)有自己的虛擬機(jī)服務(wù)器，但是出于安全的考慮，該部門職能使用該部門的虛擬機(jī)服務(wù)器，不能使用其他部門的虛擬機(jī)服務(wù)器。通過(guò)對(duì)虛擬機(jī)服務(wù)器的權(quán)限授予，通過(guò)VMware vSphere Client登陸時(shí)，各個(gè)部門只能訪問(wèn)自己的服務(wù)器。

106、</p><p>　　圖5-22將虛擬機(jī)內(nèi)的網(wǎng)卡橋接到物理機(jī)服務(wù)器的真實(shí)網(wǎng)卡上</p><p>　　圖5-23 實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)遷移</p><p>　　選擇遷移，可以遷移存儲(chǔ)和虛擬機(jī)，包括在線遷移（虛擬機(jī)不關(guān)機(jī)）和關(guān)機(jī)遷移。企業(yè)數(shù)據(jù)中心中，服務(wù)器數(shù)目很多，經(jīng)常要進(jìn)行硬件的維護(hù)，必須關(guān)機(jī)更換硬件等情況。然而在這臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行的虛擬機(jī)正在對(duì)外提供服務(wù)，不能停機(jī)。這種情況下，

107、可以通過(guò)虛擬機(jī)的在線遷移，將虛擬機(jī)轉(zhuǎn)移到其他可用的服務(wù)器，虛擬機(jī)上的應(yīng)用仍然在運(yùn)行，保證業(yè)務(wù)的不中斷。</p><p>　　圖5-24 執(zhí)行快照進(jìn)行快速備份</p><p>　　通過(guò)快照功能，可以對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行快速備份，當(dāng)虛擬機(jī)因?yàn)楦鱾€(gè)方面的原因突然崩潰時(shí)，可以快照進(jìn)行快速恢復(fù)。大型企業(yè)數(shù)據(jù)中心中，沒(méi)有應(yīng)用虛擬化，所有業(yè)務(wù)都是跑在物理機(jī)上，一旦系統(tǒng)崩潰，可能需要很久才能使應(yīng)用恢復(fù)（聯(lián)系服務(wù)器

108、廠商，存儲(chǔ)廠商，軟件廠商等）。然而應(yīng)用虛擬化的快照技術(shù)，幾步就可以快速恢復(fù)應(yīng)用。為企業(yè)數(shù)據(jù)中心節(jié)省了大量的時(shí)間，減少了不必要的損失。</p><p>　　圖5-25 HA和DRS</p><p>　　HA是在VMware虛擬化中做雙機(jī)熱備。雙機(jī)熱備技術(shù)是因?yàn)闃O為常用，一般在有重要的數(shù)據(jù)應(yīng)用中都會(huì)使用雙機(jī)技術(shù)。正常情況下，業(yè)務(wù)跑在一臺(tái)服務(wù)器上，一臺(tái)業(yè)務(wù)運(yùn)行的服務(wù)器故障，則通過(guò)雙機(jī)技術(shù)可以快速

109、切換到另外一臺(tái)服務(wù)器上。保證業(yè)務(wù)持續(xù)不停的運(yùn)行。使用雙機(jī)需要投入大量的資金，包括軟件，硬件的投入。而使用虛擬化技術(shù)，即可節(jié)省大量的資金。當(dāng)然，虛擬化環(huán)境中使用雙機(jī)技術(shù)需要在低負(fù)載的情況下使用。搞負(fù)載的情況下使用虛擬化技術(shù)反而影響其性能。使用VMware虛擬化按照向?qū)Ъ纯刹渴鹨惶淄暾奶摂M化系統(tǒng)。</p><p>　　DRS，動(dòng)態(tài)資源分配。企業(yè)數(shù)據(jù)中心中，經(jīng)常有服務(wù)器在不同的時(shí)間出現(xiàn)不同的負(fù)載，有的時(shí)候可能是上午訪

110、問(wèn)的人多，有的時(shí)候是下午，有的時(shí)候是晚上訪問(wèn)的人多，負(fù)載情況不一樣。通過(guò)使用DRS，首先劃定一個(gè)資源池，包含CPU資源，內(nèi)存資源等。虛擬機(jī)應(yīng)用服務(wù)器按照自身的負(fù)載情況，當(dāng)負(fù)荷滿或者負(fù)荷較大的情況，自動(dòng)從資源池中索取資源，使自己能夠正常的運(yùn)行服務(wù)。</p><p><b>　　圖5-26 容錯(cuò)</b></p><p>　　企業(yè)數(shù)據(jù)中心中，容錯(cuò)提供了更高級(jí)別的災(zāi)難恢復(fù)，可

111、以算是雙機(jī)熱備（HA）的擴(kuò)展。正常運(yùn)行業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，另外一臺(tái)虛擬機(jī)會(huì)立刻接管，當(dāng)接管的這臺(tái)虛擬機(jī)也出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，又會(huì)有新的虛擬機(jī)繼續(xù)接管。從而保證業(yè)務(wù)的正常運(yùn)行。</p><p><b>　　第六章 總結(jié)</b></p><p>　　6.1虛擬化對(duì)企業(yè)數(shù)據(jù)中心的影響</p><p>　　部署虛擬化環(huán)境，具有很多優(yōu)勢(shì)：</p>

112、;<p>　　1.幫助企業(yè)數(shù)據(jù)中心整合服務(wù)器平臺(tái)，減少硬件占用空間。減少硬件部署和維護(hù)成本</p><p>　　2.幫助企業(yè)數(shù)據(jù)中心提高服務(wù)器資源利用率，提高業(yè)務(wù)可靠性。</p><p>　　3.幫助企業(yè)數(shù)據(jù)中心改善管理靈活性，宕機(jī)等災(zāi)難情況下減少恢復(fù)時(shí)間，降低冗余度的前提下提高可用性</p><p>　　4.降低運(yùn)營(yíng)和維護(hù)成本，包括數(shù)據(jù)中心空間、機(jī)柜

113、、網(wǎng)線，耗電量，冷氣空調(diào)和人力成本等。</p><p>　　5.加快新服務(wù)器和應(yīng)用的部署，大大降低服務(wù)器重建和應(yīng)用加載時(shí)間。</p><p>　　所以，加快企業(yè)數(shù)據(jù)中心虛擬化建設(shè)，為數(shù)據(jù)中心節(jié)省大量的人力、物力、時(shí)間與資金等。</p><p>　　6.2 虛擬化設(shè)計(jì)對(duì)學(xué)習(xí)的影響</p><p>　　通過(guò)本次虛擬化畢業(yè)設(shè)計(jì)，獲益頗多。企業(yè)數(shù)據(jù)中

114、心結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不談物理硬件層次，在網(wǎng)絡(luò)層，主機(jī)層，存儲(chǔ)層，應(yīng)用層。每層的設(shè)計(jì)與部署都需要考慮到各個(gè)方面。在虛擬化應(yīng)用環(huán)境中，涉及到了網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)、存儲(chǔ)、應(yīng)用。涉及的知識(shí)點(diǎn)眾多，而每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都要去仔細(xì)的研究。服務(wù)器技術(shù)，IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，微軟技術(shù)，數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，VMware虛擬化技術(shù)，存儲(chǔ)技術(shù)，集群技術(shù)等，涵蓋了大部分IT技術(shù)。構(gòu)成了企業(yè)數(shù)據(jù)中心最為核心的技術(shù)。本次虛擬化設(shè)計(jì)，讓我掌握了大量的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)。為今后的學(xué)習(xí)與工作提供了更大的成長(zhǎng)空間。<