淺析服務(wù)器虛擬化在企業(yè)中的應(yīng)用

1、<p>　　淺析服務(wù)器虛擬化在企業(yè)中的應(yīng)用</p><p>　　[摘 要]隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，服務(wù)器虛擬化技術(shù)已經(jīng)被越來(lái)越多的企業(yè)所采用。利用虛擬化技術(shù)將陳舊設(shè)備整合成一全新資源池，不但能提高資源的利用率，解決舊設(shè)備性能瓶頸問(wèn)題；也能很好的解決新、舊硬件資源兼容性問(wèn)題。文章指出了企業(yè)中服務(wù)器虛擬化部署的優(yōu)劣勢(shì)，介紹了主要的虛擬化產(chǎn)品，為企業(yè)信息化建設(shè)中關(guān)于服務(wù)器虛擬化部署方面提供了參考。 </p

2、><p>　　[關(guān)鍵詞]服務(wù)器 虛擬化 軟件 安全風(fēng)險(xiǎn) </p><p>　　中圖分類(lèi)號(hào)：F832.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）36-0243-02 </p><p>　　一、服務(wù)器虛擬化的定義 </p><p>　　服務(wù)器虛擬化是指將服務(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

3、，我們不再受限于物理上的界限，而是讓CPU、內(nèi)存、磁盤(pán)、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。作為一種主流應(yīng)用技術(shù)，越來(lái)越多的組織機(jī)構(gòu)都已經(jīng)或者正在實(shí)施服務(wù)器虛擬化，它可以通過(guò)提高資源利用率，節(jié)省企業(yè)在應(yīng)用部署時(shí)硬件等方面的投資，對(duì)現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施無(wú)需重大變更就可以提高IT響應(yīng)速度和靈活性。 </p><p>　　二、服務(wù)器虛擬化技

4、術(shù)的優(yōu)勢(shì) </p><p>　　1. 降低了硬件采購(gòu)成本，提高硬件資源使用效率 </p><p>　　虛擬化可降低物理服務(wù)器利用率低下帶來(lái)的成本開(kāi)銷(xiāo)。當(dāng)前大多數(shù)的企業(yè)，在部署應(yīng)用采購(gòu)服務(wù)器時(shí)，都得考慮未來(lái)3-5年因業(yè)務(wù)擴(kuò)展對(duì)資源的需求。換句話說(shuō)，我們的應(yīng)用程序現(xiàn)在可能使用5%的資源，但所配備的服務(wù)器可以滿足幾年后使用50%資源的需求。這就意味著今天你在為明天需要的資源掏錢(qián)；我們知道，隨著科

5、技的發(fā)展，硬件資源的成本只會(huì)越來(lái)越便宜，所以這種過(guò)剩的資源都被白白浪費(fèi)掉。一臺(tái)物理機(jī)器上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)可以充分利用這額外的資源，從而大大提高現(xiàn)有資源利用率。 </p><p>　　2.提高系統(tǒng)的可靠性 </p><p>　　業(yè)務(wù)持續(xù)性對(duì)系統(tǒng)可靠性提出了更高要求，服務(wù)器虛擬化技術(shù)強(qiáng)大的容錯(cuò)、災(zāi)備、快速恢復(fù)特性，可以大大提高系統(tǒng)可靠性。 </p><p><b&g

6、t;　　3.動(dòng)態(tài)資源調(diào)配 </b></p><p>　　服務(wù)器虛擬化可以實(shí)時(shí)自動(dòng)平衡工作負(fù)載。通過(guò)實(shí)時(shí)遷移功能，資源調(diào)配工具可以將運(yùn)行中的虛擬機(jī)在線遷移至擁有更多資源的其他服務(wù)器上，或者靈活調(diào)整其他虛擬機(jī)，從而匹配工作負(fù)載，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)和資源最優(yōu)化。 </p><p>　　4. 降低系統(tǒng)管理成本 </p><p>　　物理機(jī)器上運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)還可以減少物理服

7、務(wù)器在數(shù)據(jù)中心所占的面積。另外物理服務(wù)器數(shù)量減少意味著，可以減少機(jī)架空間、降低能源消耗和利于散熱，大大減少后期管理成本。 </p><p>　　5.節(jié)約了軟件許可費(fèi)用 </p><p>　　通過(guò)在一臺(tái)物理服務(wù)器上虛擬多個(gè)虛擬機(jī)，在不同的虛擬機(jī)上部署不同的應(yīng)用，減少系統(tǒng)相關(guān)軟件的許可費(fèi)用。 </p><p>　　三、服務(wù)器虛擬化有利于推動(dòng)企業(yè)信息化建設(shè) </p&

8、gt;<p>　　1.優(yōu)化已被新系統(tǒng)替代的舊應(yīng)用 </p><p>　　隨著業(yè)務(wù)不斷發(fā)展，一些舊的應(yīng)用系統(tǒng)已不再適用，但因異構(gòu)系統(tǒng)導(dǎo)致新舊系統(tǒng)的數(shù)據(jù)無(wú)法很好整合，舊的系統(tǒng)需要維持在線以供史查閱。對(duì)于這樣的情況，由于對(duì)服務(wù)能力要求的大幅降低，繼續(xù)保持舊系統(tǒng)運(yùn)行會(huì)造成一定的資源浪費(fèi)，此時(shí)便可以將其虛擬化，整合多個(gè)業(yè)務(wù)到一個(gè)物理服務(wù)器中集中運(yùn)行，從而提高資源利用率。 </p><p&g

9、t;　　2.通過(guò)虛擬化完成無(wú)法兼容的舊系統(tǒng)遷移 </p><p>　　一些應(yīng)用系統(tǒng)也許會(huì)持續(xù)使用多年，硬件設(shè)備隨時(shí)間推移逐漸老化，由于廠商服務(wù)及備件問(wèn)題，后期維護(hù)成本增大以致無(wú)法維持；而隨著硬件技術(shù)的發(fā)展和操作系統(tǒng)更新，新的服務(wù)器可能因兼容性而無(wú)法使用。為解決這一矛盾，利用虛擬化軟件的兼容性，將新服務(wù)器虛擬化，模擬原運(yùn)行環(huán)境，部署舊系統(tǒng)和應(yīng)用，使之得以延續(xù)生命周期。 </p><p>　　

10、3.硬件資源升級(jí)，整合舊系統(tǒng) </p><p>　　每個(gè)系統(tǒng)對(duì)服務(wù)器性能都有一定要求，而隨著技術(shù)的發(fā)展，新硬件的計(jì)算能力大幅提高，遠(yuǎn)超出舊系統(tǒng)的需求，如果在更新服務(wù)器時(shí)，同時(shí)利用虛擬化將多個(gè)舊系統(tǒng)裝入一個(gè)物理服務(wù)器中，通過(guò)合理調(diào)配虛擬機(jī)資源，可以保證在節(jié)省空間、節(jié)約電力，節(jié)約投資的同時(shí)又滿足多系統(tǒng)并存對(duì)資源的需求。 </p><p>　　4.軟件開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境 </p>&l

11、t;p>　　通過(guò)服務(wù)器虛擬化，可以較低的成本快速創(chuàng)建和復(fù)制特定類(lèi)型的軟硬件環(huán)境，用于軟件開(kāi)發(fā)和測(cè)試。同時(shí)虛擬機(jī)的快照和快速恢復(fù)特性也非常適合于此類(lèi)環(huán)境的工作要求。 </p><p>　　5.提高服務(wù)的安全性 </p><p>　　通過(guò)服務(wù)器虛擬化，將相同類(lèi)型的一組服務(wù)，根據(jù)不同的服務(wù)對(duì)象或業(yè)務(wù)需要，部署同一物理主機(jī)的在不同的虛擬機(jī)中，使服務(wù)之間相互隔離，互不影響，從而提高服務(wù)的可靠性

12、和安全性。 </p><p>　　四、服務(wù)器虛擬化的主要廠商和產(chǎn)品 </p><p>　　1. VMware </p><p>　　VMware的虛擬化產(chǎn)品包括vSphere等一系列數(shù)據(jù)中心虛擬化產(chǎn)品以及vCenter等一系列應(yīng)用程序和基礎(chǔ)架構(gòu)管理工具，可以幫助企業(yè)以一種漸進(jìn)的、非破壞性的方式實(shí)現(xiàn)云計(jì)算，獲得高效、靈活、可靠的“IT即服務(wù)”。其中的vSphere是業(yè)

13、界首款云操作系統(tǒng)，能夠聚合和全面管理大型基礎(chǔ)架構(gòu)資源池，包括處理器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等，使其成為一種無(wú)縫、靈活、動(dòng)態(tài)的操作環(huán)境。無(wú)論是企業(yè)當(dāng)前的應(yīng)用還是下一代的應(yīng)用，都能在vSphere之上更高效地運(yùn)行并確保服務(wù)水平。而vCenter能夠幫助客戶大幅度提高數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行效率，獲得更強(qiáng)的控制服務(wù)水平和更高的靈活性。 </p><p>　　2. Citrix </p><p>　　Citrix Xe

14、nServer：一種開(kāi)放的、功能強(qiáng)大的服務(wù)器虛擬化系統(tǒng)，可將靜態(tài)的、復(fù)雜的數(shù)據(jù)中心環(huán)境轉(zhuǎn)變成更為動(dòng)態(tài)的、更易于管理的服務(wù)器工作負(fù)載交付中心，從而大大降低數(shù)據(jù)中心的運(yùn)營(yíng)成本?；陂_(kāi)源Xen系統(tǒng)管理程序，XenServer提供了安全的、成熟的服務(wù)器虛擬化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了接近裸機(jī)的性能。除了思杰交付中心，思杰還提供云中心（Citrix Cloud Center ，C3），C3旨在為云提供商提供一整套業(yè)務(wù)交付基礎(chǔ)架構(gòu)構(gòu)件，幫助其能托管、管理和交付基

15、于云的計(jì)算服務(wù)。 　　3. KVM與Xen </p><p>　　如果選擇開(kāi)源虛擬化系統(tǒng)，有兩種免費(fèi)的開(kāi)源管理程序可選：KVM和Xen?，F(xiàn)如今，Xen已經(jīng)沒(méi)落，KVM正風(fēng)生水起。兩者都深深依賴(lài)于Linux。但是Xen在早期是不受Linux內(nèi)核支持的，要實(shí)現(xiàn)hypervisor功能，IT管理員需要把開(kāi)源Xen作為主流內(nèi)核的補(bǔ)丁來(lái)安裝，甚至安裝后不能對(duì)內(nèi)核做升級(jí)，否則會(huì)破壞Xen的功能。難與Linux內(nèi)核集成的這個(gè)

16、缺陷導(dǎo)致后來(lái)者KVM一出現(xiàn)就備受關(guān)注。而之前支持Xen的廠商也在改變風(fēng)向。業(yè)內(nèi)知名Linux廠商紅帽在Red Hat Enterprise Linux（RHEL）5時(shí)還采用的是Xen hypervisor，在RHEL 6中就移除了所有Xen相關(guān)組件，只用KVM，并且提供Xen到KVM虛擬機(jī)遷移工具。另一家Linux廠商Ubuntu則明確表示選擇KVM作為其hypervisor，IBM和紅帽，聯(lián)合惠普和英特爾一起，成立了開(kāi)放虛擬化聯(lián)盟（O

17、pen Virtualization Alliance），一起聲明要提升KVM的形象，加速KVM投入市場(chǎng)的速度。 </p><p>　　五、服務(wù)器虛擬化的弊端 </p><p>　　1.服務(wù)器虛擬化帶來(lái)性能的降低 </p><p>　　服務(wù)器的虛擬化，在最大化服務(wù)器使用效率的同時(shí)，也帶來(lái)了性能損耗。虛擬化的應(yīng)用程序運(yùn)行效率差異很大，有的能夠做到接近原始物理環(huán)境下運(yùn)行

18、的效率，有的則低劣到終端用戶所難以接受的程度。譬如大數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)或者需要占用大量的I/O和內(nèi)存資源的應(yīng)用，并不適合實(shí)施虛擬化技術(shù)。 </p><p>　　2.可靠性、可服務(wù)性和可用性方面的安全風(fēng)險(xiǎn) </p><p>　?。?）虛擬機(jī)之間通信帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn) </p><p>　　物理服務(wù)器和虛擬機(jī)之間的剪貼板技術(shù)允許數(shù)據(jù)在虛擬機(jī)和主機(jī)之間方便地傳輸，容易造成惡意程序在系統(tǒng)

19、之間傳輸，存在很大的安全隱患。 </p><p>　?。?）“虛擬機(jī)逃逸”帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn) </p><p>　　虛擬機(jī)逃逸技術(shù)是在虛擬機(jī)分享主機(jī)資源的前提下，借助技術(shù)的限制和虛擬化軟件自身的bug突破底層隔離，利用宿主機(jī)的一種技術(shù)。理想情況下，一個(gè)應(yīng)用程序運(yùn)行在某個(gè)虛擬機(jī)中，應(yīng)該無(wú)法影響其他虛擬機(jī)。但是，在某種特定條件下理想狀態(tài)被打破，虛擬機(jī)里運(yùn)行的應(yīng)用程序會(huì)繞過(guò)底層，利用宿主機(jī)，由于宿主機(jī)

20、的特權(quán)地位，虛擬機(jī)逃逸導(dǎo)致的結(jié)果是整個(gè)虛擬化安全模型完全崩潰。 </p><p>　　（3）宿主機(jī)對(duì)虛擬機(jī)控制帶來(lái)安全風(fēng)險(xiǎn) </p><p>　　在服務(wù)器虛擬化中，宿主機(jī)可以對(duì)虛擬機(jī)進(jìn)行控制，包括虛擬機(jī)的配置、更改及通信等重要操作；在宿主機(jī)遭到攻擊或出現(xiàn)管理問(wèn)題時(shí)，容易造成運(yùn)行其上的所有虛擬機(jī)出現(xiàn)大面積故障。 </p><p>　?。?）虛擬機(jī)間的連接可能導(dǎo)致安全風(fēng)

21、險(xiǎn) </p><p>　　如果虛擬系統(tǒng)使用了“虛擬Hub”或者“虛擬交換”來(lái)將所有虛擬機(jī)進(jìn)行連接，那么虛擬機(jī)之間就可以進(jìn)行相互窺探從而出現(xiàn)安全漏洞產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。 </p><p>　　六、服務(wù)器虛擬化實(shí)施 </p><p>　　虛擬化技術(shù)是高效得使用物理服務(wù)器一種方法?？烧显蟹?wù)器，節(jié)省場(chǎng)地和資金。但實(shí)施服務(wù)器虛擬化技術(shù)的方法有多種，不一定都適合。 </p&g

22、t;<p>　　企業(yè)的服務(wù)器虛擬化的實(shí)施，首先要對(duì)企業(yè)現(xiàn)有資源進(jìn)行梳理、評(píng)估，然后提交可行性報(bào)告，取得公司領(lǐng)導(dǎo)層的支持。最后具體實(shí)施時(shí)還要結(jié)合公司的實(shí)際情況，進(jìn)行綜合評(píng)判。這里列舉兩種常用的方式以供參考： </p><p>　　其中一種方式是：選擇成熟的集成商來(lái)為自己服務(wù)，進(jìn)行一體化的方案實(shí)施。這種方式一般交由具備豐富虛擬化經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)來(lái)代理負(fù)責(zé)，其優(yōu)點(diǎn)是省心省力，能夠一步到位，項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)低，可靠性

23、強(qiáng)。缺點(diǎn)則是實(shí)施費(fèi)用較高。 </p><p>　　另外一種方式是：由己方人員，自行整合資源，根據(jù)需求整理，分階段自行實(shí)施。相較于前一種方式，此方式需要自身?yè)碛杏休^強(qiáng)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)，操作比較繁瑣，費(fèi)心費(fèi)力。但優(yōu)點(diǎn)是在實(shí)施費(fèi)用上可減少大筆的投入。 </p><p>　　無(wú)論選擇哪種方式，都要確保其選擇能夠滿足當(dāng)前需求和將來(lái)的潛在要求。并確保虛擬化技術(shù)能適應(yīng)新的環(huán)境，且能夠促進(jìn)公司的發(fā)展和進(jìn)步。 &

24、lt;/p><p><b>　　結(jié)束語(yǔ) </b></p><p>　　總之，服務(wù)器虛擬化技術(shù)的實(shí)施打破了傳統(tǒng)服務(wù)器系統(tǒng)的架構(gòu)，在減少系統(tǒng)管理員管理維護(hù)工作量的同時(shí)，也為系統(tǒng)安全帶來(lái)了新的風(fēng)險(xiǎn)和威脅。但我們始終相信，隨著IT新技術(shù)的發(fā)展，存在的這些問(wèn)題都將得到解決。在未來(lái)，服務(wù)器虛擬化會(huì)為信息化建設(shè)帶來(lái)更大的效益，具有更高的安全性能。 </p><p&g

25、t;<b>　　參考文獻(xiàn) </b></p><p>　　[1] 張軍峰.企業(yè)服務(wù)器虛擬化應(yīng)用平臺(tái)搭建及應(yīng)用研究.中國(guó)科技信息，2009（23）. </p><p>　　[2] 伍班權(quán).虛擬化技術(shù)及其發(fā)展[J].辦公自動(dòng)化，2007，（12）. </p><p>　　[3] 易濤.云計(jì)算虛擬化安全技術(shù)研究.[J].信息安全與通信保密，2012（5