机房管理中虚拟机技术的应用

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摘要：随着信息时代的来临，企业发展所涉及的各类信息呈现迅猛增长的趋势，信息总量日趋庞大，企业管理的自动化、标准化、网络化由最初的单一领域，逐渐变成了覆盖式管理。为了有效地管理好计算机机房，提高机房的使用效率，延长机房设备的使用寿命，更好地服务于工作，重视加强机房的网络维护与管理，是必须面对的紧迫问题，而用采用VMware虚拟机技术，则是解决该问题的有效途径。

关键词：虚拟机技术；机房维护和管理
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）09-2246-03
虚拟化环境需要多种技术的协调配合：服务器和操作系统的虚拟化、存储虚拟化、以及系统管理、资源管理和软件提交，它与非虚拟化具有相同的应用环境。
虚拟化就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，以打破物理结构之间的壁垒，完全实现资源的自动化分配，虚拟化技术就是实现它的理想工具。
通过Vmware虚拟机软件，在一台物理计算机上模拟出多台虚拟的计算机，每台虚拟机都可以安装多个版本操作系统，这些系统之间可以相互访问和对话，并且每个操作系统都可以分区，安装应用软件；进行服务器的各种配置，绝对不会对真实硬盘的数据产生任何影响，同时也可以把虚拟机连成局域网操作使用非常方便。
虚拟化管理程序就是以动态方式，分配管理服务器及计算机上的所有资源，相当于在同一台计算机上模拟使用多台虚拟机上的资源，并且这些虚拟机之间能够共享所有数据及应用，就像是一台计算机上运行多个应用程序一样来回切换十分便捷。实现了计算机机房的优化管理，确保计算机系统安全、稳定运行。
1 分析问题
在企业机房日常维护和管理中，主要包括计算机及网络硬件维护、网络及服务器维护和管理、应用软件及客户端的维护和管理以及保障网络秩序正常运行。
伴随着计算机机房使用频率及使用年限增加，计算机的各类电子设备元件本身会逐渐出现一系列问题，为保证服务器及网络正常运行，需要维护人员经常监控服务器系统及网络的运行状况，并对服务器硬件及系统进行维护和保养工作，发生故障及时解决，保证服务器及网络的正常运行。因此提高企业各专业使用网络及计算机的速度及效率，减轻服务器维护工作强度， 是机房网络维护与管理必须面对的紧迫问题。
传统服务器维护管理中存在以下一些弊端：
1）硬件维护成本较高
计算机机房日常运转中数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调和人力，以及计算机的各类硬件设备经过一段时间使用，产生老化，接触不良或是达到使用寿命出现自然损坏的情况，这些所需要运营和维护成本相当大。如果将系统和应用迁移到新服务器上，硬件和系统存在兼容问题成本会更高，相对于硬件维护工作更为频繁。
2）缺乏可控制性
在机房管理工作中需要对服务器，安装操作系统及应用软件并进行系统配置。因为机房中的每台服务器的作用不同，根据需要就要装有不同的版本的操作系统，然后进行操作系统的补丁安装、杀毒软件升级和防火墙的更新。最后再进行应用软件的安装，每个应用软件安装好以后，都要观察是否正常运行，确认无误再安装其他软件。安装好所有应用软件还需要对操作系统进行一系列优化，安装的好坏直接关系到整个机房在以后的使用中是否顺利，机房管理人员的维护工作能否顺利开展。
机房服务器需要定期对操作系统和应用软件调试、升级、数据同步，为确保网络安全，服务器群还需定期进行查毒、杀毒，对系统漏洞打安全补丁，采取各种有效措施防止黑客的破坏、攻击，更新病毒库，监测局域网不安全因素（病毒，黑客等），监测客户端的计算机使用状态、监测网络流量，监督网络秩序，并需要维护人员及时解决出现的各类问题。例如：需要在机房安装windows xp操作系统，还需要安装Auto cad 、adobe photoshop办公等专用软件，除此之外，还要能够在windows 2003、windows 2008等不同系统环境下做一些服务器配置。因此要在机房服务器上安装各种版本操作系统与多种应用软件，并且在不同的操作环境进行配置。这些在机房服务器维护中，手动完成任务方面需花费大量的时间和资源。
3）管理操作不灵活
企业服务器日常运转需要对大量数据及应用进行操作和管理。例如：邮箱服务器用户帐户的建立、增加、暂停、注销管理及用户授权、设置网络调试和协议配置等管理设置。企业所有客户端IP地址及宽带设置、分配，以及分段控制网络的用户权限，还需要随时对新用户连接入网络的计算机，进行服务器与客户端数据设置调整。经常要进行数据分配、设置、统计，需要应对大量基础数据的处理和操作，这些无疑是对计算机房维护和管理工作的巨大挑战。
遇到突发事件如停电、更换UPS电池、系统维护和升级或者扩容时候停机造成应用中断，都需要技术维护人员及时重启全部服务器及应用软件，以保证生产部门正常使用和网络的正常运转，因此非常需要灵活、快速、便捷、高效的方式来进行维护和管理。
4）兼容性差
由于计算机机房为各专业提供应用平台，因而软件需求繁多，安装的软件多样化，经常会测试安装各种前端应用软件在windows xp、win7下的兼容性，例如：pccad、pkpm、cad各个版本、天正、邮箱、通讯软件它们在windows xp、win7的32、64位系统运行环境可否兼容。那些应用软件兼容那种操作系统，如何运行，注意事项、配置等都需要在各种环境下进行大量的测试。计算机技术发展日新月异，机房管理和维护中各种问题和故障层出不穷，这些对机房管理工作带来了巨大的挑战，迫切的需要建立一套现代化的计算机机房管理系统。
2 解决策略
由于机房服务器维护管理的特殊性，为了方便统一管理解决这一系列应用中存在的问题。通过虚拟技术在一台实体计算机上，安装任意台的虚拟机，模拟真实网络服务环境，来解决机房资源的一系列问题。提高企业各专业使用网络及计算机的速度及效率，减轻服务器维护工作强度，有着十分重要的意义。 1）虚拟技术的使用，使机房以动态方式分配管理服务器数据资源。
VMware 虚拟化技术通过整合服务器将共用的基础架构资源整合到一起，打破原有的“一台服务器一个应用程序”模式。直接在计算机硬件或主机操作系统上面插入了软件层， 该软件层以动态方式分配管理服务器日常数据资源。
机房服务器数据维护和应用软件维护是整个机房管理中十分繁杂的问题。机房日常维护管理中在服务器上进行账户新建、添加、删除，对网络宽带进行设置，为应用软件设定权限，监控网络等问题的操作，都可以通过虚拟技术实现和完成。将桌面的计算资源聚合到数据中心，从而大幅提升利用率，降低企业桌面能耗实。并且能够安全地备份和迁移整个虚拟环境而不会出现服务中断，避免了计划内停机，并可从计划外故障中立即恢复操作系统，可以显著减少软件占用空间，从而简化部署、降低维护量并大幅减少补丁程序。消除了许多重复的配置和维护任务，从而实现更强的控制力和更高的灵活性。
虚拟机的运用无需为每个应用程序，永久性地分配服务器、存储空间或网络带宽。由于采用动态资源管理、加快了服务器调配并改进了桌面和应用程序部署。一个新应用的调配工作，只需几分钟即可完成管理自动化功能，这就可以使机房维护人员从日常繁琐乏味的任务中解脱出来。使用整个数据中心范围内的网络聚合来集中进行网络资源调配、管理和监控。
虚拟化技术提高了桌面的可管理性和安全性，几乎可以在所有标准台式机、笔记本电脑上，管理和监视安全桌面环境，无论是否能连接到网络，用户都可以在本地或以远程方式对这种环境进行访问。如图1所示。
2）虚拟技术的使用，能更好的保护机房的硬件设备，提高机房现有资源的利用率。
机房服务器大多数计算机都必须时刻保持运行，因此能耗、散热和相关设施使得机房基础架构需要的硬件运营成本日益攀升。通过虚拟化技术，智能化的数据和桌面，帮助企业设备资源消耗明显下降。缩减了物理基础架构支出，提高了服务器利用率，服务器产生的相关硬件减少了，因此减少了占地空间，也减少了电力和散热需求。
由于虚拟机的硬件都是虚拟出来的，所以拥有独立的虚拟硬件设备。例如：Cpu，存储设备和外部及网络设备，并能够设置和修改配置参数等，虚拟机还具备灵活的扩展性，可以任意的添加和删除硬件并共享，可以同各版本操作系统，应用程序和设备驱动程序完全兼容。虚拟机代表的是整台计算机的硬件资源，而虚拟基础架构代表的则是整个IT基础架构的互连硬件资源，其中包括计算机、网络设备和共享存储资源。有了 VMware 虚拟化的帮助，将物理基础架构所无法实现的性能成为可能，提高机房现有设备利用率，使得企业机房可以高效运转。
3）虚拟技术的使用，能为机房计算机及网络测试解决成本消耗。
虚拟技术的使用能为计算机及网络测试，提供真实的网络环境，用较少的设备实现大量测试数据的环境，可以模拟出交换机和网卡等设备。通过虚拟机测试企业各种操作系统和应用软件的性能，以及在多种环境和版本里运行情况，并在此基础上进行服务器的多种网络配置与管理，都不会破坏计算机上的真实数据。借助 VMware应用软件在整个数据中心实现更高的可用性，同时也提高了硬件和应用程序的可用性。
虚拟技术可以将多个虚拟机共享一台计算机的物理资源，它们相互之间保持完全隔离，就像是单独的物理机一样。如果在一台物理服务器上有多台虚拟机，而其中一个虚拟机崩溃了，其他的虚拟机仍将可用。在可用性和安全性方面，虚拟环境中运行的应用程序和测试软件为机房维护人员提供了十分放心的平台。
通过vmware虚拟计算机还可以模拟真实的局域网实验环境。各种版本操作系统之间不仅可以相互进行数据的传递，而且还可以与主系统进行数据交流，每个操作系统和应用程序都可以在需要时访问其所需的资源完全无异于局域网。例如：在笔记本电脑上就通过vmware安装了windows 2003、windows 2008和windows xp等几个操作系统来进行机房应用软件的维护管理。虽然只是一台笔记本电脑，但在vmware的虚拟下，感觉就像同时使用几台计算机一样。且各个系统之间数据的传递和调用与真实的局域网没有任何区别，在各个系统之间切换也非常方便，节省了操作使用多台计算机应用管理的麻烦。
在不影响机房有效工作能力的情况下，虚拟技术还能够控制桌面环境并强制实施管理、访问和安全策略。服务器维护人员经常要对桌面环境里各种服务器应用，程序打补丁进行升级以消除安全漏洞。通过Vmware虚拟技术只需创建一次配置文件，然后即可用该文件设置多个主机。通过自动跟踪、修补和更新主机以及应用和操作系统，减少日常补救所花费的时间。虚拟技术通过提供核心控制点，同时还能添加工作流、监控和性能数据以及容量优化。
由于我所在的企业各专业所室工作中需要应用的绘图、计算等软件众多，通过虚拟技术测试安装几款应用软件在客户端上不同版本系统下的兼容性，测试结果如下：迈达斯软件在操作系统xp sp3下正常安装并且可以运行，在操作系统win7x64旗舰版安装需将uac级别降到最低；PKPM软件在操作系统xp sp3下可以正常安装，但是需要安装cad05、cad06 版本软件版本软件才能运行，在操作系统win7x64旗舰版同样需要安装cad05、cad06 版本软件版本软件才能运行，还需将uac级别降到最低；pccad软件在操作系统xp sp3下正常安装，需要在安装cad05版本软件版本软件才能运行，在操作系统win7x64旗舰版同样需要安装cad05版本软件版本软件才能运行，还需将uac级别降到最低。天正软件在操作系统xp sp3下正常安装，需要安装cad2000-2011版本软件本软件才能运行，在操作系统win7x64旗舰版也需要cad2000-2011版本软件版本软件才能运行，还需将uac级别降到最低。虚拟软件通过提供的精简操作平台，为机房服务器的测试安全性和可管理性大幅提升，实现自动化的运营管理，使机房能够加快维护管理的速度、提高运营效率、降低测试风险。因此在计算机机房维护和管理中采用虚拟化技术，可以提高管理水平并实现机房管理的自动化和智能化，使得管理工具更加出色。
3 结论
虚拟机技术是计算机机房管理里十分有效的辅助管理工具，它充分挖掘计算机机房现有设备的潜力，提高操作系统和应用软件系统，数据资源的利用率。消除“一台服务器、一个应用”的旧有模式，在每台物理机上运行多个虚拟机。让维护管理员腾出手来进行创新工作，而不是花大量的时间管理服务器。
随着计算机技术、多媒体技术、通信技术和网络技术的发展，企业为了满足工作需要，提高先进的管理体制。保障计算机机房服务器正常稳定的运行，延长机器设备的使用寿命，减少故障出现机率，避免不必要的损失，运用虚拟技术从机房日常使用维护上提高管理，满足了机房发展需求。
参考文献：
[1] 涂敏.民办院校计算机机房管理探讨[J].现代商贸工业， 2011（06）.
[2] 陈永芳.Vmware虚拟机技术在机房及网吧管理中的应用探析[J].吉林省教育学院学报， 2010（11）.

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