探索虚拟化数据中心的强大功能 (探索虚拟化数据的方法)

文章编号：25246 / 分类：互联网资讯 / 更新时间：2024-06-29 21:22:20 / 浏览：次

虚拟化技术正在改变数据中心领域，提供了一系列令人印象深刻的优势。通过将物理服务器的资源抽象出来并将其分配给多个虚拟机，虚拟化使组织能够提高资源利用率、降低成本并提高敏捷性。

虚拟化数据中心的好处

资源利用率提高：虚拟化允许在单个物理服务器上运行多个虚拟机，从而最大限度地提高硬件利用率。这可以显着减少所需的服务器数量，从而节省成本并提高能源效率。
成本降低：除了减少服务器数量之外，虚拟化还降低了硬件、软件和管理成本。通过集中管理多个虚拟机，组织可以简化其 IT 基础设施，减少维护时间并节省许可证费用。
敏捷性提高：虚拟化使组织能够快速轻松地部署和配置新服务器。虚拟机可以轻松克隆和迁移到不同的物理服务器，从而使组织能够快速应对业务需求的变化。
灾难恢复：虚拟化提供了高级的灾难恢复选项。通过复制虚拟机到备用数据中心或云中，组织可以确保在发生中断时快速恢复关键业务系统。
安全增强：虚拟化可以提高数据中心的安全。通过隔离虚拟机，组织可以限制潜在的安全漏洞并保护关键数据免受恶意软件和黑客攻击。

虚拟化数据中心的方法

有两种主要方法可以虚拟化数据中心：

基于主机的虚拟化

基于主机的虚拟化将物理服务器划分为称为虚拟机的多个逻辑分区。每个虚拟机运行自己的操作系统和应用程序，并与其他虚拟机隔离。基于主机的虚拟化通常用于服务器整合和桌面虚拟化。

基于网络的虚拟化

基于网络的虚拟化在网络层面创建虚拟机。它使用软件定义网络 (SDN) 技术将网络基础设施虚拟化，并允许组织灵活地创建和管理虚拟网络。基于网络的虚拟化通常用于数据中心自动化和云计算。

选择虚拟化解决方案

在选择虚拟化解决方案时，组织必须考虑以下因素：

虚拟化类型：确定是需要基于主机的虚拟化还是基于网络的虚拟化。
支持的操作系统：确保虚拟化解决方案支持组织正在运行的操作系统。
管理功能：评估虚拟化解决方案的管理功能，例如自动化、监控和报告。
生态系统集成：检查虚拟化解决方案与组织现有的 IT 基础设施的兼容性和集成性。
成本效益：权衡虚拟化解决方案的成本效益，考虑回报率和长期影响。

虚拟化数据中心的未来

虚拟化技术不断发展，为数据中心带来了新的创新可能。以下是一些新兴趋势：

超融合基础设施 (HCI)：HCI 结合了计算、存储和网络，形成一个单一的集成解决方案。它简化了数据中心管理并提高了效率。
软件定义数据中心 (SDDC)：SDDC 利用自动化和 SDN 技术来实现数据中心的灵活性和控制。它使组织能够根据需求动态地配置和管理其 IT 基础设施。
多云管理：虚拟化技术正在演变，以支持组织管理多云环境。多云管理工具使组织能够跨多个云平台集中管理其虚拟机。

结论

虚拟化数据中心为组织提供了显着的优势，包括资源利用率提高、成本降低、敏捷性提高、灾难恢复和安全增强。通过仔细选择和实施虚拟化解决方案，组织可以利用这些好处，优化其 IT 基础设施并实现其业务目标。随着虚拟化技术的不断发展，数据中心的未来看起来令人兴奋且充满无穷可能。

gbt27588标准内容

GBT是中国国家标准，标准名称为“虚拟化数据中心体系结构和技术规范”，发布于2012年。该标准主要规定了虚拟化数据中心的体系结构和技术规范，包括以下内容：1.虚拟化数据中心的概念、目标和应用场景。 2.虚拟化数据中心体系结构的设计，包括虚拟化平台、虚拟化管理层、虚拟化资源层等。 3.虚拟化数据中心的安全性和可用性要求，包括数据保护、安全管理、容错和灾备等。 4.虚拟化数据中心的能力评估和测试要求，包括性能测试、可扩展性测试、压力测试等。 5.虚拟化数据中心应用的管理和运维，包括资源管理、监控、故障排除等。 6.虚拟化数据中心的标准化、互操作性和可移植性要求。该标准的发布，推动了中国虚拟化技术的标准化和规范化发展，为国内虚拟化数据中心的建设和应用提供了重要的参考。

虚拟化数据中心是什么？

VDC的意思是虚拟化数据中心。

VDC可以通过虚拟化技术将物理资源抽象整合，动态进行资源分配和调度，实现数据中心的自动化部署，并将大大降低数据中心的运营成本。VDC—Virtual target=_blank>

VDC的优势

可以大大提升企业的工作效率。比如对于一个互联网公司，需要新增一项业务，当应用设计完后，就需要在数据中心部署。若没有VDC，公司就需要花费大量的人力、物力对网络，存储，服务器进行调整。但是如果有了VDC，那么互联网公司不再需要关心物理世界，而只需要通过软件模拟，将应用需要告诉VDC，VDC通过软件模拟，几分钟就会给出结果。

通过VDC，将数据中心的运维人员从枯燥的重复性的配置劳动中解脱出来，数据中心运维人员可以更加聚焦于应用层业务，不必关心底层物理硬件实现。在数据中心部署业务时也不再需要彻夜值守，调整配置。只需要通过VDC设定应用业务自动部署的时间。

VDC可以对物理世界设备之间的工作进行协作，最大程度的提升数据中心的工作效率，是建造绿色数据中心最好的方式，节省能源。VDC将完全忽略物理硬件世界的存在，对于数据中心用户完全虚拟化。

以上内容参考网络百科-虚拟化数据中心

数据虚拟化的数据虚拟化最佳实践

1.将数据虚拟化方面的责任集中起来。这么做的一个主要优点就是，能够迅速推动这项工作，并且着手处理更宏大的概念，比如定义通用规范和实施智能存储组件。 2.约定和实施一种通用数据模型。这将确保一致性、高质量的数据，让业务用户对于数据更有信心，并且提高IT工作人员的灵活性和生产力。 3.确定一种治理方法。这需要考虑到如何管理数据虚拟化环境。关键问题是谁负责共享的基础架构，谁负责共享的服务。 4.对业务用户进行教育，让他们认识到数据虚拟化的优点。抽出时间与业务用户进行交流，确保他们明白数据。日常多开展工作，让数据虚拟化能够为企业的其余部门所接受。 5.注意性能调整和可扩展性。在开发过程的早期阶段，就要调整性能、测试解决方案的可扩展性。要考虑引入大规模并行处理功能，以便处理大容量数据方面的查询性能。要兼顾这个事实：用户在专门查询和报告方面是无法预测的。 6.分阶段实施数据虚拟化。先对数据源进行抽象处理，然后将商业智能应用程序放到上面，最后逐步实施数据虚拟化的更高级的联合功能。

数据中心的虚拟化

企业级的数据中心的发展趋势是具备高度的灵活性和适应性，比如能根据外部需求做出快速变化，如何实现这些技术，虚拟化技术，或是模块化数据中心的创建等，都是比较好的解决方法。快速变化的商业需求和有着大规模能耗和制冷需求的最新技术都在催生数据中心的改变，而这些则意味着企业需要花费巨额资金，举例来说，刀片服务器的问世彻底改变了每平米的能耗和制冷需求，因为刀片意味着需要耗费更大的能源及散发更多的热量。市场咨询公司Gartner预计，刀片会在未来被更加灵活的服务器类型所代替，这类服务器的计算架构会把内存、处理器、输入输出设备一起作为共享资源池看待，然后根据使用者的需求把这些资源进行分配和再分配。用户不用依赖硬件厂商来决定每台服务器的硬件配置，而是根据企业的需求，来购买资源，从而实现更高效的资源和利用。 IT部门可以把32片刀片服务器和部分内存模块合并在一个大型服务器内，作为一个固定的计算单元来使用，这样的做法是通过减少资源的浪费来提高服务器的利用率，但是，刀片服务器是无法根据IT部门运行的应用软件来进行优化配置的。 Gartner认为数据中心的设计原理是很简单的，就是计算出当前的需求，再把未来15到20年的增长需求估算在内，就可以建设配套设施了。最新建造的数据中心开放时通常会有大量的空置空间，整个数据中心都要依靠UPS，供水，供电和制冷系统的支持，但多数空间却是闲置的。这就导致了硬件设备和供电系统的费用居高不下，这种模式是低效的。而分散建造数据中心的方法是价格每个区域都是独立配置的，但这并不会意味着数据中心会被分散，分析预测，企业数据中心作为私有云运行，这种灵活的计算网络通过谷歌和亚马逊这样的公共提供商进行模块化，然后在内部对企业自己的用户进行管理。私有云会需要后操作系统来把所有的企业分布式资源作为单独的计算池来管理，分析师预测，虚拟化的日益普及是源于X86服务器操作系统的故障，这从根本上限制了每台服务器的功效，从而导致了无数能源的浪费，并且，虚拟机的配置是非常容易的，因此，虚拟化发展非常迅速。当IT产业呼吁高效节能的服务器操作系统，并且能够根据应用软件的特殊类型进行自定义，从传统的功能型操作系统逐渐向整个数据中心的后操作系统时代过渡会成为必然。后操作系统仍然处于发展阶段，VMware公司最新的虚拟数据中心操作系统就是如此，有分析师把整个概念描述为位于应用软件和分布式计算资源之间的虚拟化层，它能利用分布式计算资源来执行日程管理，负载，应用软件监管和错误处理。所有这些最新的概念和技术诸如云计算，虚拟化，后操作系统，分散建造数据中心，更多自定义化服务器体系架构都在推动数据中心向未来迈进，IT部门能按照用户的个性化需求来提供按需定制的服务，而不必担心空间或者能源的浪费和过度配置，目标就是创建操作便捷，适宜发展的数据中心资源。所有的一切都是为了实现数据中心的灵活性，为了更好的适应需求的变化。

未来云数据中心要怎样的网络虚拟化解决方案机器学习与数据挖掘

每次谈起虚拟化或云计算，管理员都会不约而同的抱怨：数据中心网络赶不上云计算发展的步伐。数据中心计算和存储能力在过去十年里取得了巨大提升，而网络还在采用过去的架构方式，并没有跟上这种演进步伐。随着云计算和移动互联网的加速发展，企业对大幅提高数据中心能力的需求也越来越强烈。为什么我们需要网络虚拟化　　传统的三层体系结构正在大数据和云计算的新世界之下崩溃，大二层技术逐渐流行。数据中心内的硬件设备被虚拟化后，可以进一步地逻辑池化，并且逻辑资源池可以跨多个数据中心，在逻辑资源池上提供虚拟的数据中心给用户使用，从而将离散、分层、异构的多个数据中心联结成新的云数据中心。从这个角度来看，网络的虚拟化变得绝对必要，以提供一种弹性和可扩展的工作负载的引擎，而不是单独管理离散的物理元件之间的连接。从本质上讲，网络虚拟化是服务器虚拟化自然的和必要的进化。它允许整个数据中心作为一个类似于计算和存储资源一样进行管理，能够满足动态应用程序工作的负载需求。什么样的网络虚拟化才是适合于未来的云计算数据中心?sdn的提出，提供了另外一种方式来解决问题的可能。然而sdn只解决了其中一部分问题，并没有解决现网存在的所有问题：问题1：功能灵活扩展：要实现网络功能的软件定义，从设备基础架构就要灵活可编程，而功能灵活扩展需要一个开放和灵活扩展的controller平台架构。问题2：平滑演进：任何客户，不可能完全抛弃现有网络，去建一个新的网络。下一代网络必须能够在现网直接部署，平滑过渡，才可以生存下去。这就要求controller必须具备开放的南北向接口，以便适应于传统的网络。对于未来的云计算数据中心，网络虚拟化方案需要适应计算和存储虚拟化的浪潮，快速的实现云计算业务的发放，以及能够满足动态的应用程序工作负载的需求;同时需要帮助管理员更简单的管理物理网络和虚拟网络，实现网络可视化。开放性同样是完美网络虚拟化的一个衡量标准，只有提供丰富的南北向接口和开放的api，并能够满足业界主流云平台对接需求，才能够满足云计算业务日新月异的发展，同时开放性也意味着能够开发不同的插件以便适配现有的网络，从而实现网络的平滑演进。华为agilecontroller如何打造面向未来的网络虚拟化解决方案敏捷网络是华为公司面向企业市场发布的下一代网络解决方案。它基于sdn思想加三大架构创新，让网络能够快速、灵活地为业务服务，让企业获得领先四倍的业务创新速度，帮助企业在激烈的竞争中获得先机。敏捷网络控制器agilecontroller，智慧的数据中心大脑华为敏捷控制器(agilecontroller)，旨在为客户构筑简单、高效、开放的云数据中心网络，云网融合，支撑企业云业务快速发展，让数据中心网络更敏捷地为云业务服务。第一：业务高效，实现自动地网络资源快速发放在云计算中，存储和虚拟机已经自动化的实现了按需申请，华为agilecontroller能够实现网络自愿的自动化发放，申请网络资源像申请虚拟机一样方便，高效的网络自动化从而让云计算业务更快上线，大大减小了业务上线的周期。第二：运维简单，让虚拟与物理网络协同管控华为agilecontroller能够实现物理网络和虚拟网络的协同管控，支持物理资源和虚拟资源(物理网络、虚拟机、虚拟交换机、分布式虚拟交换机等)统一管理;通过网络可视化让管理更简单，极大的降低了管理员的管理难度。在数据中心网络中，还有一个重要问题就是虚拟机迁移问题，agilecontroller能够实现网络策略自动适应高速迁移，与业界其他虚拟机网络策略迁移方案不同的是：agilecontroller通过高速radius接口下发网络策略，使得网络策略部署速度大幅提升，达到业界10-20倍，可满足数据中心海量虚拟机的突发迁移需求;结合华为丰富的大二层网络解决方案(trill/evn等)，vmware虚拟机可以在数据中心内以及跨数据中心间任意迁移，云业务部署更加灵活。第三：开放，可与主流云平台对接敏捷网络是从硬件定义网络，到软件定义网络，再到全可编程的系统。华为agilecontroller提供丰富的南北向接口，开放api，实现转发面与控制面的可编程，可与客户现有设备与业务系统进行对接，提升端到端运维效率，加快新业务上线速度，营造企业快速创新环境。业界云平台众多，主流云平台有huaweifusionsphere、vmwarevcac、openstack等等，华为agilecontroller均支持与其对接，致力于打造一个弹性、开放平台，集成各个领域的优秀实践，让用户可根据业务需要灵活定义网络，做到即需即用。我们毫不怀疑，数据中心的发展势头迅猛。基础架构如何支持这种增长呢?虚拟化仅仅是其中的一部分。未来网络可能还需要更多的特征。在诸多的特征中，如何选择构建自己的网络呢?目前来看，华为的敏捷网络，即吸取了sdn的精华，同时又考虑了现有网络的平滑演进，agilecontroller的简单、高效和开放，为成功构建未来的网络奠定了坚实的基础。云计算让网络应用变得精彩，让应用创新变得更容易;网络是云计算的基石，没有网络就没有云计算，云计算的发展对网络提出了更高的要求。敏捷控制器agilecontroller应运而生，它的出现简化了客户的云平台对设备的操作难度，现在有了敏捷控制器agilecontroller之后，全自动的中间件可以协助用户对设备进行管理。同时华为敏捷控制器是一个开放的平台，将把敏捷控制器的南北向接口开放，从而给行业客户一个开放的自定义空间，与合作伙伴一起构建起敏捷商业的实践，让他们更聚集在业务的变革和转型上，也让ict的云端融合管理真正实现，大幅度提升了云计算的部署和管理效率，让物理网络和计算存储资源一样，成为云的一部分，网络和计算相互协同，相互可视，让云计算变得简单。

超融合可以用于虚拟数据中心的哪些方面

超融合可以用于虚拟数据中心的各个方面，包括虚拟化/容灾备份/云管理平台/容器持久化/开发测试等。除此之外超融合架构简单且易于扩展，快速交付，运维难度低，更低运营成本，轻松构建符合未来趋势的新一代数据中心。

传统方式新建数据中心面临的挑战

超融合数据中心解决方案优势明显

什么是虚拟化技术？虚拟化技术有哪些分类和方法？

要了解详情，请加我的号，或照片上有我的照片，我们私聊。 \x0d\x0a 可以免费试用的哦！！！！！！！！！\x0d\x0a自从虚拟化提出以后，至今虚拟化技术分类有很多，方法也有很多，下面来一起了解下什么是虚拟化技术，及分类和方法。 \x0d\x0a 当今发达国家在设计、制造、加工技术等方面已经达到相当自动化的水平，其产品设计普遍采用CAD、CAM、CAE和计算机仿真等手段，企业管理也已采用了科学的规范化的管理方法和手段，目前其主要从制造系统自动化方面寻找出路，为此提出了一系列新的制造系统，如敏捷制造、并行工程、计算机集成制造系统等。近些年，从虚拟机的大量部署到成功案例逐渐涌现，越来越多的制造企业开始关注虚拟化技术给优化IT基础架构，推动业务创新带来的启发，希望将其与业务相结合，找到掌握新技术、革新先进制造系统和先进制造模式的方法。虚拟化目前应用于制造业信息化主要体现在IT整合和节约成本，在其他方面很少，而实际上由于虚拟化技术的特点，其应用价值可以在远程办公、虚拟制造、工业控制等制造业相关领域都能得到体现。本文主要对虚拟化技术及其在制造业的应用现状进行综述，提出虚拟化在制造业的应用框架，为相关人员提供该领域的应用研究进展与发展趋势方面的介绍。 \x0d\x0a 1 虚拟化技术\x0d\x0a 虚拟化是指为运行的程序或软件营造它所需要的执行环境，在采用虚拟化技术后，程序或软件的运行不再独享底层的物理计算资源，它只是运行在一个完全相同的物理计算资源中，而底层的影响可能与之前所运行的计算机结构完全不同。虚拟化的主要目的是对IT基础设施和资源管理方式的简化。虚拟化的消费者可以是最终用户、应用程序、操作系统、访问资源或与资源交互相关的其他服务。由于虚拟化能降低消费者与资源之间的耦合程度，消费者不再依赖于资源的特定实现，因此在对消费者的管理工作影响最小的基础上，可以通过手工、半自动、或者服务级协定（SLA）等来实现对资源的管理。 \x0d\x0a 1.1 虚拟化的分类\x0d\x0a 从虚拟化的目的来看，虚拟化技术主要分为以下几个大类：\x0d\x0a （1）平台虚拟化（Platform Virtualization），它是针对计算机和操作系统的虚拟化，又分成服务器虚拟化和桌面虚拟化。服务器虚拟化是一种通过区分资源的优先次序，并将服务器资源分配给最需要它们的工作负载的虚拟化模式，它通过减少为单个工作负载峰值而储备的资源来简化管理和提高效率。桌面虚拟化是为提高人对计算机的操控力，降低计算机使用的复杂性，为用户提供更加方便适用的使用环境的一种虚拟化模式。平台虚拟化主要通过CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O接口虚拟化来实现。 \x0d\x0a （2）资源虚拟化（Resource Virtualization），针对特定的计算资源进行的虚拟化，例如，存储虚拟化、网络资源虚拟化等。存储虚拟化是指把操作系统有机地分布于若干内外存储器，两者结合成为虚拟存储器。网络资源虚拟化最典型的是网格计算，网格计算通过使用虚拟化技术来管理网络上的数据，并在逻辑上将其作为一个系统呈现给消费者，它动态地提供了符合用户和应用程序需求的资源，同时还将提供对基础设施的共享和访问的简化。当前，有些研究人员提出利用软件代理技术来实现计算网络空间资源的虚拟化，如Gaia，Net Chaser[21]，Spatial Agent。 \x0d\x0a （3）应用程序虚拟化（Application Virtualization），它包括仿真、模拟、解释技术等。 Java 虚拟机是典型的在应用层进行虚拟化。基于应用层的虚拟化技术，通过保存用户的个性化计算环境的配置信息，可以实现在任意计算机上重现用户的个性化计算环境。服务虚拟化是近年研究的一个热点，服务虚拟化可以使业务用户能按需快速构建应用的需求，通过服务聚合，可屏蔽服务资源使用的复杂性，使用户更易于直接将业务需求映射到虚拟化的服务资源。现代软件体系结构及其配置的复杂性阻碍了软件开发生命周期，通过在应用层建立虚拟化的模型，可以提供最佳开发测试和运行环境。 \x0d\x0a （4）表示层虚拟化。在应用上与应用程序虚拟化类似，所不同的是表示层虚拟化中的应用程序运行在服务器上，客户机只显示应用程序的UI界面和用户操作。表示层虚拟化软件主要有微软的Windows 远程桌面（包括终端服务）、Citrix Metaframe Presentation Server和Symantec PcAnywhere等。 \x0d\x0a 1.2 虚拟化的方法\x0d\x0a 通常所说的虚拟化主要是指平台虚拟化，它通过控制程序隐藏计算平台的实际物理特性，为用户提供抽象的、统一的、模拟的计算环境。通常虚拟化可以通过指令级虚拟化和系统级虚拟化来实现。 \x0d\x0a 1.2.1 指令级虚拟化方法\x0d\x0a 在指令集层次上实现虚拟化，即将某个硬件平台上的二进制代码转换为另一个平台上的二进制代码，实现不同指令集间的兼容，也被称作“二进制翻译”。二进制翻译是通过仿真来实现的，即在一个具有某种接口和功能的系统上实现另一种与之具有不同接口和功能的系统。二进制翻译的软件方式，它可以有3 种方式实现：解释执行、静态翻译、动态翻译。 \x0d\x0a 近年来，最新的二进制翻译系统的研究主要在运行时编译、自适应优化方面，由于动态翻译和执行过程的时间开销主要包括四部分：即磁盘访问开销、存储访问开销、翻译和优化开销、目标代码的执行开销，所以要提高二进制翻译系统的效率主要应减少后3个方面的开销。目前典型的二进制翻译系统主要有Daisy/BOA、Crusoe、Aeries、IA-32EL、Dynamo 动态优化系统和JIT编译技术等。 \x0d\x0a 1.2.2 系统级虚拟化方法\x0d\x0a 系统虚拟化是在一台物理机上虚拟出多个虚拟机。从系统架构看，虚拟机监控器（VMM）是整个虚拟机系统的核心，它承担了资源的调度、分配和管理，保证多个虚拟机能够相互隔离的同时运行多个客户操作系统。系统级虚拟化要通过CPU虚拟化、内存虚拟化和I/O虚拟化实现。 \x0d\x0a （1）CPU虚拟化\x0d\x0a CPU虚拟化为每个虚拟机提供一个或多个虚拟CPU，多个虚拟CPU分时复用物理CPU，任意时刻一个物理CPU只能被一个虚拟CPU使用。 VMM必须为各虚拟CPU合理分配时间片并维护所有虚拟CPU的状态，当一个虚拟CPU的时间片用完需要切换时，要保存当前虚拟CPU的状态，将被调度的虚拟CPU的状态载入物理CPU。 X86 的CPU虚拟化方法主要有：二进制代码动态翻译（dynamic binary translation）、半虚拟化（para-virtualization）和预虚拟化技术。为了弥补处理器的虚拟化缺陷，现有的虚拟机系统都采用硬件辅助虚拟化技术。 CPU虚拟化需要解决的问题是：①虚拟CPU的正确运行，虚拟CPU正确运行的关键是保证虚拟机指令正确执行，各虚拟机之间不互相影响，即指令的执行结果不改变其他虚拟机的状态，目前主要是通过模拟执行和监控运行；②虚拟CPU的调度。虚拟CPU的调度是指由VMM决定当前哪一个虚拟CPU实际在物理CPU上运行，保证虚拟机之间的隔离性、虚拟CPU的性能、调度的公平。虚拟机环境的调度需求是要充分利用CPU资源、支持精确的CPU分配、性能隔离、考虑虚拟机之间的不对等、考虑虚拟机之间的依赖。常见的CPU调度算法有BVT、SEDF、CB等。 \x0d\x0a （2）内存虚拟化\x0d\x0a VMM通常采用分块共享的思想来虚拟计算机的物理内存。 VMM将机器的内存分配给各个虚拟机，并维护机器内存和虚拟机内存之间的映射关系，这些内存在虚拟机看来是一段从地址0 开始的、连续的物理地址空间。在进行内存虚拟化后，内存地址将有机器地址、伪物理地址和虚拟地址三种地址。在X86 的内存寻址机制中，VMM能够以页面为单位建立虚拟地址到机器地址的映射关系，并利用页面权限设置实现不同虚拟机间内存的隔离和保护。为了提高地址转换的性能，X86 处理器中加入TLB，缓存已经转换过的虚拟地址，在每次虚拟地址空间切换时，硬件自动完成切块TLB。为了实现虚拟地址到物理地址的高效转换，通常采取复合映射的思想，通过MMU半虚拟化和影子页表来实现页表的虚拟化。虚拟机监控器的数据不能被虚拟机访问，因此需要一种隔离机制，这种隔离机制主要通过修改客户操作系统或段保护来实现。内存虚拟化的优化机制，包括按需取页、虚拟存储、内存共享等。 \x0d\x0a （3）I/O虚拟化\x0d\x0a 由于I/O设备具有异构性强，内部状态不易控制等特点，VMM系统针对I/O设备虚拟化有全虚拟化、半虚拟化、软件模拟和直接I/O访问等设计思路。近年来，更多的学者将I/O虚拟化的研究放在共享的网络设备虚拟化研究，提出将IOVM结构映射到多核心服务器平台。 I/O设备除了增加吞吐量和固有的并行数据流、联系串行特性以及基于分组的协议外，还应该考虑到传统的PCI 兼容的PCI Express的硬件，建立相应的总线适配器，以弥补象单一主机无专门的驱动程序时的需要。有些研究人员专注于外存储虚拟化的研究，提出让存储虚拟化系统上的SCSI目标模拟器运行在SAN上，存储动态的目标主机的物理信息，并使用映射表方法来修改SCSI命令地址，使用位图的技术来管理可用空间等思想。存储虚拟化系统应提供诸如逻辑卷大小、各种功能、数据镜像和快照，并兼容集群主机和多个操作系统。由于外存储虚拟化能全面提升存储区域网络的服务质量，而带外虚拟化与带内虚拟化相比具有性能高和扩展性好等优点，通过运用按序操作、Redo日志以及日志完整性鉴别，设计基于关系模型的磁盘上虚拟化元数据组织方式，可以形成一致持久的带外虚拟化系统。 \x0d\x0a 1.3 虚拟化的管理\x0d\x0a 虚拟化的管理主要指多虚拟机系统的管理，多虚拟机系统是指在对多计算系统资源抽象表示的基础上，按照自己的资源配置构建虚拟计算系统，其主要包括虚拟机的动态迁移技术和虚拟机的管理技术。 \x0d\x0a （1）虚拟机之间的迁移\x0d\x0a 将虚拟化作为一种手段管理现有的资源和加强其在网络计算的利用率，通过构建分布式可重构的虚拟机，必要时在物理服务器运行时迁移服务。通过移动代理技术、分布式虚拟机等提高资源利用率和服务可用性，通过寻找服务最优的策略在可重构和分布式虚拟机上迁移。为了将虚拟机运行的操作系统与应用程序从一个物理结点迁移到另外一个运行结点，同时保持客户操作系统和应用程序不受干扰，有些研究者提出以数据为中心的可迁移的虚拟运行环境，使得用户操作环境实现异地迁移、无缝重构；\x0d\x0a 也有研究人员提出程序执行环境的动态按需配置机制。在跨物理服务器迁移虚拟机，进行自动化的虚拟服务器的管理，必须考虑高层次的服务质量要求和资源管理成本。有些研究人员提出了通过管理程序控制的方法，以支持移动IP的实时迁移虚拟机在网络上，使虚拟机实时迁移其分布计算资源，从而改善迁移性能，降低网络恢复延迟，提供高可靠性和容错。有些研究机构通过设计一个通用的硬件抽象层，实现多个虚拟机的移植，具有高效率执行环境中的移动设备。虚拟机的迁移步骤一般有启动迁移、内存迁移、冻结虚拟机、虚拟机恢复执行。 \x0d\x0a （2）虚拟机的管理\x0d\x0a 对于多虚拟机来说，一个非常重要的方面是减少用户对动态的和复杂的物理设备的管理和维护，通过软件和工具来实现任务管理。当前典型的多虚拟机服务器管理软件是Virtual Infrastructure，它通过Virtual Center管理服务器的虚拟机池，通过VMotion完成虚拟机的迁移，通过VMFS管理多虚拟机文件系统。其次，Parallax 是针对Xen 的多虚拟机管理器，它通过采用消除写共享，增强客户端的缓存等方式并利用模板映像来建立整个系统；同时使用快照（snapshot）以及写时复制（copy-on-write）机制来实现块级共享，并使用副本来保证可用性。虚拟机监控器直接控制parallax 使用的物理盘，它们运行物理设备驱动器，并给虚拟磁盘镜像VDI 的本地虚拟机提供一个普通的块接口。 \x0d\x0a 2 虚拟化在制造业信息化中的应用\x0d\x0a 2.1 虚拟化在制造业信息化中的应用框架\x0d\x0a 当今制造业正朝着精密化、自动化、柔性化、集成化、网络化、信息化和智能化的方向发展，在这种趋势下，诞生了许多先进制造技术和先进制造模式。这些先进制造技术和先进制造模式要求现有的IT基础设施能提供更高的计算服务水平，因此在制造业信息化中，需要建立以虚拟化为导向的资源分配体系结构，提供客户驱动的服务管理和计算风险管理，维持以服务水平协议（SLA）为导向的资源分配体系。虚拟化在制造业信息化中主要用于集中IT管理、应用整合、工业控制、虚拟制造等。 \x0d\x0a 处在最底层的是制造业企业的虚拟计算资源池（VirtualCluster），它由多台物理服务器（PhysicsMachine）形成，各物理服务器上运行着虚拟化软件（VMM），虚拟化软件上运行着完成各种任务需求的虚拟机，虚拟计算资源池的虚拟化管理软件（VMS）为IT环境提供集中化、操作自动化、资源优化的功能，可以快速部署向导和虚拟机模板。虚拟计算资源池中的虚拟机将不同类型的客户操作系统（Guest OS）和运行其上的数据层、服务层应用程序（App）封装在一起，形成一个企业协同设计制造的完整系统，为表示层的用户提供多种形态的数据处理和显示功能。在图1 的框架中，虚拟计算资源池的动态资源调度（DRS）模块可以跨越物理机不间断地监控资源利用率，并根据反映业务需要和不断变化的优先级的预定规则，在多个虚拟机之间分配可用资源。在制造业信息化中，集中IT管理、应用整合、工业控制、虚拟制造等多种应用需求都将以各种服务的形式被封装到了虚拟机中，例如制造任务协同服务、资源管理服务、信息访问服务、WWW服务、工业控制服务、应用系统集成服务、数据管理服务、高效能计算服务、工具集服务等；同时支撑所有应用需求的数据库也被封装到了虚拟机中，例如企业模型数据库、制造资源数据库、产品模型数据库、专业知识数据库、用户信息数据库等。虚拟化特有的优点使它能确保所有虚拟机中的关键业务连续可靠地运行。 \x0d\x0a 2.2 虚拟化在制造业信息化应用框架中的作用\x0d\x0a 虚拟化在制造业信息化中的应用主要有：

如何成功构建虚拟化数据中心

涉及虚拟化部署的项目往往包含了数据中心内的大量设备，从服务器、存储和网络到您的安全和管理软件。本文讲述虚拟化部署项目中的九大步骤，来规范整个安装过程。虚拟化方面的专家EricSiebert在他的文章：“VirtualizationDeployment:TheAssessmentandPlanningPhases”当中涉及了各种虚拟化的部署过程。下面我将对他描述的每一步进行展开和描述，另外也加入了额外的一些考虑和需要明确的问题。 -建设虚拟环境。在这一步骤中，安装服务器，装载选定的虚拟化管理程序（例如ESXServer或是Hyper-V），安装中央管理平台（微软的SCVMM或VMware的vCenter），最后把虚拟主机添加到管理平台中。 -配置虚拟环境。在这一步中，配置服务器的静态IP地址，纠正网络系统的参数，在有必要的情况下对VLAN进行配置。 -虚拟环境的安全保障。在这一步中，对所有的虚拟主机设置一个复杂的登录密码，在WindowsAD服务器中添加组，然后把新增加的、经过认证的VMware管理员添加到这个组中，接下来把该组认证为VMwarevCenter的管理员并且删除域管理账户。如果您还有其他类型的一些用户需要对他们的虚拟机做管理（例如SQL管理员或是开发环境），请考虑增加额外的组和新的角色。 -虚拟环境的构建。在这一步中，完成向虚拟架构中增加新的虚拟机，通过创建新的虚拟机和安装全新的操作系统，或者是借助于Vmware的ConverterEnterprise等工具（在第二部分有介绍），完成从物理机到虚拟机（P2V）的转化，以及从VMwareVirtualApplianceMarketplace中下载虚拟应用程序。请选择您P2V迁移的转换方式。 -虚拟环境的监控。在这一步，至少您会希望可以通过基本的管理工具监控到新的虚拟化主机，这可以借助免费的ESXiServer和vSphereClient中提供的简单图形界面实现。进一步地，您可能还会希望使用一些由vCenter提供的高级性能管理监控。通过设置可以实现在发生性能问题时通知到指定的管理员。随着使用的深入，很可能您还会希望用到更加复杂的性能监控工具，如同我们在“管理工具的选择”中提到的那样。 -虚拟环境的维护。在单台虚拟主机和一组虚拟机的环境中，维护是一个非常简单的工作。但是如果您的系统架构扩展了，就会用到维护工具。请不要跟虚拟环境监控的概念相混淆，在维护阶段最主要的工作就是补丁程序的管理。幸运的是，如果您采购的是VMwarevSphere，在所有的商业化版本中包含了UpdateManager。通过UpdateManager，您可以对现有ESX服务器的补丁升级做管理，包括可以涉及到一些操作系统和部分应用程序的补丁升级。如果您还使用了VMware的DRS（DistributedResourceScheduler）功能，那么ESXServer可以实现在用户不停机的情况下升级。 -虚拟环境的备份。如同使用物理服务器一样，为虚拟服务器建设备份机制也是极其重要的。当您完成对物理服务器虚拟化的同时，有效的备份机制也需要在同一天建设完成。虽然虚拟机备份也可以通过已有的传统备份软件实现，但这并不是虚拟环境备份的最佳选择。通过采用为虚拟机定制的备份软件，它们可以掌握所有的虚拟机都在哪台物理主机上，然后可以识别出在什么时间需要把虚拟机迁移到新的主机上去。这些备份软件可以支持微软的VSS（VolumeShadowCopyService），确保应用程序的持续备份以及提供一些特殊的附加功能，诸如文件级和镜像级的备份，重复数据删除和数据复制等等。典型的虚拟化环境专用备份软件包括：VMwaresDataRecovery,VeeamSoftwaresBackup以及VizioncorevRanger。 -虚拟环境的故障诊断。我们当然希望在新部署了虚拟化架构后不会遇到任何问题。但是如果问题发生了，我们需要关于虚拟化环境的文档和图表。而且还需要有所有设备——服务器、SAN、网络、存储和虚拟软件等——相关的，售后支持信息和联系人窗口。 -培训和文档。尽管这最后一步在Siebert的文章中并没有提及，但是培训和文档也是完成成功部署的重要步骤之一。所有好的部署计划都应该包含针对公司中其他管理员的培训和关于新虚拟化架构以及日常管理任务的文档。虽然对于其他管理员而言，虚拟服务器可能用起来跟物理的区别不大。但是对于虚拟机的管理和故障诊断是完全不同于物理机的。因此，培训课程是必需的，以便于那些支持人员和主要的管理员可以理解他们面临的物理系统架构所发生的变化，以及在虚拟机环境中如何完成和之前相同的工作。避免虚拟化部署中的陷阱虽然说只要遵守基于以上的安装步骤而制定的安装计划，就可以避免在虚拟化部署中出现问题，但是还是有一些陷阱需要在安装时注意。下面让我们举例来说明一些类似的问题：-低估了虚拟化主机所需的内存数量。尽管您使用了VMware的内存过分配技术，但是很有可能生产环境中的虚拟化主机会用到所有安装的内存总量。很多用于生产环境中的虚拟化主机都安装了16GB甚至更大的内存。 -低估了所需共享存储的存储空间。尽管新版的VMware提供了自动精简配置功能，可以帮助用户减少虚拟化对存储空间的占用情况，但是虚拟机会迅速地占用共享存储中的大量存储空间。如果可能的话，采用VMware的自动精简配置或者是通过SAN存储来降低硬盘空间的占用率。您还可以通过使用Vizioncore的vOptimizerPro工具来回收过分配的存储空间。 -虚拟化的速度远远超过培训和文档收集的速度。对一台物理服务器完成虚拟化是很容易的，可以在几分钟内完成，但是培训资深管理员和升级文档的时间要比虚拟化本身长得多。所以一定要避免同时对所有的物理环境做虚拟化，然后面临漫长的虚拟机故障诊断过程。以及对某些未经应用程序管理员许可的应用做虚拟化。 -过度分配。在初始化安装的时候，很容易出现虚拟机过度分配的问题，因为创建一个新虚拟机的过程看起来如此简单。和物理服务器的管理一样，我们应该仅分配那些业务所需的虚拟机。每一台新的虚拟机会占用额外的服务器资源以及带来附加的操作系统许可购买费用。 -缺少测试。对于应用在虚拟机上的测试非常的简单，只需要做从物理机到VMwareWorkstation虚拟机的迁移，然后在虚拟机里验证结果。在我的经验看来，99%的应用可以在虚拟机上工作，但是请密切关注那些图像处理密集型的应用（例如运行计算机辅助设计CAD等在虚拟桌面），或者是需要购买额外软件许可的应用软件。当验证完软件的兼容性之后，还需要考虑虚拟机架构的支持能力：能否满足应用程序的计算需求以及提供和物理服务器同等的性能表现。

虚拟化数据中心会带来哪些好处

1、降低热量：虚拟化服务器可以使您的企业使用更少的硬件设备。使用的硬件设备越少，您的数据中心所产生的热量自然也就越少了。而既然数据中心产生的热量减少了，一系列的托管问题也就迎刃而解了。 2、降低成本：硬件设备往往是数据中心中花费成本费用最高的部分。虚拟化后减少了硬件使用量，也降低了成本。 3、备份更容易：可以利用虚拟服务器进行完全备份，还可以备份虚拟机快照。虚拟机可以从一台服务器移动到另一台服务器进行更容易和更快的重新部署。 XDC+是中国高标准生态数据中心与云基础服务引领者，面向国内外金融、政企、互联网、制造业等行业，提供基于Uptime Tier IV的高标准数据中心以及建立在多活数据中心之上的云服务。 XDC+数据中心，高标准IDC供应商。

虚拟化的数据中心与传统数据中心相比有哪些优势

虚拟化技术的优势:①更高的资源利用率——虚拟可支持实现物理资源和资源池的动态共享，提高资源利用率，特别是针对那些平均需求远低于需要为其提供专用资源的不同负载。 ②降低管理成本——虚拟可通过以下途径提高工作人员的效率：减少必须进行管理的物理资源的数量;隐藏物理资源的部分复杂性;通过实现自动化、获得更好的信息和实现中央管理来简化公共管理任务;实现负载管理自动化。另外，虚拟还可以支持在多个平台上使用公共的工具。 ③提高使用灵活性——通过虚拟可实现动态的资源部署和重配置，满足不断变化的业务需求。 ④提高安全性——虚拟可实现较简单的共享机制无法实现的隔离和划分，这些特性可实现对数据和服务进行可控和安全的访问。 ⑤更高的可用性——虚拟可在不影响用户的情况下对物理资源进行删除、升级或改变。 ⑥更高的可扩展性——根据不同的产品，资源分区和汇聚可支持实现比个体物理资源小得多或大得多的虚拟资源，这意味着您可以在不改变物理资源配置的情况下进行规模调整。 ⑦互操作性和投资保护——虚拟资源可提供底层物理资源无法提供的与各种接口和协议的兼容性。 ⑧改进资源供应——与个体物理资源单位相比，虚拟能够以更小的单位进行资源分配。

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