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关键词:云计算;虚拟化;VMware;VMware vSphere;架构
夜上海论坛 中图分类号:TP303文献标识码:A文章编号:16727800(2012)008000602
夜上海论坛 作者简介:连鸿鹏(1987-),福建师范大学协和学院初级网络工程师,研究方向为云计算。
0引言
虚拟化技术是伴随着计算机的产生而发展的,虚拟化意味着对计算机资源的抽象。虚拟化技术实现了物理资源的逻辑抽象和统一表示,通过它可以提高资源利用率,并能够根据用户业务需求的变化,快速、灵活地进行资源部署,因此,虚拟化技术已经成为构建云计算环境的一项关键技术。
夜上海论坛 VMware 云基础架构能够让现有的用户从虚拟化中获益,加速了现有数据中心云计算的转移,与公共云基础兼容,铺平了向混合云模式前进的道路,成为云计算的新里程碑。
本文主要讨论作为X86体系结构虚拟化技术的代表,VMware公司基于已有的虚拟化技术和优势,提供了云基础架构及管理、云应用平台和终端用户计算等多个层次上的解决方案,主要支持企业级组织机构利用服务器虚拟化技术,实现从目前的数据中心向云计算环境转变方面的架构分析。
1VMware vSphere 简介
VMware vSphere是在原来的VI3基础上推出的系统,被成为业界首款云计算操作系统。vSphere将应用程序和操作系统从底层硬件分离出来,从而简化了 IT 操作。现有的应用程序可以看到专有资源,而服务器则可以作为资源池进行管理。vSphere以原生架构的ESX/ESXi Server为基础,让多台ESX Server能并发负担更多个虚拟机。主要包括3部分:一是虚拟化管理器VMM部分的VMware ESX 4,VMware ESX Server主要是用于调配物理服务器中内存、CPU、存储及网络各种硬件资源,运行在物理服务器上的一个虚拟层并根据预定好的策略将这些资源分配到运行在其中的各虚拟机中,这些虚拟机以安全独立的模式并行运行;二是用于整合和管理VMM的VMware vCenter,提高在虚拟基础架构每个级别上的集中控制和可见性,通过主动管理发挥 vSphere 潜能,是一个具有广泛合作伙伴体系支持的可伸缩、可扩展平台;三是用于管理客户端的软件VMware Infrastructure Client。
VMware vSphere 主要通过虚拟化技术将数据中心转变为云计算基础架构,通过虚拟化提供自助部署和调配的功能,将IT基础架构作为服务来交付使用。vSphere是一个整体架构而非单个产品,基本架构如图1。
图1VMware vSphere 的基本架构
2.1vSphere的云端部分
夜上海论坛 vSphere所谓的云端是指平台及架构部分(PaaS和IaaS),可以分为内部和外部云端。内部云端由各种硬件资源组成,并有vSphere负责统合云端资源,在IaaS及PaaS中,资源为硬件及OS资源。外部云端vSphere可以将这些第三方提供的资源集成到企业的IT架构中。
夜上海论坛 2.2vSphere的底层:架构服务(Infrastructure Service)
有了硬件资源之后,就需要一个Hypervisor将资源集成,然后ESX和ESXi服务器将负责硬件资源虚拟化。Infrastructure Service主要可以分为运算部分的vCompute、存储部分的vStorage以及网络部分的vNetwork。
夜上海论坛 (1)vCompute部分。vCompute包括了ESX/ESXi以及DRS。ESX/ESXi主要实现服务器整合、提供高性能并担保服务品质、流水式测试和部署及可伸缩的软硬件架构。DRS确保按需调整资源配置,根据需要和优先级压缩和增加应用系统的资源,动态的响应负载平衡。
(2)vStorage部分。vStorage包括VM所在硬盘的文件系统VMFS以及动态分配大小的Thin Provisioning,提供多种存储虚拟连接选择,通过vStorage VMotion减少或消除计划内停机,通过精简部署降低虚拟环境的存储要求,通过vStorage API简化管理并提高存储操作的效率。VMFS是专门为虚拟机设计的高性能集群文件系统,该系统可以在VMware虚拟机的VMware虚拟数据中心环境中访问共享存储。
(3)vNetwork部分。VMware的网络虚拟化技术主要通过VMware vSphere 中的vNetwork网络元素实现。通过这些元素,部署在数据中心物理主机上的虚拟机可以像物理环境一样进行网络互连。vNetwork的组件主要包括虚拟网络接口卡Vnic、vNetwork标准交换机vSwitch和vNetwork分布式交换机dvSwitch。vSphere提供了一个Distributed Network的架构,不但有完整的Bridged/NAT/Host only架构,更和Cisco合作推出一个专门安装在vSphere上的分布式网络。
夜上海论坛 2.3vSphere的Application Service
关键词:云计算技术;计算机应用大赛;应用
如今的计算机已经越来越趋向智能化发展,为信息的查找、储存和计算带来了便利条件。在时展的影响下,人们需要存储和查找的信息越来越多,对计算机也更加依赖,云计算技术就是在这样的背景下产生的,云计算技术的出现与现代人的需求非常吻合,得到很快的发展。那么云计算技术是什么,它是如何在大学计算机大赛中应用的,下面就让我们带着这些疑问一起走进下面的内容。
夜上海论坛 一、云计算技术是什么
夜上海论坛 物美价廉是云计算技术的最大优势。成本低得原因在于云计算技术本身是由众多实用性强、性价比高,同时又物美价廉的服务器组合而成,虚拟化技术是这种组合的媒介。虽然这种组合比较松散,技术含量也不是很高,但是它却可以最终构成一个非常庞大的存储系统,这个系统中包含的信息可谓不计其数。在此基础上,该系统还具有将计算机中心进行大范围扩展的功能。因为使用者在支付金额时可以根据自身的信息存储来进行,所以该系统还具有为互联网付费的业务。用户在支付费用之前可以对自己需要的资源数量进行估算,然后进行购买支付,这样的付费流程可谓简单快捷,又省时省力。
夜上海论坛 大学计算机应用大赛需要对大赛每一位参与者的作品和参与信息进行存储,所以需要的信息量是非常大的,所以专门在大学计算机应用大赛中应用到的系统是有别于其他系统的,它本身存在着一定的专业性与特殊性,因为用户提交上来的东西一般只是作品的代码,这就是这个系统的特别之处。如果利用传统的软件,就要用户通过邮箱将作品上交,经过评委进行审核。在云计算技术的帮助下,一个在线交流与审核作品的平台形成了,通过这样的流程对作品进行审核,省却了很多复杂的程序,节约了人力与时间资源。
二、云计算技术是如何在大学计算机应用大赛中应用的
(一)云计算技术针对大学计算机应用大赛的应用架构
云计算技术在花费少的基础上还具有扩展功能、服务、计算机功能以及很多隐性价值,其主要特点是用互联网、用服务和使用量做基础。云计算技术的核心主要有虚拟化技术、网络计算、网络存储等等。云计算技术的基本架构可以分为三个方面:基础设施、应用程序和应用平台,他们分别为使用者提供互联网资源、存储资源和计算机资源,资源的全面性不可小觑。
夜上海论坛 1.云计算技术的基本架构――基础设施
云计算技术在大学计算机大赛中的应用主要表现在为参赛者和评委之间搭建交流的平台。这个平台式利用硬件服务来完成的,换一种说法就是,它运用的是由众多服务器组合而成的存储资源池和内存资源地。所以可以为平台服务和存储空间提供不同的等级,云计算技术可以针对与计算及应用竞赛相关的重要数据进行适当的处理,服务方便并且快捷。
2.云计算技术的基本架构――应用程序
应用程序主要由参赛团队对作品进行布置,在最短的时间内完成远程调试的工作,这样才能在最大的程度上对大赛服务系统和评审系统进行服务。
夜上海论坛 3.云计算技术的基本架构――应用平台
应用平台的最重要功能就是为操作系统和围绕特定应用提供重要服务。换句话说,利用虚拟化技术提供IOS操作系统和Linus操作系统以及相应的操作模板。还可以为计算机竞赛提供专门制定的七大移动开发平台,比如Apple、Android等。
(二)针对计算机应用竞赛的云计算应用得以实现
云计算技术在计算机竞赛中主要的责任范围就是为参赛团和参赛者提供计算资源。资源量的提供与实际的需求应该达到吻合的状态。还有,大学生计算机应用大赛的规模通常都比较大,而且对参赛者和参赛团的地域没有任何限制。这样,云计算就应该发挥平台作用,为评委提供跨区域的评审环境。选手可以通过网址对云端开发环境随时随地的进行浏览以及访问。
云计算平台的主要技术有网络安全技术和负载均衡技术,有了这两大技术的帮忙,云计算平台无论是数据的访问速度还是硬件的支撑能力都得到了大幅度的提高,从而使系统的应用性和安全性得到了提高。
云计算平台对云计算带来的负载和失衡问题都能够得到有效的解决。云平台应该做到服务的安全性,所以无论是着眼于网络安全、数据安全还是虚拟化安全云安全都是最佳选择。为了保护数据的安全,云安全将数据进行备份,如果真的不慎发生数据丢失的现象,只需要短短的一个小时,数据就可以得到复原。为了给来自互联网的威胁做保障,云计算还很好的引用了虚拟技术。
(三)云计算技术的具体应用过程
夜上海论坛 首先参赛者或参赛团需要向资源平台提出资源请求,可供选择的平台有多个,选择后只要付费就可使用。由云平台提供的资源的用处是多方位的,可以将各开发环境和版本进行备份,还可以建立并维护快照。在整个竞赛过程中使参赛者和参赛团体之间和睦的展开工作,工作效率也得到了提高。
大学计算机应用大赛规模非常大,参赛者、参赛团体甚至评委都是来自五湖四海的人,这时是很难建立起集中的现场评审模式的。云计算平台在这时充分发挥出它的作用:评委只需要进入网址,登陆云计算平台,就可以对参赛团队的作品代码进行查看,最后对作品进行公平公正的评判。
结语:
夜上海论坛 基于以上论述,云计算技术在大学计算机应用大赛中进行应用可谓势在必行,云计算技术的应用不仅使异地评审得以实现,而且省时省力,最大程度上保障了参赛团体数据的安全性。并且,云计算技术还具有使用简单、价格低廉等特点,随着技术的不断完善,云计算技术一定会为更多计算机竞赛所应用。
参考文献:
夜上海论坛 [1]牛爱芳,杜煜,钟丽,杨沛. 基于云技术开展大学生计算机应用大赛的研究[J]. 实验技术与管理,2013(9).
[2]薛永献. 云计算技术在大学计算机应用大赛中的应用[J]. 电子测试,2013(13).
[3]张可. 云计算技术在企业信息工作中的应用研究[J]. 科技致富向导,2013(27).
夜上海论坛 [关键词]VMware vSphere;云平台;应用技术
夜上海论坛 中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)47-0249-01
0 引言
自2006年以来,云概念的提出受到IT界内的很大重视,各大IT公司纷纷研发相应的云产品,为代表的云计算在全世界内得到快速发展。广义范围上,云技术是通过网络服务器向客户提供在线软件服务、软件租借、数据存储及数据挖掘的服务,涵盖多种技术,如虚拟化、分布式计算、分布式数据库及分布式存储等技术。虚拟化技术是云计算技术的基石,是实施的关键技术。利用虚拟化技术才可实现软硬件、操作系统、存储及网络等的虚拟化,最终得以实现云计算的目标。VMware vSphere作为重要的虚拟技术,对于云平台的搭建有着不容小视的作用。
1 VMware vSphere系统概述
1.1 虚拟化技术的含义及地位
夜上海论坛 当今社会的虚拟化技术是目前大型的数字化控制中心进行硬件资源的整合及提高价值的重要 技术,分为完全虚拟化、部分虚拟化及操作系统层虚拟化三种形式。虚拟化属于一个抽象概念,打破了普通物理硬件和操作系统间的物理连接形式。
服务器虚拟化系统实质是利用虚拟技术在服务器里虚拟出许多客户机进行整合式管理,而这些 客户机是能够相互独立且运行不同操作系统及应用程序。为了成为面向全体用户的系统,必须要设 计一个拥有简洁友好界面的虚拟化客户应用程序,能够更好满足对用户灵活有效管理与服务,实现虚拟化,VMware vSphere就是其中的典型虚拟技术。虚拟化技术涉及的范围十分广,包含服务器虚拟化、桌面虚拟化等技术。
夜上海论坛 1.2 VMware vSphere虚拟技术简介
VMware vSphere是从原先的VI3基础之上推出的新系统,被称作信息技术业界首款的云计算操作系统。它将应用程序及操作系统从底层的硬件分离出,并通过此简化了IT的操作难度。在现有的应用程序中可以看到有专有的资源,其服务则能够作为其资源池来进行管理。 系统主要包括三个部分:首先是虚拟化的管理器VMM处部分的VMware ESX4,Server一般是用于调配的物理服务器中相应内存、CPU、存储和网络之中的各种硬件资源,在物理服务器上运行的一个虚拟层并通过由此预定的策略将这些相关的资源分配到其中不同虚拟机的运行之中,这些相应的虚拟机凭借安全独立的模式进行并行运行;其次,用来整合及管理vCenter,在虚拟基础架构所有级别上集中控制及可见性都需要提高,利用主动地管理发挥其内在潜能,成为具有广泛合作的伙伴体系可支持、可伸缩及可扩展的平台。
夜上海论坛 2 云平台系统搭建中VMware vSphere的应用
2.1 VMware vSphere云计算应用综述
夜上海论坛 VMware vSphere系统能够利用虚拟化技术将数据中心转换为云计算的基础架构,能使IT行业拥有提供灵活可靠服务的机会。其两个核心组件包括VMware ESXi及VMware vCenter Server。其中ESXi属于用来创建及运行虚拟机的中体平台。而vCenter Server[2]可以归类于一种服务,相当于连接到网络的ESXi系统主机的主管理员。
夜上海论坛 vCenter Server可以将多个主机资源加入资源池中对这些资源进行。此外,vCenter Server还提供许多额外功能,可以来监控及管理物理及虚拟基础的架构。典型数据中心由物理构建块,如x86虚拟化服务器及存储器网络等。
夜上海论坛 2.2 可扩展VMware vCenter虚拟技术及其应用程序
VMware vCenter常指VMware vCenter Server。VMware vCenter Server提供一个可伸缩且可扩展的平台,给虚拟管理奠定基础。该管理的主机可以提升虚拟性构架的可见性,并能够实现集中化的控制与管理,对其潜能的充分发挥具有十分重要的作用。vCenter Client影响到所有VM的创建、管理、运行及维护的水平,可以使管理主机的服务器优化资源并提高其可用性,从而实现动态化迁移、容错率提高,并完成应用备份。一般VMware vCenter应用程序包含三种,其主要表现如表1所示。
2.3 Mware Data Recovery虚拟备份技术
夜上海论坛 VMware Data Recovery技术能够创建虚拟机备份,还可以不会中断虚拟机使用或其数据及资料的提供。Data Recovery可以管理现有备份数据资料,并且在备份过时后及时将它们删除。此外,它还可以支持重复功能用来删除其余的数据。
Data Recovery是建立在VMware vStorage API for Data Protection基础上的,与VMware vCenter Server之间集成,可以进行集中调度备份作业。通过与vCenter Server之间的集成,还可实现虚拟机的备份,也就是使用VMwarev Motion及VMware Distributed Resource Scheduler移动该类虚拟机。
夜上海论坛 Data Recovery可以使用虚拟机以及客户端插件来进行管理和还原相应的备份数据。备份设备是为了开放虚拟化格式而提供的。因此,该插件需要安装Client,基本可在所有由VMware ESXi支持虚拟磁盘上的存储备份。此外,还可以利用存储区域网络、网络附加存储设备和基于具体公用文件的系统。
3 总结
夜上海论坛 VMware vSphere的应用对于构建当今信息社会的云平台有不容忽视的作用,它的虚拟化的管理器VMM及用来整合及管理的vCenter等对于“云计算”虚拟管理十分重要。随着信息时代的发展,VMware vSphere、Mware Data Recovery等新虚拟平台应用将会越来越为人们所接受。
参考文献