虚拟化高可用性架构探究摘要：本文对虚拟化技术的发展进行了阐述，分析了传统数据中心运行架构存在的问题。虚拟化技术可以解决传统数据中心架构的问题，但是通过分析我们知道虚拟化架构中存在可靠性不高的问题。本文给出了卷控制器存储虚拟化技术可以实现高可用性。关键词：云计算；虚拟化；高可用性；存储虚拟化中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1007-9599(2012)21-0000-021传统数据中心架构存在的问题传统的数据中心的架构是采用一个烟囱式的方式来架构当我们建设一个新的应用系统时，需要单独采购应用服务器、数据库服务器以及之上运行的系统、中间件和数据库等软件。这种模式构建数据中心的架构会存在以下几个方面的问题：1.1数据中心设备剧增，能源消耗占据大量维护经费。随着数据中心信息化应用的发展，有大量的信息化应用系统上线运行，随之而来的服务器、存储等硬件设备大量增加，机房面积不断扩大，耗电量急剧增长，数据中心管理维护工作量剧增，维护成本增加。1.2数据中心资源整体利用率不高。目前计算机硬件性能提高迅速，数据中心物理服务器上运行的许多应用系统负载并不大，许多服务器CPU和内存占用率在10%以下，照成资源的极大浪费。1.3数据中心架构冗余程度不高，系统不间断运行时间难以保证。按照每个应用系统运行在单独的应用和物理服务器之上的模式，应用系统难以构建冗余的系统，系统存在单点故障。如果按照双机热备建设冗余系统，系统建设成本将成倍增加。1.4传统数据中心架构僵化，难以弹性满足当前复杂多变的业务需求。实际应用中数据中心需要面对千变万化的业务需求，需要根据业务需求的变化调整资源配置情况。而传统的数据中心从资源采购、上线、部署到资源调整需要较长的时间，难以满足业务变化的需求。2虚拟化在数据中心的应用及存在的问题目前以VMWARE为代表的虚拟化技术在许多数据中心逐步得到应用。虚拟化是一个广义的术语，它是资源的逻辑表示，不受物理限制的约束。可以虚拟化的资源范围广泛，包括CPU、内存、存储、网络以及各种软件环境等。2.1虚拟化技术的优势。（1）提高资源利用率。虚拟化技术能够对物理资源进行颗粒度非常小的划分，并且能够动态调整分配给每个应用的资源，这样可以确保分配给应用的资源与负载相匹配，从而提高资源的利用率。（2）提高系统不间断运行时间。虚拟化可以实现服务器之间的集群，当单个物理服务器发生故障时，运行在其上的虚拟系统可以自动迁移到其它正常运行的物理服务器上。在需要对物理资源进行维护时，可以把虚拟系统迁移到其它物理资源上，从而提供不间断的服务。同时，虚拟化的系统实际封装为一个文件或目录，更加方便对系统进行备份和恢复。（3）降低成本。虚拟化技术应用后，数据中心设备数量减少，机房占地面积减少，机房能耗减少，从而降低采购经费。系统运维过程中,虚拟化方便部署、迁移、检修，从而节约维护经费。2.2当前虚拟化采用的系统架构以及存在的问题。目前虚拟化常见采用的架构如图1所示。其中服务器进行HA群集，每台VMwareESX服务器配有一个HA代理，检测其它主机的心跳信号。当一台ESX主机发生故障时，虚拟机会自动迁移到群集中其它正常的物理主机上。这种迁移并不会改变操作系统状态，虚拟机中的连接状态不会丢失，因此对客户端的业务不会有影响。在此系统架构中，所有的文件存放在存储中，当存储发生故障时，所有的虚拟机将发生故障，不能提供服务，因此整个系统架构存在着单点故障。同时，大量的虚拟机应用需要访问集中的存储，导致存储I/O易成为整个系统的瓶颈。3虚拟化架构改造3.1存储同步容灾虚拟化架构。如图2所示，利用存储容灾软件实现两套存储之间进行同步复制。当主存储发生故障时，可以进行人工存储切换，切换过程中需要重新启动运行的虚拟机。在存储发生故障时，系统会中断服务，切换过程根据运行虚拟机和群集大小需要一定的时间。此方案的缺点是存储必须是同构的，成本高，不能实现存储的统一管理,系统切换需要较长的时间。3.2基于卷控制器存储虚拟化的虚拟机架构。在传统的存储架构中，每种存储系统都自成一体，难以形成统一的整体，因此就构成了一个个的信息孤岛。...