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摘要：近些年来，云计算已经成为相关领域的热门词汇，蕴含着十分丰富的内涵，囊括了多种技术形式。现如今，云计算被视作一次全新的IT产业革命，怎样设计出具备高度灵活性、稳定性以及高效性的云计算机已经成为当前的一项热门研究课题。文章概述了云计算机的概念及其架构体系，研究了虚拟化云计算机应用设计方案，并对设计方案的实现方法和注意事项进行了探究。
关键词：虚拟化；云计算机；应用设计；实现策略
1云计算机的概念及架构体系
1.1云计算机的概念。效用计算、网络计算、分布计算以及并行计算共同组成了云计算的基础。作为一种网络化模型，云计算机正在工业领域和学术领域中得到了越来越大规模的应用[1]。除此之外，云计算机还可以充当一种动态化的计算体系，为用户创设一个托管应用程序环境，如此一来，就能够达成动态部署和分配计算资源的目的，并实现监控资源使用情况的实时化。当前，云计算机已经被视作互联网领域发展进程中的一项重要的发展趋势。
1.2云计算机的架构体系。在理解云计算机的架构时，可以从两个方面入手，分别是服务角度和技术角度。服务角度包含的内容基本是云计算机交付服务和资源的形式，并向云计算机的使用者提供一定的服务承诺；技术角度包含的内容则主要是云计算机的设计思路和系统属性，其强调的内容在于云计算机中软件和硬件所发挥的作用。
2虚拟化云计算机应用设计方案
2.1服务器虚拟化及产品选型。虚拟化技术的类型多种多样，包括服务器虚拟化，网络虚拟化以及存储虚拟化等。从本质上来看，服务器虚拟化是将物理的硬件虚拟并生成出若干个逻辑硬件，从而为上层操作系统的使用创造良好的条件。如此一来，一台服务器就可以同时允许多个虚拟化云计算机的运行，且各个虚拟化云计算机之间不会产生交叉影响。由于虚拟化云计算机本身需要具备较高的智慧性，并且还要做到个性资源的合理配置、管理工作的简单化和高效化以及云计算机系统的高可用性。因此，在满足各种操作系统都具备的条件下，使用全虚拟化技术是比较可行的。与此同时，VMware中的DRS、VMotion、HA等功能已经发展到了一个较高的水平，在应用时并不会面临过多的风险，因此，在虚拟化云计算机的应用设计中，本文选用的是VMware产品来对虚拟化云计算机的应用进行设计。
2.2虚拟化云计算机应用设计需求。通常来说，虚拟化云计算机的应用需求如下：基于资源使用率较高水平的背景，要尽可能地防止使用率较低的情况产生，要充分整合使用效率低下的虚拟化云计算机，从而降低投入到服务器资源中的成本和电力成本。在服务器承受较大的负载时，它可以实现负载调整的自动化，从而使虚拟化云计算机响应速度的提升。基于可用性高水平这一要求的背景，要保证虚拟化云计算机应用单位的核心业务可以在产生故障之后的短时间内完成重启，要最大限度地防止由于虚拟化云计算机系统出现故障，从而对核心业务带来负面影响。在维护虚拟化云计算机系统的过程中，要加大投入到这项工作中的力度，当虚拟化云计算机或服务器出现故障或者是异常运行时，还要保证发出警报的及时性。
2.3高资源使用率设计。为了满足虚拟化云计算机实际应用时达到高资源使用率的要求，在对其进行设计时，需要采用vSphere的DRS功能。一般情况下，VMwareDRS做操作或给出建议通常会在两种情况产生：第一，虚拟化云计算机第一次启动时；第二，集群中配置资源的情况缺乏平衡性时。在实际的运行中，能够决定VMwareDRS到底是做出操作还是给出建议的因素是DRS的配置，DRS的级别选择能够直接决定上述两种情况的出现，当级别选择为手动时，VMwareDRS会给出建议，当级别选择为自动时，VMwareDRS则会展开虚拟化云计算机的迁移操作。
2.4高可用性设计。对于应用虚拟化云计算机的单位而言，其内部必然会存在一些关键性的业务或者是核心业务，在一些情况下，这些关键业务要求停机时间处于一个极短的范围内，因此，为了满足虚拟化云计算机应用的高可用性设计，在设计时需要借助vSphere中的HA功能。HA功能全称为HighAvailability，其工作原理是，当发现虚拟化云计算机的操作系统以及服务器出现不正常运行的情况时，就会将出现异常情况的虚拟化云计算机重启。应当注意的是，为了实现HA功能使用的有效性，首先要保证具备充足的资源，否则，出现问题的虚拟化云计算机将无法完成重启操作。通常情况下，在产生问题后，借助HA功能进行虚拟化云计算机的恢复所消耗的时间基本小于3分钟。
2.5维护控制设计。在管理虚拟化云计算机系统的人员登录vCenter以统一查看参与虚拟化应用的状态时，可以有效排查出现的故障。倘若故障类型归属于虚拟化层面的范畴，对这些故障进行处理则需要依赖专业的虚拟化工程师；当故障类型归属于应用层面的范畴时，对其进行处理的工作则需要协调应用管理员来完成。在完成虚拟化之后，应用管理员对虚拟化云计算机应用系统的管理权限不应当被改变，与此同时，也不应使应用管理员具备登录其他系统的权力。对于虚拟化云计算机而言，其在不同的条件和单位应用时，所需要承担的应用需求也不一样，其报警级别自然也就不同，因此，在虚拟化云计算机应用时，应当按照其应用环境的实际情况来设置触发报警的条件。
3虚拟化云计算机应用设计方案的实现
方法及注意事项本文中所设计的虚拟化云计算机应用方案以某高校作为其应用环境，来探究虚拟化云计算机的应用实现方法是否可行，分析其应用情况以及其他应当注意的事项，具体情况基本可以分为以下几个方面。
3.1虚拟化云计算机实现前后资源对比。该高校中心机房现存七台服务器、两台SAS存储服务器，运行的存储技术为ISCSI存储技术，整体的存储空间为24TB。在该高校中，每一台服务器都有其各自的作用，分别承担高校中每一种类别的应用服务，主要包括高校的财务系统、学工系统、教务系统、ORACLE、SQL等；若干个数据库或应用均搭载在同一台服务器中，这就导致每一种类别的系统之间都可能会出现一些难以预料的交叉或冲突，这给计算机系统运行的安全性和稳定性带来了极大的负面影响；不仅如此，一些服务器中所包含的硬件资源没有得到充分地利用，闲置情况比较常见。表1是该高校还未实现虚拟化云计算机应用时服务器硬件配置及所装软件应用数量。在将虚拟化云计算机实际应用到该高校中的中心机房之后，中心机房中现存的七台服务器被重新规划，并整合成为了一个整体的服务器池，原有的多台服务器所拥有的若干资源都被集合到一起进行统一化管理，各项资源和能源的分配也实现了智能化，可以将服务器中原本存在的没有被充分利用的闲置服务器硬件资源进行有效地利用。借助虚拟化云计算机的应用，实现了单应用单服务器的目的，避免了多个不同系统之间出现交叉或冲突的现象，对于虚拟化云计算机应用之后的维护和管理也是十分有利的。表2为实现虚拟化云计算机应用后，该高校服务器硬件资源配置情况。
3.2DRS的配置和使用。在虚拟化云计算机应用的过程中，DRS的作用基本是调整各种类别的资源，对于不同的虚拟化云计算机而言，其能够获取资源的顺序存在一定的差异。倘若某一个虚拟化云计算机处于最高的优先级，那么其被分配资源的顺序也会处于一个优先的位置，如此一来，配置资源的合理性将会得到一定的提升。DRS具备自动配置资源的功能，但值得一提的是，在虚拟化云计算机实际应用的过程中，DRS的自动配置会产生一定的震荡，造成这一现象产生的原因在于，虚拟化云计算机在具体应用时会出现来回迁移的情况。因此，为了避免这一现象的出现，DRS作为一个生产系统，在实际调整各项资源时，更恰当的方法是使用手动配置方式，并由DRS充当一个提醒的角色，按照具体的提醒展开相应的手动操作。DRS的配置并不是一项难度较大的工作，但是也存在一些相对复杂的内容，最主要的复杂点在于确定阈值以及制定规则，换言之，就是在何种条件下，会出现资源的重分配。在确定阈值和制定规则之前，需要展开大量的调研工作。首先，借助CPU来完成所有应用资源使用情况的采集，这项工作大约需要消耗两个月的时间，与此同时，还应当向虚拟化云计算机应用的管理人员询问其应用的情况，之后，就可以以CPU采集的情况和询问到的结果作为依据，并进行系统的考虑，从而确定虚拟化云计算机的整合比以及各应用的级别与分配资源的方法。当首次对虚拟化云计算机进行加电操作时，DRS会将虚拟化云计算自动分配到一个恰当的虚拟机上，或提出相应的分配意见。除此之外，DRS还会对资源的实际应用情况进行持续的监控，并按照已经完成制定的阈值和调整优化规则逐步调整资源的配置和应用。因为资源调整模式已经设定为了手动的方式，因此，DRS会给予虚拟化云计算机管理人员源源不断的资源分配建议。
3.3HA的配置和注意事项。VMwareHA在虚拟化云计算机实际应用中所发挥的功能是为虚拟化云计算应用的高可用性提供保障。在具体应用HA时，首要任务就是建立起一个HA集群。在建立HA集群的过程中，需要开启VMwareHA功能和VMwareDRS功能。之后，要设置集群的功能，按照实际的使用需要对允许宕机的主机的最大数量以及DRS的级别进行设置。在对HA进行配置和使用的期间，需要与HA切换的资源相匹配，一旦没有满足这一需求，HA就无法发挥出其应有的功能。除此之外，还要注重虚拟化云计算机优先级别的设置。
3.4虚拟化云计算机的应用效果。在配置完成DRS和HA之后，该高校在实际应用虚拟化云计算机时，一方面能够为智能选择和存储自适应的实现提供保障，另一方面，还可以实现虚拟化云计算机应用的高可用性，从而为每一个应用系统的运行创造良好的条件。此外，物理服务器中的硬件资源利用率也可以得到有效的提升，从而实现所有物力资源分配的智能化。虚拟服务器会以自身的资源占用情况作为依据，自动迁移到最恰当的服务器上完成自身的搭载，从而保证最大化、最优化使用各项资源。在该高校的中心机房中应用虚拟化云计算机能够实现管理工作的便捷化和人性化，虚拟化云计算机的管理人员不需要真正进入到机房中，只需要借助VMware中的vCenter功能就可以实现对服务器集群整体的有效管理。不仅如此，通过虚拟化云计算机的应用，其他类型的移动平台也可以对其应用情况进行管理，如手机和平板电脑等设备。
4结束语
综上所述，虚拟化技术和云计算机均可以视作依托信息化发展所产生的技术形式，虚拟化技术和云计算机技术的广泛应用对于高科技领域实现高质量发展有着十分积极的影响。但应当注意，虚拟化云计算机的应用不仅带来极大的便利，也为信息行业的发展带来了一定的挑战。在虚拟化云计算机应用期间，计算机领域上的领导能力具有不可或缺的地位，虚拟化云计算机的应用与技术手段的变革息息相关。
参考文献
[1]房琦．云计算服务器虚拟化专利分析及研究[J]．科学技术创新，2019(27):97-98.
作者:胡博 单位:营口市现代服务学校
