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1、服务器群集及Hyper-v虚拟机部署技术研究朱万珍 李颖 康健 戴志国 （大庆油田有限责任公司采气分公司）摘 要：数字化气田的建设给我们带来高度的数据集中和业务应用的整合的同时，也使对服务器环境的依赖达到了空前的程度，这使得对系统可用性等方面的要求变得越来越高。本文讨论的就是如何运用服务器集群及Hyper-v虚拟机部署技术在数字化气田的系统可用性等方面发挥出积极的作用。主题词：服务器集群技术；Hyper-v虚拟机；刀片服务器前 言在所有企业、政府机关、军队、医疗等单位，以及许多业界通信实体，正在越来越多地依赖于服务器，以不断拓宽服务种类。然而，我们在享受这些先进技术带给我们实惠的同时，又不得不
2、面对这样一个事实：电子设备出现故障是不可避免的，服务器也不例外。现在，很多单位已经使用OA、ERP等系统。无论使用哪种系统，服务器在整个网络系统的重要性是不言而喻，服务器作为整个网络的心脏，要为网络上所有的用户提供数据共享和应用服务，如果不能保 障服务器的正常运行，网络系统的可用性就无从谈起。所以，要确保网络中的关键业务应用运行平稳，具有可靠的适时性和连续性，通过服务器的群集及Hyper-v虚拟机技术来提高系统的可用性和可扩展性是目前备受推崇的方案。 1、采气分公司服务器运行初期状况分析1.1采气分公司服务器运行初期配置情况采气分公司共有服务器4台，其中IBM X260服务器3台，HP Xeo
3、n ML350服务器1台。由于机房条件所限其中3台放置在机关三层小楼的一楼机房，另外1台放置在机关二层小楼的二楼机房。服务器配置具体情况请参照表1：表1 分公司服务器统计表序号IP地址应用方向硬件配置操作系统110.*.*.130门户服务器IBM X260(10块磁盘)Window Server 2003210.*.*.133FTP服务器IBM X260(6块磁盘)310.*.*.84应用系统服务器IBM X260(6块磁盘)410.*.*.86数据库服务器HP Xeon ML3501.2采气分公司服务器运行初期数据资产状况门户服务器磁盘使用情况门户服务器磁盘配置共1.5T,其中一部分用于作为
4、热备盘，实际磁盘容量为1.1T，逻辑磁盘共分为C、D、E三个分区。磁盘具体情况请参照图1：图1-1 门户服务器磁盘使用情况图FTP服务器磁盘使用情况FTP服务器磁盘配置共1T,其中一部分用于作为热备盘，实际磁盘容量为683G，逻辑磁盘共分为C、D两个分区。磁盘具体情况请参照图2：图1-2 Ftp服务器磁盘使用情况图应用系统服务器磁盘使用情况应用系统服务器磁盘配置共1.5T,其中一部分用于作为热备盘，实际磁盘容量为1.1T，逻辑磁盘共分为C、D、E三个分区。磁盘具体情况请参照图3：图1-3 应用系统服务器磁盘使用情况图数据库服务器磁盘使用情况采气分公司数据库服务器磁盘配置共1.5T,其中一部分用
5、于作为热备盘，实际磁盘容量为1.1T，逻辑磁盘共分为C、D两个分区。磁盘具体情况请参照图4：图1-4 数据库服务器磁盘使用情况图2、服务器群集部署2.1服务器群集技术概述群集系统是一种由一组互连的整机构成的并行或分布系统，可作为统一的计算资源使用。服务器群集技术使用多台服务器组成服务器集合，可以提供相当高性能的不停 机服务。在这个结构中，每台服务器都分担着一部分计算任务，由于集合了多台服务器的性能，整体的计算实力被增加了。与此同时，每台服务器还承担一些容错任务,当其中一台服务器出现故障时，系统会在软件的支持下将这台服务器从系统中隔离出去，通过各服务器之间的负载转嫁机制完成新的负载分担，同时向系
6、统管理人员发出警报。再者，在某个应用软件的峰值处理期间内，对该应用的需求会变得过高，那么使用简单的操作命令就可以把同一节点的应用包转移到其他节点从而减 轻该节点的工作负荷，来满足已增加的需求。群集系统就是通过功能整合和故障过渡实现了系统的高可用性和可靠性。服务器群集技术提供了高度的可用性、伸缩性与易管理性：高度的可用性：群集被设计具有避免单点故障发生的能力。应用程序能够跨计算机进行分配，以实现并行运算与故障恢复，并提供更高的可用性。可伸缩性：加入更多的处理器或计算机提高群集的计算能力。当现有服务器能力有限时，可以通过增加CPU、内存、甚至一台或几台服务器来扩展系统的能力。在服务器群集技术出现之
7、前，用户通过增加CPU、内存来进行扩展，但是CPU、内存的扩展只能在一台服务器上进行，因此扩展是有极限的。而服务器群集技术可以通过在现有系统上增加服务器来进行扩展，增加的服务器将与原有的服务器紧密地集成在一起，为客户端提供高性能的应用服务。易管理性：群集以单一系统映射的形式来面向最终用户、应用程序及网络，同时，也为管理员提供单一的控制点，而这种单一控制点则可能是远程的。2.2采用共享存储设备的高可用性群集部署方案221系统硬环境要求： 两台IBM xSeries 服务器共享的磁盘存储设备EXP4700 ServeRAID 阵列控制卡 内部连接网络 客户端服务网络 光纤交换机 图2-1 Serv
8、erRAID 群集方案示意图222工作方式及特点：这种群集方式的实现，是通过两台服务器共享一个外部的磁盘存储设备，所有要求高可用的数据和应用程序代码存储在共享的设备中，两台服务器分别对磁盘存储设备 具有访问权。当一个服务器发生失效的时候，另外一个服务器仍然可以对共享存储设备中的数据进行访问，客户端网络的访问，可以由这台服务器继续维持。图中的两台服务器分别具有一个本地盘用于安装 Windows 2003 server 操作系统。服务器中分别安装由两块网卡，其中一组网卡用于网络服务的提供（图中客户端网络网段），另一组网卡通过一条心跳网线构成了一个内部互连的高速网络，这个高速网络是用于两台服务器之间
9、的信息传递。在服务器中分别安装一块ServerRAID控制卡，通过 ServerRAID可以实现服务器的内部和外部的阵列，同时通过该控制卡连接共享的存储设备（图中所示的共享SCSI 总线）。所有要求维护高可用性的数据和应用程序代码都存储在共享的存储设备中，这也是该方案的关键部分。服务器中的 ServerRAID的第三个通道相互连接在一起构成SCSI 内部互连，这个连接是用于两台服务器之间阵列信息的同步。节点级保护：在任何时候，如果一个服务器失效，在这个服务器上运行的所有应用程序和网络服务都会在另外一台服务器上重新启动，共享存储设备的控制权从失效的服务器上转移 到运行的服务器。运行的服务器可以继
10、续支持群集的虚拟服务器，通过群集的虚拟服务器，用户的网络访问可以继续进行。从而实现节点的保护。 资源级保护：如果一个服务器所运行的某个进程发生失效，该失效的进程会通过群集监视器被检测到，之后通过群集服务在另一台服务器上重新启动，通过虚拟的服务器继续向外提供服务。对于原服务器上所运行的其他进程和服务不会受到失效进程的影响。3、Hyper-v虚拟机部署3.1Hyper-v虚拟机技术概述311 Hyper-v虚拟机技术概述 Hyper-V是一个Hypervisor（系统管理程序），它主要作用就是管理、调度虚拟机的创建和运行，并提供硬件资源的虚拟化。Hyper-V是微软伴随Windows Server
11、 2008最新推出的服务器虚拟化解决方案，在Windows Server 2008发布的时候，集成了一个Beta版本的Hyper-V。对于一个虚拟化产品来说，要求一个硬件特性是比较奇特的事情（要求支持一个指令集不算），微软之前的Virtual Server 2005R2不需要这个特性。对于VMware的产品来说，这也只是一个可选的特性，不像Hyper-V那样，是一个硬性的要求。处理器不支持VT/AMD-V，就无法运行Hyper-V。 VT-x处理器辅助虚拟化技术，是Hyper-V的硬性要求 关于VT的具体作用，可以查看x86虚拟化难题解决：Intel VT或者从VT-x到VT-d Intel虚
12、拟化技术发展蓝图。VT，或者AMD-V，是一种硬件辅助虚拟化技术，用来解决Ring Privilege的问题，传统处理器下虚拟机通过使用指令转换的方法来在Ring 3执行Ring 0特权指令，严重影响性能，而VT则解决了这个问题。对VT的依赖和支持是Hyper-V架构的基础，也是Hyper-V最大的特点。 也因为Hyper-V需要处理器支持硬件虚拟化辅助，一部分处理器无法应用Hyper-V，只有较新、非Value型的处理器才能应用。例如访问只有75%的几率碰到部署在Hyper-V上的虚拟化服务器，剩下的25%都是未Hyper-V虚拟化的服务器。要在这些服务器上应用虚拟化，用户只能选择Virtu
13、al Server 2005 R2，或者其它公司的产品。 Microsoft Hyper-V和VMware ESX Server是比较相像的，都是Bare-Metal类型，但是它们的内核架构也有着明显的不同。微软在谈到竞争对手ESX Server时，总会提到，Hyper-V是微内核架构的，而ESX Server是单内核架构，Hyper-V要更好。4、结论及认识采气分公司服务器故障转移群集的搭建能够实现当一台服务器遇到故障变为不可用时，另一台服务器自动接管发生故障的服务器，保证了服务器不间断运行，也提高了数据的高安全性；Hyper-v虚拟机的部署能够整合服务器中应用系统资源，实现了“单台多用”技术，在一台高性能的服务器上同时部署多个Hyper-v虚拟机，在每个虚拟机中运行不同的应用系统，应用系统的运行速度将比使用原有服务器快，充分提高了服务器的高可用性。 参考文献1网络服务器配置与应用 钟小平 张金石 人民邮电出版社 ， 2007年2Windows Server 2003服务器配置实用案例教程 王锋 中国电力出版社， 2007年作者简介： 朱万珍，男，1982.12，现工作在采气分公司地质工艺研究所信息室，计算机科学与技术专业。联系地址 ：大庆市大庆油田有线责任公司采气分公司 邮政编码:163514联系电话：0459-5395526 电子邮件：
