云计算是一种以服务的方式通过网络提供可伸缩的动态的虚拟化的资源的计算模式。云计算将计算任务分布在大量服务器构成的资源共享池上,使各种应用系统能够根据需要获取资源,包括服务器、存储、应用软件和服务。
虚拟化技术是支撑云计算伟大构想的最重要的技术基石。云计算主要用到平台的虚拟化和资源虚拟化。虚拟化允许将不同的异构的物理机器、网络存储等硬件聚合成一个资源共享池,这样就可以按需分配资源。虚拟机迁的移对于分布式集群的负载平衡和灾难恢复有非常重大的意义,国外和国内等大型计算机公司目前都在进行虚拟机迁移技术的研究。虚拟机在云计算平台的迁移是一种新的趋势。
1.VMWare 私有云平台的搭建
1.1 VMWare vSphere 简介
VMware vSphere 是第一套云计算操作系统,是VMware 推出的基于云计算的新一代数据中心虚拟化套件,提供了虚拟化基础架构、高可用性、集中监控管理等一整套解决方案。它允许一台物理服务器虚拟的多个传统操作系统不受硬件兼容限制,虚拟机可以在同一集群中任意物理服务器上迁移。
1.2 VMware vSphere 的基本架构
1.2.1 VMware vSphere 基础架构服务层(Infrastructure Service)
基础架构服务是一种服务的集合,通过这些基础架构服务,可以实现对各种计算机资源进行分配,抽象,聚合。这些服务可以分为三大类。VMware vCompute、VMware vStorage 和VMware vNetwork。
图1 VMware vSphere 5.0 架构图
(1) VMware vCompute :可以对异构的服务器资源进行跨平台聚合并分配交付给上层的应用。vCompute 包括了ESX/ESXi和DRS。
(2) VMware vStorage :是能够最有效的使用和管理虚拟化环境中的存储资源的技术的集合。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,通过vStorage API 简化管理并提高存储操作的效率。
(3) VMware vNetwork :是能够简化虚拟化网络环境,强化网络管理的技术的集合。通过这些组件,可以虚拟出和物理环境一样的网络环境供虚拟机进行网络互联。vNetwork 的组件主要包括vSwitch、虚拟网卡Vnic 和dvSwitch。vSphere Distributed Switch (VDS) 提供了一个集中式界面,通过此界面,可以为整个数据中心配置、监控和管理虚拟机访问交换。
1.2.2 vSphere 的管理平台:VMWare vCenter
VMware vCenter Server 是整个数据中心的唯一控制入口,提供最核心,最基础的数据中心服务,这些服务包括:存取控制,性能监控和配置管理。
(1)VMWare vCenter Client :在vSphere 客户端工具,vCenter Client 实现VM 管理、创建、运行和维护。
(2) VMWare vCenter Server :是业界领先的虚拟化管理产品,集中地管理、控制虚拟数据中心,并使其实现自动化。
2.存储的实现
2.1 存储层
存储层是云计算最基础的部分。可以是DAS、NAS 或 SAN。
2.2 Openfiler 实现存储
在本试验,存储的实现是通过开源的存储管理平台Openfiler来实现的。Openfiler 通过WEB 集中管理。把标准x86/64 架构的系统变成一个强大的NAS、SAN 存储和IP 存储网关。使用网络的共享存储之后,我们就可享用ESX server 发挥最大功效,如HA、DRS、VMotion 等高级功能。
3.动态迁移实例验证
3.1 试验环境
1) 硬件设备:
实验在5台64位的服务器上进行,5台物理机器配置如下:CPU 型号: I5-3470 3.2 GHz 内存: 4G 磁盘: 1T网卡: 100Mbps 以太网
2) 软件安装:
1号服务器:安装vSphere Center。 2号、3号、4号服务器安装VMWare ESXI 5。
5号服务器上安装Openfiler 作为网络存储服务器。再使用vSphere Client 通过网络访问vSphere Center. 创建虚拟机。
3.2 使用仿真系统进行测试
本文的测试系统是基于战术通信网仿真系统,仿真系统安装在虚拟机上,需要连续的运行仿真计算。该仿真模型是多层多子网的网络模型,包含十二个车级站点、四个连长站点、两个营长站点和一个旅长站点,如下图2所示。
图2 控制台显示仿真时间和旅长收发包信息
在战术通信网的网络模型中,主要是提取各个仿真站点的统计数据。本实验主要提取旅长站点的信息。通过MAK RTI 软总线使得所有OPNET 仿真实体加入联邦实现了多机联调。在HLA 控制台端监控仿真实体的运行数据信息同时控制仿真的推进。
仿真试验开始运行后,在仿真运行过程中根据仿真实验的要求,仿真邦员向HLA 控制台发送消息,并在控制台动态显示出来。当集群系统的虚拟机进行迁移的时候,仿真邦员由一台服务器被迁移到另外一台服务器仿真邦员时,可以通过控制台看到仿真的数据没有因为迁移而间断。这就意味的虚拟机动态迁移的过程没有影响到实验的进行。
4.结论
VMWare vSphere 是目前最成熟最稳定的云计算平台,是云计算领域的领头者。本文通过总结云计算虚拟化领域的发展现状,在VMWare 云计算的虚拟化和虚拟机的迁移技术之上,解决了仿真实验在出现运行时中断的难题。实现了仿真程序的实时迁移,应用到其他应用的服务器上同样能够实现容灾和在线维护。在实际生活中有很广泛的应用。本文主要在最小私有云下进行虚拟机迁移,以后将在企业级的云计算的迁移技术进行研究。
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本文标题:VMWare虚拟化动态迁移和仿真技术研究
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