服务器虚拟化 —— 集群服务器 —— 分布式 —— 云服务

本文介绍了服务器虚拟化的三种形式,包括“一虚多”、“多虚一”和“多虚多”,并详细阐述了集群服务器的工作原理及切换过程。此外,还探讨了分布式与云服务的概念和技术实现。

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一、服务器虚拟化技术:(是下面集群服务器、云服务的技术基石)
将服务器的物理资源抽象成逻辑资源,让一台服务器变成几台甚至上百台(很少见啊)相互隔离的虚拟服务器,我们不再受限于物理上的界限,而是让CPU、内存、磁盘、I/O等硬件变成可以动态管理的“资源池”,众多虚拟服务器共享“资源池”中的硬件资源,从而提高资源的利用率。

服务器虚拟化主要分为三种:“一虚多”、“多虚一”和“多虚多”。
“一虚多”是一台服务器虚拟成多台服务器,即将一台物理服务器分割成多个相互独立、互不干扰的虚拟环境。(VMware虚拟机技术)
“多虚一”就是多个独立的物理服务器虚拟为一个逻辑服务器,使多台服务器相互协作,处理同一个业务。(集群服务器)
另外还有“多虚多”的概念,就是将多台物理服务器虚拟成一台逻辑服务器,然后再将其划分为多个虚拟环境,即多个业务在多台虚拟服务器上运行。(云服务)

 

二、集群服务器:
所有的计算机拥有一个共同的名称,都安装并运行了某个群集服务(具体实现方式不同)。用户的公共数据被放置到了共享的磁盘柜中,应用程序被安装到了所有的服务器上,也就是说,在集群上运行的应用需要在所有的服务器上安装一遍。(当然,不常用的应用也可以只安装在一台服务器上,一旦出了故障,其他服务器需要先安装该应用才能重启它)
当集群系统在正常运转时,应用只在一台服务器上运行,并且只有这台服务器才能操纵该应用在共享磁盘柜上的数据区,其它的服务器监控这台服务器,只要这台服务器上的应用停止运行(无论是硬件损坏、操作系统死机、应用软件故障,还是人为误操作造成的应用停止运行),
其它的服务器就会接管这台服务器所运行的应用,并将共享磁盘柜上的相应数据区接管过来。

如果集群中的应用只在一台服务器上运行,且刚好这个应用出现故障,其它的某台服务器会重新启动这个应用,接管该应用位于共享磁盘柜上的数据区,进而使该应用重新正常运转。
整个应用的接管过程大体需要三个步骤:侦测并确认故障、后备服务器重新启动该应用、接管共享的数据区。因此在切换的过程中需要花费一定的时间,原则上根据应用的大小不同切换的时间也会不同,越大的应用切换的时间越长。

常用的服务器集群方法:主备切换(可以应用于共享的磁盘柜)、多服务器负载均衡(应用服务器使用)

 

三、分布式:
和“集群”是两个概念。集群是个物理形态,分布式是个工作方式。
将不同的业务分布在不同的地方,就是将一个原先的系统,按照业务功能,拆分成一个个独立的业务子系统。
在分布式结构中,每个子系统就被称为“服务”。这些子系统能够独立运行在web容器中(集群服务器上),它们之间可以通过RPC方式通信。

 

四、云服务:(云计算、云存储)云是网络、互联网的一种比喻说法,是一种网络服务。
用户使用各种终端获取应用服务,这些服务的资源都来自“云”,而不是固定的存在本地的资源。
“云”是一个庞大的资源池,你按需购买;云可以像自来水,电,煤气那样计费。
一般是通过 集群服务器 + 分布式 来实现,对外提供服务接口即可。

### 使用虚拟化技术将两台物理服务器合并为单个逻辑服务器 #### 方法概述 为了提高硬件资源利用率并降低运营成本,在传统IT架构中,可以采用虚拟化技术将多台物理服务器整合成一个高效的逻辑服务器。具体来说,如果存在两台物理服务器,每台的平均使用率为30%,那么通过引入适当的虚拟化平台软件,能够在这两台机器之上创建多个独立运作环境——即虚拟机(VM),从而使得整体系统的CPU、内存和其他I/O设备得到更充分的应用。 #### 实现步骤说明 - **评估现有基础设施**:首先需要对现有的两台物理主机进行全面的技术审查,包括但不限于操作系统版本、应用程序兼容性和数据迁移需求等。 - **选择合适的Hypervisor**:根据业务特点挑选适合企业级应用的企业版hypervisors产品,如VMware ESXi 或者 Microsoft Hyper-V。这些解决方案提供了强大的功能集用于管理大量并发运行中的guest OS实例[^1]。 - **安装与配置HyperVisor**:按照官方文档指导完成目标平台上hypervisor组件部署工作;确保所有必要的驱动程序均已正确加载以便支持底层硬件加速特性(例如Intel VT-x/AMD-V)。 - **规划存储方案**:考虑实施共享存储机制以增强高可用性及灾难恢复能力。SAN/NAS都是不错的选择,它们允许不同位置上的虚拟机访问相同的磁盘卷而无需担心本地介质局限性问题。 - **创建和分配虚拟机**:利用所选hypervisor自带工具箱快速建立新的Guest VMs,并依据实际负载情况合理划分计算资源配额给各个租户单位。此时原属于两套分离体系下的服务可被重新安置于统一框架内继续提供对外接口调用服务[^2]。 ```bash # 创建一个新的虚拟机示例命令 (适用于KVM/QEMU) virt-install --name=myvm \ --ram=4096 \ --vcpus=2 \ --disk path=/var/lib/libvirt/images/myvm.qcow2,size=20 \ --os-type linux \ --os-variant rhel7 \ --network bridge=virbr0 \ --graphics vnc,listen=0.0.0.0 \ --console pty,target_type=serial \ --location 'http://ftp.example.com/rhel-server/releases/7Server/x86_64/os/' \ --extra-args='console=ttyS0' ``` #### 工具推荐 对于希望简化这一过程的企业而言,市场上有许多成熟的商业和技术开源项目可供选用: - **VMware vSphere**: 提供全面的数据中心管理和自动化功能,非常适合大型企业和复杂环境中大规模部署虚拟化解决方案的需求。 - **Microsoft System Center Virtual Machine Manager(SCVMM)**: 集成了Windows Server 和Hyper-V 的优势,特别适合作为微软生态系统内的首选方案之一。 - **Red Hat Enterprise Linux OpenStack Platform(RHEL OSPD)**: 结合了OpenStack云服务平台的优势,为企业构建私有云计算环境打下了坚实的基础。 - **Proxmox VE**: 基于Debian GNU/Linux开发的一款免费且开放源码的产品,它不仅包含了完整的服务器虚拟化堆栈还具备容器编排的能力。
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