服务器虚拟网络接口

服务器虚拟网络接口（共8篇）

服务器虚拟网络接口 篇1

0前言

计算机虚拟化技术有很多方面,包括网络虚拟化(VLAN)和存储虚拟化等。本文重点讨论服务器虚拟化技术,用虚拟机构建站点服务器。目前市场上有众多的虚拟软件产品,如VMware,微软,IBM等,其中最有名的是VMware(VM)。特别是在中小型的企业应用中,使用服务器虚拟化方案几乎是高效,低成本的必备选择。本文主要阐述如何在虚拟网络环境中构建自己的网站服务器。

1 服务器虚拟软件的安装与配置

(1)硬件服务器的配置需求

计算机硬件需求是基础。目前市场上大多数服务器的硬件配置都能达到安装虚拟机软件的要求。虚拟机内存的大小决定同时运行虚拟机的个数;CPU的速度决定虚拟机运行速度。网卡的带宽决定网络交换数据的速度。本文建议在成本允许的条件下,硬件配置当然是越高越好。以曙光A650塔式服务器为例,内置两个AMD2650CPU,8G内存,3COM光纤网卡。

(2)虚拟机的选择和安装

目前流行和稳定的虚拟机已经很成熟。VMware是其中一款市场占有率高的虚拟软件。VMware Workstation或者VMware Sever是一款稳定的虚拟工作站软件。可以到官方地址下载。安装方法略。安装完成后,系统默认情况下会安装三块虚拟网卡,名称分别为VMnet0、VMnet1、VMnet8。其中VMnet0的网络属性是“物理网卡”,VMnet1和VMnet8是虚拟网卡。网络拓扑如图1所示。VMnet1和VMnet8实际上也可以理解为子网络配置的交换机。

实际上就是连通网络的3种方式。如图2所示。VMnet8实际上是以NAT方式连接网络;VMnet0是桥接方式连接网络;VMnet1实际是only-host私有网络的方式,内部的计算机是不能连接物理网络的内部网,一般作为网络实验的环境。

由于计算机网络拓扑结构决定了访问是否成功。所以只有搞清楚网络拓扑,使得计算机之间的访问成功,才能成功地配置Web服务器。所以理解图1十分重要。

物理主机A就是本文安装虚拟机的物理主机。VMnet0,VMnet1,VMnet8都是由于安装了虚拟机后,默认出现的网络交换机设备。虚拟机V1的虚拟网卡是跟物理网卡一样的网卡,只要配置跟物理主机A所在的网络IP地址就能和物理网络进行通讯,也就是桥接的方式。虚拟机V8的虚拟网卡是连接交换机VMnet8上的,而VMnet8又是通过虚拟路由连接到VMnet0虚拟交换机上,也就是NAT的方式。虚拟机V1的虚拟网卡则是连接在虚拟交换机VMnet1上,VMnet1是一个独立的内部网络。

(3)在VM中配置和安装虚拟机

设计虚拟机的目的和优势就是充分使用计算机的硬件资源。虚拟主机的系统可以按个人喜好选用。物理主机+虚拟主机的组合方案多采用以下三种:Windows物理主机+Windows虚拟主机;Windows物理主机+Linux虚拟主机;是Linux物理主机+Windows虚拟主机。其中Windows多选用Windows 2008 server R2 64bit,Linux一般选用Ubuntu或者Red Hat。

创建Windows 2008 server虚拟主机操作步骤如下:

(1)在文件菜单选择新建虚拟机(图3)。

(2)按照需求和实际情况建立虚拟机的,本文如图4所示建立虚拟机。

本文配置为双核CPU,1G内存10G硬盘,Windows 2008server R2 64bit操作系统。

虚拟机上安装操作系统的方法跟物理主机安装操作系统大同小异。安装步骤本文略。只是Windows 2008 server操作系统提供了桌面操作环境和doc环境两种方式。桌面操作环境相对容易操作,doc操作环境相对更安全。

2 虚拟机Windows 2008 server网络配置方案

由于VM虚拟机有克隆虚拟机的功能,所以只需安装一台虚拟机,就可以通过克隆的方式实现多台虚拟机的复制,这也是VM的优势之一。根据图1的拓扑图,分别建立虚拟机A0,A8,A1。然后分别配置虚拟机的网络连接。配置方法如下:

(1)在VM编辑菜单中选择“编辑虚拟网络”,在弹出的虚拟网卡编辑器中选择主机虚拟网络设置选项卡,就可以发现默认安装的三个虚拟网络VMnet0,VMnet1,VMnet8,VM软件支持9个虚拟网络的建立。在相应的下拉箭头中可以更改VMnet0,VMnet1,VMnet8的网络属性,分别是桥接,NAT,或者是仅主机网络。根据本文的实例,我们按照默认的设置,VMnet0设置为桥接,VMnet1为仅主机网络,VMnet8为NAT方式。

(2)在主机虚拟适配器选项卡中则显示的是虚拟主机虚拟网卡的信息。可以对虚拟机添加不同的网卡(图5)。

虚拟机的网络配置有三种方式:桥接、NAT、仅主机网络。配置Web服务器选择桥接或者NAT才能让外部网络进行访问。也就是采用VMnet0或者VMnet8的方式来架设Web服务器。

(1)以桥接方式架设服务器

就是VM中虚拟出来的虚拟机A0的网卡设置为与物理计算机同一网段的IP地址。如果物理主机所在的网络使用DHCP动态分配IP地址。那虚拟主机A0就会自动获得一个与物理主机同一网段的IP。例如,如图1,假设物理主机A物理网卡的IP是192.168.0.2。那虚拟主机A1的IP就是192.168.0.X。其中X为0-254之间。另外一种情况,如果是物理主机所在的网络使用静态IP地址。那就需要手动配置虚拟主机A0网卡的IP地址。

然后在虚拟主机A0配置相应的安全策略,并搭建相应的网站服务软件,就可以完成一台网站服务器的配置。如果需要多台网站服务器,只需使用VM前面提到的克隆功能就可以复制多台服务器,只要配置不同的IP地址即可。如此一来,就能快速安全,低成本地架设好多台网站服务器。

(2)以NAT方式架设虚拟机

首先要理解什么是NAT。网络地址转换(Network Address Translation,NAT)属接入广域网(WAN)技术,是一种将私有(保留)地址转化为合法IP地址的转换技术,它被广泛应用于各种类型Internet接入方式和各种类型的网络中。原因很简单,NAT不仅完美地解决了lP地址不足的问题,而且还能够有效地避免来自网络外部的攻击,隐藏并保护网络内部的计算机。其次是理解NAT方式的网络拓扑结构,如图6所示。以NAT方式设计网络连接的虚拟机A8,先通过虚拟交换机VMnet8连接到虚拟路由192.168.128.2。然后再通过虚拟交换机VMnet0连接到物理交换机上,实现连通外部网络。

在默认情况下,虚拟机主机A8可以访问物理主机的网络,以及更上一级的Internet,但物理主机网络中的其他计算机或者Internet的主机则不能访问到虚拟主机A8。如想要这些主机访问到虚拟主机A8,则必须对图中的“虚拟路由器”进行“端口映射”的配置。设置的方法如下。

(1)在启动虚拟机后,选择编辑菜单,打开“虚拟网络编辑器”对话框,在“NAT”选项卡中设置网络虚拟路由的情况。默认的情况下,网关的IP地址是192.168.128.2,网络掩码是255.255.255.0。如果需要修改网关和设置映射端口,点击编辑按钮,就会弹出如图7的NAT设置对话框。

(2)在NAT设置对话框中点击端口映射按钮,就会弹出如图8的映射入站端口对话框。可以在对话框中设定虚拟机A8的IP地址,由于虚拟机A8是做网站服务器,所以默认端口为80。主机端口填写可以根据具体情况填写。主要是VMnet0虚拟交换机和物理交换机上接入的主机要访问虚拟机A8需要填写的端口,这里配置称为8001。描述可以不填。设置完后点击确定。在NAT设置对话框中再点击确定。

注意:在“虚拟网络编辑器”对话框中的NAT选项卡中,必须确认NAT服务已经启动,否则IP地址为192.168.0.7的主机B及和主机B同一网段的其它主机就无法访问虚拟主机A8。

(3)当配置好相应的虚拟机服务器后,剩下就是搭建网站服务环境。(略)

3 小结

用虚拟环境假设网站服务器有以下优势:

(1)低成本。如果架设多台网站服务器,只需配置一台硬件配置高的服务器即可。

(2)高效。一台普通的服务器的CPU和内存的使用率时高时低,一般都不会达到100%,更多的时间是闲置。所以虚拟机可以有效地提高和扩展服务器的使用率。

(3)安全性高。如果一台虚拟出来的网站服务器出现了故障,不管是人为的攻击,还是自身程序的问题,都可以使用VM的快照和备份功能,快速恢复虚拟机的某个时间状态。甚至还可以利用热迁移技术来备份数据(也就是数据从虚拟主机转移到物理主机,其具体方法本文略)。以NAT方式和桥接方式构建网站各有优点。个人认为,以NAT方式架设的网站服务器比桥接方式更为安全,因为NAT设置比桥接复杂,在某种程度上说就更安全。

(4)速度对比。由于NAT方式是通过网络地址转换来达到访问的目的,无形要耗费一定的系统资源。所以在同等配置条件下,用桥接方式的网络访问速度比NAT方式要快,这也是NAT方式的不足。

总之,无论选用桥接方式还是NAT方式,必须根据自己工作环境的具体情况,具体分析,选择适合自己的就是最好的。

摘要：随着计算机硬件技术的快速发展,计算机虚拟化技术的推广不再是瓶颈。服务器虚拟化技术具有高效,低成本,兼容稳定等特性,正越来越受到网站架构者的关注。

关键词：虚拟机,Vmware,高效,低成本

参考文献

[1]谢希仁.计算机网络--第五版[M].北京:电子工业出版社.2008.

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1.到论坛和电子商务网站发帖子或者供应信息

在论坛发帖，在帖子的个性签名上现实公司的一些信息，一些优惠的活动，提高吸引力。论坛的发帖模式应该是比较吸引人的、我们可以T楼和进行一些活动来提高我们公司产品的影响力、发帖非常累，很枯燥，但坚持下去，你就会收获很多。一个具有吸引力的帖子，可以大大提高帖子的浏览量，为你带来更多潜在客户。内容比较有影响力，让有需求的人看到之后就想联系你。

2.在一些网站开博客。这个虽然不花钱，但耗费时间跟精力、写博客类似与发帖子，不同的是，写博客要花费大量的时间精力，而且需要博主对IDC行业有深刻的了解于认识。还需要不错的文笔才能为博客带来流量、带来顾客。如果有一帮朋友帮你顶一下可以上网站博客首页的话可以带来相当可观的效益。

3多下几个即时通讯软件

QQ、MSN、阿里旺旺等等。下这些软件是要用来谈生意。当然，不能一上来就谈生意，而要注意维护交朋友，交商业上的 朋友，交同行业的朋友，多交朋友，形成自己的网络圈子。等大家能彼此认同了，他们就会做你的免费宣传员，他们有时会自己找你做生意。自己创建或加入一些有关IDC介绍的群，有 需求的客户有很大一部分也会加到IDC群里寻找IDC资源。要做好IDC销售，必须有大量的人际关系。无论是你的客户还是你的 同行都有可能成为你的客户。

4网站推广

在搜索引擎参与竞价排名，像一些门户网站，站长之家、A5、落伍者、这些大型的论坛，我们可以在上面投放广告、但这种投入都是需要大的资金、5、淘宝推广

开设淘宝店铺，发布淘宝任务以及雇佣淘宝客、从而宣传自己的产品

.5、一切从客户的角度出发

顾客最关心那些问题？你应该在你的网站上都做好解释。同时网站能否给客户一个良好的第一印象和良好的客户体验也是很重要的。做好产品的介绍，以供客户找到心目中性价比最优，最适合自己的产品。即使买卖不成，仁义还在、6、建立起口碑营销

目前最有效，最廉价，但是也最累的营销方就是口碑营销了。比如你朋友想买个手机，问你买什么牌子好，你会推荐他你喜欢的牌子，这之间就等于你帮商家完成了一次口碑营销.那么我们如何做好口碑营销呢？只有一个办法，做好售后服务！如果你的产品好，服务又好，许多顾客会自发的帮你宣传的，慢慢的，你的生意就会越来越好。这个需要时间积累，要耐心。

7、发展代理

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1问题的提出

1.1 应用系统增加, 服务器数量增加。

随着应用系统的增加, 服务器的数量也在增加, 服务器和管理变得越来越复杂, 同时多个服务器利用率很低, 仅为15%～20%, 造成资源的极大浪费。目前我院的信息系统除以HIS系统为核心的系统外, 还有LIS系统、信息发布系统、医保管理系统、血库管理系统、处方管理系统、图书管理系统等等10多个应用系统。同时捆绑了10多个服务器。

1.2 服务器增加, 管理难度增加。

我院除HIS系统实现了由2台HP 380服务器组成的双机热备系统外, 其他应用系统都是单服务器运行, 只能将数据备份在本地及异地。当这些系统的服务器出现故障时, 没有备份服务器接管, 既便有临时服务器顶替, 数据也将部分丢失, 医疗业务必定受到影响。所以, 原有的应用捆绑服务器的应用系统组建模式限制了高可用系统的推广部署。同时, 这种传统的应用系统组建模式使用者背负了沉重的投资负担和维护负担。

2新技术的引进

2.1 什么是虚拟服务器?

虚拟服务器 (“Virtual Private Server”, 或简称“VPS”) 是利用虚拟服务器软件在一台物理服务器上创建多个相互隔离的小服务器。这些小服务器 (VPS) 本身就有自己操作系统, 它的运行和管理与独立服务器完全相同。虚拟服务器确保所有资源为用户独享, 给用户最高的服务品质保证, 让用户以虚拟主机的价格享受到独立主机的服务品质。 即每个VPS都可分配独立公网IP地址、独立操作系统、独立空间、独立内存、独立CPU资源、独立执行程序和独立系统配置等, VPS用户具有独立服务器功能, 可自行安装程序, 单独重启服务器。

2.2 虚拟服务器的优势。

兼容性:虚拟机承载着自身的客户操作系统和应用程序, 并具有物理计算机上的所有组件 (主板、VGA 卡、网卡控制器等) 。因此, 虚拟机与所有标准的 x86 操作系统、应用程序和设备驱动程序完全兼容。

隔离:虽然多个虚拟机可以共享一台计算机的物理资源, 但它们彼此之间保持完全隔离状态, 就像它们是不同的物理计算机一样。

独立于硬件:虚拟机完全独立于其底层物理硬件。

3虚拟服务器技术在我院网络中解决的问题

3.1 服务器合并。

服务器虚拟化可以没有浪费地使用服务器CPU, VPS虚拟服务器技术可以通过多种不同的方式灵活的分配服务器资源, 每个虚拟化服务器的资源都可以有很大的不同, 可以灵活的满足各种高端用户的需求。通过在一台服务器上创建几个VPS, 可以确保每一个虚拟专用服务器的用户独享VPS资源, 其运行和管理完全和独立主机相同。VPS可以为高端用户提供安全、可靠、高品质的主机服务。彻底解决了随着应用的增加服务器增加的问题。

3.2 多操作系统使用。

虚拟化服务器可使多个不同的操作系统同时工作, 医院的HIS系统中有多个不同的操作平台, 不同的数据库, 如果每一种平台都使用物理服务器, 这将会对系统硬件相当大的压力, 虚拟化技术通过在一台物理服务器上实现多个操作系统, 或者实现成百上千个虚拟的服务器, 虚拟服务器技术极大的降低了硬件的成本。

3.3 备份恢复。

很多人可能觉得灾难恢复和虚拟服务器技术无关, 但灾难恢复解决方案是一个非常常见的虚拟化服务器部署方案。许多组织发现允许实时访问和提供冗余系统 (如 SAN) 的灾难恢复方案是极其昂贵的。但某些虚拟化技术本身就提供了备份/恢复和迁移的功能。某些虚拟化服务器技术能够实现几乎零宕机实时迁移, 且无需存储局域网 (SAN) 的支持, 从而将任何由系统故障等灾难性事件带来的威胁降低到最小化。此外, 由于虚拟化服务器可以被激活、重起且可在限定的时间内创建重要服务器, 所以虚拟化服务器在短时间内快速成为经济高效且具有更高管理性能的灾难恢复解决方案之一。

4医院虚拟化建设方案讨论

4.1 方案拓扑。

如图1方案中包含了如下内容:

(1) 使用两台高配置服务器部署虚拟化平台, 所有关键业务通过虚拟HA的方式实现主机层高可用, HIS核心平台和今后部署的PACS核心平台可根据情况整合进虚拟平台或采用独立运行的方式。

(2) 存储设备一套:支持FC或iSCSI协议的高性能存储, 可选装远程复制软件为将来的容灾系统预留接口。

(3) 备份服务器1台 (可单独配置, 也可配置在其他服务器中, 如文件服务器中) : 安装备份软件, 管理虚拟磁带库, 物理磁带库和所有备份客户端。

(4) 备份软件1套:负责管理备份客户端, 存储资源和备份介质;共享SAN中的磁带机;分发备份任务并传输备份数据。

(5) 虚拟磁带库一套:16TB容量, 支持重复数据删除和远程复制, 可在未来进行升级。虚拟磁带库作为日常备份和恢复的主要设备, 能进行快速的备份和恢复操作。

(6) 物理磁带库 (或磁带机) 1台:存储多个版本的备份数据, 并根据需要恢复或者出库保存离线磁带。

4.2 方案说明。虚拟服务器子系统能够实现以下功能:

(1) 打破应用与物理服务器之间的捆绑关系—部署新的应用只需创建相应的虚拟机即可虚拟平台会提供相应的资源 (CPU、内存、硬盘、网络) 保障其运行。

(2) 动态分配服务资源—通过合理设置策略, 热点应用会在负载增加的同时获得虚拟平台动态增加的资源, 在负载降低后虚拟平台同样会将多余的资源调度给其他应用。

(3) 高可用性—两台虚拟机可轻易的绑定成一个HA系统, 备份的虚拟机不像备份的物理服务器那样空耗资源, 同时, 组成HA系统的两台虚拟机可以运行在一台物理服务器上也可以运行在两个不同的物理服务器上 (需要都部署虚拟平台并有共享存储)

(4) 传统备份方式和虚拟备份方式融合—能够在保证灵活性的同时简化备份操作。

(5) 快速的备份和恢复—虚拟磁带库提供了并行和快速的备份和恢复能力, 减轻备份对管理员的依赖和对应用造成的影响;恢复速度是备份系统的关键指标之一, 本方案具备几个小时内恢复所有系统数据的能力 (参照目前的数据量) 。

(6) 可验证, 可恢复的数据—通过验证与演练的结合, 我们不仅知道都备份了那些数据, 也清楚的知道这些数据在关键时刻 (数据丢失后) 是可以恢复的。

(7) 减小数据损失和长期保存目标相结合—通过VTL可最大限度减少数据损失, 磁带机可实现数据长期保存。

(8) 全自动在线备份—合理的策略保证备份能够在系统运行的同时备份数据, 并且可以在未来实现对应用透明的数据保护。

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1 虚拟服务器群技术

在计算机中利用虚拟技术在现有的软硬件平台中构建出虚拟的处理器、内存、存储空间形成一个虚拟的硬件管理平台,虚拟化是硬件与操作系统之间的一个抽象层,把物理硬件与操作系统分开,每个虚拟机都有自己一整套虚拟的cpu、内存、网卡、存储空间和Bios。一台物理的服务器可以虚拟出多台虚拟机,在多台物理服务器上所有虚拟服务器构成一个虚拟服务器群,通过虚拟应用技术,可以把所有物理服务器构成统一的抽象虚拟化平台,所有的硬件被统一到一个虚拟化层中进行统一的调度分配。每个虚拟服务器可以在群内的不同物理服务器中迁移、复制和备份。

2 虚拟技术在广播制作网中的实现

2.1 虚拟化的软件选择

目前市场上虚拟化的产品很多,例如VMWARE Vsphere、微软的Hyper-V、红帽的KVM、开源的xen等。最常用的VMWARE Vsphere是最可靠的虚拟软件之一。下面以VMWARE Vsphere作为虚拟服务的平台进行讨论。

2.2 VMWARE Vsphere平台介绍

VMWARE Vsphere是部署范围最为广泛的虚拟化平台套装软件,主要由基础架构服务、应用程序服务、vCenter server、客户端组件层构成,各组件之间的关系如图1。

基础架构服务:用于抽象、聚合和分配硬件或基础架构资源的服务集。应用程序服务:服务是用于确保应用程序可用性、安全性和可扩展性的服务集。VMware vCenter Server:VMware vCenter Server为数据中心提供一个单一控制点。提供基本数据中心服务,如访问控制、性能监控和配置功能等。客户端:用户可以通过vSphere Client或Web Access等客户端访问VMware vSphere数据中心。

2.3 虚拟化制作系统的实现

目前广播的制播网大都采用播出网和制作网分离的方式,在这种结构中,播出网和制作网相对独立,有各自的网络平台,播出和制作网通过网络安全设备进行隔离,使安全性进一步提升。结合目前使用的xstduio制作系统为例,近一步了解VMware vSphere在广播网络中的应用。

2.3.1 制作网系统设计

整个制作网包含制作服务器系统、媒资服务器系统、新闻服务器系统、制作基础平台系统、音视频收录系统、广告传单系统、制作工作站系统、制作全局备份系统等几个子系统。以制作服务子系统为例,其服务器主要配置有制作数据库服务器、制作webservice服务器、制作ftp服务器、媒资数据库服务器、媒资webservice服务器、媒资ftp服务器、新闻数据库服务器、新闻webservice服务器、新闻ftp服务器、域控服务器1、域控服务器2、转码服务器、网管服务器、音频收录服务器、全局备份服务器。其中音频收录服务器需要外插业务板卡,不适宜采用虚拟服务器的方式,所以单独配置。转码服务器由于对服务器资源消耗很大,所以也单独配置。全局备份服务器由于异地部署的需要也单独配置。系统结构图如图2。

系统网络布线采用垂直布线和水平布线两级结构:核心交换机和楼层交换机两级结构,整个网络的主干网络采用全光纤连接,接入交换机和核心交换机的连接都是采用光纤进行连接。核心交换机作为整个网络的核心,其安全性也是很重要的,因此本次设计采用两台核心交换机,这两台核心交换互为备份关系。核心交换机采用全千兆接口的交换,核心交换机和楼层交换机的连接全部采用千兆光纤口进行上行连接,所有服务器(用于虚拟服务器系统的服务器除外,由于刀片系统的刀片机需要通过汇聚交换机才能和系统的网络连接)和核心交换机的连接也采用千兆光纤口进行上行连接。而刀片服务器汇聚交换机和核心交换机之间通过10G光纤网线连接。

2.3.2 虚拟网络的设计

vSwitches虚拟环境内部和外部网络之间的关系如图3。

虚拟环境提供了与物理环境类似的网络元素。这些元素包括虚拟网络接口卡(vNIC)、vNetwork标准交换机(vSwitch)、vNetwork分布式交换机(dvSwitch)和端口。与物理机一样,每个虚拟机都有一个或多个vNIC。客户机操作系统和应用程序通过常用的设备驱动程序或VMware用于虚拟环境优化的设备驱动程序与vNIC进行通信。在虚拟机外部,vNIC有自己的MAC地址和一个或多个IP地址,并与物理网卡一样遵守标准以太网协议。虚拟交换机的工作原理与二层物理交换机一样。每台服务器都有自己的虚拟交换机。虚拟交换机的一端是与虚拟机相连的端口组,另一端是与虚拟机所在服务器上的物理以太网适配器相连的上行链路。虚拟机通过与虚拟交换机上行链路相连的物理以太网适配器与外部环境连接。虚拟交换机可将其上行链路连接到多个物理以太网适配器以启用网卡绑定。通过网卡绑定,两个或多个物理适配器可用于分摊流量负载或在出现物理适配器硬件故障或网络故障时提供被动故障切换。由于现今主流的服务器均配有4个以上的网络接口,在做虚拟化实施时可以考虑在ESXi端对网卡进行聚合绑定。我们将2个或多个连接聚合在一个vSwitc.h上。在提高网络流量的同时,保证硬件设备的故障不会对数据通讯造成影响。

2.3.3 虚拟服务器的HA措施

在该构架中,系统由多台物理服务器和存储系统构成。一台物理服务器可以虚拟为多台虚拟服务器。所有虚拟服务器的镜像文件都存放在后端的存储系统中,所有的物理服务器都可以读取这些虚拟机的镜像文件。

在虚拟服务器系统中,vSphere HA能在运行重要应用的实体机和同等配置的虚拟机上创建集群。所以每种服务器只虚拟一台,当承载该虚拟服务器的物理服务器失效的时候,在vCenter Server的控制下,系统将在另外一台物理服务器上自动重启该虚拟服务器,从而实现系统的高可用。与其他群集解决方案不同,HA提供基础架构并使用该基础架构保护所有工作负载。无需在应用程序或虚拟机内安装特殊软件。所有工作负载均受HA保护。配置HA之后,不需要执行操作即可保护新虚拟机,它们会自动受到保护。HA可以将虚拟机及其所驻留的主机集中在群集内,从而为虚拟机提供高可用性。群集中的主机均会受到监控,如果发生故障,故障主机上的虚拟机将由vCenter Server服务器控制,在备用主机上自动重新启动。通过这种方式实现虚拟主机的HA,虚拟服务器切换过程基本就是虚拟机启动的过程。

2.3.4 存储系统设计

对于中小型电台制作系统的存储设计,可以配置独立的外接存储。由于非结构化数据快速增长,对于大型的制作系统来说,由于采用了虚拟服务器系统,所以系统的存储不再按子系统区分,而是采用中心的NAS群集系统来存放所有的音频。如图4。

例如EDI-9300集群NAS具有分布式文件系统的特性,支持在线添加或删除集群结点与存储设备。EDI-9300集群NAS网关将EDI-6300中的逻辑卷合并成一个单一命名空间,用户通过访问EDI-9300集群NAS网关即可存取数据,同时,EDI-6300中的其他逻辑卷也可以同时以IP-SAN的方式向网络中的用户提供数据服务。一种存储解决方案可以获得多种不同的使用环境,并且可以更加需要动态调整逻辑卷的分配方式。2台EDI-6300磁盘阵列配备10Gb Iscsi主机端口,并各连接2台扩展柜,2套盘阵上的逻辑卷可以进行镜像功能,无论在NAS还是IP-SAN下,均可实现数据的双重备份。系统还配置了一套全局备份系统,也可以作为异地容灾系统。实现对制作系统中所有数据(包括数据库和音频文件)的备份,以便其中任何一组服务器失效时,系统可以把相关切换到该全局备份服务器上,利用该全局备份服务器临时充当对应服务器,保证服务继续进行。同时该服务器还起到了容灾备份的作用,该服务器组可以放置到其他楼层的其他房间或另外的建筑中,起到灾备的作用,以满足广电总局的相关要求。

2.3.5 虚拟存储构架

VMware vSphere存储架构由各种抽象层组成,这些抽象层隐藏物理存储子系统之间的差异,并管理它们之间的复杂性,如图5。

对于每个虚拟机内的应用程序和客户机操作系统,存储子系统显示为与一个或多个虚拟SCSI磁盘相连的虚拟SCSI控制器。虚拟机只能查看和访问以上类型的SCSI控制器。这些控制器包括BusLogic Parallel、LSI Logic Parallel、LSI Logic SAS和VMware Paravirtual。虚拟SCSI磁盘通过数据中心的数据存储元素置备。数据存储就像一个存储设备,为多个物理主机上的虚拟机提供存储空间。多个数据存储可以聚合到一个名为数据存储群集的逻辑、负载平衡池中。每个数据存储都是存储设备上的物理VMFS卷。NAS数据存储是带有VMFS特征的NFS卷。数据存储可以跨多个物理存储子系统。单个VMFS卷可包含物理主机上本地SCSI磁盘阵列、光纤通道SAN磁盘场或iSCSI SAN磁盘场中的一个或多个LUN。添加到任可物理存储子系统的新LUN可被检测到,并可供所有的现有数据存储或新数据存储使用。每个虚拟机可作为一组文件存储在数据存储中的目录中。与每个虚拟客户关联的磁盘存储是客户机目录中的一组文件。可以作为普通文件在客户机磁盘存储上进行操作。可以复制、移动或备份磁盘存储。可向虚拟机添加新虚拟磁盘,而无需关闭虚拟机电源。在这种情况下,系统将在VMFS中创建虚拟磁盘文件(.vmdk),从而为添加的虚拟磁盘或与虚拟机关联的现有虚拟磁盘文件提供新存储。

2.3.6 虚拟化环境的搭建

本系统中为了对服务器虚拟架构进行有效的管理和监控,方案中采用配置一台独立的Windows 2008 R2服务器来作为vSphere套件中的vCenter服务器。vCenter服务器为整个环境提供了集中化管理。另外5台服务器上配置VMware esxi 5。在5台服务器上虚拟出13台服务器,由于采用VMware HA的方案,所以每种服务器只虚拟一台,当承载该虚拟服务器的物理服务器失效的时候,在vCenter Server的控制下,系统将在另外一台物理服务器上自动重启该虚拟服务器,从而实现系统的高可用。在5台服务器上安装VMware esxi 5设置账号及网络(安装过程中注意vCenter Server所需的端口,要为端口80解决IIS和vCenter Server之间的冲突问题及防火设置问题)。在vmware client中设置虚拟中心,建立虚拟集群,加入5台服务器。Vcenter server会聚合5台ESXI主机所有的CPU、内存、存储和网络资源,根据不同的需求建立相应的资源池。从而可以动态灵活地将这些资源池提供给虚拟机。

3 总结

虚拟化广播网络在实施过程中建立配置网络和存储,建立集群框架是一个非常复杂的过程,如果配置不当,会影响整个系统的稳定性。设计和实施过程必须保证存储设备的安全,如果存储出问题将带来灾难性的后果。虚拟服务器整合了物理资源,减少了物理服务器的数量,明显提高了物理服务器的利用率,降低了硬件成本和运维成本。采用虚拟机高级功能,使系统和硬件分离,提高了系统的安全性、可靠性。通过vsphere的搭建,可以为将来向云计算过度。

摘要：本文阐述了Mware vsphere服务器虚拟化在广播制播网络中的初步搭建应用情况。利用低成本的虚拟化技术,实现广播制播网路服务器资源共享,提升应用业务系统和数据的安全性,提高服务器资源的利用率,降低硬件成本和运维成本。

关键词：广播制播网,虚拟服务器,vmwarevsphere

参考文献

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[3]张荧允.基于虚拟技术的数据中心建设研究[D].天津:天津大学,2010.

[4]田高成.面向高校实验室的虚拟化计算资源优化模型研究[D].济南:山东财经大学,2012.

[5]郑海斌.虚拟化工程应用及效益分析[D].厦门:厦门大学,2011.

[6]项敏.SOA架构下跨内外网的制播网络系统建设[J].广播与电视技术,2014,(5).

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[9]林冬茂.基于虚拟技术的服务器“群”应用的研究[J].微计算机信息,2010,(9).

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随着数字化校园的蓬勃发展, 高校在信息化建设和应用方面发展迅速。各种应用系统的不断增加, 导致网络中心服务器数量急剧膨胀, 硬件成本、服务器设备的功耗及制冷需求、维护人员的管理复杂程度都相应的迅速升高。如何更加合理地分配资源, 提高服务器的利用率, 是数字化校园建设中必须认真解决的一个突出问题。

2 服务器系统应用现状

网络中心经过多年的信息化建设, 我校网络中心已经各类服务器20多台, 组成了庞大的服务器系统。校园网络中心面向全院提供办公自动化系统、精品课程建设平台、流媒体系统、教学管理系统、图书馆数据库、电子邮件系统等多种应用系统服务。由于建设的时间和需求不同, 这些信息系统由于硬件平台、操作系统、开发语言、通讯协议和数据库结构等都存在不同程度的差异, 并且这些系统每个都需要配置独立的物理服务器, 占地大、耗电量高、系统资源利用率低系统维护、数据备份及系统再部署都比较困难。

针对上述问题, 可以利用服务器虚拟化技术, 合理整合服务器, 充分提高服务器利用率、维护性和再部署能力, 提高系统安全性、可维护性, 提高高校的信息化水平, 促进学校教学和科研发展。

3 服务器虚拟技术简介

服务器虚拟化就是将服务器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相互隔离的虚拟服务器, 让原先的几台服务器集成为一台服务器, 使得应用系统不再受限于物理上的限制。简单地讲, 将物理机器、操作系统及其应用程序“打包”成为一个文件, 之为虚拟机。目前, 此类虚拟机的典型产品有Microsoft的Virtual PC Virtual Server和Vmware的GSX Server、ESX Server。

4 虚拟服务器技术在校园网络中心的实现

以我们学院的网络中心为例。网络中心目前的应用平台由4台曙光服务器、8台浪潮系列服务器、6台dell系列服务器和8台老IBM PC服务器组成, 其客户端拥有上万台计算机终端设备。网络中心支持着全校多个业务系统的运行。这些业务系统包括办公自动化系统、精品课程建设平台、流媒体系统、教学管理系统、图书馆数据库、电子邮件系统等。

随着数字化校园的建设, 出现了本文引言中列出的各种各样的问题, 最终方案定位采购2台IBM System X3850 M2服务器、一台光纤存储阵列HDS、两台Brocade5000光纤交换机和1套VMware虚拟化软件, 管理中心Virtual Center服务器, 构建了一个统一的虚拟化平台。利用VMware公司的虚拟化软件, 将2台IBM System X3850 M2服务器虚拟整合成一个统一的硬件平台。在这个硬件平台基础上, 虚拟出14个虚拟主机, 分别支持原有绝大部分业务系统。

利用虚拟机整合后最终形成的学校应用服务2台IBM System X3850 M2服务器与一台光纤存储阵列HDS通过两台光纤交换机Brocade5000, 以双链路方式组成SAN。2台IBM System X3850 M2组成了DRS负载均衡集群, 所有的应用可以根据系统的负载自动在2个节点间迁移, 不会发生应用中断, 后端采用双光纤交换机共享一个FC-SAN存储网络, 所以任何一台交换机或者服务器发生故障都不会影响系统运行。

5 虚拟化整合效果

通过服务器虚拟化整合, 有效地发挥了ESX的优势, 服务器的平均使用率从15%左右提高到60%左右, 高峰时的使用率从35%左右提高到75%左右, 充分发挥了服务器资源的性能。通过整合减少了物理服务器数量, 服务器数量从原来的14台减少为2台, 节约了更新设备的经费和设备间的空间, 同时预留了增加应用服务所需要的升级空间。利用VMware vmotion, 管理员可以在服务器之间移动正在运行的虚拟机, 同时保持服务器的持续可用、动态资源调配及高可用功能。

6 结语

通过虚拟化技术的使用解决了很多数据中心存在的硬件设备资源利用低及大量硬件设备所造成的数据中心供电、散热、制冷, 空间等问题。用户可将多种应用整合到少量企业级服务器上而仍然保持高可靠性和灵活性, 从而提升业务应变能力。同时也对存储安全和网络管理人员的技术水平提出了更高的要求。

摘要：本文分析了校园网服务器使用现状, 针对校园网建设过程中网络中心应用需求不断增加, 服务器数量增长过快, 功耗上升迅速的趋势, 介绍基于服务器虚拟化技术, 对原有校园网服务器进行整合的实现技术、结构设计和操作方案, 实现服务器的高可用性, 便于管理, 易于维护, 降低运行和维护的成本。

关键词：虚拟化,服务器,数字化校园

参考文献

[1]谭文辉.利用VMware实现数据中心服务器虚拟化[J].舰船电子工程, 2008, (6) .[1]谭文辉.利用VMware实现数据中心服务器虚拟化[J].舰船电子工程, 2008, (6) .

[2]汤小康.服务器虚拟化技术在校园网中的应用[J].计算机时代, 2009 (2) :14-15.[2]汤小康.服务器虚拟化技术在校园网中的应用[J].计算机时代, 2009 (2) :14-15.

服务器虚拟网络接口 篇6

1 科技型企业地域集群负效应分析

我国在1999年科技体制改革中首次提出“科技型企业”这一概念后, 其规模和数量发展迅速。尤其是科技型中小企业数量占科技型企业的90%以上, 所涉及的行业领域不断拓广[2]。同时, 科技型企业是高新技术企业发展的重要平台和路径, 截至2011年底, 我国高新技术企业21 682家, 产值达到了88 433.9亿元, 对我国科技发展起到了重要的推动作用。科技型企业得以迅速发展的主要原因归功于产业集群发展模式的引入。产业集群实质是在有限地域的特定产业或产品生产中 (通常以一个主导产业为核心) , 大量企业及其相关支撑机构 (包括供应商、生产商、顾客、地方政府、中介组织、知识生产机构等) , 依靠比较稳定的分工协作和纵横交错的网络关系形成有利于产业组织协调的空间集聚体, 是介于市场和等级制之间的一种新的空间经济组织形式[3]。目前, 我国科技型企业在组建产业集群时多数采用各类企业集聚式与行业集聚式两种类型。各类企业集聚式即各种类型的科技型企业汇聚某个区域, 以分工为前提, 中间产品区域内销售, 最终产品区域外销售的合作发展模式。而行业集聚式则是以某个行业为基础, 同行业的科技型企业汇聚, 各企业表现为合作与竞争的发展模式。这两种类型的产业集群使科技型企业在一定程度上通过规模经济带来了成本效应以及竞争优势带来了超额利润效益[4]。地域集群在助力科技型企业发展的同时, 也给科技型企业带来了一定的负效应, 主要表现为以下几个方面:

( 1) 科技型企业技术创新惰性效应。技术创新是一项系统、知识密集程度高、对知识型人才依赖较强的一种高风险的活动。受企业自身知识资本与人才资本存量以及高风险的双重压力下, 科技型企业内部容易滋生创新惰性。同时, 在地域集群基础上, 众多科技型企业处在相同产业链条上, 技术同质性和市场信息趋同等特点导致集群内部 “搭便车”的行为出现, 大大削弱了科技型企业技术创新的动力。

( 2) 科技型企业技术创新专业瓶颈效应。技术创新是科技型企业存在和发展的主要竞争手段。在开展技术创新过程中, 知识和技术专业性要求较高。然而, 受企业自身知识积累、知识型人才价值观趋同、创新风险大及过程复杂性等因素影响, 完全依靠单个企业进行技术创新的可行性逐渐降低, 与其他组织协同创新是最有效的解决途径。但受当地教育水平有限、专业研究差异性、专业技术保密性等因素影响, 科技型企业很难在地域范围内找到合适的协作对象。专业瓶颈的存在缩小了科技型企业创新项目选择范围, 影响创新能力提升。

(3) 科技型企业技术创新盲目效应。在地域集群中, 同质类型的企业居多。为保持自身竞争优势, 快速占领区域市场, 很多科技型企业在未进行充分地项目论证和综合平衡自身技术创新能力的前提下, 盲目地选择创新项目并进行大规模地资金、技术、人才等资源的投入。这种盲目的技术创新, 会给企业带来三方面的后果:一是创新成果很难转化或市场前景黯淡;二是在技术创新过程中, 一旦遇到创新瓶颈, 该项目就容易被搁置。三是大规模的资源投入, 一旦发现新的市场机遇, 很难进行资源的再次投入。

因此, 地域集群在助力科技型企业发展的同时, 也限制了企业的成长壮大。迫切需要打破地域限制、专业限制和行业限制, 建立一种全新的集群模式。而以现代化网络为依托的交互式服务模式不仅可以解决上述负效应, 而且还会带来更多的虚拟集群效应。

2科技型企业交互服务网络模式构建

交互服务就是互相提供服务[5]。交互网络就是以网络为传输媒介, 发生在2个实体或者更多实体之间的通信[6]。交互服务网络模式则是以网络为主要技术支持和服务载体, 以信任为基础, 多种类型 (科技型企业、高等院校、科研机构、顾客、行业协会、政府服务部门等) 的实体参与并通过2个或2个以上的实体在技术信息或服务信息耦合的基础上, 跨越地域、专业、人才界限, 开展协同技术创新活动, 追求高效率、低风险的一种网络服务模式。该模式的顺利运作需要具备2个条件:一是需要相关组织具备强大的信息网络技术, 以此为基础建立交互服务平台, 并负责维护网络平台的后台运作。二是需要政府服务部门或相关组织建立和完善信用约束机制, 以保证参与到该模式中的各实体具有较高的信用等级, 防止投机或技术泄密等风险。以此为前提, 构建交互服务网络模式, 如图1所示:

该网络模式主要由服务手段平台、公用信息服务平台、核心信息服务平台和信息服务交互系统平台等功能组成。服务手段平台主要为核心实体 ( 即技术或知识需求方或供给方) 进行登录、检索、查询和发布相关服务信息的一种技术平台。由于目前很多知识和技术已经变为公用信息, 因此需要设置公用信息服务平台, 便于核心实体检索所需信息。同时, 交互实体 ( 即其他实体) 因共享的多数知识和技术具有很高的价值和保密性, 需要建立核心信息服务平台, 以便于交互主体将核心知识和技术做简要概括后进行发布, 并帮助核心实体在公用信息服务平台未能满足其需求时进行检索。由于核心信息服务平台中所提供的知识和技术的不完全性, 核心实体欲获得交互实体的协作, 需要建立1 对1、1对多、甚至多对多的交流与信息共享的交互服务系统平台, 实现核心实体与交互实体的空间网络连接。

当核心实体发现市场需求后在开展技术创新过程中遇到专业瓶颈, 综合自身能力以及地域协同无法实现技术突破时, 核心实体就可以选择通过交互服务网络模式的方式解决目前存在问题。首先, 核心实体可以通过服务手段平台在公用知识库和通用技术库中进行检索, 如检索到所需知识和技术信息即可下载应用。如未能满足其需求, 核心实体还可以在核心信息服务平台中对交互实体共享的核心知识和核心技术概要库中进行检索, 如检索到所需知识或技术, 核心实体就可以通过交互实体在平台上的预留信息通过1 对1 或1 对多信息服务交互系统平台进行交流或建立网下协同团队共同研发, 最终使得核心实体的需求得到满足。如果在公用信息服务平台和核心信息服务平台均未能找到所需知识或技术, 核心实体可以通过信息服务交互系统平台进行需求发布, 并与众多交互实体进行讨论, 以解决自身存在问题。

实质上, 该网络平台可以为多个实体进行服务。当某一核心实体与交互实体建立协作关系后, 协作方发现自身存在某方面知识或技术的需求, 其也可以成为核心实体在网络平台上寻找自身的合作方, 形成点、线、面式的联动效应。同时, 该网络模式的构建, 为众多科技型企业提供竞争平台, 大大减少科技型企业的创新惰性; 实现了跨地域的专业整合, 突破了地域式集群的专业瓶颈限制; 也为科技型企业提供了信息交互和引导, 避免盲目创新, 实现创新的良性循环。因此, 该交互服务网络模式能够解决地域集群给科技型企业技术创新带来负效应的能力, 具有一定的优势。

3 交互服务网络模式下的科技型企业虚拟集群效应分析

实质上, 通过该交互服务网络模式, 科技型企业与相关组织建立了一种跨地域、跨专业、跨行业的虚拟网络集群。该网络集群在信用机制健全的前提下, 能够为科技型企业进行技术创新降低风险、解决专业瓶颈、提供相关信息解决地域集群带来的负效应。同时, 该模式也可以带了很多虚拟的集群效应。

( 1) 技术优势互补扩大效应。技术优势互补是科技型企业参与产业集群的基础。在地域集群中, 各科技型企业能够获得一定的技术优势互补效应, 但同时也面临专业技术瓶颈的负效应。而通过建立交互服务网络模式, 科技型企业可以在更广的空间范围内与众多组织进行全方位交流, 并选择专业相似程度高的且具有较强技术优势的组织实体协同进行技术创新活动。一方面短时间内解决了企业专业技术瓶颈问题, 另一方面提高创新的技术含量, 增强科技型企业技术创新实力, 提高创新成果的市场竞争力。

(2) 知识与技术资源共享和溢出效应。科技型企业是知识和技术的集合体, 知识和技术的存量决定了科技型企业组织资源进行技术创新的能力, 最终在技术市场中显现其竞争优势。知识与技术资源共享是提高科技型企业学习效率、积累资源、实现技术突破的最有效方式[7]。在地域集群过程中, 由于信用风险、技术保密和竞争压力等因素的限制, 集群内各组织不愿意共享知识与技术资源。但在交互服务网络模式下, 各交互实体共享自身的知识与技术资源是一种责任和义务, 是加入该模式的准入证。因此, 核心实体可以很容易地发现必要的专业知识并与其他交互实体进行学习交流, 提高资源利用率。同时, 在应用信息服务交互系统平台的过程中, 多方位、多角度的沟通与交流, 有利于新思想、新观点、新技术和新知识的形成与传播, 形成知识与技术的溢出效应。这种溢出效应可以降低其他实体知识与技术的搜寻成本, 同时, 也为其他实体进行自身的技术创新提供技术支持。

(3) 降低创新成本, 提高创新动力效应。降低创新成本是科技型企业技术创新的主要动力源泉。科技型企业在技术创新过程中一般会发生技术项目选择成本、技术等待机会成本、研发成本、创新失败损失成本等。而通过交互服务网络, 核心实体可以通过检索或交流, 综合评估技术发展现状并洞察未来技术发展走向, 节约因选择项目而浪费的时间和资金成本。在创新过程中, 科技型企业可能受技术瓶颈影响暂时搁置具有较好市场前景的技术研发项目, 导致因技术问题而发生的等待机会成本。通过该服务模式, 企业可以很便捷地寻找到解决自身技术瓶颈的专业性交互组织, 降低企业的机会成本。同时, 由于科技型企业与其他交互组织的强强联合, 大幅度降低了企业创新风险, 节约了因创新失败而带来的成本损失。创新成本的降低, 必然会提高科技型企业的创新动力和主动性, 实现科技型企业的技术创新优势。

总之, 交互服务网络模式下的科技型企业在实现地域集群的基础上, 实现虚拟的空间集群能够产生多种虚拟集群效应。因此, 交互服务网络模式是目前科技型企业扩大影响力, 提高技术创新能力, 保持持久竞争优势的主要发展趋势。

4 结论

科技型企业在地域集群的发展模式中不断壮大, 且对区域经济发展的贡献逐渐提高, 但地域集群发展的负效应影响了科技型企业潜力的发挥。交互服务网络模式正是基于地域集群负效应的存在而建立的一种网上虚拟集群, 且能够产生多种集群效应。该模式的成功运作必将会促进科技型企业自身技术创新能力的提高, 实现科技型企业长久持续发展。

摘要：科技型企业在调整产业结构、促进经济发展中起着重要的作用, 如何使其功能得到最大限度的发挥一直是有关方面研究的重点。在分析科技型企业在地域集群发展中存在负效应的基础上, 通过构建交互服务网络模式, 以期形成虚拟的集群效应, 实现科技型企业的持久、健康发展。

关键词：科技型企业,交互服务网络,虚拟集群效应

参考文献

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[2]路遥.科技型中小企业信用评级研究[D].合肥:安徽大学, 2012

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[4]孙国锋, 高艳春.产业集群的负效应及其规避途径[J].审计与经济研究, 2007, 22 (2) :96-98

[5]孙建强, 许秀梅.企业交互服务部门的作业管理[J].经济师, 2002 (12) :150-151

[6]彭淑芬, 何泾沙, 高枫.可信的网络交互模式设计与实现[J].重庆大学学报, 2010, 33 (10) :123-128

服务器虚拟网络接口 篇7

关键词：Linux,网络服务,虚拟机,实验教学

在《Linux网络服务》实验中, 需要做大量的实验, 常常需要使用服务器、客户机、交换机等多台设备构建出一个小型局域网来进行服务器的配置及客户端对服务器的测试。这样在老师备课、上课及学生练习时就需要大量的设备。给实验教学带来很大的不便。我们可以通过使用虚拟机软件, 在一台物理计算机上, 虚拟出组建局域网所需要的一些网络设备来进行《Linux网络服务》的实验.从而解决硬件不足的问题, 给实验教学效果带来显著的提高。

1 虚拟机技术

虚拟机实际上就是一种应用软件, 广义上来说Word、Photoshop、flash等应用软件也算虚拟机, 只不过它们只用于处理文字、图片或者动画的虚拟设备。而我们平时所说的虚拟机就是狭义上的虚拟计算机, 由它创建的虚拟机与真实机几乎一模一样, 不但有自己的CPU、内存、硬盘、光驱、网卡甚至还有自己的BIOS。在这个虚拟机上, 可以安装Windows、Linux等真实的操作系统, 及各种应用程序。目前流行的虚拟机软件有VMware和Virtual PC。本文使用的VMware软件。

使用虚拟机可以给《Linux网络服务》实验教学提供多种硬件支持:

1) 在一台物理计算机上虚拟出多台计算机。在每台虚拟计算机上可以安装实验所需的操作系统。例如:安装Linux操作系统 (RHEL5) 作为服务器, 安装Windows操作系统作为客户机, 或者用Linux操作系统做客户机等等。在做实验过程中如果系统出现问题时, 可以利用他的“快照”功能进行恢复, 前提是做实验前要先做一次“快照”。

2) 组建虚拟的局域网。利用他内置的虚拟交换机可以把多台虚拟计算机或物理计算机连接起来实现局域网的构建。

2 案例分析

下面我们以一个具体的案例来对比一下, 用虚拟技术和不用虚拟机技术在搭建实验环境方面有什么不同。在《Linux网络服务》中我们要做的第一个服务配置实验就是DHCP及DHCP中继服务器配置。实验环境, 公司内部网络划分三个物理网段, 并通过一台Linux网关服务器相互连接。为了提供集中化的地址分配管理, 现需要构建一台DHCP服务器, 在不增加硬件投资的情况下, 为处于不同的客户机动态配置IP地址等网络参数 (如图1所示) 。

需求描述:

在网关主机中构建DHCP、DHCP中继服务器

为以下三个物理网段提供动态地址分配服务:

192.168.1.0/24、192.168.2.0/24、192.168.3.0/24

默认租约时间21600秒, 最大租约时间43200秒

客户机使用的DNS服务器地址如下:

202.106.0.20、202.106.148.1

用于动态分配的IP地址范围分别为:

192.168.1.20~192.168.1.200

192.168.2.20~192.168.2.200

192.168.3.20~192.168.3.200

网关主机各接口的IP地址作为对应网段的默认网关

2.1 未用虚拟机的服务器配置实验要求

在进行DHCP服务器配置实验前.首先要搭建实验环境。由图1可知, 需要五台真实PC机, 三台交换机。一台PC (Linux操作系统) 作为DHCP服务器;一台PC (Linux操作系统) 作为DHCP中继服务器, 需要安装三块网卡;三台PC (Linux或Windows操作系统) 作为测试机, 也可以用一台PC机作为测试机, 但需要安装三块网卡。假设全班有45人, 如果要为每人准备一个实验环境的话, 不算交换机, 到少要需要135台PC机, 而且要求PC要有双系统才能完成实验。有的学校可能才用分组的方式, 3个人一组, 则只需要45台PC机就够了。但随之而来就会出现一个组里面只有一个在动手, 其他在旁边看着。也就是“打酱油”现象。如何保证教学为质量, 更不要说锻炼学生的动手能力了。

2.2 基于虚拟机的服务器配置实验环境构建

我们只要为每人准备一台真实PC机就可以了。在PC机上分别安装准备三台虚拟机, 至少两台为 (Linux操作系统) , 连交换机用VM软件自带的就可以了, 不需要准备真实的硬件设备。而且在虚拟机上添加网卡也为需要硬件支持。

2.3 具体配置过程

下面我们按照基于虚拟机的服务器配置实验环境来描述具体配置过程。

2.3.1 构建实验环境

按照表1所示, 进行IP、掩码、和网关的设置 (具体略) 。DHCP服务器的网关是192.168.1.1, 以便与内网客户机通讯。

2.3.2 DHCP服务器的配置

搭好实验环境准备后, 开始进行DHCP服务器配置。

1) 从RHEL5光盘中安装DHCP服务器软件包。

2) 复制配置范本文件/usr/share/doc/dhcp-3.0.5/dhcpd.conf.sample为/etc/dhcpd.conf, 并根据需求描述修改配置内容。

3) 启动dhcpd服务。[root@localhost~]#se

[root@localhost~]#service dhcpd start

2.3.3 DHCP中继服务器的配置

1) 从RHEL5光盘中安装DHCP服务器软件包。

2) 编辑/etc/sysconfig/dhcrelay, 设置好网络接口及DHCP服务器地址。

3) 启动dhcrelay中继服务

4) 开启路由转发功能。

2.3.4 测试客户机

修改客户机的网卡连接方式, 分别使用VMnet3、VMnet2、VMnet1进行测试。确认都能够通过DHCP方式获取正确的网络地址配置。测试时可参考以下方法:

如果测试客户机使用Windows系统, 则打开cmd命令窗口, 执行“ipconfig/release”命令释放租约, 执行“ipconfig/renew”命令重新获取地址。

如果测试客户机使用Linux系统, 则执行“dhclient eth0”命令获取地址。或者修改eth0网卡的配置文件, 设置“BOOTPROTO=dhcp”, 然后重启network服务。

3 结束语

该文把虚拟机技术引入《Linux网络服务》实验教学。创建教学中的实验环境, 使得教师演示和学生的实验操作都可以非常方便的进行, 由于是通过虚拟机软件VMware Workstation来实现一个逻辑上的计算机, 拟出服务器配置实验中所需要的一些设备, 大大减少该实验课程中对物理设备的依赖。这样对硬件上的操作对计算机并不造成损害, 实现了传统的教学手段在Linux教学中某些无法完成的操作, 不仅保证了教学质量, 又节省投入的经费。而且, 在虚拟机上的操作可以暂停, 继续, 甚至保存在某一个状态, 下次课继续做, 有利于教师很好的控制教学进度和实验的每一个环节。也可以利用他的快照功能, 当出现系统崩溃时, 恢复到某一个状态。我们专业利用虚拟软件进行《Linux网络服务》课程的教学已经四年了, 在这四年多的教学中, 其效果是令人满意的。总之虚拟机对于改进网络服务教学和提高教学质量提供了很强的辅助教学手段, 同时很大程度上节约了硬件投资。

参考文献

[1]徐祇祥.Linux网络服务[M].北京:科学技术文献出版社, 2009 (11) :24-31.

[2]孙涛, 李娟.虚拟机在《Windows服务器配置》实验教学中的应用[J].现代计算机, 2008 (2) :105-107.

服务器虚拟网络接口 篇8

随着目前科学技术的发展，电子技术的应用领域越来越广。电子测试测量仪器作为电子技术的基础，其应用范围也越来越广。在许多领域对这些仪器提出了很高的要求，不仅要有高的测量、传输速度，高的精确度、稳定性、可靠性等，有的甚至要有一定的智能化，能够实现自动测量、自动控制，还要能够快速完成一些复杂的数学运算与处理，能够根据实际应用的情况，快速开发出新的功能[1]。传统的测试测量仪器由于设计理念落后、发展缓慢、功能单一，开发新功能或新产品的难度大，已经无法适应各种新的测量情况。而且其价格昂贵，体积大，不易操作，已经无法满足人们的要求。

虚拟仪器作为传统测试测量仪器的可能的替代品，从1986年美国国家仪器公司 (NI) 首先提出其概念至今不过短短二十几年，但其发展却十分迅速。目前已生产数百个型号的虚拟仪器产品，其应用涉及到电子测量、过程控制、电信、医学等领域。我国虚拟仪器研究的起步较晚，最早的研究也是从引进消化NI的产品开始，但其发展也是十分迅速的。我国国民经济的持续快速发展，加快了企业的技术升级步伐，对先进仪器设备的需求更加强劲，虚拟仪器赖以生存的个人计算机最近几年以极高的速度在中国发展，这些都为虚拟仪器在我国的普及奠定了良好的基础。随着我国个人计算机的普及以及性能的不断提高，这种基于计算机的虚拟仪器在我国将会被更加广泛的应用。在我国由于电子技术水平相对落后，许多高精度、高性能的电子仪器都要进口，价格昂贵，难以被广泛使用，因而研制这种成本低的高性能的虚拟仪器，相信是很有必要的，而虚拟仪器也将成为今后电子器件发展的主流[2,3,4]。

2、系统整体结构概述

本设计主要是研制一个基于USB以及FPGA的虚拟数字存储示波器，该系统的整体结构框图如图1所示。系统主要由基于FPGA的数据采集电路、基于USB接口总线传输控制电路和计算机应用程序三个主要部分组成。其中信号预处理电路还包括峰值检测电路，信号触发电路。USB接口传输电路主要是能实现数据的双向传输，既要使数据采集电路采集到的数据能够传到计算机，也要使计算机的控制信息能够传到硬件电路，控制数据采集工作。计算机的应用程序要能够对采集到的数据进行处理、显示，能够控制硬件进行数据采集工作等[5]。

系统的基本工作原理是：计算机先通知FPGA开始采集数据，FPGA等到信号触发时刻到来时就开始从A/D转换器中读取500个数据存储到FPGA的存储器中;然后计算机就控制从FPGA读取数据，单片机接到命令后就从FPGA中读取数据和信号的放大衰减倍数通过USB接口传送到计算机。计算机软件读取了采集数据和信号的放大衰减倍数就能够显示出来了，并且通过控制虚拟界面就能够实现各种各样的功能。而FPGA通过定时读取信号的峰值幅度范围再决定控制信号的放大衰减倍数。定时去重复以上过程就能够看到信号的实时波形。

3、系统硬件设计

3.1 数据采集电路设计

数据采集部分的功能就是采集被测信号波形数据并把它存入到FPGA中。首先把信号进行预处理，在经过A/D转换器转换成数字信号，最后存入FPGA中。数据采集部分可以分为以下几个模块：信号调理，A/D转换，触发电路，峰值检测以及FPGA的设计。数据采集电路结构框图如图2所示。

由于被测信号的种类多种多样，相应的采样方式也千差万别。基本采样方式可分为两大类:实时采样和等效时间采样。考虑到采样方式的基本原则是:以保证采样精度为前提，以被测信号的具体特性为依据，尽量以较低的速率实现采样，从而减少数据量，降低对传输、变换系统的要求，提高数据处理的效率[6]。因此我们选择实时采样方式。对于实时采样，当数字化一开始，信号波形的第一个采样点就被采样并数字化，经过一个采样间隔，再采入第二个子样，这样一直将整个信号波形数字化后存入波形示波器。实时采样的优点在于信号波形一到就采入，因此适用于任何形式的信号，重复的或不重复的，单次的或连续的。所有的采样点都是以时间为顺序，因而易于实现波形显示功能。本设计采用高的采样频率来实现对比较高的频率信号进行实时采样，采用的A/D转换器是TLC5510，采样频率最高可以达到20MHz。

对于触发电路我们采用比较器电路来实现，用A/D转换之前的模拟信号与一个固定的电压进行比较，比较器的输出为一个与采样信号同频率的矩形波作为FPGA开始读取数据触发信号。具体实现方法是：采样信号接比较器的同向输入端，可变电阻的调整端接反向输入端，而可调电阻的另外两端分别接电源的正负极，这样就可以通过调节可变电阻调节触发电平。

被测信号调理电路的作用就是使输入信号满足A/D转换器的幅度要求，同时也扩大了输入信号的幅度范围。比如大信号必须经过适当的衰减，以免因为幅度过大而损坏电路中的元器件或是引起信号失真。而小信号又需要适当的放大，否则采集恢复后的信号幅度太小，以至于无法正确的观测信号。模拟信号调理主要包括:高阻衰减电路、程控放大器和加法器。被测信号调理电路原理图如图3所示。该电路主要采用多级运算放大器电路构成。

为了使FPGA能够准确地控制程控放大器的模拟开关，使程控放大器放大或衰减后的信号幅度在±1V之内，又能够充分利用A/D转换器的量程。所以FPGA必须要先知道信号的峰值电压，这就需要采用峰值检测电路来检测信号的峰值电压。采样信号先经过电压跟随器来隔离输入信号和峰值检测电路，再用运算放大器、二极管和电容组成检测信号峰值。用三极管可以对电容上的电荷进行放电。最后经过比较器就可知道信号的峰值范围。FPGA通过定时检测峰值，从而去控制模拟开关，实时跟踪信号的幅度。峰值检测电路原理图如图4所示。

控制数据采集和从存储器读数据模块的功能就是控制从A/D转换器的输出端中读取数据，然后存储到FPGA中的存储器。当计算机需要读数据时，就控制把存储器中的数据依次送出去，再通过USB接口传送到计算机。控制数据采集模块和读存储器数据的电路示意图如图5所示。FPGA采用Altera公司生产的FPGA芯片EP1C3T144主芯片。

3.2 USB接口电路设计

在USB接口电路我们综合多方面因素进行考虑，选用Philips公司的专用USB接口芯片PDIUSBD12和ATMEL公司的AT89S52单片机进行连接来实现USB总线接口功能[7,8]。PDIUSBD12芯片提供了与任何外部微控制器或微处理器连接的高速并行接口。对单片机而言，PDIUSBD12就像一个带8位数据总线和地址总线的存储器件。PDIUSBD12芯片与单片机连接有两种方式：地址和数据总线复用模式和非复用模式。这两种模式的主要区别是芯片的第10引脚ALE和第28引脚A0的连接有所不同。本系统采用地址和数据总线复用模式，将第10脚ALE连接到单片机的地址锁存使能端ALE，该脚将地址/数据总线上的地址信息锁存，并通过内部逻辑产生选通信号，来判断总线上传输的命令还是数据，因此单片机与该芯片的通信采用这样的方式：一个偶数地址表示单片机对芯片进行读/写数据，本设计中使用7F00H地址，一个奇数地址表示单片机对芯片写入操作指令，本设计中使用7F01H地址。在这种模式下，该芯片的28引脚A0可以忽略，通过上拉电阻接电源。PDIUSBD12与单片机的连接的电路原理图如图6所示。

4、系统软件设计

应用程序是指为了完成某项或某几项特定任务而被开发运行于操作系统之上的计算机程序。本系统利用Borland C++Builder6.0开发了一个具有基本硬件控制、数据传输、数据处理与显示功能的应用程序[9,10,11]。该应用程序主要包括显示部分和控制面板部分。显示部分可以将经过一定处理的信号数据显示出来，并可对显示方式作一定的调整。控制面板部分可以在控制数据采集硬件电路的启动、停止、采样频率以及存储数据、频谱分析等工作。

应用软件是整个系统的控制中心，所有的命令都是由这里发出的。主要由面板显示部分，触发采集数据与读取数据部分，采样频率控制部分，频谱分析部分，波形保存与回放部分，调节波形显示部分等几部分组成的。其工作过程是：软件先发出开始波形信号采集的命令通过USB接口控制FPGA采集数据，根据采样频率即可大概估计FPGA采集500个点所需要的时间，经过适当的延时之后就控制从FPGA存储器读取采集的数据，然后根据采样频率和信号的放大倍数对数据进行适当的处理，最后就在面板上显示出来。定时地重复上面的过程就能够定时地更新显示的波形，从而实时显示信号的波形。

应用程序中主循环程序是核心内容，它主要是检查事件标志，然后进入对应的子程序进行进一步处理。本系统主要用到端点2的输入与输出两个功能，利用端点2的输入传输采集到的数据，利用端点2的输出让单片机接受计算机的命令，例如启动采样，改变采样平率等。主循环程序的流程图如图7所示。

最后开发出具有多功能综合测量应用软件界面如图8所示。

5、结语