一、方案背景

虛擬化是目前云計(jì)算最為重要的技術(shù)支撐，需要整個(gè)虛擬化環(huán)境中的存儲、計(jì)算及網(wǎng)絡(luò)安全等資源的支持。在這個(gè)方面，基于服務(wù)器的虛擬化技術(shù)走在了前面，已開始廣泛的部署應(yīng)用。基于該虛擬化環(huán)境，虛擬化的安全問題受到了人們更多的關(guān)注。

安全問題其實(shí)自計(jì)算機(jī)誕生之日起就一直存在，比如數(shù)據(jù)安全、系統(tǒng)安全、應(yīng)用安全等等，而我們可以通過應(yīng)用RAID、雙機(jī)、負(fù)載均衡、安全策略等技術(shù)來改善安全環(huán)境，其中備份，系統(tǒng)分散冗余都是安全的重要措施。而虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)，恰恰是系統(tǒng)集中部署于一個(gè)平臺上，大家難免把目光的焦點(diǎn)都集中在虛擬化技術(shù)與安全的對立面上，自然系統(tǒng)平臺就表現(xiàn)得無比重要;那為什么不能把虛擬化技術(shù)與安全措施結(jié)合，使用戶在大幅提高投資回報(bào)率的同時(shí)，得到更高的可靠性呢?

在系統(tǒng)安全方面，大多數(shù)客戶認(rèn)為服務(wù)器雙機(jī)熱備方案是一個(gè)最好的選擇，對于建立一個(gè)穩(wěn)定、可靠的信息系統(tǒng)是非常重要的。如果系統(tǒng)中沒有什么重要應(yīng)用，當(dāng)然不用采用雙機(jī)系統(tǒng)。如果應(yīng)用停止五秒都會影響工作，那么雙機(jī)熱備就是必須的。其實(shí)許多客戶認(rèn)為每一個(gè)上線運(yùn)轉(zhuǎn)的應(yīng)用都非常重要，有部署雙機(jī)的需求。而傳統(tǒng)雙機(jī)熱備方案復(fù)雜的配置過程、昂貴的設(shè)備投資往往讓客戶望而卻步，只能忍痛割愛。

作為服務(wù)器業(yè)界知名廠商，寶德一直致力于虛擬化方案的研究和應(yīng)用推廣，將解決虛擬機(jī)的安全問題作為一個(gè)主要課題。從生產(chǎn)廠商的角度出發(fā)，以研究客戶的應(yīng)用為基礎(chǔ)，致力于利用虛擬化技術(shù)與系統(tǒng)應(yīng)用策略的整合應(yīng)用，使虛擬化技術(shù)成為安全的一個(gè)有效組成部分而非制約因素，來實(shí)現(xiàn)"利用虛擬化技術(shù)以最小化的成本實(shí)現(xiàn)客戶應(yīng)用安全最大化"的目標(biāo)。為此寶德推出了廠商級服務(wù)器系統(tǒng)虛擬化安全解決方案。

二、解決方案

寶德公司推出的方案是虛擬化技術(shù)結(jié)合雙機(jī)熱備技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用方案，就是利用虛擬化技術(shù)在一臺物理機(jī)器上創(chuàng)建多個(gè)虛擬機(jī)，與多個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)不同應(yīng)用的物理機(jī)實(shí)現(xiàn)雙機(jī)熱備，從而達(dá)到一對多的系統(tǒng)安全熱備方案，同時(shí)亦可實(shí)現(xiàn)對創(chuàng)建在不同物理機(jī)上的虛擬機(jī)之間的虛擬機(jī)熱備方案。

圖1

以上方案中，使用了一臺配置4節(jié)點(diǎn)的寶德PR2760TP四子星服務(wù)器作為物理機(jī)，分為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)一組，共計(jì)兩組來分別運(yùn)行windows與linux操作系統(tǒng)及應(yīng)用;在兩臺寶德雙路服務(wù)器PR2510R物理機(jī)上分別創(chuàng)建2個(gè)虛擬機(jī)，每兩個(gè)虛擬機(jī)與PR2760TP四子星服務(wù)器中兩個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行一對一熱備;通過外置的數(shù)據(jù)共享存儲來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的連續(xù)性;其他創(chuàng)建的虛擬機(jī)分別執(zhí)行不同的任務(wù)，如圖1所示。其配置結(jié)構(gòu)如圖2所示，心跳線使用千兆網(wǎng)卡直接使用網(wǎng)線連接配置成私有網(wǎng)絡(luò)。四子星和服務(wù)器通過網(wǎng)線連接到共享存儲寶德GS-5116上。

圖2

外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)同時(shí)監(jiān)測的好處是避免了心跳線的單點(diǎn)故障，從而不會導(dǎo)致因心跳線故障而帶來的誤切換。當(dāng)主機(jī)通過"心跳監(jiān)測"一旦監(jiān)測到主機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，備機(jī)將在線接管故障主機(jī)的所有工作包括在RAID 共享存儲上的數(shù)據(jù)，不會中斷正常的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。共享存儲帶有RAID0，1，5，6,10,50,60等支持全局熱備盤與指定熱備盤 的RAID 級別，用戶可以選擇適當(dāng)?shù)募墑eRAID 提高共享存儲中數(shù)據(jù)的可用性和性能。

如圖1所描述的那樣，PR2760TP和PR2510R都通過網(wǎng)線與共享存儲(寶德GS-5116)連接。在PR2760TP四子星服務(wù)器上，組1的節(jié)點(diǎn)都安裝了Windows server 2008系統(tǒng)作為物理主機(jī)運(yùn)行主要的業(yè)務(wù)。在PR2510R上利用虛擬化技術(shù)在服務(wù)器上同時(shí)分出多個(gè)VPE(虛擬主機(jī)環(huán)境)，每個(gè)VPE同樣是運(yùn)行Windows server 2008系統(tǒng)。同時(shí)將存儲GS-5116中的一個(gè)LUN (LUN1)同時(shí)分給其中一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如組1 和 PR2510R上一個(gè)虛擬主機(jī)VPE1 ，這樣做的目的是為了保證雙機(jī)的存儲數(shù)據(jù)共享。

這里的雙機(jī)熱備份是四子星(PR2760TP)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)為物理主機(jī)，另一臺服務(wù)器(PR2510R)中的多個(gè)虛擬主機(jī)環(huán)境(VPE)作為備份機(jī)，在系統(tǒng)正常情況下，工作機(jī)為應(yīng)用系統(tǒng)提供服務(wù)，備份機(jī)(VPE)監(jiān)視工作機(jī)的運(yùn)行情況(工作機(jī)同時(shí)也在檢測備份機(jī)是否正常)，當(dāng)工作機(jī)出現(xiàn)異常，不能支持應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)營時(shí)，備份機(jī)主動(dòng)接管工作機(jī)的工作，繼續(xù)支持關(guān)鍵應(yīng)用服務(wù)，保證系統(tǒng)不間斷的運(yùn)行(Non-Stop)。

三、方案說明

運(yùn)用寶德次虛擬雙機(jī)方案，可以實(shí)現(xiàn)如下功能：

* 服務(wù)器電源故障時(shí)，能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換;

* 服務(wù)器的硬盤、CPU、內(nèi)存 發(fā)生故障時(shí)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換;

* 網(wǎng)絡(luò)連接發(fā)生故障時(shí)(如網(wǎng)卡、網(wǎng)線故障)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換;

* 操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫或應(yīng)用程序發(fā)生故障時(shí)，應(yīng)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換;

* 提供手動(dòng)切換功能，使系統(tǒng)管理員可以在主機(jī)負(fù)載過大時(shí)或其它適當(dāng)?shù)臅r(shí)候，實(shí)現(xiàn)手動(dòng)切換;

* 安全完成多次切換。

在這個(gè)方案中不但實(shí)現(xiàn)了Linux 系統(tǒng)下的虛擬雙機(jī)技術(shù)，而且還有Windows 下的虛擬雙機(jī)技術(shù)。由于虛擬化技術(shù)的產(chǎn)生、發(fā)展，改變了傳統(tǒng)的雙機(jī)模式，不再需要兩臺對等的物理機(jī)做雙機(jī)，可以采用虛擬化技術(shù)，用虛擬機(jī)跟物理機(jī)做雙機(jī)，也可以很好的解決同類問題;采用虛擬機(jī)加物理機(jī)的方案，在某些系統(tǒng)資源過剩的環(huán)境下，可以充分利用這些空閑的資源，做到充分利用這些資源，這是虛擬化的一個(gè)益處所在。采用虛擬機(jī)跟物理機(jī)的雙機(jī)方案，由于一臺物理機(jī)器上可以安裝多個(gè)虛擬機(jī)，不但充分利用了現(xiàn)有資源，而且從某種意義上來說降低了成本，并且也能達(dá)到實(shí)際環(huán)境的要求，做到最小成本的無間斷服務(wù)。

五、客戶收益

將虛擬化技術(shù)與安全策略結(jié)合，充分發(fā)掘虛擬化技術(shù)在安全應(yīng)用方面的價(jià)值點(diǎn)，迅速拿出應(yīng)用解決方案，使客戶的投資基本不增加的情況下，信息化應(yīng)用系統(tǒng)安全性得到全面保障。

本方案與傳統(tǒng)的雙機(jī)方案不同的地方在于：傳統(tǒng)的雙機(jī)是在兩臺物理服務(wù)器之間進(jìn)行雙機(jī)配置，而本方案是在將多臺物理主機(jī)與另外一臺物理主機(jī)上運(yùn)行的虛擬機(jī)進(jìn)行雙機(jī)配置，從而實(shí)現(xiàn)虛擬主機(jī)對物理主機(jī)的雙機(jī)配置，大大節(jié)約客戶硬件資源，還有寶德虛擬雙機(jī)部署維護(hù)十分簡單，輕點(diǎn)鼠標(biāo)就可完成。

這個(gè)方案不需要改變現(xiàn)有的系統(tǒng)架構(gòu)，更不需要系統(tǒng)遷移等高難度工作，較少投資，簡單易行。