簡介

虛擬技術和服務器整合技術致力于為數據中心提供更合理、高效和可擴展的系統基礎架構。這里，虛擬系統整合技術尤其惹人注意，因為它通過使用虛擬技術使得將多個虛擬系統整合到一個物理服務器成為可能，同時也改進了整個系統的可擴展性和資源的利用率。

然而，將多個虛擬系統整合到一個單一的物理主機服務器上也村存在相當程度的風險。首先，這樣導致了一個單點故障的產生，意味著如果那個物理服務器壞掉的話，將發生潛在的災難性的隱患。單點故障將導致嚴重的后果，它會使許多關鍵應用和數據同時變得不可用。為了利用虛擬系統整合的優點，同時最小化由于系統失敗導致的應用中斷的風險，一個適當的系統可用性解決方案就變得至關重要了。此外，為了實現全面的系統高可用性或者災難恢復，為關鍵的應用和數據建立一個完整的系統連續性解決方案已經成為任何非平凡虛擬系統整合目的的關鍵考慮問題。

虛擬技術的風險

虛擬服務器有幾個顯而易見的缺點，其中最為重要的就是單點故障問題。“把所有的雞蛋放在一個籃子里”就是一種形象的描述。運行多個虛擬機的單一虛擬服務器一旦失效，將直接導致關鍵業務操作的停止運行，同時會丟掉數據、破壞關鍵應用、以及斷開通訊和連接。這種破壞性會迅速波及整個業務系統，導致業務機會的丟失、財政收入的減少、以及公司信譽的影響。

虛擬服務器給業務帶來其他方面的負面影響。首先它會增加IT部門工作量。此外，虛擬服務器還會由于物理服務器的資源限制如內存、CPU等而導致性能上的瓶頸。然而，這些問題在系統級服務終止的潛在破壞性影響面前又顯得蒼白許多。因此，保證系統的連續可用性成為了絕對的關鍵點所在。

當考慮虛擬系統的連續可用性解決方案時，能否充分的檢測并恢復典型的系統級服務終止成為了一個關鍵問題：

(1)物理主機故障——整個主機發生故障，例如由于斷電引起的意外系統宕機。
(2)物理主機組件故障——獨立組件發生故障，例如，磁盤I/O以及媒介故障、內存錯誤、網絡I/O故障或風扇故障，這些故障將導致系統性能降級或部分機器故障。典型的情況就是，組件故障成為即將到來的機器故障的警告信號。
(3)虛擬服務器故障——虛擬服務器軟件本身由于設計、實現上的缺陷、資源（如內存、磁盤）枯竭、以及惡意攻擊（如病毒）導致的故障。
(4)虛擬機故障——每個虛擬服務器通常都回運行多個虛擬機，那么每個虛擬機也會死機或宕機，就像物理機器一樣。
(5)虛擬機組件故障——每個虛擬機包含各種虛擬組件，例如虛擬磁盤、虛擬網絡接口并且它們也會失效并引起系統級別的服務中斷。
(6)應用程序故障——運行在一個虛擬機上的應用程序也會失效并導致系統級別的服務終止。

總體來說，即使不提系統連續性問題，虛擬系統在實現和維護時已經相對復雜了很多。所以，一個系統連續性解決方案，如果不能提供全面的檢測故障能力，也不能從各種典型失效類型中恢復，就只會加重系統的復雜性，并增加虛擬系統的實現成本。

ExpressCluster解決方案

虛擬系統系統連續性問題在全世界范圍內成為IT部門共同關心的所在。盡管在市場上出現了一些解決方案，但是這些解決方案都伴隨著各種各樣的缺陷，例如操作復雜性問題，以及擁有的成本問題。

相反，NEC ExpressCluster尤其適合解決這些問題，并且為基于流行的虛擬服務器（包括VMWare ESX/Server以及Microsoft Virtual Server）的虛擬系統提供了一個綜合性的系統連續性解決方案。ExpressCluster使用一種單一的改進型解決方案來減小操作的復雜性。此外，ExpressCluster同樣適于更好地解決物理系統的系統連續性需求。如果運行虛擬系統的大多數數據中心還在同時運行著許多傳統的物理系統，ExpressCluster通過為虛擬和物理系統提供一種單一的統一的系統連續性（高可用性）解決方案來進一步減小操作的復雜性和成本。

彈性的配置方法

ExpressCluster可以很靈活簡便地配置成各種不同的運行方式，以適應各種業務需求。以下是ExpressCluster如何被用來提供虛擬系統連續性解決方案的三個例子：

(1) 虛擬服務器的集群化

虛擬服務器的集群化（如圖1所示）可以通過在擁有共享外掛磁盤的運行在獨立物理主機上的兩個虛擬服務器間架構一個單一的高可用集群來實現。ExpressCluster同時監控和保護每個運行在虛擬服務器上的獨立的虛擬機以及虛擬服務器本身。一旦一個虛擬服務器或者虛擬機失效了，ExpressCluster就會自動將失效的虛擬服務器或者虛擬機切換到備份機器上。

(2) 虛擬機間的集群化

使用ExpressCluster實現虛擬機間的集群化與虛擬服務器的集群化很相似，只是它實現的粒度更小一些。對于獨立的虛擬機器（擁有完整的私有guest OS，并且可以帶有可選的用來彼此鏡像的虛擬磁盤），獨立的ExpressCluster配置可以保護每一個運行在虛擬服務器上的虛擬機。在虛擬機間的集群化配置中，ExpressCluster可以監控和檢測虛擬機內部指定的資源（例如，虛擬磁盤，應用程序）失效故障，并且將該資源遷移到備份虛擬機上。

(3) 物理機和虛擬機之間的集群化

ExpressCluster可以使用虛擬服務器來提供一種節約成本型的備份服務器整合方案。每個主物理服務器都可以通過ExpressCluster用一個備份的虛擬機實現集群化。這種保護方案避免了在實現備份需求時需要一個對一個的物理服務器結構。通過最小化對物理服務器的需求，ExpressCluster降低了系統連續性解決方案的擁有成本。

ExpressCluster對用戶來說，既富有彈性又易于使用，所以，用戶可以選擇上面各個圖中所演示的配置方式，或者將這些配置方法綜合在一起使用，從而滿足各種特定的用戶需求。

ExpressCluster的優點

(1) 節約成本

ExpressCluster不僅支持企業版，還同樣支持標準版的操作系統和應用程序，可以有效控制總擁有成本。

(2) 豐富的功能

ExpressCluster通過各種主機和備機上的資源提供豐富的監控和恢復功能：

ExpressCluster提供持續的監控功能，來判斷每個資源的健康狀態。當檢測到問題時，ExpressCluster會立即采取行動，進行恢復操作，從而最小化系統服務的停止時間。

(3) 平滑擴展功能

現代商務的速度發展催生了基于各種環境下的系統可擴展性需求。ExpressCluster提供了高度的集群可擴展性，允許根據動態的業務需求實現平滑的調整來優化資源的利用率。工作負載的遷移通過使用下面的方法可以變成一個快速和簡單的過程：