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什麼是資料中心虛擬化?

資料中心虛擬化是一個先進的概念,可在實體資料中心中實現資源虛擬化。這項技術可讓組織提升其 IT 基礎架構的效率、靈活度和擴充性。

定義:資料中心虛擬化

在傳統模式中,資料中心由多種實體伺服器組成,每一部伺服器都專用於特定工作。這通常會導致資源使用率偏低,因為許多伺服器並沒有充分利用。資料中心虛擬化可將這些實體伺服器轉換成可在單一或多個實體伺服器上 執行的虛擬機器 (VM),每個 VM 都是一個隔離的環境,與其他虛擬機器分開獨立運作,並擁有自己的作業系統執行個體和應用程式。

虛擬化層(也稱為 Hypervisor)在資料中心虛擬化中扮演著關鍵角色。Hypervisor 是一種軟體,用於資源虛擬化,並 CPU、記憶體和網路頻寬等實體資源分配給虛擬機器

Hypervisor 有兩種類型:類型 1 和類型 2

類型 1 的 Hypervisor(也稱為裸機 Hypervisor)直接安裝在實體伺服器上,可管理資源分配。

另一方面,類型 2 的 Hypervisor 則安裝在主機作業系統上,負責管理作業系統內的全部資源。

資料中心虛擬化的效益

資料中心虛擬化為企業帶來了眾多效益,其中一項主要效益是提高資源利用率。透過將多個虛擬機器整合成單一實體伺服器或叢集,組織可以更有效率地使用其硬體,進而節省成本。還能動態調整資源分配以滿足需求,進而獲得更好的擴充性。 

資料中心虛擬化的另一項效益是擁有更高的靈活度。透過虛擬機器,組織就能快速輕鬆地部署新服務和應用程式。相較於需要數小時或數天來採購及設定實際硬體設備,部署新的虛擬機器只需按幾下滑鼠和幾分鐘時間。此外,虛擬機還可以輕鬆地複製、移動或複寫到其他伺服器,輕鬆實現擴充性和恢復能力。 

資料中心虛擬化管理和監控 IT 基礎架構變得更加容易。管理員可以集中管理和監控資源,進而提高資源使用率。例如,虛擬化可讓管理員監控 CPU 和記憶體使用率、分配資源或移動虛擬機器以確保最佳效能。虛擬化也讓備份與還原資料變得更容易,因為虛擬機器可備份及複寫至其他伺服器,在發生硬體故障或其他中斷事件時將資料遺失的可能性降至最低。 

在安全方面,資料中心虛擬化提供了額外的保護層。藉由將虛擬機器彼此隔離,某個虛擬機器內的安全漏洞不會影響其他虛擬機器。此外,虛擬機器也可以配備特殊的安全功能,例如防火牆、入侵偵測系統和加密,以確保資料和應用程式的安全。 

實作

資料中心虛擬化是基礎要素,有了它才能實作基礎架構即服務 (IaaS)、平台即服務 (PaaS) 和軟體即服務 (SaaS) 等雲端運算模式。這些模式可讓組織依需求運用 IT 資源和服務,而非投資昂貴的硬體和基礎架構。透過結合資料中心虛擬化和雲端運算,組織將可打造靈活且具成本效益的 IT 基礎架構。

資料中心虛擬化與軟體定義網路 (SDN)

資料中心虛擬化的關鍵層面是軟體定義網路 (SDN) 的整合。SDN 技術可讓您從底層實體基礎架構中,將網路抽象化萃取出來,以便集中處理網路的控制與管理。透過結合資料中心虛擬化和 SDN,組織可以在其網路中實現更高的彈性和效率。

傳統上,網路是使用交換器、路由器和防火牆等實體裝置來建置和管理,這可能導致網路基礎架構變得複雜且僵化。SDN 則是將網路控制與硬體分離,並將其移至中央軟體層,如此網路便可程式化、自動化,而且網路服務的組態設定與管理都變得輕鬆容易。

透過將 SDN 與資料中心虛擬化相整合,組織可以更有效率地使用網路,並加速網路服務的交付。將實體網路虛擬化之後,就可以建立虛擬網路,並在應用程式層級分配網路資源。這表示組織可以為不同的應用程式或客戶環境建立個別的網路區段,進而提供更高的安全性和隔離能力。

整合 SDN 與資料中心虛擬化的另一項效益是提升了網路的擴充性和敏捷度。由於網路是在軟體中定義,因此組織可以快速建立、修改和刪除虛擬網路,以滿足不斷變化的需求。

SDN 還可以改善網路自動化。集中化的網路控制與程式設計功能可讓組織定義及自動化網路管理原則和規則。例如,這包括自動化路由、負載平衡管理和安全性原則。自動化可減少手動介入,加快疑難排解速度並改善網路回應速度。

SDN 與資料中心虛擬化結合的另一個有趣層面是網路視覺化的能力。集中管理和監控網路讓組織有能力掌握網路流量、效能和使用率,進而有效進行網路最佳化和容量規劃。

結論

整體而言,資料中心虛擬化可為企業帶來各種效益,改善資源使用率、靈活度、擴充性、管理簡易性和安全性,因此是現今資料中心極具吸引力的解決方案。隨著雲端運算越來越重要,以及對敏捷 IT 基礎架構的需求不斷增長,資料中心虛擬化的市場可望持續成長,並且改變公司 IT 的營運方式。 

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