数字有机体虚拟机平台

数字有机体虚拟机平台（DOSVM）基于数字有机体工作平台研发，从整合应用、 方便管理和充分利用资源等需求出发，数据中心不断向云计算模式迁移。而云计算的核心是资源的虚拟化， 即存储虚拟化、网络虚拟化和计算虚拟化。数字有机体系统能够同时实现上述三者的虚拟化，这就是数字有机体虚拟机平台。

依托数字有机体平台的特性，和其他的云计算平台相比，数字有机体虚拟机平台具有以下特色：

1）系统不依赖于大型存储设备、大中型计算机或者专用的网络设备。数字有机体虚拟机平台希望充分利用高性价比的服务器、 磁盘阵列或者内置磁盘，以及高性价比的以太网络。通过整合这些高性价比的资源，构建可靠的、高性能的、资源利用率高的系统。

2）系统没有中心节点或者固定的控制节点，各台服务器分工协作，在逻辑上都是平等的。即使是网络虚拟化， 也不建议采用集中的网络节点。这样的系统具有更高的可靠性，且更能适应变化的环境。

数字有机体虚拟机平台典型部署场景图如下。

• 分布式部署：支持大量服务器通过高速网络互联，形成统一的系统，用于部署各种虚拟机，且支持多地分散部署。
• 多种操作系统的虚拟机：支持部署多种操作系统的虚拟机，例如Linux和Windows系统。
• 按需分配：各个虚拟机实例根据用户的配置需求分配CPU核数、CPU类型和内存大小。
• 多虚拟机运行：同一台宿主机上可以运行不同的虚拟机实例，每个虚拟机实例可以同时运行很多个具体的虚拟机。
• 定时自动启停：可以根据管理员的配置，在某个时间段自动启动或者停止某个或者某些虚拟机实例， 以满足某个业务随时间波动的资源需求。
• 自动增减虚拟机：系统自动探测同一虚拟机实例的所有虚拟机的负载情况，如果都超过某个限值则自动增加虚拟机， 如果都低于某个限值则自动减少虚拟机，从而实现按需动态分配资源的目的。
• 虚拟机运行位置控制：系统可以根据设定的要求（如绑定宿主机或者仅在某个宿主机群中运行）和 各台服务器的负载情况自动选择虚拟机的运行位置，也可以通过管理系统指定虚拟机的运行位置， 还可以在线迁移虚拟机。
• 负载均衡：当虚拟机运行位置可自动选择时，系统根据各台服务器的能力和负载情况选择虚拟机的运行位置， 从而均衡各台服务器的负载。
• 多虚拟机整合：系统支持虚拟机集群，提供网络负载均衡功能以使多个虚拟机可以共同提供某项服务。 当这些虚拟机实例运行在不同的宿主机上时，就达到了整合多台宿主机服务能力的目的。 即使这些虚拟机都运行在同一个宿主机内，也可以通过自动增减虚拟机达到按照业务负载情况动态分配资源的目的。
• 支持多种类型的存储池：在单台服务器上，支持使用一个磁盘设备构建磁盘设备池， 支持通过LVM实现逻辑卷池，支持通过本地文件系统实现文件目录池。支持利用IP-SAN实现iSCSI存储池。 支持利用NAS或者文件服务系统构建网络文件系统池。也可以通过数字有机体系统构建高扩展的、高可靠的、 支持无限容量的数字有机体文件系统池。
• 磁盘设备虚拟服务：系统为虚拟机提供虚拟的磁盘设备。虚拟机可以根据自己的需要使用这些磁盘设备。 每个虚拟机可以同时有多个磁盘设备。每个磁盘设备的大小可以不同。无论虚拟机在那台服务器上运行， 都能访问到这些磁盘设备。
• 按需配置磁盘设备：每个虚拟机实例可以根据需要配置磁盘设备的数量和每个磁盘设备的大小，从而让用户获得更大的空间。
• 虚拟磁盘设备扩容：可以根据用户的需要增加某个虚拟磁盘设备的大小，从而让用户获得更大的空间。
• 存储的虚拟机实例无关性：用户可以根据自己的需要，将某个虚拟磁盘设备连接到另一个虚拟机实例， 从而在另一个虚拟机实例上使用该磁盘设备。
• 存储位置无关性：通过数字有机体文件系统存储池，或者其他网络存储池， 使虚拟机可以在不同的宿主机上访问同一个存储卷，即虚拟机的磁盘。
• 虚拟机通信支持：支持虚拟机通过NAT、路由、桥接等方式和其他虚拟机或者外部网络通信。
• 虚拟网络支持：支持通过Linux 桥接器、OVS桥接器和Macvtap等方式构建各种虚拟网络，自动部署网络网关等。
• 网络服务：提供DHCP、DNS和tftp网络服务，方便虚拟机的网络配置和虚拟机运行等。
• VLAN：通过Open VSwitch支持VLAN，实现虚拟子网间的安全隔离。
• 网络安全：支持配置网络安全组，用以保护虚拟网络及其中的虚拟机的网络安全。
• 虚拟机图形化配置：在管理系统中，可以通过WEB界面轻松的配置虚拟机。
• 虚拟机自动部署：在管理系统中配置好虚拟机后，可以通过管理系统直接在某台宿主机上启动虚拟机。 系统自动完成虚拟机运行环境的配置，并使虚拟机运行起来。
• 虚拟机迁移：支持在相同结构的宿主机间在线迁移虚拟机。
• 虚拟机保存恢复：支持保存虚拟机的当前运行状态，在需要时再恢复运行。
• 虚拟机暂停继续：支持暂停虚拟机，然后再继续。
• 虚拟机快照：通过建立虚拟机检查点（即快照），可保存虚拟机在某个时刻的状态，在需要时可以回到某个快照继续运行。
• 远程虚拟机桌面：支持通过VNC或者Spice远程访问虚拟机桌面。
• 远程控制虚拟机：可以远程启动、关闭、重启或者重置虚拟机，或者为虚拟机建立快照，保存虚拟机等。
• 远程监控：支持通过管理界面远程监控虚拟机的运行状况，包括虚拟机负载等。
• 按项目组织虚拟机：当系统规模很大时，需要同时管理许多虚拟机。系统支持按照项目组织虚拟机。

• 兼容大小新旧服务器：系统由性能不同新旧不同，品牌不同的服务器构成。既可能存在大型机，也可能有普通服务器。
• 大规模分布式部署：系统可能由部署在几百上千的数据中心（或者部署点）的数字有机体站构成。 系统具有大量服务器，而不是少数服务器。
• 不依赖物理上集中的存储系统：存储系统由有各台服务器共享出的存储空间构成， 而不是由单独的IP-SAN或者FC-SAN构成。重要的是，设计时不能假设有共享的存储设备可供使用。
• 无中心节点：系统不能存在集中的固定的控制节点或者管理站点。
• 无单一故障点：系统不会因单台服务器或者单个数据中心的故障而停止服务。

• 在大型企业内，构建承载企业各种业务系统的云平台，以便集中管理和部署，并充分利用资源。
• 对大型互联网内容提供商来说，构建云平台以满足各种业务动态扩展、动态资源共享的目的。
• 对大型学校来说，构建基于云平台的远程桌面系统，让学校的各种业务平台共享资源。
• 对政府机关，构建基于云平台的内部业务系统，达到资源共享和业务整合的目的。