基于XCP虚拟化云平台包括虚拟化服务资源池和虚拟化云管理组件两大部分。其中虚拟化服务资源池是整个平台的底层基础,包括由XCP服务器组成的虚拟化服务器集群、核心存储系统和虚拟化应用三个部分。虚拟化云管理组件是整个平台的上层,包括如XWM、XVP等虚拟化云管理服务和DHCP、NAT、代理等网络管理服务。通过互联网,管理员可以方便地管理虚拟化应用,而终端用户可以方便地获取虚拟化应用服务。该虚拟化云平台的结构如图2所示。

图2

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图2 虚拟化云平台的结构图

北二外图书馆虚拟化服务资源池的搭建过程如下。

（1） 前期准备工作。准备三台服务器,配置如表2所示：

表2

表2

表2 虚拟化服务资源池硬件与软件配置 类别 参数 硬件 类别 参数 软件 服务器 HP ProLiant DL580 G5＊3 操作系统 CentOS 5.5 CPU Xeon X7460 （2.4GHz）＊4 虚拟化平台 XCP1.0 （XenServer 5.6.1） 内存 4GB＊16/4GB＊ 16/2GB Xen版本 Xen 3.4.2 硬盘 73GB＊2/73GB＊ 2/146GB＊8 共享存储 Openfiler2.99 （iSCSI、CIFS） 网络 NC373i 1 000MB＊2 管理方式 XenCenter 5.6.1

表2 虚拟化服务资源池硬件与软件配置

其中两台服务器作为虚拟化服务器,另一台作为网络存储服务器。虚拟化服务器使用64GB内存、73GB的Raid0+1硬盘。网络存储服务器使用2GB内存、900GB的Raid5硬盘。所有服务器均使用两块网卡,并绑定在一起,分别分配一个固定IP地址。软件方面,准备XCP1.0安装光盘、Openfiler2.99安装光盘、XenServer5.6.1安装光盘。

（2） 建立虚拟化服务集群。XCP具体安装过程省略,其整个安装过程与XenServer安装相似,详情请参考Citrix网站相关文档^{[ 21]}。由于XCP自带的Web管理接口太繁琐,因此使用XenCenter来管理虚拟化服务器。由于版本号的问题,XCP无法直接使用XenCenter来进行管理,需要修改一下配置。使用XenCenter分别添加两个服务器,并分别将两台服务器的两块网卡绑定为一块。建立一个Pool,将两台虚拟服务器加入到其中,将一台设为主、另一台设为从,从服务器添加时会自动重启。重启后,使用XenCenter,如虚拟化服务集群显示为图3,则表明建立成功。

图3

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图3 虚拟化服务集群结构图

（3） 建立核心存储系统。建立网络存储服务器可

以选用Openfiler^{[ 25]}或FreeNAS^{[ 26]}。由于Openfiler基于Linux,对iSCSI和NFS有很好的支持,管理方便,而且有打包好的虚拟化应用,可以方便地部署到虚拟化平台上,因此选取Openfiler来搭建核心存储系统（如选用FreeNAS请参考文献[27]）。

如同其他Linux系统安装一样,根据向导完成Openfiler的安装（具体步骤参考文献[28]）。打开浏览器,输入https：//ipaddress：446/。登入用户名：openfiler,密码：password。管理界面如图4所示：

图4

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图4 Openfiler的管理界面

开启必须的服务,在‘Services’中开启iSCSI Target、NFS、SMB和CIFS服务。使用Openfiler分别建立100GB的CIFS和800GB的iSCSI网络存储,并将其分别挂载到XCP资源池上作为ISO介质池和虚拟化资源池,如图5所示：

图5

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图5 iSCSI网络存储

（4） 建立模板系统。为了简化建立虚拟化应用过程,先建立好所需要模板系统。大部分的操作系统,包括Windows系列和Red Hat系列,都可以通过标准模板的向导来完成安装,将它们转化为系统模板即可,如图6所示：

图6

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图6 虚拟应用建立向导

对于FreeBSD和Solaris等Unix版本和没有包含的Linux发行的版本可以使用“Other Media”模板来创建,然后使用更新内核的方法来实现半虚拟化。图7为所建立的模板系统。

图7

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图7 建立的模板系统

虚拟化服务的云管理主要是指系统管理员和终端用户可以通过浏览器来方便地管理服务器和应用。对于基于XCP的虚拟化服务,该方案使用XVP（Xen VNC Platform）^{[ 29]}、XenWebManager^{[ 30]}两个软件平台来管理。前者适合终端用户使用,而后者适合系统管理员使用。

（1） XVP

XVP是基于VNC和Web的虚拟应用的管理平台。XVP可以对每个用户设置管理不同虚拟机和管理权限,适用于终端用户通过浏览器来管理自己的虚拟化应用。该平台包括xvpappliance、xvp、xvpviewer、xvpweb、xvpdiscover和xvptag等组件。XVP平台的架构^{[ 31]} 如图8所示：

图8

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图8 XVP结构图

使用XVP最简单的方法是直接导入预先建好的xvpappliance虚拟应用。具体步骤如下：

①从官方网站http：//www．xvpsource．org/xvpappliance-1.9.2-1．zip下载xvpappliance虚拟应用文件;

②解压缩,使用XenCenter导入到已建立好的XCP Pool中;

③启动xvpappliance虚拟应用,可以通过xvpappliance命令来管理XVP（具体设置请参考文献[32]）;

④通过https：//ipaddress/来访问XVP管理平台,如图9所示：

图9

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图9 XVP与XVP Viewer

（2）XenWebManager

XenWebManager是使用Python实现的基于Web的XenCenter的开源实现,使管理员在未安装XenCenter的Windows和Linux环境中方便地管理XCP服务器。XenWebManager安装方法有很多,详情参考文献[33]。由于已经在XCP资源池中建立XVP应用,而其操作系统为CentOS 5,将XenWebManager安装到这台虚拟服务器上。

具体步骤如下：

①更新源中加入第三方更新源RPMforge

②运行如下命令安装XenWebManager：

yum install--enablerepo=rpmforge install xenwebmanager

③使用如下命令启动和停止XenWebManager服务：

service xenwebmanager start

service xenwebmanager stop

④修改iptables防火墙规则,将TCP端口8080、8081和8082打开

⑤使用http：//ipaddress：8080访问XenWebManager管理平台,如图10所示：

图10

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图10 XenWebManager

北二外图书馆虚拟化云平台已经在测试运行中。管理者已经可以通过浏览器方便地来对虚拟化应用和虚拟化服务器进行管理和维护,达到了预期的目的。

目前正在将原来在VMware上运行的Linux虚拟化应用迁移到该平台上,主要使用XenConverter来完成,如图11所示。未来可能会将更多的应用迁移到该平台上。

图11

	Figure Option ViewDownloadNew Window
	图11 XenConverter

目前最大的问题是不能使用USB加密狗,这是由于XCP1.0中Xen的版本较低（Xen3.4）。XCP1.1版本^{[ 34]}将支持Xen4.1,而Xen4.1支持USB加密狗,因此这个问题将得以解决。

由于XCP是开源的,未来尝试将该平台与门户系统整合起来使用。

由于版本问题,XCP无法直接使用XenCenter,需要进行修改。解决方法如下：将脚本保存为patchxcp．sh^{[ 35]},并分别在两台虚拟服务器上执行。修改后重启服务器,就可以使用XenCenter来管理XCP。使用“xapi-version”命令来查看修改是否生效。patchxcp．sh脚本如下：

＃！/bin/bash

/etc/init．d/xapi stop

echo ＂Doing backup of xapi executable．．＂

cp-v /opt/xensource/bin/xapi

/opt/xensource/bin/xapi．original

echo ＂Applying patch．．＂

/usr/bin/perl-pi-e ′s/1\.0\.0/5.6.1/g′

/opt/xensource/bin/xapi

echo ＂Applied＂

/etc/init．d/xapi start

本馆使用的图书馆自动化ALEPH500运行在两台Sun小型机组成的Cluster上,作双机冗余。目前希望在虚拟化云服务平台中提供一个虚拟化应用作为热备。要实现虚拟和实体的双机冗余,这需要两者的环境完全一致,而Sun小型机必须运行Unix系统,因此实现Unix系统的半虚拟化十分重要。但由于Solaris和FreeBSD等Unix版本没有得到官方支持^{[ 36]},需要使用特殊的方法来处理,因此也就成为了技术难点。

这里使用的方法是先建立一个全虚拟化的Unix应用,更新内核,实现半虚拟化。另外也可以使用工具XVA^{[ 37]}将基于Xen的Unix系统虚拟机应用迁移到XCP上去。

以OpenSolaris为例,其具体处理步骤^{[ 38]}如下：

（1）使用“Other Install Media” 模板建立一个新的虚拟机。按自身要求设置好磁盘和网络,确保有足够的内存,最好1 024MB,先不要启动虚拟机。

（2）复制OpenSolaris 安装光盘上的两个文件/boot/x86．microroot和/platform/i86xpv/kernel/unix到XCP服务器的一个目录中,如“/opt/kernels”。

（3）在XCP服务器上,确定新创建的OpenSolaris虚拟机的uuid：

xe vm-list

将虚拟机的PV-kernel指向在XCP服务器上保存的kernel：

xe vm-param-set uuid=

PV-kernel=′/opt/kernels/unix′

（4）将虚拟机的 PV-ramdisk 指向在XCP服务器上保存的ramdisk：

xe vm-param-set uuid=

PV-ramdisk=′/opt/kernels/x86．microroot′

（5）调整虚拟机的PV-args：

xe vm-param-set uuid=

PV-args=′/platform/i86xpv/kernel/unix-B console=ttya′

（6）清空HVM boot policy的值,使虚拟机强制进入半虚拟化模式：

xe vm-param-set uuid= HVM-boot-policy=

（7）清空Boot Loader的值：

xe vm-param-set uuid= PV-bootloader=

（8）设置VBD 的“bootable”参数为True,使用xe vbd-list查找：

OpenSolaris虚拟机的VBD UUID （也许可以省略）

xe vbd-param-set uuid= bootable=true

（9）挂载OpenSolaris光盘,启动虚拟机,按照向导完成网络、用户等设置,直至安装完成。

（10）设置XCP服务器的PV-args参数：

xe vm-param-set uuid=

PV-args=′/platform/i86xpv/kernel/unix-B

console=ttya,zfs-bootfs=rpool/ROOT/opensolaris,bootpath=＂/xpvd/xdf@51712：a＂′

至此,OpenSolaris的半虚拟化系统安装完成。