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1、服务器虚拟化方案介绍服务器虚拟化方案介绍传统数据中心架构新一代数据中心架构各种虚拟技术介绍典型案例分享目录服务器虚拟化实现方法传统数据中心架构01002001 5 9 131721Exchange对资源消耗预期对资源消耗预期满足高峰应用满足高峰应用100单位计算资源01002001 5 9 131721File/Print对资源消耗预期对资源消耗预期满足高峰应用满足高峰应用100单位计算资源01002001 5 9 131721VPN资源资源消耗预期消耗预期满足高峰应用满足高峰应用100单位计算资源一共需要一共需要300单位单位服务器配置选型服务器配置选型传统数据中心架构无法控制的成本增加无法
2、控制的成本增加ExchangeOperating SystemVPNOperating SystemFile/PrintOperating SystemCRMOperating System硬件投资成本大资源利用率低服务器功耗大新应用上线时间长业务连续性差传统数据中心架构服务器的百分比服务器的百分比主时间高峰时间20%40%60%80%0%0-10%20-30%40-50%60-70%80-90%CPU 利用率利用率当前服务器利用率很低当前服务器利用率很低而且技术进步会使它继续降低而且技术进步会使它继续降低时钟速度不断增加超线程双核心系统/四核心系统为未使用的计算资源买单为未使用的计算资源买单
3、x86服务器采购量服务器采购量/年年需要管理的服务器数量不断增长需要管理的服务器数量不断增长服务器部署：服务器部署：20%杂项杂项 30%安全：安全：10%支持：支持：20%备份和监视：备份和监视：15%在低价值的任务上花费了太多的时间，例如采购和调配在低价值的任务上花费了太多的时间，例如采购和调配数据中心管理效率低数据中心管理效率低系统管理员如何使用他们的时间系统管理员如何使用他们的时间低价值任务硬件采购：硬件采购：5%除了硬件的成本，除了硬件的成本，服务器对空间的不服务器对空间的不断侵占还带来了管断侵占还带来了管理成本的增长理成本的增长20002002200420062008费用（以十亿美
4、元为单位）费用（以十亿美元为单位）管理和管制成本服务器费用501001500200管理成本占管理成本占TCO的大部分的大部分100%X86服务器应用现状服务器应用现状传统数据中心架构新一代数据中心架构各种虚拟技术介绍典型案例分享目录服务器虚拟化实现方法新一代数据中心架构服务器整合服务器整合01002001 5 9 131721Exchange对资源消耗预期对资源消耗预期01002001 5 9 131721File/Print对资源消耗预期对资源消耗预期01002001 5 9 131721VPN资源资源消耗预期消耗预期01002001 4 7 1013161922满足各应用错满足各应用错位高
5、峰叠加值位高峰叠加值100单位计算资源100单位计算资源一共需要一共需要200单位单位错位叠加后对资源的消耗新一代数据中心架构资源池化，共享资源池化，共享Operating SystemExchangeOperating System虚虚拟拟化化层层Operating SystemVPNOperating System虚虚拟拟化化层层Operating SystemFile/PrintOperating System虚虚拟拟化化层层Operating SystemCRMOperating System虚虚拟拟化化层层虚虚拟层拟层连接部件池连接部件池CPU池池内存池内存池存储池存储池传统数据中心
6、视图传统数据中心视图虚拟架构视图虚拟架构视图新一代数据中心架构9资源池化，共享资源池化，共享虚拟架构虚拟架构连连接部件池接部件池CPU池池内存池内存池存存储储池池传统数据中心架构新一代数据中心架构各种虚拟技术介绍典型案例分享目录服务器虚拟化实现方法虚拟化技术介绍11什么是虚拟化什么是虚拟化 虚拟化是资源的逻辑表示 ，它不受物理限制的约束IBM虚拟化与云计算 虚拟化包含了三层含义 虚拟化的对象是各种各样的资源 虚拟化后对用户屏蔽了不必要的细节 虚拟化后实现了真实环境的大部分甚至全部功能虚拟化技术介绍12虚拟化的形式虚拟化的形式 “一变多” 将一台设备虚拟化变成更多的设备。如即将要讲到的服务器虚拟
7、化 “多变一” 将多个设备耦合、虚拟化为一个逻辑设备。如高性能计算，集群，网格计算虚拟化技术介绍13各种各样的虚拟化各种各样的虚拟化 服务器虚拟化：在一台服务器上运行多个相对独立的操作系统 网络虚拟化：通过软、硬件结合向用户提供虚拟网络连接 存储虚拟化：通过统一的逻辑接口访问和管理各种各样的存储资源 桌面虚拟化：可通过任何设备，在任何地点、任何时间安全地访问个人桌面环境 应用虚拟化：无需安装即可将应用安全地交付到各种各样的设备上 虚拟化技术介绍14各种各样的虚拟化各种各样的虚拟化IBM大型机 z/VMUnix平台 IBM：PowerVM HP：VSE Oracle (Solaris)：Orac
8、le VM Server for SPARCx86平台 VMware：vSphere (ESXi/ESX Server) Microsoft：Hyper-V Citrix：Xen Server Redhat：KVM Oracle: VM Server for x86 虚拟化技术介绍15服务器虚拟技术由来服务器虚拟技术由来60年代在大型机上虚拟技术已经有所应用99年在小型机上已经出现逻辑分区的应用2000年x86平台虚拟技术开始出现2001年x86平台虚拟化技术在服务器上应用虚拟化技术介绍16服务器虚拟化起源服务器虚拟化起源发展发展 历史上第一个虚拟机是1965年左右IBM公司开发的System
9、/360 Model 40VM 计算资源昂贵，为了充分利用计算资源虚拟化技术介绍17服务器虚拟化起源服务器虚拟化起源发展发展虚拟化真正成熟是在15年后的IBM VM/370系统中，以VM/370为代表的虚拟机和系统虚拟化技术完整地实现了虚拟机的思想表现：用户能够运行当时流行的任何一种OS在 20 世纪 80 年代和 90 年代，由于个人计算机计算能力低下，虚拟化技术陷入低谷20世纪90年代后期开始，由于硬件水平的提高，RISC 服务器与小型机成为了虚拟化技术第二波受益者1997年，斯坦福大学开发的Disco系统，探索了在共享内存的大规模多处理器系统上运行普通的桌面操作系统1998年，基于Dis
10、co系统的研究，VMware公司诞生。通过运行在NT上的VMware来启动Windows 95的做法让人们惊叹不已1999年，IBM 公司利用逻辑分区(LPAR)技术，令单台服务器工作起来如同 12 个独立的服务器2002 年，IBM 更进一步，利用动态逻辑分区(DLPAR)技术，允许在无需重启系统的情况下，将包括处理器、内存和其它组件在内的系统资源分配给独立的分区虚拟化技术介绍18x86x86服务器虚拟化服务器虚拟化 x86架构源于个人电脑，早期定位于桌面应用（单任务、单用户，而不是多任务、多用户系统），再加上性能不佳。所以早期x86 CPU并不适合虚拟化 但随着x86平台CPU以摩尔定律快
11、速地发展。从原来的单插槽、单核心到现在的多插槽、多核心。从原来的CPU没有虚拟化指令集到目前的CPU加入虚拟化指令集。x86服务器的虚拟化得到了快速的发展虚拟化技术介绍19x86x86处理器特权等级处理器特权等级Kernel工作在最高优先级，即Ring 0问题： Guest OS不能运行于Ring 0，因为 OS 需要运行的某些 Ring 0 特权指令将互相干扰虚拟化技术介绍20服务器虚拟化起源发展服务器虚拟化起源发展 针对x86 CPU的缺陷而采用不同的方法，分为以下三类 全虚拟化，不需要修改Guest OS内核 半虚拟化，需要修改Guest OS内核 硬件辅助虚拟化，CPU加入虚拟化指令集
12、虚拟化技术介绍21虚拟化的分类虚拟化的分类 全虚拟化 向虚拟机模拟出和真实硬件完全相同的硬件环境 优点：不用修改Guest OS内核 缺点： hypervisor给处理器带来开销 代表产品： VMware；Virtual PC虚拟化技术介绍22虚拟化的分类虚拟化的分类 半虚拟化需要修改操作系统才能完成对x86特权指令的虚拟化 优点：性能好，能达到原始系统相近的性能 缺点：需要修改Guest OS内核 代表产品： Xen；Hyper-V虚拟化技术介绍23虚拟化的分类虚拟化的分类 硬件辅助虚拟化需要修硬件的辅助才能完成对硬件资源的虚拟化 优点：不需要修改Guest OS内核，性能也好 缺点：需要硬
13、件支持 代表产品： Intel-VT；AMD-V虚拟化技术介绍24x86服务器虚拟技术发展及应用推力服务器虚拟技术发展及应用推力CPU速度越来越快，超出软件对硬件性能的要求INTEL和AMD在CPU里加入虚拟指令企业成本压力环保压力不断增长的业务压力虚拟化技术介绍25服务器虚拟技术服务器虚拟技术虚拟化前虚拟化后VMware 服务器虚拟化将硬件、操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像每个操作系统只有一个应用程序负载每台机器上有多个负载软件相对于硬件独立未更改过的应用未更改过的应用未更改过的未更改过的OS虚拟硬件虚拟硬件AppOp
14、erating System虚拟化技术介绍26整合提高硬件使用率整合提高硬件使用率虚拟化之前虚拟化之后虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器，虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器，安全可靠地达到很高的硬件利用率安全可靠地达到很高的硬件利用率虚拟化技术介绍快速统一部署服务器快速统一部署服务器整合前整合前整合后整合后310天的硬件采购2040小时，为一台服务器安装操作系统和应用程序硬件上架安装安装操作系统及补丁配置安全策略，域和用户权限配置网络（IP，DNS）配置存储（DAS，SAN，NAS）安装必要的系统管理代理，备份代理和其它的必要的系统软件安装配置应用软件测试应用安排宕机时
15、间，数据迁移1530分钟，用模板和自动部署向导或拷贝虚拟机，启动即可把虚拟机拷贝然后重新启动 工具已经安装 应用已经安装，配置部署挑战：部署挑战：依赖硬件可用性易发生人为错误标准化困难审核困难需要数天，甚至数周虚拟化技术介绍降低降低TCO（降低服务器投资成本）（降低服务器投资成本）将不同应用负载虚拟化使得用户可以大大减少服务器的数量典型的平均整合比率在8:1到15:1应用应用服务器台数服务器台数成本成本A系统1￥40000B系统1￥40000C系统1￥40000D系统1￥40000E系统1￥40000其它5￥200000总计10￥400,000应用应用服务器台数服务器台数成本成本A系统5￥20
16、0,000B系统C系统D系统E系统其它总计5￥200,000整合前整合后硬件投资减少硬件投资减少50%虚拟化技术介绍节能降耗（降低服务器服务器电源开销）节能降耗（降低服务器服务器电源开销）应用应用服务器台数服务器台数功耗功耗A系统10.6kW/hB系统10.6kW/hC系统10.6kW/hD系统10.6kW/hE系统10.6kW/h其它53kW/h一年总计1052560kW应用应用服务器台数服务器台数成本成本A系统53kW/hB系统C系统D系统E系统其它总计526280kW整合前整合后电力消耗是按照服务器平稳运行状态下进行计算的。但是还有其它节省：变压设备、不间 断电源(UPS)、电源线、风扇
17、、空调、加湿器、照明等等。以2U服务器为单位计算。电量消耗减少电量消耗减少50%虚拟化技术介绍节能降耗（制冷系统）节能降耗（制冷系统）制冷系统需要按照空气流动要求进行配置 计算中的交流电消耗被完全转化为热量。因此，1千瓦电力消耗= 1千瓦热量的产 生。从耗电量计算如下： 在采用虚拟化之前所消耗的电量= 6千瓦在采用虚拟化之后所消耗的电量= 3千瓦其它重要假设冷却设备每处理1瓦的热量自身需要消耗0.8瓦电力（HP实验室的经验值） 通常需要25%冗余空气流动能力额外增加25%冷却系统开销，如维持湿度等服务器整合前：十台服务器以及网络、存储设备需要在机房中配置4匹空调服务器整合后：五台服务器以及网络
18、、存储设备只需要在机房中配置2匹空调每年机房可减少空调耗电量：2*0.735kW*24*365=12877.2kW虚拟化技术介绍提高了系统的可用性提高了系统的可用性物理主机被虚拟化后，计算资源均被池化。当资源池里一个节点发生故障时，运行在其上的虚拟机将自动迁移到健康的物理主机上。虚拟化技术介绍常见成熟的市场化虚拟化产品常见成熟的市场化虚拟化产品Hyper-VXenKVM虚拟化技术介绍常见虚拟化产品技术对比常见虚拟化产品技术对比V m w areX enH yper-VK V MX en（ V M w are）（ C itrix）（ 微 软 ）（ R edhat）（ 华 为 ）虚 拟 化 架 构
19、hypervisor结 构 /完全 虚 拟 化混 合 模 型 /类 虚 拟 化 &硬 件 辅 助 下的 完 全 虚 拟 化混 合 模 型 /硬 件 辅 助 下 的 完 全虚 拟 化宿 主 内 核 模 型 /硬 件 辅 助 下 的 完 全 虚拟 化混 合 模 型 /类 虚 拟 化 &硬 件 辅 助下 的 完 全 虚 拟 化每 主 机 最 多 512个vC P U 、每 主 机 最 多 64个vC P U 、每 主 机 最 多 256个V cpu每 主 机 最 多 32个vC P U每 个 V M 最 多 8个vC P ULinux VM 32个 vCPU、Windows VM 8个 vCPU每
20、个 V M 最 多 4个vC P U每 个 V M 最 多 16个vC P U每 个 V M 最 多 8个vC P U内 存 虚 拟 化每 个 VM最 多 255GB每 个 VM最 多 32GB每 个 VM最 多 64GB每 个 VM最 多 256GB每 个 VM最 多 128GB客 户 O S支 持 D O S ,N T 4,绝 大多 数 W indow s和Linux，S olaris/FreeB S D /S CO U nixw areWindows2000/2003/2008/XP/VISTA/7/、redhat/suse/centos/Debian/Oracle EntlinuxWi
21、ndows2000/2003/2008/XP/VISTA/7、 RHEL5+、 SUSE10/11Windows2003/2008/XP/7、R H EL 3/4/5+Windows2003/2008/XP/VISTA/7,suse/redhat/ubuntuOVF标 准 化 虚 拟格 式支 持支 持不 支 持支 持不 支 持虚 拟 机 迁 移在 线 迁 移在 线 迁 移在 线 迁 移在 线 迁 移在 线 迁 移存 储 迁 移在 线 迁 移san场 景 下 的 离 线 迁 移离 线 迁 移san场 景 下 的 离 线 迁 移不 支 持虚 拟 机 快 照在 线 快 照在 线 快 照在 线 快 照
22、离 线 快 照离 线 快 照虚 拟 机 复 制在 线 复 制san场 景 下 的 离 线 复 制离 线 复 制不 支 持不 支 持资 源 弹 性 调 整部 分 场 景 下 可 在 线 调整 ， 其 余 离 线 调 整CPU、 内 存 离 线 调 整 ，部 分 场 景 下 存 储 可 在线 调 整离 线 调 整离 线 调 整离 线 调 整服 务 器 故 障 下的 高 可 用 性支 持支 持支 持支 持支 持资 源 自 动 化 调度部 分 支 持支 持支 持部 分 支 持不 支 持存 储 按 需 分 配支 持不 支 持支 持支 持不 支 持CPU超 配支 持支 持支 持支 持支 持Memory超
23、配支 持不 支 持不 支 持支 持不 支 持C P U 虚 拟 化虚拟化技术介绍FC存储阵列存储阵列iSCSI存储阵列存储阵列NAS存储阵列存储阵列VirtualCenter管理服务器管理服务器VIClient图形终端图形终端FC交换机交换机Fabric IP网络网络ESX/ESXiVMVMVMVMVM服务器群服务器群1服务器群服务器群2服务器群服务器群3Web浏览器浏览器备份服务器VMWARE数据中心拓扑数据中心拓扑图图虚拟化技术介绍Application ServicesInfrastructure ServicesScalabilityVMware vSphere 5Security v
24、Shield Zones VMSafe DRS Hot Add vMotion Storage vMotion High Availability Data Recovery Fault ToleranceAvailabilityNetworkStorageDistributed Switch VMFS Thin Provisioning Volume Grow ESX ESXi DRS/DPMComputevSpherevSphere 5.0 5.0 最完善的企业云基础架构平台最完善的企业云基础架构平台 虚拟化技术介绍vSpherevSphere 5 5 组件组件 核心组件之一：ESXi 5
25、，用于创建、管理和运行虚拟机的虚拟化平台 核心组件之二：vCenter Server 5，集中、统一监控和管理虚拟化平台 管理客户端：多种界面用于管理虚拟平台和虚拟机 vSphere Client Web Client vSphere CLI虚拟化技术介绍VMotion是什么?通过VMware VMotion可以实现虚拟机的动态迁移, 而服务不中断客户优势零宕机时间: 进行有计划的服务器维护和升级迁移工作负载，资源利用率最大化服务器的持续可用性, 完整的交易集成支持Fibre Channel和iSCSI SAN环境以及NASSANSAN、iSCSIiSCSI或或NASNASVMotion虚拟化
26、技术介绍 虚拟机磁盘存储独立迁移虚拟机磁盘存储独立迁移 无需虚拟机停机无需虚拟机停机 LUN 独立独立 支持光纤通道支持光纤通道 SAN应用程序应用程序操作操作系统系统应用程序应用程序操作操作系统系统应用程序应用程序操作操作系统系统无中断：无中断：刷新到新阵列刷新到新阵列 迁移到不同类别的存储器迁移到不同类别的存储器升级到新文件系统格式升级到新文件系统格式虚拟机粒度，虚拟机粒度，LUN 独立独立Storage VMotion虚拟化技术介绍功能 跨资源池动态调整计算资源 基于预定义的规则智能分配资源优势 使IT和业务优先级对应 动态提高系统管理效率 自动化的硬件维护动态负载均衡和连续智能优化，保
27、证所有应用需要的的资源动态负载均衡和连续智能优化，保证所有应用需要的的资源资源池资源池Resource Pool业务需求业务需求Business DemandVMware分布式资源调度（分布式资源调度（DRS）虚拟化技术介绍负载分配规则设定一次，永远有效，自动执行易于添加更多的资源避免业务繁忙时段的过载动态添加硬件动态添加硬件资源池资源池CPU 36GHz, Mem 58GB优先级：优先级： 高高资源池资源池CPU 50 GHz, Mem 70GB优先级：高优先级：高通过通过VMware DRS动态获得硬件资源动态获得硬件资源 即插即用的数据中心即插即用的数据中心虚拟化技术介绍资源池资源池业务
28、需求业务需求下电当整个群集需要资源减少时，整合所有负载到少数几台服务器上将不需要的服务器置于备用模式当负载增加时，DPM自动将处于备用状态的服务器唤醒在确保服务级别的同时，最大限度降低了数据中心服务器的耗电量虚拟机没有中断或停机分布式电源管理分布式电源管理 (DPM) 虚拟化技术介绍VMotionVMotionUpdate Manager server大批量地升级大批量地升级 ESX ESX 并且不影响任何应并且不影响任何应用的运行，虽然用的运行，虽然 ESX ESX 会重启，但确保会重启，但确保虚拟机永不停机虚拟机永不停机Update Manager 升级整个升级整个 DRS 群集群集DRS
29、 DRS 群集中的每个群集中的每个ESXESX主主机依次进入维护模式机依次进入维护模式虚拟机被虚拟机被 VMotionVMotion 到其到其他他ESXESXESX ESX 升级并重启升级并重启虚拟机重新虚拟机重新 VMotionVMotion 回回来来下一台下一台 ESX ESX 重复以上步重复以上步骤骤利用利用 Update Manager 和和 DRS 无中断地升无中断地升级级 ESX虚拟化技术介绍Update Manager不需手工跟踪补丁版本和更新情况不需手工跟踪补丁版本和更新情况使用标准或自定义的补丁列表，批量更新虚使用标准或自定义的补丁列表，批量更新虚拟机补丁拟机补丁利用快照技术
30、降低应用补丁的风险利用快照技术降低应用补丁的风险离线补丁技术可以避免网络上的干扰，还可离线补丁技术可以避免网络上的干扰，还可以对模板应用补丁以对模板应用补丁 对对 ESX ESX 和和 Microsoft Microsoft 及及 RHEL RHEL 虚虚拟机的自动补丁管理拟机的自动补丁管理 扫描和更新在线和扫描和更新在线和 非在线非在线 的虚拟的虚拟机，以及在线的机，以及在线的 ESX ESX 补丁更新前先对虚拟机做快照，允补丁更新前先对虚拟机做快照，允许随时回退到补丁前状态许随时回退到补丁前状态OFFLINEVMware Update Manager虚拟化技术介绍VMware HA功能 当
31、服务器故障时，自动重新启动虚拟机优势 经济有效的适用于所有应用的高可用 不需要独占的stand-by 硬件 没有集群软件的成本和复杂性经济有效的适用于所有应用的高可用解决方案经济有效的适用于所有应用的高可用解决方案X虚拟化技术介绍VMware Fault Tolerance (FT)在不同的主机上同步运行相同的虚拟机出现硬件故障时，所有虚拟机均可实现零停机时间、零数据损失故障切换零停机时间、零数据损失无需复杂的群集或专用硬件所有应用程序和操作系统通用的单一机制VMware vSphere操作系统操作系统应用程序应用程序操作系统操作系统应用程序应用程序操作系统操作系统应用程序应用程序虚拟化技术介
32、绍VMware Data Recovery操作系统操作系统应用程序应用程序虚拟机的无代理、基于磁盘的备份和恢复 虚拟机或文件级别的恢复增量备份和消除重复数据以节约磁盘空间为虚拟机提供快速、简单和完整的数据保护 通过 vCenter 实现集中式管理 经济高效的存储管理 消除重复数据消除重复数据存储设备存储设备ESX操作系统操作系统应用程序应用程序操作系统操作系统应用程序应用程序虚拟化技术介绍常见成熟的市场化虚拟化产品常见成熟的市场化虚拟化产品VMWAREXenKVM虚拟化技术介绍Hyper-VHyper-V架构架构应用程序应用程序应用程序Windows with ICs“Designed for
33、 Windows” 服务器硬件Microsoft hypervisorWindows Server 2008VSPWindows KernelIHV DriversHyper-V Enabled Linux父分区子分区User Mode (Ring 3)VSCWindows KernelVMBusLinuxVSCLinux KernelVMBusKernel Mode (Ring 0)(“Ring -1”)Management ServiceConfig StoreWorker ProcessesWMI ProviderNon-Hypervisor Aware OSEmulationOS Ke
34、rnel操作系统ISV / IHV / OEMHyper-VMicrosoft / XenSource虚拟化技术介绍Hyper-VHyper-V关键特性关键特性更好的灵活性动态迁移群集共享卷存储热插拔针对动态迁移的处理器兼容模式改进的性能改进的内存管理TCP Offload 支持虚拟机队列 (VMQ) 支持改进的网络更好的可扩展性支持64个逻辑处理器内核停车(Core Parking)虚拟化技术介绍Hyper-VHyper-V高可用提升高可用提升虚拟化技术介绍VM ChimneyVM Chimney 将将VM中的中的TCP/IP 数据交换处理工作移交给宿主服务器上硬件网卡数据交换处理工作移交给
35、宿主服务器上硬件网卡(默认为关闭状态默认为关闭状态) 好处好处 减少减少CPU的负担的负担 网络性能得到提升网络性能得到提升 在线迁移全面支持在线迁移全面支持TCP Offload 注意注意 不是所有应用能够从此技术上获得好处不是所有应用能够从此技术上获得好处 对于长连接类、大数据量交换的有明显效果对于长连接类、大数据量交换的有明显效果 拥有预置缓存技术的应用拥有预置缓存技术的应用 拥有拥有Chimney功能的硬件一般提供固定数量的功能的硬件一般提供固定数量的offloaded连接，用于连接，用于所有所有VM共享使用共享使用虚拟化技术介绍Virtual Machine Queue (VMQ)用
36、网卡直接将DMA数据包送入VM内存中VM设备缓存为每个VM设置一个队列避免数据包在VSP上的无谓复制避免数据包在虚拟交换机上的无谓路由(VMQ Queue ID)允许物理宿主服务器上的网卡从本质上模拟成多块网卡(queues)默认为关闭状态好处宿主服务器上的缓存中不再有设备DMA数据，从而缩短了I/O的路径长度(性能得到提升)虚拟化技术介绍处理器兼容模式处理器兼容模式 概述概述 允许在线迁移跨越相同允许在线迁移跨越相同CPUCPU家族中的不同版本家族中的不同版本 ( (如：如：Intel-to-Intel-to-Intel ,Intel , AMD-to-AMD)AMD-to-AMD) 以以V
37、MVM为单位进行兼容性设定为单位进行兼容性设定 只打开只打开CPUCPU家族共有的家族共有的CPUCPU功能功能 好处好处 提供了更加灵活的群集内的迁移能力提供了更加灵活的群集内的迁移能力 能够在更广泛的候选宿主硬件范围间进行迁移能够在更广泛的候选宿主硬件范围间进行迁移 不需要其它额外的硬件限制不需要其它额外的硬件限制虚拟化技术介绍更加简便的部署更加简便的部署 从从.VHD.VHD直接启动直接启动 轻松实现虚拟和物理计算机的预配置轻松实现虚拟和物理计算机的预配置 减少管理的镜像数量减少管理的镜像数量 简化部署测试简化部署测试启动启动VHD虚拟化技术介绍常见成熟的市场化虚拟化产品常见成熟的市场化
38、虚拟化产品VMWAREHyper-VKVM虚拟化技术介绍Xenserver的部署架构的部署架构虚拟化技术介绍XenserverXenserver 架构架构HypervisorWindowsVMDriverDriverStorage RepositoriesControl StackDomain 0Parent Partition 利用标准(Linux/Windows/Solaris)驱动堆栈 为硬件辅助虚拟化而构建 非常轻量级，多层的安全机制Linux VMCitrixWindowsVM虚拟化技术介绍XenServerXenServer的工作原理的工作原理Xen Tool StackABCDE
39、A：控制域B：虚拟层C：硬件层D：虚拟机E：虚拟机虚拟化技术介绍管理架构的比较管理架构的比较“其他友商其他友商” ”Citrix XenServer传统管理机构传统管理机构单点管理体系下一代管理架构下一代管理架构集群管理层虚拟化技术介绍XenCenter虚拟化技术介绍近乎于近乎于“裸金属裸金属”的性能的性能 非常小的开销 Linux: - 4%物理环境开销 Windows: 2 - 6%物理环境开销 支持大负载应用 64 bit hypervisor 大内存支持 每个虚拟机最大支持16虚拟CPU虚拟化技术介绍分布式虚拟网络交换机分布式虚拟网络交换机 虚拟交换机 开源: www.openvswi
40、tch.org 提供了丰富的2层功能属性 跨主机的内部网络 丰富的流量监控选择 DVS 控制器 虚拟器件 基于Web的界面 管理多个资源池 与被管理的资源池并存VMVMVMVMVM虚拟化技术介绍分布式虚拟交换分布式虚拟交换 失败保护机制失败保护机制 Fail Safe mode 之前版本的 DVS 没有失败保护机制 vSwitch 控制器宕机状态下，运行的虚机上设置的ACLs, QoS, RSPAN 和 Netflow 仍然有效 失败保护机制对于以下情况例外 Newly plugged VIFs New VMs XenMotioned VMs (manual and through WLB)
41、VMs on new pool members 除了新加进Pool的主机，跨主机Private Networks 仍然工作虚拟化技术介绍XenServer 集群资源池（集群资源池（resource pool）XenServer Resource Pool 集群构建虚拟服务器的主机采用标准的管理API 在主机之间实现VM 的实时调度 开放的API 内置高可用性管理VMVMVMVMMgtStateMgtStateMgtStateMgtStateXenAPISDK, CLI, CIM虚拟化技术介绍在线虚拟机迁移在线虚拟机迁移-XenMotion Live MigrationShared Storag
42、e虚拟化技术介绍Xenserver 支持异构资源池支持异构资源池安全在线迁移Feature 5Older CPUFeature 1Feature 2Feature 3Feature 4XenServer 1Newer CPUFeature 1Feature 2Feature 3Feature 4XenServer 2混合CPU 资源池虚拟化技术介绍增强的虚拟设备支持增强的虚拟设备支持(vApp)支持 “vApps” 或者 Virtual Appliances OVF definition of Virtual AppliancevApp 包含一台或多台虚机虚机组定义可以通过以下方式 XenCe
43、nter Integrated Site Recovery Appliance Import and Export HA虚拟化技术介绍动态资源动态资源负载均衡与电源管理负载均衡与电源管理根据已定义资源管理策略，管理虚拟机的启动和资源分配根据资源使用情況，动态迁移虚拟机，使整个虚拟化架构的资源满足业务的要求按需求启动/静默主机按虚拟机、主机、资源池等监控资源池资源使用情況，并生成报告虚拟化技术介绍资源负载均衡虚拟设备资源负载均衡虚拟设备 代替了原来的windows based的安装方法 实现快速启用WLB Small footprint, Linux Virtual Appliance 150M
44、b虚拟化技术介绍动态内存控制动态内存控制(DMC)使虚拟机在一个可调整的内存范围内运行累计最高扩展内存超出物理限制分布式的内存资源提高了虚拟机的整合比在线的动态内存调整虚拟化技术介绍磁盘及内存快照及回滚磁盘及内存快照及回滚 增加了虚机磁盘快照的回滚能力 与内存快照配对使用扩展了快照能力 支持多分枝快照 在以前快照的基础上允许并发的后续检查点 用户备份机及与备份厂商集成的开放的API 支持虚拟机的全备份及增量备份虚拟化技术介绍虚机导入导出增强虚机导入导出增强 XenConvert 加强对 P2V的支持 完全支持直接从XenCenter导入VM disk 和 OVF appliance 从导入导航
45、可以直接更改的参数 Name vCPU vMemory Virtual Interfaces Target SR 可以直接修复和删除要导入的image里的系统驱动，vm工具等虚拟化技术介绍虚机导入导出增强虚机导入导出增强 完全支持 OVF格式导入 XenServer 5.6 and above XenConvert 2.2.1 and above Vmware ESX 3.5 and above 支持直接导出成动态VHD的OVF格式 通过vApps可以一次导入或导出多个虚机 支持导出存档(.ova)和压缩(ova.gz) 支持OVF EULA（最终用户许可协议） 支持签名（Manifest &
46、 Digital Signature）虚拟化技术介绍常见成熟的市场化虚拟化产品常见成熟的市场化虚拟化产品VMWAREHyper-VXen虚拟化技术介绍KVM虚拟化架构虚拟化架构虚拟化技术介绍KVM特性特性嵌入到Linux正式Kernel（提高兼容性）代码级资源调用（提高性能）虚拟机就是一个进程（内存易于管理）直接支持NUMA技术（提高扩展性）- RedHat收购KVM -保持开源发展模式更好的商业支持及服务保障传统数据中心架构新一代数据中心架构各种虚拟技术介绍典型案例分享目录服务器虚拟化实现方法虚拟化技术介绍vSpherevSphere 5.1 5.1版本版本虚拟化技术介绍VmwareVmwa
47、re实现方法实现方法 ESXiESXi 5 5 要求要求 支持的服务器平台 ，参考VMware兼容性指南 CPU：至少2颗64位核心，AMD Opteron和Intel Xeon 3000以上CPU 至少2GB内存 受支持的一个或多个千兆以太网控制器 受支持的SAS、SCSI、SATA控制器和磁盘 虚拟化技术介绍VmwareVmware实现方法实现方法 安装安装ESXiESXi 5 5 后后 设置管理员账户，要满足复杂性要求 配置IP地址，管理网络的IP地址，与虚拟机和存储网络分开 配置主机名和DNS服务器，建议是FQDN 配置NTP Server 连接到vCenter Server便于统一管
48、理 为ESXi 5添加License 虚拟化技术介绍VmwareVmware实现方法实现方法 vCentervCenter Server 5 Server 5 要求要求 建议与VCDB在不同的服务器或者虚拟机 CPU：至少2颗64位超过2.0GHz的核心 内存：至少4GB，依据不同的Catalog数量配置不同的内存 磁盘：至少4GB 网络：千兆以太网 受支持的操作系统和组件 具有FQDN主机名 虚拟化技术介绍VmwareVmware实现方法实现方法 vSpherevSphere 5 5 支持的存储支持的存储 FC SAN 采用正确的RAID保护级别 每个LUN创建一个数据存储 每个数据存储存放
49、1015个虚拟机 除非特殊情况，LUN不应该很大 ESXi到存储应该有冗余的路径 设置正确的多路径策略 正确的Zone和LUN Masking 根据需要决定是否使用NPIV 根据需要决定是否使用Storage Profile虚拟化技术介绍VmwareVmware实现方法实现方法 vSpherevSphere 5 5 支持的存储支持的存储 IP SAN 采用一种Initiator而不混用Soft Initiator和Hardware Initiator Hardware Initiator需要额外的PCI插槽 较多的目标，每个目标较少的LUN 根据需要决定是否启用Jumbo Frame支持 ES
50、Xi到存储应该有冗余的路径 NFS 灵活方便的共享访问，存放模板、ISO虚拟化技术介绍vSpherevSphere 5 5 网络网络组件组件 vSphere虚拟交换机，有多个端口组 vSphere Standard Switch vSphere Distributied Switch 端口组（Port Group），用于连接虚拟机的虚拟网卡 vmkernel virtual machine 上行链路（Uplink），虚拟交换机通过上行链路连接到物理交换机 支持Teaming 支持链路聚合（LACP）虚拟化技术介绍vSpherevSphere 5 5 网络网络组件组件 vSpherevSpher