服务器虚拟化介绍
利用虚拟化基础架构技术,可以不断整合工作负载,从而充分利用服务器并降低运营成本。该基础架构技术不但使系统管理员能够管理更多的服务器,而且在置备新的软件服务和维护现有软件服务时,具有更高的灵活性,响应也更快速。最重要的是,它实现了各种基于 x86 的环境下管理工作的标准化和简化,这包括 Microsoft Windows、Linux、及Solaris x86 等 *** 作系统。
VMware 服务器虚拟化解决方案拓扑图
VMware虚拟架构可以让IT部门达成以下目标:
∙ 达到甚至超过每个CPU,4个负载的整合比率
∙ 更便宜的硬件和运作成本
∙ 在服务器管理方面的重大改进,包含添加,移动,变更,预制和重置
∙ 基础应用将变得更强壮和灾难抵御能力
VMware软件可帮助我方实现:
∙ 减少28%-53%的硬件成本
∙ 减少72%-79%的运作成本
∙ 减少29%-64%的综合成本
建设目标:
∙ 整合空闲服务器和存储资源,为新项目重新部署这些资源
∙ 提升运作效率
∙ 改进服务器的管理灵活性
∙ 通过零宕机维护改善服务等级
∙ 标准化环境和改进安全
∙ 灾难状态下,减少恢复时间
∙ 更少冗余的情况下,确保高可用性
∙ 更有效的适应动态商业的需求
∙ 在技术支持和培训方面降低成本
提高运营效率
部署时间从小时级到分钟级, 服务器重建和应用加载时间从 20-40 hrs到15-30 min, 每年节省10,00 人/小时(30台服务器);
以前硬件维护需要之前的数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护窗口,现在可以进行零宕机硬件维护和升级。
提高服务水平
帮助建立业务和IT资源之间的关系,使IT和业务优先级对应;
将所有服务器作为大的资源统一进行管理,并按需自动进行动态资源调配;
无中断的按需扩容。
旧硬件和 *** 作系统的投资保护
不再担心旧系统的兼容性,维护和升级等一系列问题。
VMware虚拟化具有的主要功能
1、VMware VMotion
通过VMware VMotion可以实现虚拟机的动态迁移, 而服务不中断 。VMware VMotion 是一项由 VMware 独家提供的革命性技术,它可以将正在运行的虚拟机移动到另一台物理服务器上,同时使服务始终保持可用状态,并实现零停机。虽然 VMotion 需要用户手动执行,但是该产品也是 VMware DRS 等产品的基础,这些产品可在预定义的条件下自动移动虚拟机。
VMotion 是 VMware 第一款实现虚拟机分发的产品,它创造了条件,使您可以根据需要移动工作负载,以便维持服务级别和性能目标。现在可以在不安排停机时间、不中断业务运营的情况下执行硬件维护。
2、VMware Storage VMotion
Storage VMotion 对异构存储阵列执行的 *** 作与 VMotion 对物理服务器执行的 *** 作相同。Storage VMotion 可以将虚拟机磁盘文件从一个共享存储位置重新分配到另一个共享存储位置,并具有与 VMotion 相同的优势:零停机、连续的服务可用性和全面的事务完整性。
这些优势适用于在许多情景中管理存储容量和性能。其中包括从一个存储阵列迁移到另一个存储阵列,或将虚拟机磁盘文件移动到位于光纤通道阵列上经过性能优化的 LUN。Storage VMotion
的无中断特性意味着可以更积极地管理和平衡存储容量,以及
减少 I/O 性能问题。
3、VMware分布式资源调度(DRS)
除了 VMotion 和 VMware HA 等支持服务器超长正常工作时间和高可用性的产品之外,VMware 还开发了一些优化工具,用来维护 VMware Infrastructure 的高效率。VMware DRS 就是其中之一。VMware Infrastructure 将符合业界标准的服务器及其附带的网络和存储器聚合到一个共享的计算、网络和存储资源池。DRS 动态地分配和平衡计算容量以保证对资源的最优访问。
它主动监控容量利用率,并以智能化的方式在资源池中自动平衡虚拟机,以达到服务级别要求。DRS 根据定义的业务优先级和不断变化的容量需求在不同的虚拟机间分配可用的计算容量。当某个虚拟机的负载增大时,DRS 会自动将该虚拟机迁移到另一台可用资源较多的物理服务器,从而为它分配更多的容量。反之,当 VMware DRS 检测到资源池使用较少的服务器即可运行工作负载时,它会让它们进入待机模式,从而减少电力消耗。无论是哪种情况,它管理资源分配时都不需要让资源池中的虚拟机停机。
3、
VMware HA
共享存储访问的服务器主机的 CPU、内存和其他资源放在共享池中。VMware HA 产品将虚拟机重启自动化,所以它从位于资源池中的其他服务器主机而不是刚刚停机的主机处获取资源。由于硬件故障而失去一台 VMware ESX 主机并不会演化为一场灾难性事件,而仅仅意味着可用的资源池减少了。在群集中失去一台主机只会使资源减少,而不会失去虚拟机。VMware HA 会检测到故障主机,管理重新分配资源,并在另一台 VMware ESX 主机上重新启动故障主机的虚拟机。VMware HA 易于使用,可以为虚拟机中运行的应用程序提供经济高效的高可用性。
不需要专门的备用硬件,也不需要集成其他软件,就可以将停机时间和 IT 服务中断时间降到最低程度。VMware HA 可以实现 IT 环境的高可用性,而且避免了单一 *** 作系统或特定于应用程序的故障切换解决方案带来的成本和复杂性。
4、VMware Converter
这是一款自动将物理机、其他格式的虚拟机和第三方映像格式转换为 VMware
虚拟
机的工具。VMware 的客户主要使用 VMware Converter 来简化物理服务器环境的虚拟化流程。
VMware虚拟化方案的应用效果
根据以上服务器的虚拟化整合方案,新的虚拟构架能为系统应用提供前所未有的资源利用率,并为所有系统运算和I/O提供资源控制。虚拟构架完美地结合FC SAN存储,实现了最大的投资回报率。通过把物理系统整合到有虚拟构架的数据中心上去,可以体现如下的价值:
● 本次虚拟化整合以后,将目前的约20台服务器减少至4台左右。最终将会大大降
低机房能耗,大大降低运营成本。
● 该方案将极大的提供服务器整合的效率,大幅度简化服务器群管理的复杂性,管理
员只通过同一个虚拟主机管理系统,就可对所有的虚拟主机进行管理,同时虚拟主机管理软件能监控服务器CPU、内存使用情况,对于有服务器不正常工作时也会自动报警。
● 改造以后可以做到应用零停机,虚拟架构中虚拟机可动态在线从一台物理服务器迁
移到另一台物理服务器上,当物理服务器底层出现故障时,所有在线的虚拟机都可以自动迁移到另一台主机,保持应用不中断。这样将可提升系统的运作效率,虚拟化平台的虚拟机都可以进行在线的热迁移,无需停止业务系统应用。如果底层硬件需要更新的时候,只需要在新的服务器上安装虚拟主机底层,然后将虚拟主机加入集群,然后使用虚拟机的VMotion热迁功能,即可完成业务系统的迁移,在此过程中业务系统将不会停止工作。
● 空闲系统资源的整合,目前的业务系统多,又必须使用单独的系统,因此就得依靠
大量的服务器,但是以Web业务为主的系统本身对硬件的要求不是很高,这样就导致服务器资源利用率不高,而在服务器虚拟化整合以后,通过虚拟化的动态资源调配功能,保证服务器利用率的最大化。
● 不再担心旧系统的兼容性,维护和升级等一系列问题。
● 企业采用服务器虚拟化的好处:
● 1 减少服务器的数量,提供一种服务器整合的方法,减少初期硬件采购成本
2 简化服务器的部署、管理和维护工作,降低管理费用
3 提高服务器资源的利用率,提高服务器计算能力
4 通过降低空间、散热以及电力消耗等途径压缩数据中心成本
5 通过动态资源配置提高IT对业务的灵活适应力
6 提高可用性,带来具有透明负载均衡、动态迁移、故障自动隔离、系统自动重构的高可靠服务器应用环境
7 支持异构 *** 作系统的整合,支持老应用的持续运行
8 在不中断用户工作的情况下进行系统更新
9 支持快速转移和复制虚拟服务器,提供一种简单便捷的灾难恢复解决方案
VSphere 5产品介绍
VMware vSphere 5 的新增功能
VMware vSphere 是用于构建云计算基础架构的业界领先的虚拟化平台。它使用户能够自信地运行关键业务应用程序,更快地响应业务需求。
vSphere 加快了现有数据中心向云计算的转变,同时还支持兼容的公共云服务,从而形成了业界唯一的混合云模式的基础。
一 基础架构服务(计算、存储和网络)
1 计算
• vSphere ESXi 聚合 — vSphere 5 在 ESXi 虚拟化管理程序体系结构之上实现聚合。ESXi 是虚拟化管理程序的黄金级标准,它使 vSphere 用户能够利用
更精简的体系结构、更安全的占用空间和简化的修补及设置模型。
• vSphere 自动部署 — 自动部署是针对运行 ESXi 虚拟化管理程序的新 vSphere 主机的新部署和修补模型。数分钟即可部署更多 vSphere 主机,而且
更新也变得空前高效。
• 新的虚拟机格式(版本 8) — vSphere 5 中的新虚拟机格式具有若干新功能,包括支持: – Windows Aero 的 3D 图形
– USB 30 设备
• Apple 产品支持 — vSphere 5 支持将运行 OS X Server 106(Snow Leopard) 的 Apple Xserve 服务器作为客户 *** 作系统。
2 存储
• vSphere 存储 DRS — 通过分组、放置和平衡改进管理并实现更高效的存储资源利用。 • 配置文件驱动的存储 — 根据服务级别确定要用于给定虚拟机的适当存储。这样就简化了选择正确的存储并确保提供该存储的方法。
• vSphere 文件系统 — 通过无中断地升级到该平台的最新集群文件系统版本,从而利用增强的可扩展性和性能。
• vSphere 存储 I/O 控制 — 通过扩展网络文件系统 (NFS) 数据存储区中的限制和共享来改进服务级别协议 (SLA) 的管理和执行。
• vSphere Storage API Program — 利用支持精简配置的阵列集成 API 扩展。使用新的 vSphere 存储 DRS 和配置文件驱动的存储功能时,利用新的Storage Awareness and Discovery API与阵列交互。
3 网络
• vSphere 网络 I/O 控制 — 新的每虚拟机控制允许更精确地强制执行 SLA。
• vSphere Distributed Switch — 通过 NetFlow 来提高虚拟机流量的可见性,并通过 Switched Port Analyzer (SPAN) 和链路层发现协议 (LLDP) 支持来增强
监控和故障排除。
二 应用程序服务(可用性、安全性和可扩展性)
1 可用性
• vSphere High Availability — 新的体系结构可以实现一流的保证、简化的设置和配置以及更强的可扩展性。
• vSphere vMotion — 现在支持通过较高延迟的网络链路进行虚拟机迁移。
2 安全性
• ESXi 防火墙 — 新的面向服务且无状态的防火墙引擎可以按IP 地址或子网限制对特定服务的访问。这对于需要网络访问的第三方组件特别有用。
3 可扩展性
• 更大型的虚拟机 — 虚拟机现在可以增长到任何以前版本的 4倍,甚至可以支持最大型的应用程序。虚拟机现在可以拥有多达 32 个虚拟 CPU 和
1 TB RAM。
三 管理服务
核心管理
• vSphere Web 客户端 — 在全球任何位置从任何 Web 浏览器访问 vSphere。
• VMware vCenter Server 设备 — 将 vCenter Server 作为基于Linux 的虚拟设备来运行。桌面虚拟化指的就是云桌面技术,目前市面上单一VDI架构的云桌面十分普遍,一方面是因为VDI在2012年就有开源的技术,红帽提供的KVM、Spice协议、包括像oVirt、OpenStack等已经非常成熟,可直接拿来使用。另一方面是它在保障数据安全性、支持移动办公及桌面漫游上的确有明显的优势。这也是和信下一代云桌面将VDI架构融入其中的重要原因。以前,企业用户在进行设备采购时,通常为每一个应用配备一套服务器、存储、网络和软件,这样很容易造成信息系统孤岛,设备也越来越多。惠普的一项研究表明,由于数据中心设备堆积如山,用于设备维护和运营的费用占IT预算的66%,而用于业务创新的费用只有34%,这与理想的IT预算的70%用于业务创新形成了巨大反差。
惠普亚太及日本区存储产品事业部副总裁兼总经理Jim Wagstaff表示:“面对严峻的经济形势和业务创新的压力,企业必须实现转型,采用融合基础设施架构成为必然。我们预计,到2012年,融合基础设施解决方案的市场规模将达到350 亿美元。”
从产品到数据中心
融合基础设施架构并不是一个全新的概念。几年前,惠普推出的刀片系统架构就是融合基础设施架构的雏形。惠普刀片系统架构不仅能容纳刀片服务器,还能配备刀片存储、刀片磁带等。一个惠普刀片系统架构其实就是一个微型的数据中心解决方案。2009年,惠普推出的BladeSystem Matrix和思科推出的UCS可谓异曲同工,都是借助刀片的形式,将服务器、存储、网络等集成在一起,为企业用户提供整合的数据中心解决方案。
2009年11月,惠普正式公布了融合基础设施架构、相关服务和合作伙伴方案,希望通过惠普融合基础设施解决方案改善数据中心环境,使得企业可以专注于业务创新。惠普融合基础设施解决方案从单纯的产品层面上升到整个数据中心的层面,整合了计算、存储、网络和辅助设施,通过虚拟化和自动化等技术手段实现统一管理,从而提高业务环境的灵活性。
Jim Wagstaff表示,惠普融合基础设施架构采用了一系列创新技术,主要体现在以下四个方面:惠普基础设施运营环境利用标准化的共享环境,降低了运营的复杂性,通过基于策略的管理以及自动化、模板驱动的应用程序进行管理,从而大幅缩短应用程序从部署到对业务产生影响的时间,相关产品主要包括HP Insight Dynamics、HP Insight Control 和惠普业务科技优化解决方案;惠普d性结构(HP FlexFabric) 可将数千台服务器和存储单元整合为一个虚拟化、高性能、低延迟的网络结构,并通过标准化的具有高可扩展性的部件整合多种协议规范;惠普虚拟资源池可虚拟化共享服务器、存储器和网络资源,提供易于管理、低成本、高效、共享服务的工作环境,方便管理人员从资源池中实时获取任何技术服务,满足不断变化的业务需求;惠普数据中心智能电站网( HP Data Center Smart Grid)能为整个基础设施和数据中心设备创造智能化、节能的环境,便于企业实时、可视化、精确地监管能源使用情况。
大企业更适合采用融合架构
Jim Wagstaff表示:“融合基础设施架构适用于所有行业用户,其中大型企业接受起来可能更容易。融合基础设施架构最突出的优势是节省成本和降低复杂性。企业是否应该采用融合基础设施架构,关键在于企业本身的信息系统的成熟度。企业的信息系统成熟度越高,融合基础设施架构的优势体现得越明显。未来,传统的烟囱式的解决方案和融合基础设施架构会并存。惠普将通过整体拥有成本(TCO)分析工具,帮助用户做出正确的选择。”
在惠普的融合基础设施架构中,虚拟化是一项十分关键的技术。惠普收购IBRIX公司三个月后就推出了StorageWorks X9000系列产品,用于存储文档的虚拟化,通过创建单一的可即时访问的虚拟池支持16PB的存储容量。
最新发布的HP StorageWorks SAN虚拟化服务平台(SVSP)v30 的性能、可扩展性比上一版本提高一倍,能够帮助管理员应对数据增长的压力。SVSP v30具有的配置虚拟池以及精简配置等功能,可以帮助用户将存储系统的利用率提高300%。
此外,新的HP Command View SVSP管理界面也得到了进一步改善,可以帮助用户简化系统管理,提高工作效率。GPU虚拟化桌面云是面向计算资源高要求行业提供的高性能云桌面方案。
GPU云桌面运行于本地电脑一致,GPU由CPU完成的工作转移到了GPU,因此用户获得更好的体验,并且现在可以在虚拟化和云环境中支持严苛的工程和创意应用程序。
应用场景,目前来说,桌面云已成为学校机房建设的主流方案和趋势。作为学校主要用于设计类专业、建筑类专业的教学机房,平时使用的软件包括AutodeskMaya、3DMAX、UG、solidworks、BIM等大型3D设计软件,不仅对CPU、内存有较高要求,更需要有足够的显卡资源。
一般的桌面云方案中由于服务器没有配置独立显卡,通常会使用CPU来模拟GPU,性能受限,无法满足图形加速、渲染等设计业务的要求。方案价值(H)
良好的3D使用体验:GPU虚拟化(vGPU)可帮助用户实现对物理GPU的资源切割,可以实现和物理GPU一致的功能,可支持OpenGL和DirectX标准及主流的3D设计类软件,满足用户对GPU在图形设计方面的需求,提供良好的3D使用体验。资源按需分配:可以根据不同设计类用户需求,分配不同的CPU、内存、显卡资源,如需要做大型文件渲染时,可为指定终端分配多核CPU及超大内存的实验桌面,大幅提升渲染能力,实现资源的d性合理利用。
高效便捷的运维管理:满足3D设计类软件的同时,可通过一致的Web视图界面,实现环境集中管理运维,系统批量闪电部署,软件差异更新,多系统按需交付等和教学相关的实用功能,大幅度降低管理维护难度。
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