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。作为校级实验教学平台的西南财经大学经济管理实验教学中心(以下简称实验教学中心)成立于2006年,面向全校32个专业、近24万名学生开放,同时负责全校经管类专业的实验教学运行和管理,现拥有90多个实验教学软件、1000多台电脑和20多个专业实验室。实验教学中心下设的实验技术部负责所有实验设备的管理和运维工作,现有技术管理人员4名。
以前,一些从国外来访的科研人员或老师经常有在假期开设短期课程或进行研究的需求。由于没带笔记本电脑,或未安装相应的实验教学软件,外访老师连备课都要借用别人的电脑,教学需求很难得到充分满足。现在,由于有了虚拟终端,只要为老师分配一个装有所需软件的虚拟机,老师在校园内任何有网络的地方都可以通过虚拟终端访问实验教学中心的后台资源。很多外访老师和科研人员都反映,实验教学中心的虚拟化教学和管理方式已经与国外很多大学一样先进。
教学管理旧貌换新颜
实验教学中心成立以来,教学软件从十几种快速增加到现在的90多种,如果沿用传统的软件和服务器管理模式,将很难满足教学的需求。“软件教学有这样的特点,根据课程安排,有的软件(比如GIS地理信息分析软件)一个星期只使用一次,一个学期下来最多也只有30多个课时。如果按照传统的服务器资源配置方式,就要为这一个软件单独配置一台服务器,除了教学时间以外,其他时间即使教学软件不占用服务器资源,这台服务器也不能为其他软件所用。这就造成了极大的服务器资源浪费。”实验教学中心主任曹旭斌说,“在使用会计软件模拟教学时,可能有500名学生同时在线,这时对服务器资源的需求量非常大,如何快速提供服务器资源,以应对业务高峰,又如何在教学结束时立即释放被占用的资源,对我们的管理人员来说是一项严峻的挑战。”
虚拟化技术可以轻松解决上述难题。在经过仔细的测试之后,实验教学中心采用了VMware vSphere 和VMware View。从2008年开始,上述产品正式上线运行。实验教学中心从VMware VI 35起步,如今已升级到最新的VMware vSphere 50,VMware View也已经升级到最新版本。曹旭斌表示:“我们是国内最早使用VMware View的用户,可以说见证了VMware View在中国的发展和应用。”
采用虚拟化技术以后,实验教学中心获得了以下多项收益:第一,能源节约的效果非常明显,经简单测算,实验教学中心仅数据中心机房平均一年就可节省5万多度电;第二,显著提高管理人员的工作效率和设备的管理效率,采用虚拟化技术后,设备和系统维护工作量减少90%;第三,降低成本,包括管理人员的成本以及设备采购的成本。“采用虚拟化技术对服务器等设备进行整合以后,原来需要两个人管理的服务器,现在只要一个人就能进行妥善管理。如果以平均每年每人成本10万元计算,实施虚拟化四年以来,相当于减少了40万元的开支。”曹旭斌介绍说,“从设备成本的角度看,虽然虚拟化软件本身并不便宜,但是由于采用了虚拟化技术,可以在应用增加时虚拟出多个虚拟机,从而减少了对物理服务器的依赖和需求。这不仅节省了数据中心的设备占地空间,而且减少了设备采购的成本。此外,由于物理服务器减少了,系统故障点也随之减少,管理不同品牌服务器的难度也降低了。管理人员得以从设备管理和维护的沉重负担中解放出来。”
实验教学中心现有90多种软件,由于架构不同、面向的应用不同,所以在运行时有可能存在冲突。为了避免软件之间的冲突,实验教学中心与VMware的技术团队一起,用了一周的时间,将可以运行在虚拟化平台上的所有软件进行了重新归类,分成五个不同的版本(应用模板),把属性相同、不会有冲突的软件归为一类。有个别软件因为架构陈旧,不适合被虚拟化,实验教学中心就将这些软件单独进行处理,为其单独配置服务器资源。“虚拟化技术可以解决80%~90%的应用问题。采用虚拟化平台以后,软件的运行管理效率提高了200%,甚至300%。针对教学中可能出现的各种问题,我们都制定了应急预案。虚拟化带来的不仅是管理效率的提高、能效的提升,而且大大增强了我们解决系统故障的信心。虚拟化可以让教学随需应变。”曹旭斌表示。
“采用虚拟化以后,老师和学生进行数据建模或软件测试都可以在虚拟机上完成,非常方便。以前用笔记本电脑要计算一天的项目,现在只要十几分钟就能完成。”曹旭斌补充说。
提升管理能力是关键
在采用虚拟化技术以前,实验教学中心技术部只有三名技术管理人员,其中一个人负责管理1000多台PC,另一个人负责管理所有服务器和网络设备以及软件,还有一个人负责技术管理。修复出故障的服务器,对软件进行更新或加密,进行设备的日常维护……管理人员每天处理这些琐碎的事情已经忙得团团转了,根本没有多余的精力去钻研业务,提高自身的管理水平。
物理服务器一旦宕机,将对教学产生非常大的影响。“VMware服务器虚拟化解决方案为我们提供了一种保证服务器稳定运行的安全保障机制。”曹旭斌表示,“我们采取的是逐步迁移的虚拟化应用思路,即先把能迁移到虚拟化平台上的应用逐一迁移到虚拟化平台上。虚拟化平台上有完备的备份机制,即使应用出现问题,也可以在几分钟内恢复,不会影响正常的教学。”
作为一名管理者,曹旭斌最希望看到的是,技术人员能够借助先进的技术手段改变传统的工作模式,减轻日常维护工作的负担,并且站在一个更高的管理层次上去审视和处理业务中遇到的种种问题。
现在,实验教学中心的管理和维护工作呈现出一派新的景象。新增一人专门负责技术部门的工作安排,其主要职责是满足和保障教学的所有需求。负责PC维护的一人,在采用VMware View之后,每天只用不到两小时就能完成PC巡检,PC的故障降低到了千分之三。即使出现PC故障,通过VMware View和网络同传等技术,故障也能迅速转移,不会影响课堂教学。“以前,PC管理员每天都重复相同的工作。他感到工作十分枯燥,还有一种挫败感。采用了虚拟化技术以后,PC管理员的工作轻松多了,还有时间去进修研究生。”曹旭斌介绍说。
在计算机服务器虚拟化实现过程中,设备和I/O也是计算机系统的主要组成部门,也需要实现虚拟化,才能促使服务器也实现虚拟化。和内存虚拟化相比,设备、I/O和网口虚拟化主要通过专业的封装技术来实现,为虚拟机的运行提供技术支持。经常满足虚拟机进行设备访问和I/O请求的需求,在计算机服务器虚拟化平台中,为设备和I/O的虚拟化实现奠定了坚实基础。在具体运行中,各设备型号、配置、参数等在计算机服务器中存在一定的差异,但具体实现计算机服务器中,虚拟机和实体机之间数据和信息的互换,展现出服务器虚拟化技术应用的效果。此项技术的合理应用,既能拓展计算机服务器虚拟化技术的应用范围,也可以大幅度降低信息时代对计算机底层硬件的依赖程度。只要搭设虚拟平台,就可以实现在不同物理机上的相互迁移。
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专业领域十余载,倾情奉献
一次沟通,终生陪伴
所有服务器的类型在便利性、速度等性能方面都具备不同的优势。所以各种各样的公司和开发者,需要不同的服务器来满足各自的业务需求。您需要了解不同的在线业务托管类型,并查看每种配置如何适用于您的业务。
云服务器:速度和便利是至关重要当云服务器逐步发展成熟,许多企业和开发者将其与专用服务器进行比较,特别是那些无法将大部分预算用于香港服务器租用等的小型企业。
通过将业务托管在云计算平台,物理服务器和平台的维护、管理和升级的负担全部由云计算供应商负责,而不是由用户个人承担。云服务器本质上是大型物理服务器的一小部分。这块较大的物理硬件被虚拟化为远程服务器,用户可以通过互联网平台访问和使用该云端资源。
通过这种方式,企业几乎可以即时进行部署,如果您期望快速伸缩服务器资源或需要创建多个测试环境,这是一个巨大的优势。支付结构也是可扩展的,事实上大多数云服务器支持按需付费,这将大幅降低独立服务器租用的潜在成本。
云服务器也提供较高的稳定性。因为云服务器是在线虚拟化的,所以数据备份可以在几秒钟内访问,而当您在具有顶级维护和监控功能的云计算平台时,停机时间不再成为问题。
但是,所有这些便利都有一些缺点。传统上,IT专业人员认为云服务器的安全性不及独立服务器,尽管大多数云提供商都提供数据安全保护,但这些可能还不足以满足某些行业合规性标准。并且,根据您的商业模式,您可能不想将数据发送到云端。
独立服务器租用:提供更强大的数据安全性和更高的服务器需求某些企业更喜欢专属硬件的高性能和可靠性。频繁执行输入/输出(I / O) *** 作(例如大数据工具或数据库)的应用程序可能使用独立的物理服务器以达到更好的性能效果。
同样,租用或托管独立服务器可以提供对服务器环境的更多控制。您将可以便宜地添加内存、带宽、磁盘空间,尽管您需要等待更长时间的备份。不过,增加的性能和控制能力使得这款服务器结构非常适合定期,稳定增长和持续高需求的企业。
此外,出于安全原因,一些企业更喜欢独立服务器环境,尽管整体网站安全取决于实施,但与其他公司共享空间或在线管理服务器管理相比,租用独立服务器显然具有优势。
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