服務器虛擬化產(chǎn)品介紹

1、服務器虛擬化介紹 1.服務器虛擬化基本概念服務器虛擬化基本概念 l 服務器虛擬化是指多個操作系統(tǒng)同時運行在同服務器虛擬化是指多個操作系統(tǒng)同時運行在同 一臺物理計算機上，這可以最大化地利用服務一臺物理計算機上，這可以最大化地利用服務 器。例如，機房的器。例如，機房的1U1U雙插槽雙核服務器，通過雙插槽雙核服務器，通過 虛擬化，就可以將這臺服務器變成虛擬化，就可以將這臺服務器變成1010臺臺( (甚至更甚至更 多多) )虛擬服務器，分別運行不同的操作系統(tǒng)。虛擬服務器，分別運行不同的操作系統(tǒng)。 2.常用常用服務器虛擬化產(chǎn)品服務器虛擬化產(chǎn)品 Citrix(思杰) XenServer 和信VEMS 微軟

2、:Windows Server 2008 Hyper-V EMC: Vmware Workstation, Vmware Server, ESXI(vsphere) 目前主要的服務器虛擬化產(chǎn)品有：目前主要的服務器虛擬化產(chǎn)品有： 3.核心技術核心技術 CPU虛擬化 把物理CPU抽象成虛擬CPU，任何時刻一個物理CPU只能運行一個虛擬 CPU的指令。 內(nèi)存虛擬化 把物理機的真實物理內(nèi)存統(tǒng)一管理，包裝成多個虛擬機的物理內(nèi)存給若干 虛擬機使用,使得每個虛擬機擁有獨立的內(nèi)存空間。 設備和I/O虛擬化 把物理機的設備統(tǒng)一管理,包裝成多個虛擬設備給若干個虛擬機使用，響應 每個虛擬機的設備訪問請求和I/O請求

3、。 虛擬機的實時遷移 虛擬機運行過程中，將整個虛擬機的運行狀態(tài)完整、快速地從原來的宿主 機硬件平臺遷移到新的宿主機硬件平臺上整個過程是平滑的，用戶不 會察覺。在 Vi虛擬計算中心的物理拓撲結構虛擬計算中心的物理拓撲結構 FC存儲陣列存儲陣列iSCSI 存儲陣列存儲陣列 NAS 存儲陣列存儲陣列 VirtualCenter 管理服務器管理服務器 VI Client 圖形終端圖形終端 FC交換機交換機 Fabric IP網(wǎng)絡網(wǎng)絡 ESX/ESXi VMVMVMVMVM 服務器群服務器群1服務器群服務器群2服務器群服務器群3 Web 瀏覽器瀏覽器 備份服務器 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 6

4、 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 6 虛擬化如何實現(xiàn)虛擬化如何實現(xiàn) 虛擬化前虛擬化后 服務器虛擬化將硬件、操作系統(tǒng)和應用程序一同裝入 一個可遷移的虛擬機檔案文件中 軟件必須與硬件相結合 每臺機器上只有單一的操作系統(tǒng)鏡像 每個操作系統(tǒng)只有一個應用程序負載 每臺機器上有多個負載 軟件相對于硬件獨立 未更改過的應用未更改過的應用 未更改過的未更改過的OS 虛擬硬件虛擬硬件 7 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 7 VMware內(nèi)核內(nèi)核 - VMkernel 虛擬機群集 文件系統(tǒng) 設備驅(qū)動程序 存儲協(xié)議棧 虛擬網(wǎng)卡和交換機 網(wǎng)絡協(xié)議棧 虛擬多處理器SMP VMMVMMVMMVMM Physi

5、cal Hardware 服務控制臺服務控制臺 Service Console hostd 管理代理 Agents和接口 其它外設 I/O 周期性負載均衡器 資源管理 在創(chuàng)建虛擬機的時候，選 擇設備以及內(nèi)存的容量 VMkernel將虛擬機設備映射 到主機上的物理設備 虛擬機獨立于主機系統(tǒng)和硬 件設備 虛擬機虛擬機-VM 8 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 8 8 VirtualCenter - 關鍵功能關鍵功能 7 編程接口編程接口 虛擬機和服務器虛擬機和服務器 管理管理 1 虛擬機部署虛擬機部署 2 虛擬機遷移虛擬機遷移 3 資源管理資源管理 4 系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控 5 安全和訪問控制安

6、全和訪問控制 6 集中統(tǒng)一管理集中統(tǒng)一管理 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 VirtualCenter組成部分組成部分 VMware Update Manager Server VMware License Server VMware Converter Server Web Access 被管理的主機 (ESX Servers) 活動目錄 AD域 VI Client Web Center VI Web Access VirtualCenter Server VirtualCenter 數(shù)據(jù)庫 VMware軟件補 丁數(shù)據(jù)庫 10 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 10 所有功能和操作

7、單點管理所有功能和操作單點管理 虛擬中心虛擬中心VirtualCenterVirtualCenter： 集中的單點管理所有的 VMware服務器和虛擬機 完整的資源映射和拓撲圖， 實現(xiàn)拖放控制企業(yè)基礎架構 通過你的服務器環(huán)境部署、 啟動和遷移虛擬機 監(jiān)控系統(tǒng)利用率和性能 自動通知和email報警 通過強壯的訪問控制確保環(huán) 境安全，可以和活動目錄 軟件開發(fā)包支持和第三方的 管理工具集成 11 使用 VMware Converter在線無縫地將物理系統(tǒng) 轉(zhuǎn)換為虛擬機 Citrix Metaframe 服務器服務器 Microsoft IIS Web 服務器服務器 Microsoft SQL Ser

8、ver Microsoft Exchange 服務器服務器 VMware Converter實現(xiàn)物理到虛擬遷移實現(xiàn)物理到虛擬遷移 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 12 VMware 虛擬架構形成演示虛擬架構形成演示 按需部署按需部署 在線遷移在線遷移 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 13 VMware Site Recovery Manager VMware Infrastructure 簡化并且自動化災難恢復流程簡化并且自動化災難恢復流程 設置，測試，切換 將手動操作的恢復手冊轉(zhuǎn)變成將手動操作的恢復手冊轉(zhuǎn)變成 自動化的恢復計劃自動化的恢復計劃 通過通過VirtualCenterV

9、irtualCenter提供集中化提供集中化 的恢復計劃的恢復計劃 通過與虛擬架構協(xié)調(diào)工作使得災難恢通過與虛擬架構協(xié)調(diào)工作使得災難恢 復復快速、可靠、可管理、可適應快速、可靠、可管理、可適應 Site Recovery Manager 充分利用虛擬架構來交付一個具有更高級別的災難充分利用虛擬架構來交付一個具有更高級別的災難 恢復管理與自動化體系恢復管理與自動化體系 4.VMware服務器虛擬化實現(xiàn)方法 5.服務器虛擬化優(yōu)點 15 整合提高硬件使用率整合提高硬件使用率 虛擬化之前虛擬化之后 虛擬化使得低利用率的服務器負載整合到一臺服務器，虛擬化使得低利用率的服務器負載整合到一臺服務器， 安全可靠

10、地達到很高的硬件利用率安全可靠地達到很高的硬件利用率 5.服務器虛擬化優(yōu)點 5.服務器虛擬化優(yōu)點 16 加快應用部署加快應用部署 整合前整合前整合后整合后 310天的硬件采購 2040小時，為一臺服務器安裝操作 系統(tǒng)和應用程序 硬件上架安裝 安裝操作系統(tǒng)及補丁 配置安全策略，域和用戶權限 配置網(wǎng)絡（IP，DNS） 配置存儲（DAS，SAN，NAS） 安裝必要的系統(tǒng)管理代理，備份 代理和其它的必要的系統(tǒng)軟件 安裝配置應用軟件 測試應用 安排宕機時間，數(shù)據(jù)遷移 1530分鐘，用模板和自動部署向?qū)?或拷貝虛擬機，啟動即可 把虛擬機拷貝然后重新啟動 工 具已經(jīng)安裝 應用已經(jīng)安裝，配 置 部署挑戰(zhàn)：部署

11、挑戰(zhàn)： 依賴硬件可用性 易發(fā)生人為錯誤 標準化困難 審核困難 需要數(shù)天，甚至數(shù)周 17 降低降低TCO（降低服務器投資成本）（降低服務器投資成本） 將不同應用負載虛擬化使得用戶可以大大減 少服務器的數(shù)量 典型的平均整合比率在8:1到15:1 應用應用服務器臺數(shù)服務器臺數(shù)成本成本 A系統(tǒng)1￥40000 B系統(tǒng)1￥40000 C系統(tǒng)1￥40000 D系統(tǒng)1￥40000 E系統(tǒng)1￥40000 其它5￥200000 總計10￥400,000 應用應用服務器臺數(shù)服務器臺數(shù)成本成本 A系統(tǒng) 5￥200,000 B系統(tǒng) C系統(tǒng) D系統(tǒng) E系統(tǒng) 其它 總計5￥200,000 整合前整合后 硬件投資減少硬件投資

12、減少50% 5.服務器虛擬化優(yōu)點 18 降低能源消耗（降低服務器服務器電源開銷）降低能源消耗（降低服務器服務器電源開銷） 應用應用服務器臺數(shù)服務器臺數(shù)功耗功耗 A系統(tǒng)10.6kW/h B系統(tǒng)10.6kW/h C系統(tǒng)10.6kW/h D系統(tǒng)10.6kW/h E系統(tǒng)10.6kW/h 其它53kW/h 一年總計1052560kWh 應用應用服務器臺數(shù)服務器臺數(shù)成本成本 A系統(tǒng) 53kW/h B系統(tǒng) C系統(tǒng) D系統(tǒng) E系統(tǒng) 其它 總計526280kWh 整合前整合后 電力消耗是按照服務器平穩(wěn)運行狀態(tài)下進行計算的。但是還有其它節(jié)?。鹤?壓設備、不間 斷電源(UPS)、電源線、風扇、空調(diào)、加濕器、照明等等

13、。 以2U服務器為單位計算。 電量消耗減少電量消耗減少50% 5.服務器虛擬化優(yōu)點 19 降低能源消耗（制冷系統(tǒng)）降低能源消耗（制冷系統(tǒng)） 制冷系統(tǒng)需要按照空氣流動要求進行配置制冷系統(tǒng)需要按照空氣流動要求進行配置 計算中的交流電消耗被完全轉(zhuǎn)化為熱量。因此，1千瓦電力消耗= 1千瓦熱量的 產(chǎn) 生。從耗電量計算如下： 在采用VMware之前所消耗的電量= 6千瓦 在采用VMware之后所消耗的電量= 3千瓦 其它重要假設 冷卻設備每處理1瓦的熱量自身需要消耗0.8瓦電力（HP實驗室的經(jīng)驗 值） 通常需要25%冗余空氣流動能力 額外增加25%冷卻系統(tǒng)開銷，如維持濕度等 服務器整合前：十臺服務器以及網(wǎng)

14、絡、存儲設備需要在機房中配置4匹空調(diào) 服務器整合后：五臺服務器以及網(wǎng)絡、存儲設備只需要在機房中配置2匹空調(diào) 每年機房可減少空調(diào)耗電量：2*0.735kW*24*365=12877.2kwh 5.服務器虛擬化優(yōu)點 2020 提高了系統(tǒng)的可用性提高了系統(tǒng)的可用性 物理主機被虛擬化后，計算資源均被池化。當資源池里一個節(jié)點發(fā) 生故障時，運行在其上的虛擬機將自動遷移到健康的物理主機上。 5.服務器虛擬化優(yōu)點 21 VMware Infrastructure 1.可能致使系統(tǒng)服務器超載可能致使系統(tǒng)服務器超載 6.服務器虛擬化的缺點 服務器虛擬化雖然能產(chǎn)生若干個服務器供用戶使用，但是這些產(chǎn)生的服務器 只是虛

15、擬的，還需要借用物理服務器的硬件系統(tǒng)來進行各種應用程序的運行。 各個虛擬服務器的應用程序非常多，這些應用程序一旦全部運行起來，就會 大量占用物理服務器的內(nèi)存、中央處理器、網(wǎng)絡等硬件系統(tǒng)，從而給物理服 務器帶來沉重的運行負擔。 2.致使虛擬機失去安全保護致使虛擬機失去安全保護 服務器虛擬化后，每個虛擬機都會被裝上自己的管理程序，供客戶操作和使 用虛擬服務器。但是不是所有的管理程序都是完美無缺，沒有安全漏洞的。 管理程序在設計中都有可能會產(chǎn)生一些安全漏洞和缺陷。而這些安全漏洞和 缺陷則有可能成為電腦黑客的攻擊服務器的著手點。他們通過這些安全漏洞 和缺陷會順利地進入服務器，進行一些非法操作。更重要的是，一臺虛擬機 管理程序的安全漏洞和缺陷會傳染給其它虛擬機。當一臺虛擬機因安全漏洞 和缺陷遭受黑客攻擊時，其它的虛擬機也會受到影響，致使虛擬機失去安全 保護。 22 VMware Infrastructure 1.不間斷地進行服務器硬件的檢測不間斷地進行服務器硬件的檢測 7.我們的應對策略 各個虛擬機都在運行應用程序時，為防止物理服務器超負荷工作，造成超載， 可以不間斷地對服務器進行硬件上的容量分析，時時監(jiān)視服務器的硬件運行 情