vSphere服務(wù)器虛擬化方案介紹

1、vSphere服務(wù)器虛擬化方案介紹vSphere -概述vSphere是VMware公司推出一套服務(wù)器虛擬化解決方案，VSphere中的核 心組件為 VMware ESXi （取代原 ESX）, ESXi 與 Citrix 的 XenServer 相似， 是一款可以獨(dú)立安裝和運(yùn)行在裸機(jī)上的系統(tǒng)，因此與VMwareWorkstation軟件 不同的是它不再依存于宿主操作系統(tǒng)之上。vSphere將應(yīng)用程序和操作系統(tǒng)從底層硬件分離出來，從而簡化了 IT操 作。用戶現(xiàn)有的應(yīng)用程序可以看到專有資源，而服務(wù)器則可以作為資源池進(jìn)行 管理。因此，用戶的業(yè)務(wù)將在簡化但恢復(fù)能力極強(qiáng)的IT環(huán)境中運(yùn)行。vSphere

2、 - vSphere 資源VMkernelESXi虛擬化管理程序稱為VMkernel，只支持64位CPU的主機(jī)，但同時(shí)支 持32位和64位的客戶操作系統(tǒng)（Guest OS，即在虛擬機(jī)上安裝的操作系統(tǒng)， 比如 Windows Server 2008 R2， SuSE Enterprise Linux 11 SP1 等 等）。VMkernel從虛擬機(jī)監(jiān)視器（VMM，它負(fù)責(zé)對(duì)虛擬機(jī)提供硬件資源抽象， 為客戶操作系統(tǒng)提供運(yùn)行環(huán)境。）接收虛擬機(jī)的資源請求，然后將這些請求傳 送給物理硬件。份額（Share ）份額指定發(fā)生資源爭用時(shí)虛擬機(jī)的相對(duì)重要性。例如虛擬機(jī)A的資源份額 是虛擬機(jī)B的兩倍，則在這兩個(gè)虛擬

3、機(jī)爭用資源時(shí)，虛擬機(jī)A有權(quán)消耗兩倍于 虛擬機(jī)B的資源。份額有3個(gè)固定的設(shè)置值（低、正常、高，這些值將分別按4:2:1的 比例指定份額值），或者也可以選擇自定義為各虛擬機(jī)分配特定的份額值。預(yù)留(reservation)預(yù)留指定為虛擬機(jī)預(yù)留的CPU主頻或物理內(nèi)存大小。在啟動(dòng)虛擬機(jī)時(shí)，只 有ESXi主機(jī)或者資源池中的資源滿足虛擬機(jī)的預(yù)留值大小時(shí)，Vcenter Server或ESXi才允許打開該虛擬機(jī)電源，這稱之為接入控制。 如果虛擬機(jī)預(yù)留的資源從未被該虛擬機(jī)使用過，那么其他虛擬機(jī)是能夠使用這 部分資源的。在對(duì)虛擬機(jī)的資源進(jìn)行配置時(shí)建議使用預(yù)留指定該虛擬機(jī)可接受 的最低CPU主頻或內(nèi)存大小，而不是該

4、虛擬機(jī)想要使用的CPU主頻或內(nèi)存 大小。限制(limit)限制指定虛擬機(jī)可使用的資源的最大值，也就是說虛擬機(jī)所使用的資源可 大于為其分配的資源預(yù)留值，但不會(huì)超過資源限制值。如果全部虛擬機(jī)所使用 的資源的限制總和大大低于資源池可提供的資源，那么資源池中未被使用的資 源并不能被充分利用。在沒有設(shè)置限制值的情況下，虛擬機(jī)能夠使用的資源的 限制取決于創(chuàng)建該虛擬機(jī)時(shí)為其分配的資源。存儲(chǔ) I/O 控制(Storage I/O Control)虛擬機(jī)訪問存儲(chǔ)存在I/O擁堵時(shí)，存儲(chǔ)I/O控制可以控制分配給特定 虛擬機(jī)的存儲(chǔ)I/O量，從而確保更重要的虛擬機(jī)優(yōu)先于重要性較低的虛擬 機(jī)獲得I/O資源分配。當(dāng)在數(shù)據(jù)存

5、儲(chǔ)上啟用Storage I/O Control后， ESXi主機(jī)將監(jiān)控主機(jī)與該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)通信時(shí)的時(shí)間延遲(latency)。當(dāng)時(shí)間延 遲超出閾值時(shí)，訪問該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的每個(gè)虛擬機(jī)都會(huì)按預(yù)先分配的份額比率分配 相應(yīng)的I/O資源vSphere 5.0支持對(duì)光纖(FC)連接存儲(chǔ)、iSCSI連接存 儲(chǔ)、NFS數(shù)據(jù)存儲(chǔ)進(jìn)行I/O控制。網(wǎng)絡(luò) I/O 控制(Network I/O Control)使用網(wǎng)絡(luò)I/O控制可以通過配置規(guī)則與策略指定虛擬機(jī)的業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)。當(dāng) 發(fā)生網(wǎng)絡(luò)I/O擁塞時(shí)，網(wǎng)絡(luò)I/O控制將根據(jù)規(guī)則自動(dòng)分配可用的網(wǎng)絡(luò)I/O資源。 在vSphere 5.0中可以對(duì)單臺(tái)虛擬機(jī)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)I/O控制。計(jì)算能力隨著

6、vSphere 5.1新版本的發(fā)布，VMware的虛擬機(jī)版本也升級(jí)到了 9。 虛擬機(jī)版本升級(jí)帶來的是計(jì)算能力的提升：vSphere 4.1虛擬機(jī)最多支持8 個(gè)vCPU，255GB 的vRAM。在vSphere 5.0中，每臺(tái)虛擬機(jī)最多支持32個(gè) vCPU，1TB的vRAM。在最新的vSphere 5.1中，每臺(tái)虛擬機(jī)支持的vCPU數(shù) 量已經(jīng)提升至64個(gè)。虛擬機(jī)支持的vCPU數(shù)量、vRAM容量的提升大大增強(qiáng)了 虛擬機(jī)的計(jì)算能力。存儲(chǔ)功能在vSphere 4.1中，為了在不同數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間遷移虛擬機(jī)，管理員必須 借助vCenter Server進(jìn)行Storage VMotion操作，并不具備虛擬機(jī)在

7、不 同主機(jī)之間自動(dòng)進(jìn)行DRS的特性。針對(duì)這一問題，VMware在vSphere 5.0中 新引入一個(gè)存儲(chǔ)特性，那就是Storage DRS。Storage DRS基于存儲(chǔ)I/O和 空間容量提供了更加智能的虛擬機(jī)部署和負(fù)載均衡機(jī)制，管理員不必再自己去 監(jiān)控存儲(chǔ)環(huán)境并手動(dòng)進(jìn)行虛擬機(jī)的Storage vMotion就可實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)性能的 最大化，避免了非常常見的I/O以及可用磁盤空間瓶頸等問題的出現(xiàn)。在最新 的 vSphere 5.1 中，Storage DRS 支持 vCloud Director 環(huán)境下的初始配 置以及負(fù)載均衡，在互操作性以及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與Storage vMotion相關(guān)性檢測 機(jī)制

8、方面都有所增強(qiáng)。vmfs-5是vSphere 5.0中提供的文件系統(tǒng)格式。和vSphere 4.1中的 VMFS-3相比，VMFS-5在架構(gòu)方面進(jìn)行了眾多改進(jìn)，降低了復(fù)雜性，提高了性 能和可擴(kuò)展性。VMFS-5將塊大小統(tǒng)一為1MB，在添加LUN時(shí)操作將更加簡單， 改進(jìn)了 VMFS-3的子塊機(jī)制，能夠更加智能地管理數(shù)量日益增多的小文件。在 vSphere 5.1中，VMFS-5的文件共享限制從vSphere 5.0中的8個(gè)提升至 32個(gè)，使VMFS在VDI和vCloud Director部署環(huán)境中具備了和網(wǎng)絡(luò)文件系 統(tǒng)NFS同樣的可擴(kuò)展性。網(wǎng)絡(luò)特性在vSphere 4.1中就已經(jīng)提供分布式虛擬交

9、換機(jī)功能，分布式虛擬交換機(jī)為集群級(jí)別的網(wǎng)絡(luò)連接提供一個(gè)集中控制點(diǎn)，使虛擬環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)配置不再 以主機(jī)為單位，簡化了虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接的部署、管理和監(jiān)控。在vSphere 5.0 中，VMware提升了分布式虛擬交換機(jī)的流量分析及監(jiān)控功能：NetFlow提升 了虛擬機(jī)流量的可見性,SwitchedPort Analyzer (SPAN) 和鏈路層發(fā)現(xiàn)協(xié)議(LLDP)提供了監(jiān)控和故障排除功能。伴隨著數(shù)據(jù)中心虛擬化進(jìn) 程的不斷加快，虛擬化網(wǎng)絡(luò)的管理要求也越來越高。在vSphere 5.1中， VMware為分布式交換機(jī)增加了傳統(tǒng)中、高端物理交換機(jī)才具備的配置備份、 恢復(fù)、回滾以及網(wǎng)絡(luò)健康狀況檢查功能，同

10、時(shí)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控以及擴(kuò)展性功能都有了 進(jìn)一步的增強(qiáng)。高可用性在vSphere 4.1中，當(dāng)同一集群中的ESXi主機(jī)發(fā)生故障時(shí)，借助 vSphere HA功能，虛擬機(jī)能夠自動(dòng)遷移至集群中的其他ESXi主機(jī)。 vSphere 5.0重新設(shè)計(jì)了 HA架構(gòu)，每臺(tái)ESXi主機(jī)運(yùn)行一個(gè)特別的、獨(dú)立于 vpxd代理(用于和vCenter Server進(jìn)行通信)的故障域管理器(Fault Domain Manager)， FDMS默認(rèn)仍然通過主機(jī)管理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，當(dāng) 管理網(wǎng)絡(luò)不可用時(shí)通過datastore進(jìn)行通訊。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)，新的HA架構(gòu)能 夠比之前版本的HA更快的啟動(dòng)虛擬機(jī)。在vSphere 4.1中，我們能夠

11、使用vMotion在不同的ESXi主機(jī)之間遷移 虛擬機(jī)。在vSphere 5.0中，vMotion能夠使用多達(dá)16塊的1GB物理網(wǎng)卡或 者多達(dá)4塊的10GB物理網(wǎng)卡，大大加快了遷移速度；同時(shí)VMkernel能夠使用 分配給VMkernel端口組的所有物理網(wǎng)卡自動(dòng)對(duì)vMotion流量進(jìn)行負(fù)載均衡。 在之前的版本中為了實(shí)現(xiàn)vMotion功能，需要在虛擬化環(huán)境中配置共享存儲(chǔ)， 但在vSphere 5.1中，不用再配置共享存儲(chǔ)就能夠?qū)崿F(xiàn)零宕機(jī)的虛擬機(jī)遷移， 這是一個(gè)巨大的技術(shù)進(jìn)步。訪問管理在vSphere 4.1中，管理員能夠使用的唯一管理工具就是 vSphere Client。在 vSphere 5.0 中，VMware 推出了 vSphere Web 客戶 端，通過Web瀏覽器就可以訪問vSphere并實(shí)現(xiàn)部分管理功能。在vSphere 5.1 中，vSphere Web客戶端的功能、穩(wěn)定性都大大增強(qiáng)，真正成為了 vSphere 核心的管理工具。在vSphere 4.1中要安裝vCenter Server必須先準(zhǔn)備一 個(gè)Windows Server操作系統(tǒng)環(huán)境，也就是說用戶需要單獨(dú)購買一個(gè) Windows Server