x86资源池双活架构设计v1.6

2014 VMware Inc. All rights reserved. X86资源池双活架构设计 AndyZhou 议程 1X86资源池现状与分析 2X86资源池双活架构设计 3虚拟化双活技术 4X86物理服务器规划 5数据库虚拟化 2 X86虚拟化资源池现状与分析 3 虚拟化平台“Double Pod”高可用架构-单点故障无维护 4 1. 应用基于负载均衡实现高可用 2. 应用基于HA、Vmotion、DRS实现 业务连续性 X86虚拟化高可用 1. 存储双向互备 2. 单POD故障，另一POD可以保证业务 快速恢复 存储高可用 虚拟化资源池 Snap vault POD01POD02 核心区渠道区网银区管理区核心区渠道区网银区管理区 NAS IP NAS IP 应用现状 5 用户自己添写，大致的情况是应用的分类，那些采 用分布式部署，那些采用单机部署。目前采用分布 式部署的虚拟机已经占90%。 X86虚拟化资源池双活架构设计 6 虚拟化平台双活数据中心架构站点故障无维护 POD01POD02POD03POD04 SnapVault 主中心同城中心 SnapVault 核心区渠道区网银区管理区核心区渠道区网银区管理区核心区渠道区网银区管理区核心区渠道区网银区管理区 DWDM NAS IPNAS IP NAS IPNAS IP 虚拟化平台双活数据中心故障场景网络故障 8 1. 双设备双链路接入，单点故障不影响 业务对外服务。 基础架构网络 1. 双设备双链路接入，单点故障不影响 存储对外服务。 存储网络 1.采用多网卡绑定上连，单点故障不影响 虚拟化网络。 Snap vault 主中心同城中心 核心区渠道区网银区管理 区 核心区渠道区网银区管理区 DWDM 虚拟化网络 NAS IP NAS IP 虚拟化平台双活数据中心故障场景虚拟化服务器计划外故障 复制技术 快照克隆 集群 访问控制 快速部署 复制技术 快照克隆 集群 访问控制 快速部署 Snap vault 主中心同城中心 核心区渠道区网银区管理 区 核心区渠道区网银区管理区 DWDM X NAS IP NAS IP 9 1. HA策略触发，虚拟化根据策略从集 群内其它物理服务器重启。 HA保护 1.应用采用脚本的方式加载到VMTools 中，随系统启动。 应用恢复 1.网银区物理主机异常宕机（计划外故障 ）。 主机宕机 虚拟化双活数据中心故障场景A-A模式应用存储故障 Snap vault 主中心同城中心 核心区渠道区网银区管理 区 核心区渠道区网银区管理区 DWDM NAS IP NAS IP 10 1. 存储发生故障，当前存储中的虚拟机 停止对外服务。 存储故障 1.当前应用不受存储故障影响，应用无 中断。 应用无中断 1.对于A-A模式的应用，分别部署在两个 数据中心，同时对外提供服务。 应用分布式部署 虚拟化双活数据中心故障场景A-S模式应用存储故障 复制技术 快照克隆 集群 访问控制 快速部署 复制技术 快照克隆 集群 访问控制 快速部署 Snap vault 主中心同城中心 核心区渠道区网银区管理 区 核心区渠道区网银区管理区 DWDM NAS IP NAS IP 11 1. 存储发生故障，当前存储中的虚拟机 停止对外服务。 存储故障 1.手动修改当前虚拟机IP地址，应用快 速恢复。 应用恢复 1.A-S模式部署的，单机部署的应用采用 虚拟化克隆技术，克隆到同城数据 中心中，修改IP，应用程序5分钟 同步一次。 应用主备方式部署 虚拟化双活数据中心故障场景存储、服务器计划内设备维护变更 Snap vault 主中心同城中心 核心区渠道区网银区管理 区 核心区渠道区网银区管理区 DWDM NAS IP NAS IP 12 1. 使用vMotion将当前物理主机上的虚 拟机在线迁移到其它主机。 虚拟化迁移 1.当前存储变更需要添加磁盘或更改 Lun，使用Storage vMotion当前初 Lun的虚拟机文件迁移至其它的存储 中。 存储迁移 1.当前物理主机、存储需要添加新硬件或 升级BIOS（计划内）。 物理主机变更 虚拟化双活数据中心故障场景资源爆发性增长需求应对 Snap vault 主中心同城中心 核心区渠道区网银区管理 区 核心区渠道区网银区管理区 DWDM NAS IP NAS IP 13 1. 针对当前集群的情况，系统触发DRS 策略，将当前物理主机上的其它虚拟 机迁移至集群内空闲的服务器。 主机负载平衡 1.当前存储IOPS不能满足业务需要，系 统触发Storage DRS策略，迁移当前 LUN的虚拟机到其它空间的LUN中。 存储负载平衡 1.业务为周期性业务当前需要大量计算资 源。 虚拟机资源请求 虚拟化双活数据中心故障场景虚拟机操作系统故障 Snap vault 主中心同城中心 核心区渠道区网银区管理 区 核心区渠道区网银区管理区 DWDM NAS IP NAS IP 14 1. HA策略触发，虚拟机自动重启。 虚拟机重启 1.应用采用脚本的方式加载到VMTools 中，随系统启动。 应用恢复 1.VMTools检测到虚拟机无影响。 虚拟机宕机 X86计算资源池RTO、RPO分析 15 业务支撑系统业务影响RTORPO 虚拟化A-A方式 单个POD中单台操作系统 故障 不影响业务第二站点Pod中正常 运行 00 单个POD中EsxServer 主机故障 不影响业务第二站点Pod中正常 运行 00 单个POD中虚拟化NAS 设备故障 该POD中应用无法提供服务， 不影响业务第二站点Pod中正常 运行，服务能力下降 00 整个站点故障网络、电力00 虚拟化A-S方式 单个POD中单台操作系统 故障 vSphereHA自动进行切换小于5分钟0 单个POD中EsxServer 主机故障 服务器第二站点启动小于5分钟0 单个POD中虚拟化NAS 设备故障 需要监控发现， 需要手工进行应用服务器切换 小于30分钟0 整个站点故障手动切换应用指向小于30分钟0 物理机A-A方式主机故障 不影响业务第二台主机正常 运行 00 整个站点故障 不影响业务第二站点主机正常 运行 00 物理机A-S方式主机故障HA切换小于5分钟0 整个站点故障手动切换应用指向小于30分钟0 虚拟化业务连续性技术 16 服务器在线迁移/动态调配 存储在线迁移/动态调配 主机配置文件 存储配置文件 容错（FT） 高可用（HA） X 云计算基础架构云计算基础架构 自动动化资资源确保业务连续业务连续 性 按需容量配置 虚拟化平台保障业务连续性 vSphere + vCenter X86物理服务器规划 18 使用Converter在线无缝地将物理系统转换为虚拟机 ，采用A-S模式进行灾难恢复。 Oralce 服务器 物理到虚拟迁移 MySQL 服务器 Web 服务器 App 服务器 优势 提高资源利用率，降低成本 提升业务连续性，RTO降至5分 钟 提升SLA，降低管理复杂度 数据库虚拟化 20 关键业务应用虚拟化前后对比 性能保证 低效高可用性 $ $ $ 高成本 管理复杂 虚拟化前 21 性能保证 虚拟化后 $ 低成本 管理简单 高效高可用性 Oracle授权费用：VMware虚拟化前后对比 22 SiebelLoadstarOBIEE Prod Stage Dev /Test 8 core8 core4 core 8 core8 core4 core 12 core12 core 虚拟化前 ESX 8 core/96GB 8 core/96GB 8 core/96GB 8 core/96GB X 12 Prod, Stage, Dev, Test 虚拟化后 Enterprise Edition Pricing per Oracle Technology Global Price List, October 20, 2011 相似配置下X86硬件比RISC硬件价格便宜 Intel/AMD X86 CPU是IBM Power CPU Oracle数据库授权单价的一半 虚拟化可优化容量，提高资源使用效率; 5 10X 的整合比 在完整授权的主机上可部署无限数量的Oracle数据库实例 经由专家分析可以在少量服务器上最大程度整合更多数据库实例 虚拟化前虚拟化后 节省 87.5% Oracle数据库授权费用! 节省 87.5% 数据库服务维护费用! + 资产及运维费用的节省 : VMware虚拟化前后对比 23 24 虚拟化前虚拟化后 低效高可用性高效高可用性 AIX App1 Power HA VMware ESXi HA RISC服务器1RISC服务器2X86 Svr1 Linux 1 App1 VM1 Linux2 App2 VM2 VMware ESXi HA X86 Svr2 Linux 3 App3 VM3 Linux1 App1 VM1 Power HA VMware HA 应用层级的 HA 服务器型号要求一致 配置复杂，依赖脚本及命令行 Hypervisor层级的 HA 支持各种不同型号的服务器组合 配置简单，GUI，自动化 Power VMPower VM AIX App1 Power HA 可用性：VMware虚拟化前后对比 应用和硬件是1:1 的关系 各系统往往分散独立管理 经常依赖手工管理 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 25 虚拟化前 管理复杂 虚拟化后 应用和硬件是n:1 的关系 实现集中统一管理 实现基于策略的自动化管理 n:1 管理简单 管理：VMware虚拟化前后对比 自由选择 兼具敏捷性和 可控性 通过提高利用率 和实现自动化 获得高效性 缩短应用程序 生命周期 提高应用程序 服务质量 降低应用程序 成本 虚拟化平台 适用于关键业务应用程序 的更佳平台 降低基础架构和软件许可成本 可以对大型应用程序实现 5 至 10 倍的服务器整合 提高许可证利用率 对旧版应用程序采用虚拟化的好处 调配时间从数周缩短至几分钟 最大限度地提高可用性和服务级别 针对所有应用程序提供经济高效的 高可用性和简单的灾难恢复功能 动态扩展以确保满足 SLA 要求 关键业务虚拟化的优势 2014 VMware Inc. All rights reserved. 感谢聆听! 计划内停机 HA, FT NIC & HBA Teaming vMotion Storage vMotion Network Redundancy 虚拟化平台具有诸多特性以减少计划内计划外的宕机 计划外宕机 VM Failure Monitoring 虚拟机 服务器 ESXi 存储 网络 Data Protection vStorage APIs 架构图：现状 29 虚拟化资源池（DRS/HA） SAN LAN Oracle RAC集群 WEB/应用/接口/资源/后台等虚拟机 HP 虚拟化主机HP X86物理主机 IP通道 存储阵列 光纤通道 存储阵列 架构图：全部虚拟化之后 30 SAN LAN Oracle RAC集群 WEB/应用/接口/资源/后台/数据库等虚拟机 虚拟化资源池（DRS/HA） 光纤通道 存储阵列 IP通道 存储阵列 业务高峰时 31 SAN LAN Oracle RAC集群 虚拟化资源池（DRS/HA） 光纤通道 存储阵列 WEB/应用/接口/资源/后台/数据库等虚拟机 IP通道 存储阵列 物理服务器故障时 32 SAN LAN Oracle RAC集群 虚拟化资源池（DRS/HA） X WEB/应用/接口/资源/后台/数据库等虚拟机 IP通道 存储阵列 光纤通道 存储阵列 Oracle RAC扩展节点 33 SAN LAN Oracle RAC集群 虚拟化资源池（DRS/HA） WEB/应用/接口/资源/后台/数据库等虚拟机 IP通道 存储阵列 光纤通道 存储阵列 45%的节省 服务器利用率=1.6% 预算 (百万人民币) 5 2 1 1 1 1.25 2 0.25 1 1 34 虚拟化前虚拟化后 $ $ $ 高成本 $ 低成本 服务器利用率=80% 成本效益：VMware虚拟化前后对比 Source: VMware Great China customer case 35 虚拟化前虚拟化后 $ $ $ 高成