绿色数据中心决方案.ppt

虚拟化绿色数据中心方案 虚拟化背景 虚拟化方案应用场景 VMware虚拟化技术 概述 VMware 在1998年将虚拟化引入x86平台 与世界上最大的IT供应商合作 在以下方面让客户取得了广泛的成功 服务器整合和控制业务连续性测试 开发自动化企业台式机管理 是世界上增长最快的软件公司 2007年收入13 亿美元 已经为客户节省了数亿美元 一变多将一台服务器虚拟化成更多的虚拟机大机的虚拟化 IBM的LPARUNIX服务器 IBM的LPARHP的nPAR vPARSun的Domain ContainerIntel架构服务器 VMware的VI3XenMS的VirtualServer 多变一将多台服务器虚拟化成一台虚拟机网格计算 NetGrid 高性能运算 HPC 什么是服务器虚拟化 X86架构服务器现状 服务器的百分比 主时间 高峰时间 20 40 60 80 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 CPU利用率 当前服务器利用率很低 而且技术进步会使它继续降低时钟速度不断增加超线程双核心系统 四核心系统CPU硬件辅助虚拟化技术 X86架构服务器采购量 年 需要管理的服务器数量不断增长 100 总体拥有成本 TCO 初期费用硬件采购成本软件使用授权成本培训费用 后继费用管理操作维护电能 了解当前架构的总体花费是估算整合后节约的费用的先决条件 Automotive Aviation Insurance FinancialServices Technology Government PublicSector Healthcare Engineering HeavyIndustry Retail Services Telecom VMware国外客户 各行各业的大量成功案例 VMware国内客户 研究院 政府 金融保险 电信 其他 在华外企 其他虚拟化技术一览 MSVirtualPCFreeBSDJailBochsUML UserModeLinux OpenVZXenPlex86 MSVirtualPC比较早的商业化公司之一 03年被微软收购 目前微软的Windows2003有VirtualPC的版本优点很容易使用缺点收购前可以支持Linux 但收购后被取消了该特性收费 FreeBSDJailFreeBSD中提供的一个虚拟机技术 虚拟化程度比较低优点性能无损缺点只能用于FreeBSD没有图形化部署工具 不适合新手使用 Bochs开源项目 很早的虚拟机项目之一 2000年开源 但发展缓慢 不成熟可以支持Linux和Windows UML UserModeLinux 开源项目 基于Linux 打内核补丁 目前已经被收入2 6内核 SuSE9 0中就已经开始使用这个软件 前景不是很好优点免费缺点性能损失大只支持Linux OpenVZ开源项目 基于Linux 打内核补丁 有商业化公司支持 目前开发很活跃 但还缺乏大厂商支持优点免费性能很高缺点只支持Linux Xen开源项目 基于Linux 打内核补丁 2005年初成了xensource公司 专注于这个产品的开发和推广 目前有Intel AMD HP IBM Redhat SuSE等厂商支持优点性能损失很小支持FreeBSD NetBSD Linux缺点服务器只能运行于Linux运行于其上的客户机需要打内核补丁 Xen3 0特性客户机最大支持到32颗处理器支持Intel PhysicalAddressingExtensions PAE 使32位CPU可以使用4G以上内存支持x86 64处理器 IntelEM64T AMDOpteron 支持IntelVT x技术 客户机操作系统不经过修改即可运行 WindowsXP 2003 各类Linux 增强的控制工具增强的ACPI支持支持AGP DRM图形技术 Xen的发展现状开发非常活跃已有上百名开发人员 来自Xen和合作厂商 支持厂商众多IBM SecureHypervisor Redhat SuSEAMD IntelHP 虚拟化背景 虚拟化方案应用场景 VMware虚拟化技术 虚拟化 业界标准的计算方式 Hypervisor 虚拟基础架构 管理和自动化 Hypervisor 虚拟基础架构 Hypervisor 测试 开发 早期采用 成为主流 标准化 服务器整合 基础架构管理高可用性 第三代2006 2008 第二代2003 2005 第一代1998 2002 虚拟化如何实现 虚拟化前 虚拟化后 服务器虚拟化将硬件 操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中 软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像每个操作系统只有一个应用程序负载 每台机器上有多个负载软件相对于硬件独立 虚拟化的关键特征 硬件独立 可以在其他服务器上不加修改的运行虚拟机 隔离 每一个虚拟机都与同在一个服务器上的其他虚拟机相隔离 多台ESX可以同时访问存储上的同一个LUN空间 FCoriSCSI 或者文件系统 MirroredCache 0123 CONTROLLERA 0123 采用VMFS文件系统的LUN CONTROLLERB 当前的VMware虚拟基础架构层次图 基础架构优化 软件生命周期 资源管理 可用性 移动性 桌面管理 业务连续性 VirtualCenter转换器 VDIACE SRM 让您能够把正在运行中的虚拟机从一台物理机器上搬移到另一台 而服务不中断 VMotion实现虚拟机迁移 SAN iSCSI或NAS 好处 可以零宕机的进行有计划的服务器维护和升级提前迁移应用远离失效的硬件迁移工作负载 资源利用率最大化 StorageVMotion 虚拟机磁盘存储独立迁移无需虚拟机停机独立于LUN支持光纤通道SAN 由于存储器的使用 最大限度地降低了计划内停机利用VMotion和StorageVMotion 实现跨服务器和存储器的完整计划停机管理解决方案 用于优化存储I O的StorageVMotion LUN1 LUN2 优化的LUN3集 无中断 消除虚拟机存储I O瓶颈将各虚拟机移到性能最佳的LUN 瓶颈已消除 I O瓶颈 高可用 HA 保证虚拟机的高可用 功能当服务器故障时 自动重新启动虚拟机优势经济有效的适用于所有应用的高可用不需要独占的stand by硬件没有集群软件的成本和复杂性 经济有效的适用于所有应用的高可用解决方案 ResourcePool X 增强的高可用性 HA 虚拟机故障监控 发生物理硬件故障或操作系统故障时 最大程度降低计划外停机 监控虚拟机 以发现客户操作系统的故障在指定的时间间隔后自动重新启动虚拟机 资源池 分布式资源调度 DRS 按需自动资源调配 功能跨资源池动态调整计算资源基于预定义的规则智能分配资源优势使IT和业务优先级对应动态提高系统管理效率自动化的硬件维护 动态负载均衡和连续智能优化 保证所有应用需要的的资源 资源池ResourcePool 业务需求BusinessDemand 围绕业务进行组织和规划 而不是您的硬件 分布式电源管理 资源池 业务需求 关闭 群集需要的资源越少 就将工作负载整合到越少的服务器上将不需要的服务器置于待机模式工作负载需要增加时 再恢复服务器的在线状态 保证服务水平的同时减少电力消耗虚拟机不中断 不停机 VMwareUpdateManager UpdateManager 无需对ESXServer主机和虚拟机补丁程序级别进行手动跟踪自动执行补丁标准通过快照和虚拟机离线打补丁降低风险 注意 只能扫描不能修正RHEL客户操作系统 为ESXServer主机以及选定的Microsoft和RHEL虚拟机自动执行修补程序管理扫描并修补在线和离线的虚拟机 以及在线的ESXServer主机在修补之前拍摄虚拟机快照 并允许虚拟机回滚到快照 离线 使用UpdateManager和DRS实现ESXServer打补丁时不中断业务 VMotion VMotion UpdateManager服务器 自动地给大量主机打补丁 虚拟机无需停机 UpdateManager对整个DRS群集打补丁群集中的每一个主机轮流进入DRS维护模式 每次仅限一台迁走虚拟机 给主机打补丁 然后重新启动 必要时 重新迁回虚拟机选择下一个主机 版权所有 2005VMware Inc 保留所有权利 整合的备份 VCB 增强功能 支持运行在iSCSI NAS上的虚拟机或本地存储器在虚拟机中运行VCB使用VMwareConverter恢复VCB映像图形用户界面与主要合作伙伴的全面集成 简化了数据保护设置和配置针对虚拟机的1步式恢复过程 版权所有 2005VMware Inc 保留所有权利 降低计划外宕机的解决方案 集群支持第三方集群软件支持在同一个物理机或跨物理机的虚拟机集群 内置硬件冗余功能支持冗余的网络和存储连接用虚拟机冗余系统非常容易 从启动服务器到运行虚拟机仅需几分钟 接通服务器电源 启动后运行Hypervisor配置管理密码修改网络配置 可选 将VIClient连接到IP地址或使用VirtualCenter进行管理 启用 即插即用 数据中心 插入 接通安装了ESXServer3i的新服务器电源 新服务器即加入DRS群集使用 群集中所有的虚拟机会自动重新进行平衡 以纳入新的可用资源 按需分配容量易于扩展 虚拟化的市场背景 虚拟化方案应用场景 VMware虚拟化技术 服务器整合ServerConsolidation Containment 虚拟架构解决方案 开发测试环境Testing Development 业务连续BusinessContinuity 虚拟桌面VirtualDesktop 服务器整合解决方案中虚拟化技术的应用 整合在一台服务器上运行多个操作系统和应用使新的硬件支持老的应用数据中心撤退旧的硬件抑制购买配置较高的物理服务器用虚拟架构预备新的项目推迟购买新的物理硬件 通过虚拟架构整合服务器 控制x86服务器的保有量 服务器整合 VMware客户服务器整合比ConsecoFinance8 17 Eleven10 1NationalGypsum10 1AppliedInnovation15 1AIGTechnology20 1Qualcomm30 1GE中国医疗17 1 用户服务器整合 虚拟架构优势 整合提高了硬件的使用效率 使用VMware之前 实施VMware之后 虚拟化使得低利用率的服务器负载进行整合到一台服务器 同时安全可靠地达到很高的硬件利用率 服务器整合的效果 35 75 TCO节省通过将整合多个物理服务器到一个物理服务器降低40 软件硬件成本每个服务器的平均利用率从7 提高到60 80 降低70 80 运营成本 包括数据中心空间 机柜 网线 耗电量 冷气空调和人力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 40hrs 15 30min 每年节省10 000人 小时 300台服务器 以前硬件维护需要以前的数天 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旧硬件和操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 业务连续性方案中虚拟化技术的应用 虚拟架构优势 用VMotion减少计划内宕机时间 VMotion是什么 通过VMwareVMotion可以实现虚拟机的动态迁移 而服务不中断客户优势零宕机时间 进行有计划的服务器维护和升级迁移工作负载 资源利用率最大化服务器的持续可用性 完整的交易集成支持FibreChannel和iSCSISAN环境以及NAS 50 的VMware客户实施应用了VMotion VMotion迁移虚拟机 SAN iSCSI或NAS 无中断的按需扩容 MirrorViewAsynchronous 20miles EMCVmware整合实现异地容灾项目 CX3 20ProductionCLARiiON ProductionESXservers DisasterRecoveryESXservers CX3 20SecondaryCLARiiON RemotereplicaofBoot Boot Data Log RemotereplicaofData RemotereplicaofLog ConsistencyGroup VMware Virtualizationlayer SOFTWARE HARDWARE CiscoMDS9216i CiscoMDS9216i 开发测试环境中虚拟化技术的应用 VMware实验室管理系统的工作原理 VMware实验室管理系统 镜像存储库 VMware基础设施 虚拟服务器池 自动化的虚拟应用开发实验室 LAN SAN 应用开发人员 应用开发人员 新泽西开发设施 Waldorf开发设施 印度班加罗尔外包合作伙伴 用户选择一个多机器配置 然后点击部署 VMware实验室管理系统确定最佳的服务器主机 然后部署这些机器 部署后 用户与机器直