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1 服务器虚拟化方案 V1 02009年12月3日苏州工业园区川流信息科技有限公司 目录 传统数据中心架构新一代数据中心架构虚拟技术介绍服务器虚拟化优点VMware服务器虚拟化实现方法打包方案介绍我们的优势 2 大话服务器虚拟化 3 类比理解 4 大话服务器虚拟化 4 类比理解 传统数据中心架构 5 满足高峰应用 100单位计算资源 满足高峰应用 100单位计算资源 满足高峰应用 100单位计算资源 一共需要300单位 服务器配置选型 传统数据中心架构 6 无法控制的成本增加 Exchange OperatingSystem VPN OperatingSystem File Print OperatingSystem CRM OperatingSystem 硬件投资成本大资源利用率低服务器功耗大新应用上线时间长业务连续性差 传统数据中心架构 7 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 为未使用的计算资源买单 x86服务器采购量 年 需要管理的服务器数量不断增长 服务器部署 20 杂项30 安全 10 支持 20 备份和监视 15 在低价值的任务上花费了太多的时间 例如采购和调配数据中心管理效率低 系统管理员如何使用他们的时间 低价值任务 硬件采购 5 除了硬件的成本 服务器对空间的不断侵占还带来了管理成本的增长 2000 2002 2004 2006 2008 费用 以十亿美元为单位 管理和管制成本 服务器费用 50 100 150 0 200 管理成本占TCO的大部分 100 X86服务器应用现状 虚拟化技术介绍 8 服务器虚拟技术 虚拟化前 虚拟化后 VMware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 未更改过的应用 未更改过的OS 虚拟硬件 虚拟化技术介绍 9 服务器虚拟技术由来 虚拟化技术介绍 10 x86服务器虚拟技术发展及应用推力 新一代数据中心架构 11 服务器整合 满足各应用错位高峰叠加值 100单位计算资源 100单位计算资源 一共需要200单位 错位叠加后对资源的消耗 新一代数据中心架构 12 资源池化 共享 OperatingSystem Exchange OperatingSystem OperatingSystem VPN OperatingSystem OperatingSystem File Print OperatingSystem OperatingSystem CRM OperatingSystem 连接部件池 CPU池 内存池 存储池 传统数据中心视图 虚拟架构视图 新一代数据中心架构 13 资源池化 共享 服务器虚拟化优点 14 整合提高硬件使用率 虚拟化之前 虚拟化之后 虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器 安全可靠地达到很高的硬件利用率 服务器虚拟化优点 15 快速统一部署服务器 部署挑战 依赖硬件可用性 易发生人为错误 标准化困难 审核困难 需要数天 甚至数周 服务器虚拟化优点 16 降低TCO 降低服务器投资成本 将不同应用负载虚拟化使得用户可以大大减少服务器的数量典型的平均整合比率在8 1到15 1 整合前 整合后 硬件投资减少50 服务器虚拟化优点 17 节能降耗 降低服务器服务器电源开销 整合前 整合后 电力消耗是按照服务器平稳运行状态下进行计算的 但是还有其它节省 变压设备 不间断电源 UPS 电源线 风扇 空调 加湿器 照明等等 以2U服务器为单位计算 电量消耗减少50 服务器虚拟化优点 18 节能降耗 制冷系统 制冷系统需要按照空气流动要求进行配置计算中的交流电消耗被完全转化为热量 因此 1千瓦电力消耗 1千瓦热量的产生 从耗电量计算如下 在采用VMware之前所消耗的电量 6千瓦在采用VMware之后所消耗的电量 3千瓦其它重要假设冷却设备每处理1瓦的热量自身需要消耗0 8瓦电力 HP实验室的经验值 通常需要25 冗余空气流动能力额外增加25 冷却系统开销 如维持湿度等服务器整合前 十台服务器以及网络 存储设备需要在机房中配置4匹空调服务器整合后 五台服务器以及网络 存储设备只需要在机房中配置2匹空调 每年机房可减少空调耗电量 2 0 735kW 24 365 12877 2kW 服务器虚拟化优点 19 提高了系统的可用性 物理主机被虚拟化后 计算资源均被池化 当资源池里一个节点发生故障时 运行在其上的虚拟机将自动迁移到健康的物理主机上 VMware服务器虚拟化实现方法 20 VMware公司创立 1999 2000 1998 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 VMwareIPO EMC收购 VMware公司介绍 VMware服务器虚拟化实现方法 21 集中管理 企业级虚拟机 虚拟机动态迁移虚拟机磁盘文件动态迁移 新一代虚拟管理平台 整合备份 存储虚拟化 资源和电源管理 ESXi VMFSVirtualSMP ESXi4 0 VMotion StorageVMotion HighAvailability DRSDPM VCAgent Essentials Standard Enterprise ConsolidatedBackup UpdateManager VMFSVirtualSMP ESXi4 0ORESX4 0 VCAgent ConsolidatedBackup UpdateManager HighAvailability VCAgent ConsolidatedBackup UpdateManager 高可用 软件补丁管理 一个License支持1个物理CPU 双核 四核CPU算一个物理CPU 除了ESXi之外 其它产品包装都需要购买SnSVirtualCenter软件需要额外购买 一个虚拟计算中心通常购买一套VC即可 VMFSVirtualSMP ESXi4 0ORESX4 0 VMFSVirtualSMP ESXi4 0ORESX4 0 FaultTolerance VMotion StorageVMotion DRSDPM Enterprise HighAvailability VCAgent ConsolidatedBackup UpdateManager VMFSVirtualSMP ESXi4 0ORESX4 0 FaultTolerance 分布式交换机 主机文件 大规模管理 Vmware产品家族 22 Workstation1 0 ESX GSX1 0 1998 2001 2002 2005 2006 VirtualCenter VMwareInfrastructure3 VirtualCenter VirtualSMP VMotion ESXServer HA DRS VirtualSMP VMotion ESX1 0 ConsolidatedBackup Vmware产品推进 VMware服务器虚拟化实现方法 23 VI虚拟计算中心的物理拓扑结构 FC存储阵列 iSCSI存储阵列 NAS存储阵列 VirtualCenter管理服务器 VIClient 图形终端 FC交换机 FabricIP网络 服务器群1 服务器群2 服务器群3 Web浏览器 备份服务器 VMware服务器虚拟化实现方法 24 方案配置 VMware服务器虚拟化实现方法 25 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 VMware服务器虚拟化实现方法 26 虚拟机 VM VMware服务器虚拟化实现方法 27 支持企业级的负载 单个虚拟机最大可支持64GBRAM 最多4个虚拟CPU支持最强大的物理服务器 32个逻辑CPU和256GBRAM 每台ESXServer最多可以支持到128个虚拟机同时运行 在虚拟机中已经可以运行资源消耗巨大的企业级应用 如数据库 CRM ERP应用 VMware服务器虚拟化实现方法 28 VMwareInfrastructure的管理 ServerFarm ESXServer ESXServer ESXServer ESXServer ESXServer ESXServer VMwareInfrastructure ESXServer 网络 存储系统 VirtualCenter 虚拟机 VMware服务器虚拟化实现方法 29 VirtualCenter 关键功能 集中统一管理 VMware服务器虚拟化实现方法 30 VirtualCenter组成部分 VMwareUpdateManagerServer 被管理的主机 ESXServers VIClient WebCenter VIWebAccess VirtualCenterServer VirtualCenter数据库 VMware软件补丁数据库 VMware服务器虚拟化实现方法 31 所有功能和操作单点管理 VMwareInfrastructure 虚拟中心VirtualCenter 集中的单点管理所有的VMware服务器和虚拟机完整的资源映射和拓扑图 实现拖放控制企业基础架构通过你的服务器环境部署 启动和迁移虚拟机监控系统利用率和性能自动通知和email报警通过强壮的访问控制确保环境安全 可以和活动目录软件开发包支持和第三方的管理工具集成 VMware服务器虚拟化实现方法 32 资源池的概念及优势 VMwareInfrastructure 集合不同的硬件资源形成统一的逻辑资源池 客户影响服务器故障意味着可用资源的减少而不是应用的故障每个业务部门使用专用 虚拟 的架构 IT部门仍然集中控制着所有的硬件资源可以将虚拟机和资源的管理授权给业务部门作为一个整体来管理整个SOA应用层 服务器 存储设备 网络 业务部门 部门A 部门B 聚合资源 资源池2 CPU36GHz Mem58GB优先级 高 资源池3 CPU12GHz Mem22GB优先级 低 CPU48GHz Mem80GB VMware服务器虚拟化实现方法 33 主机Hosts 群集Clusters和资源池ResourcePools VMwareInfrastructure 8x4x2x4GHz 256GHz8x32 256GBRAM 4x2x4GHz 32GHz32GBRAM Host 4GHz16GBRAM 4GHz16GBRAM VMware服务器虚拟化实现方法 34 通过VMwareHA确保系统高可用 VMwareInfrastructure VMwareHA是什么 VMwareHA就是发生服务器故障是在其他的物理服务器上自动重启虚拟机客户优势对所有的应用实现了高可用性 并且成本很低不需要完全一致的重复硬件比传统的集群有更高的成本优势 同时易于使用和操作 通过VMwareHA可以方便地提高任何应用的高可用性 资源池 X VMware服务器虚拟化实现方法 35 VMwareHA切换过程演示 VMwareInfrastructure SAN NAS iSCSI VirtualCenter ESXServer确保了系统的高可用性 VMware服务器虚拟化实现方法 36 用VMotion减少计划内宕机时间 VMwareInfrastructure 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 80 的VMware客户实施应用了VMotion VMotion迁移虚拟机 SAN iSCSI或NAS VMware服务器虚拟化实现方法 37 StorageVMotion 7 24迁移虚拟机文件和优化存储 VMwareInfrastructure 虚拟机磁盘存储独立迁移无需虚拟机停机LUN独立支持光纤通道SAN 无中断 刷新到新阵列迁移到不同类别的存储器升级到新文件系统格式虚拟机粒度 LUN独立 VMware服务器虚拟化实现方法 38 使用VMwareDRS进行资源优化 VMwareInfrastructure DRS是什么 跨资源池动态平衡计算资源基于预先设定的规则智能分配资源对客户的优势基于业务优先级分配IT资源简化运行 大幅度提高系统管理员的生产率动态添加硬件资源而避免在繁忙时段服务器的过载动态硬件维护能力 动态 智能地分配硬件资源来满足业务部门和IT的不同需求 资源池 业务需求 围绕业务进行组织和规划 而不是您的硬件 VMware服务器虚拟化实现方法 39 DRS发生时的情形演示 VMwareInfrastructure ESXServer1 ESXServer2 ESXServer3 SAP Citrix DNS DHCP Oracle SQLServer DRS发生 SAN存储 VMware服务器虚拟化实现方法 40 启用 即插即用 数据中心 VMwareInfrastructure 插入 接通安装了ESXServer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 负载分配规则设定一次 永远有效 自动执行按需分配容量易于扩展避免业务繁忙时段的过载 VMware服务器虚拟化实现方法 41 DPM 分布式电源管理 VMwareInfrastructure 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 再恢复服务器在线状态 保证服务级别的同时减少电力消耗虚拟机不中断 不停机 VMware服务器虚拟化实现方法 42 应用VMwareConsolidatedBackup保护数据 VMwareInfrastructure VCB是什么 集中的 无代理的虚拟机备份将备份移出虚拟机减少备份代理和数量消除生产虚拟机的备份负载充分利用虚拟机快照功能支持SAN iSCSI和NAS和主流的第三方的备份产品预集成客户优势在白天就可以执行备份任务 集中的 文件级的备份实现了简单 可靠的数据保护 集中的数据迁移器 VMware服务器虚拟化实现方法 43 VMwareConverter实现物理到虚拟迁移 VMwareInfrastructure 使用VMwareConverter在线无缝地将物理系统转换为虚拟机 CitrixMetaframe服务器 MicrosoftIISWeb服务器 MicrosoftSQLServer MicrosoftExchange服务器 VMware服务器虚拟化实现方法 44 VMware虚拟架构形成演示 VMwareInfrastructure 按需部署 在线迁移 VMware服务器虚拟化实现方法 45 VMwareSiteRecoveryManager VMwareInfrastructure 简化并且自动化灾难恢复流程设置 测试 切换将手动操作的恢复手册转变成自动化的恢复计划通过VirtualCenter提供集中化的恢复计划 通过与虚拟架构协调工作使得灾难恢复快速 可靠 可管理 可适应 SiteRecoveryManager充分利用虚拟架构来交付一个具有更高级别的灾难恢复管理与自动化体系 打包方案介绍 46 如何延长老的业务系统的生命周期 VMwareInfrastructure 支撑老业务系统的硬件老化亟需系统升级 由于软件升级成本高 周期长 而且当前软件系统完全能够满足业务需求 如果能够仅仅升级硬件是最好不过的 但是 新的硬件已经不再兼容业务系统 企业必须使用一些业务系统 如政府部门规定使用的系统 而这些系统和当前主流的硬件平台不兼容 概述 将当前业务系统迁移至虚拟化平台之上 在 虚拟化平台 中 迁移后业务系统运行于虚拟层之上 独立于硬件平台 与硬件的兼容性问题也就迎刃而解 迁移过程 利用虚拟化的转换工具 将原来的操作系统以及应用程序完整的转换成虚拟机 并在虚拟化平台上运行虚拟机 从此 此虚拟机将可以完全替代原有系统 整个迁移过程可以保证迁移前后系统完全一致 延长业务系统的生命周期 降低硬件风险 保护投资 系统构成图 效果评价图 4目标客户的困惑 4解决方案 4客户收益 4推荐配置 打包方案介绍 47 如何让机房更加节能高效 VMwareInfrastructure 随着业务的增长 服务器的数量也快速增长 服务器增长带来一系列问题 服务器周边设施 如网络设备 KVM UPS等 相应增加 电力消耗也急剧增长 电力消耗来自于两方面 设备供电和制冷机架空间膨胀 而另一方面 服务器的利用率却普遍徘徊在8 的水平线上下 降低能源消耗 提高服务器利用水平是IT面临的普遍问题 服务器虚拟化整合 利用当前的虚拟化技术将多台服务器整合到一个物理主机当中 并进行统一管理 本方案可实现高密度 1 20以上 整合 能源消耗下降 实施前20台主机耗电 140160KW 年 实施后2台主机耗电 14016KW 年 机房空间节省 服务器管理更方便 维护成本下降 效果评价图 4目标客户的困惑 4解决方案 4客户收益 4推荐配置 服务器虚拟化的解决方案让IT部门轻松应对这种挑战 相比传统解决方案 虚拟化方案成本更低 实施更容易 部署更快速 更灵活 打包方案介绍 48 如何让关键业务实现更好的延续性 VMwareInfrastructure 如何确保业务运作无间断是当今企业面临的重大挑战之一 而对IT部门而言这个挑战就是 如何确保各信息系统能不间断运行或者尽量减少业务间断时间 传统的解决方法很多 但是成本高昂 而且实施技术复杂 Livemotion vMotion 当服务器需要停机进行维护时 该主机上运行的虚拟机可以动态地迁移到其他主机 迁移过程对业务的中断极短 数秒内 甚至感觉不到业务中断 HighAvailability HA 当服务器宕机后 15秒后 该服务器上运行的虚拟主机将在另一台主机上启动 这样服务器硬件故障对业务影响可以控制在10分钟之内 FailureTolerance FT 应用了FT技术的虚拟机在另外的主机上有一个完全一致的拷贝 当该该虚拟机宕机时 另外一台可以立刻上线 整个过程是透明的 业务中断时间为0 度身定做适合本企业的业务延续性方案 实现更大的弹性 业务延续性轻松确保实施成本 管理成本降低 效果评价图 4目标客户的困惑 4解决方案 4客户收益 4推荐配置 打包方案介绍 49 如何让业务从不可预知的灾难中恢复 当面对不可抗拒的因素所造成的灾难时 如自然灾害等 信息系统如何尽快从灾难中恢复 答案是 异地容灾 众多的异地容灾方案中那种可以让您以最低的成本实现 那种可以让您更轻松部署和管理 4目标客户的困惑 4解决方案 结合VMware的站点恢复和HP的存储容灾方案可以帮你在从容应对异地容灾难题 SiteRecoveryManager 集成于虚拟化管理环境 自动侦测灾难发生 简化操作恢复步骤 自动化恢复过程以满足恢复目标 HPStorageworksContinuousAccess 控制存储底层的数据同步 4客户收益 结合虚拟化环境灾难恢复管理大为简化 自动化过程加速了恢复在不间断业务的状况下进行灾难恢复测试部署成本降低 系统构成图 4推荐配置 效果评价图 销售机会 50 销售机会 51 销售机会 52 销售机会 53 销售机会 54 销售机会 55 销售机会 56 销售机会 57 我们的优势 58 我们的优势 我们的优势 59 我们的优势 VMwareInfrastructure 我们专注于 集中存储 集中运算 系统高可用 的产品领域 着力于专业考究的方案设计和稳定可靠的项目实施 注重技术人员的培养和项目实施经验的积累 1 专注于虚拟化项目实施 我们设计人员拥有虚拟化厂商资格认证证书 我们有虚拟化操作基本技能培训制度 确保实施操作人员经内部理论培训 并在公司真实硬件环境里练习 经考核通过方可参加项目 2 专业团队 公司借鉴现代工业生产的理念 把IT项目方案 服务 比拟为现代工业的最终产品 把产品实现的整个过程划分为以下几个阶段 通用设计 个性化设