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Copyright2011TCloudComputingInc 虚拟化与云计算 1 天云趋势 天华科技 目录 虚拟化与云计算的概述 虚拟化技术的介绍 云计算技术的介绍 虚拟化与云计算概述 一 何为虚拟化 云计算是什么 它起源于我们将互联网视为云的时候 我们不关心消息去往何处 云为我们屏蔽了复杂性 KevinMarks Google 融合的云是对服务器 应用 数据 基础设施的复杂性和异构平台的简化抽象 Amazon sCEOJeffBezos 虚拟化与云计算概述 一 云计算的发展路线 虚拟化与云计算概 关键技术 一 关键技术需求 高可用 On Demand 提供与计费 面向服务 易伸缩 虚拟化 易管理 灵活性 安全性 虚拟化与云计算概述 一 虚拟化技术 在线资源扩展 虚拟机 ESX物理主机 虚拟机 ESX物理主机 虚拟机 ESX物理主机 虚拟机 ESX物理主机 IPSAN EqualLogic自动路径虚拟化 平滑数据迁移 虚拟化与云计算概述 一 虚拟化技术 自动负载均衡 虚拟机 ESX物理主机 虚拟机 ESX物理主机 虚拟机 ESX物理主机 IPSAN 虚拟化与云计算概述 一 虚拟化技术 高可用性 虚拟机 ESX物理主机 虚拟机 ESX物理主机 虚拟机 ESX物理主机 IPSAN 虚拟化与云计算概述 一 虚拟化技术 工作量和能源消耗管理 资源池 当天的工作高峰期 80 利用率 非工作时间 整体应用需求降低 达到低需求利用率界点 服务器进入维护状态 资源池 当天的工作结束 40 利用率 节省电能和冷却损耗直到应用需求恢复正常 当工作量恢复正常时 空置的服务器将自动加入服务器电源启动来满足需求 资源池 当天的工作开始 60 利用率 1 7 虚拟化与云计算概述 一 虚拟化技术 业务不间断维护 戴尔PE6850s上的CitrixXenServer服务器 CitrixXenCenter一对多虚拟机管理 ITAssistant 一对多服务器管理 Dell EMCSAN 为启用VMotion而进行的SAN配置 XenServer服务器 XenServer服务器 XenServer服务器 XenServer服务器 XenServer服务器 VM4 VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM3 VM2 VM1 虚拟化与云计算概述 一 虚拟化与云计算的差异虚拟化是云计算的关键技术之一 实现云计算必须使用虚拟化技术 实现资源的动态弹性分配 任何一个云计算管理平台 都是构建在虚拟化管理平台的基础之上的 虚拟化资源使用需要管理员进行管理和分配 云计算是用用户自助管理和使用 云计算完全解除了的软件和硬件耦合度 所有基础设施资源均虚拟化后通过资源池进行配额衡量 与硬件无关 虚拟化虽然实现了资源池化 但资源的分配仍旧需要与硬件存在一定程度上的关联 目录 虚拟化技术的介绍 虚拟化与云计算的概述 云计算技术的介绍 虚拟化技术介绍 二 虚拟化技术覆盖多种基础设施 主要技术包括 服务器虚拟化 产品代表 vmwarevSphere CitrixXenserver MicrosoftHyper V 开源的Xen RedhatKVM 桌面虚拟化 产品代表 VmwareView CitrixXendesktop MicrosoftVDA 应用虚拟化 代表产品 CitrixXenApp MicrosoftRemoteApp 存储虚拟化网络虚拟化 VPN 针对虚拟化技术的安全 监控 备份 容灾技术 vShieldEndpoint vFoglight vRanger VmwareSRM 虚拟化技术介绍 二 服务器虚拟化 虚拟化前 虚拟化后 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 二 服务器虚拟化 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 虚拟化技术介绍 二 服务器虚拟化 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 虚拟化技术介绍 二 服务器虚拟化 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 硬件投资减少50 虚拟化技术介绍 二 服务器虚拟化 降低能耗和空调 空间 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 角色 应用程序 操作系统 集中式管理 桌面交付 革新桌面 虚拟化技术介绍 二 二 桌面虚拟化 虚拟化技术介绍 二 桌面虚拟化 第一种模式是服务器端虚拟出多台虚拟机 每个虚拟机有不同的桌面运行环境 通过自有的ICA协议把虚拟机的桌面图像传送给用户设备 任何设备 用户配置文件 应用 桌面操作系统 无盘PC N个Xen虚拟机 远程桌面 ICA 1个桌面对1个虚拟机 新 LAN中的桌面软件流 虚拟化技术介绍 应用虚拟化 二 应用虚拟化 虚拟化技术介绍 一 存储虚拟化技术 通过对存储 子 系统或存储服务的内部功能进行抽象 隐藏或隔离 使存储或数据的管理与应用 服务器 网络资源的管理分离 从而实现应用和网络的独立管理存储虚拟化可以在系统的多个层面实现 比如建立类似于HSM 分级存储管理 的系统 目录 云计算技术的介绍 虚拟化与云计算的概述 虚拟化技术的介绍 什么是云计算 Wikipedia上的定义Cloudcomputingisthedeliveryofcomputingasaserviceratherthanaproduct wherebysharedresources softwareelectricitygrid over andinformationareprovidedtocomputersandotherdevicesasautility liketheanetwork typicallytheInternet 将云计算比喻为从单台发电机供电模式转向电厂集中供电的模式 云计算就是提供各种计算机硬件 软件和网络服务的 公用电厂 它意味着计算能力也可以作为一种公用服务进行流通 将像水 电和煤气一样 随时随地随需取用和服务 费用低廉 可靠性高 最大的不同在于 它是通过网络进行传输的 云计算的定义 超大规模 高扩展性 高可靠性 高可伸缩性 按需服务 可计量服务 云计算的特点 极其廉价 公有云的特点 云计算服务提供商 企业 架起桥梁 云计算的部署模型 硬件资源 计算 存储 网络 虚拟化 Virtualization 基础架构即服务 IaaS 平台即服务 PaaS 软件即服务 SaaS 系统 网络管理员 应用开发人员 最终用户 云计算服务层次 目标使用者 公有云 私有云 操作系统 HostOS 云计算的不同层次 打个简单的比喻 每个层次的价值 云计算服务 基础设施服务 InfrastructureasaService IaaS 平台环境服务 PlatformasaService PaaS 应用软件服务 SoftwareasaService SaaS 存储服务 网络服务 开发与运行环境 计算服务 各类开放服务能力 办公应用 信息化应用 通讯应用 互联网应用 数据库 收益 低成本 大规模 高效率提供IT基础设施 统一平台架构 开放平台能力 引入外部开发创新力量 形成生态系统 终端用户可以增强业务性能 降低业务提供成本 降低终端要求 基于网络以服务的形式提供计算 存储等资源能力 基于互联网以服务的形式提供平台运行环境 运行库 基于互联网以服务的形式提供软件应用 云计算产品的生态系统 基础硬件层 虚拟化软件 存储软件 Swift 网络软件 虚拟化和基础软件层 Glance 基础架构及服务层 应用层 商用软件 开源软件 虚拟桌面 海量数据处理 虚拟化 是指服务器虚拟化 存储虚拟化 网络虚拟化等 实际上 对于一个云计算平台来说 各种计算资源都应该处于虚拟化状态 自动化部署虚拟化通过降低CAPEX成为数据中心转化的催化剂 面对由此带来的技术和管理复杂性 自动化管理被导入以进一步优化OPEX和业务敏捷性 自动化管理 AutomatedProvisioning 是云计算的重要特征之一 定义了自助式服务请求 准实时部署 动态和细化的扩展能力 整合资源是建设云计算平台的第一步 整合工作并不仅仅是硬件层面的整合 如服务器整合 而是涉及到IT基础架构的各个方面 整合包括物理整合和逻辑整合两类 后者大多通过虚拟化技术来实现 应用部署在实现云计算平台的建设后在完成云计算平台的建设后 应考虑建立应用模版 将业务应用逐步部署到云计算平台上 复杂多应用环境 云平台的最终目标是为了满足复杂多业务平台的弹性 现状问题 为云而云 关注于虚拟化建设 没有清晰的自动化部署路线图 虚拟化蔓延 造成更多的运维开销 IDC云计算发展路线图及国内云计算现状 天云趋势的企业级云平台Elaster 应国内用户要求 天云趋势于2011年初推出企业级云管理平台Elaster 确保软件的可靠性 安全性和易维护性 黑龙江移动 上海浦软 上海电信 空军某厂 华北电力 捷讯卡斯特 移动南方基地 北京首信 山东电信 天维信通 未来国际 中华电信 电讯盈科 被政府 运营商和行业用户广泛使用 20 大规模的实际业务环境部署 云成平台 从虚拟化到IT服务自动化 基础硬件层 虚拟化软件 存储软件 Swift 网络软件 虚拟化和基础软件层 业务逻辑 镜像和模板 Glance 运行支撑层 服务管理层 网络服务 计费 服务目录 可用性服务 备份 调度配置 展现层 运营门户 API接口 自服务门户 管理员 用户 云成平台 整体解决方案 云资源交付系统 专用云安全模块 云资源管理平台 资源管理 存储服务 网络服务 镜像管理 安全管理 模板管理 配置管理 账号管理 API 产品定价 账户管理 目录管理 CRM 订单监视 账务管理 统计报表 计费管理 云统一监控平台 云资源管理平台 从虚拟化到IT服务自动化 基础硬件层 虚拟化软件 存储软件 Swift 网络软件 虚拟化和基础软件层 业务逻辑 镜像和模板 Glance 运行支撑层 服务管理层 网络服务 计费 服务目录 可用性服务 备份 调度配置 展现层 运营门户 API接口 自服务门户 管理员 用户 云成平台 云统一监控平台 硬件层到应用层的全面监控 云资源管理平台 传统IT网管 云统一监控平台 38 在虚拟机上启用代理可以进一步保护虚拟机 提升了性能和扩展性如果移除了安全代理 虚拟安全防护会生效虚拟机在云环境下迁移 专用云安全模块 代理和虚拟安全设备 虚拟安全防护 和虚拟环境直接集成 为虚拟环境所打造的安全软件 每台物理服务器只需安装一次提升硬件服务器使用率相同硬件能提高虚拟机密度提高30 服务器使用率简化管理以主机为单位的保护管理一次性安装 部署自动继承的保护虚拟镜像即装即防即便裸机也能立即保护 专用云安全模块 解决虚拟化所碰到的挑战 解决方案 无代理安全具备虚拟环境感知能力 基于虚拟器整体资源所分发的安全任务有效避免资源争夺 解决方案 基于虚拟器部署的安全虚拟机实时使用最新威胁特征库 解决方案 与虚拟化平台所集成的虚拟环境感知安全解决方案 解决方案 与云管理平台ElasterStack集成 自动侦测安全层级不足的虚拟器 基于专用云安全模块的云安全解决方案 解决方案 云管理平台ElasterStack集成提供多种方式 用户组 vlan 虚拟防火墙等来解决多用户安全问题 云资源交付系统 运营和计费 账户管理 定价计费 监控和报表 ElasterPortal 目录套餐管理 云管理 开通虚拟主机服务流程 购物车 6 自动部署虚拟主机开通交付 5 查看审批流程 云平台系统功能 虚拟化功能 大小调整高可用性快照回滚支持WindowsVM支持LinuxVM命名和分组生成密码安全组高可靠性手工热迁移状态监控资源释放回收远程控制 网络功能 VLAN隔离安全组隔离专用客户网段虚拟路由器集成防火墙集成负载均衡IP地址管理多客户网段支持VPNDHCPDNS代理NAT端口转换ElasterShield模块 存储功能 持久化存储弹性块存储自动硬盘快照云存储访问存储监控访问权限控制自动快照手动快照兼容各种存储设备 模板管理 主模板库用户模板上传用户光盘镜像上传创建空虚拟机虚拟机模板私有模板公有模板 管理功能 分级管理虚拟机动态迁移存储动态迁移使用量统计用户界面直接浏览器访问虚拟机各种常见Hypervisor支持物理机管理支持多数据中心管理专用监控工具自助交付Portal系统 云平台系统典型网络拓扑 大规模数据中心部署 VMOpsPod VMOpsPod VMOpsPod ElasterStackPod ElasterStack资源域 ElasterStack资源域 ElasterStack资源域 将以前需要大量人工的任务自动化 降低运营成本 提供用户自服务能力 使IT不再成为瓶颈 使用标准工作流程来降低复杂性 确保应用和服务部署的一致性 支持跨多数据中心的集中和分级管理 满足集约化建设的需要 满足节能减排和资源弹性供给的需要 自服务功能 管理自动化 工作流程标准化 集中管理 智能虚拟化调度 资金层面 运营层面 提供资源分配的透明度以及上层计费系统的支持 使用量统计 满足不同层次的需求 私有云 公有云 企业数据中心 资源独享自有资产安全性高企业内网 资源共享弹性扩充按需付费通过internet接入 企业数据中心 私有云 IT外包 私有云托管 混合云 第三方运营 企业 数据中心第三方托管 多租户 资源独享第三方建设和运营