微软虚拟化基础架构概述.docx

精品文档从数据中心到桌面虚拟化 构建一个全面的，端到端的虚拟化策略概述世界各地的企业都相信：要想在一个充满活力和日益全球化的商业环境中保持竞争力，就必需具备数字化的工作风格。此工作风格需要团队进行跨企业和时区的紧密协作，其成功依赖于速度、移动性和连接性。这些趋势使IT部门的压力不断增加，IT部门不仅要通过基础架构提供丰富的连接功能，同时还要防止环境及其机密数据的入侵和中断。社会网络和通信设备的急剧膨胀，存储、访问和共享的信息量成倍增长，使得创建一致性的环境变得异常艰巨，它的安全性受到威胁，它的复杂性难以避免。虚拟化已经被寄予很大希望来解决这些难题，从而提高企业的 IT 操作效率并增强他们对变化的条件的响应能力。虚拟化最初侧重于整合数据中心内的资源，而现在已经可以跨越IT架构实现应用程序虚拟化，进而降低成本和提高灵活性。本白皮书探讨了IT 基础结构优化中应采取的角色虚拟化，并提供一组原则和最佳实践，以帮助您为您的企业构建一个全面的虚拟化策略。良好的设计和虚拟化管理策略为企业提供三方面的价值微软公司认为虚拟化是动态IT的一个关键组件，这个环境可帮助企业中的人员，预测以及响应业务挑战和机遇。动态IT是公司的战略资产，因为它能够帮助企业成长，使其具有快速和有效的反应能力，来应对不断变化的需求。这些动态IT技术，在系统中可启用动态功能，是支持企业及其员工运行的一个重要部分。基础结构优化模型，标识了一个企业的IT基础结构成熟度需要经过的四个阶段，有助于动态 IT 体系结构的进程。每个进度由一系列IT项目和过程组成；模型的价值就在于确定哪些项目适合某一特定企业。此处是基础结构优化模型的概述：作为IT基础架构的成本优化，早期的工作重点以节省成本和改进服务级别为主，随后则转移到提升商业竞争力的方面，IT将成为企业的关键战略性资产。企业可以为不同的 IT 功能完善不同阶段，例如它可能是一个基本级别标识和访问管理，或是一个标准级别的桌面、服务器和设备管理。通过完成一次分析评估，企业可以确定其代表的关键功能，并确定合适的项目推进到更成熟的阶段。虚拟化是帮助企业迈向动态服务的关键性技术之一，它能够为IT系统提供更大的灵活性以及简化变更。本白皮书探讨了虚拟化的不同层面，以及它在动态IT基础结构中的角色，还讨论了如何成功地利用这种功能强大的技术，下面是四个主要原则：1跨越IT基础架构，发展一个有凝聚力的，全面的虚拟化战略2用基于策略的工具，整合虚拟和物理计算机的管理，进而减少系统复杂性3利用高级的安全性、持续性和恢复技术将业务可用性最大化4推动必要的区域性更改，为有效地管理虚拟环境提供资源深入了解这些原则的之前，让我们看虚拟化的基础概念。什么是虚拟化?IT环境中的虚拟化实际上是将计算资源相互隔离。通过分隔逻辑分区中的不同层面，您可以获得更大的灵活性，并简化变更管理，从而不再需要为了协同工作，而配置每个元素。了解虚拟化的一个很好的方法是关注计算机虚拟化。计算机虚拟化就是将操作系统和应用程序打包在一起以形成一个虚拟机，然后在运行主操作系统或Hypervisor（一个瘦软件层，提供硬件的基本接口）的物理服务器上运行。最需要了解的重要思想是此虚拟机（操作系统和应用程序）并不依赖于物理服务器操作系统。这使得单个物理服务器可运行多个虚拟机，同时提供分离和安全防护，每个虚拟机都像在自己的硬件上运行一样。当你意识到大多数的工作负荷只占用了硬件总容量的一小部分时，计算机虚拟化的基本原理就很清楚了。通过在进程和内存消耗方面匹配及互补工作负荷，企业IT可以降低支持业务操作所需的物理服务器的数量。典型的服务器使用率约为15%，即服务器容量的85%都未使用。只需将此使用率提高到60%，就意味着需要的空间、硬件以及支持和冷却服务器场的电力消耗会减少四分之三。这通常称为服务器整合。除了计算机虚拟化，虚拟化的概念还可用于企业存储、网络、应用程序和桌面计算机。这些方案都为 IT 企业带来了收益，但重要的是，IT经理们理解了他们所面对的独特环境，从而发展出一个全面的虚拟化战略。作为一个完整的工具集，而非只是一种方法，虚拟化构想用来减少物理服务器；那么一个整体的考虑，将有助于最大化从这项技术中所产生的收益。下面是虚拟化不同情况的使用摘要：虚拟化的优点如果虚拟化经过妥善的管理，那么基于它构建的基础结构就会具有较低的开销，更高的服务级别和更高版本灵活性。具体来说，这些收益来自：l 服务器整合 通过将多个工作负荷合并到单个硬件平台上，既维护“一个应用程序/一台服务器”，又可降低物理服务器的扩充。这样您用较少的硬件就可以完全支持业务的运行，从而降低了设备损耗、服务器运行和冷却的电力消耗，并减少服务器场所需空间。l 正常运行时间最大化 通过划分工作负荷，您可以防止一个应用程序影响另一个的性能或导致系统崩溃。甚至不稳定的老旧应用程序也可以在安全的、独立环境中运行。l 可靠的灾难恢复 虚拟化策略使您可以维护一个即时故障恢复计划，这就在破坏性事件过程中提供了整个业务的连续性。使用正确的工具，您可以启用服务器、桌面和应用程序的自动备份、复制和快速移动。l 应用程序兼容性测试减少 通过将应用程序虚拟化并按需将它们传送到桌面，几乎可以消除应用程序之间的冲突。这极大地减少了部署前需要进行的回归测试，还可防止大多数兼容性问题的发生。l 支持旧的LOB应用程序 终端服务和桌面虚拟化可以使在旧操作系统平台上编写的应用程序，能够在没有软件代码修订的当前操作系统中得到支持。l 有效的服务器维护在物理服务器之间，在尽量不影响到他们运行的前提下，灵活地转移工作负荷，使计划的服务器维护工作无需中断服务即可完成。l 简化设置 可以加速工作负荷资源的添加并从硬件获取进程中分离出来。如果特定的业务流程需要其他功能以满足业务需求（比如说一个 Web 商务引擎），此功能的添加被简化并可立即进行。在高级虚拟化环境中，自身即可提供工作负荷要求，从而导致了动态资源分配。l 复杂性降低 当您使用与物理资产管理相同的工具管理您的虚拟基础架构时，您可以降低系统复杂性并简化对整个基础架构所做的更改。“我们看到Virtual Server 2005为我们的客户显著节省成本”Dennis Luciani, 高级产品经理，托管解决方案，TELUS案例研究：TELUS-通过服务器整合减少系统开销客户大小： 2500 雇员公司信息： TELUS 是加拿大的最大的通信公司，超过12.00 7 亿美元的年收入，4.8万网络访问和 3.6 万无线订阅服务器。商业需求：该公司希望降低为其客户承载网站的成本，以通过他们的托管解决方案增加灵活性。解决方案：TELUS 使用 Microsoft Virtual Server 2005 来合并客户硬件服务器和增加管理员工作效率。收益： 部署服务器快 10 倍 如果重新启动服务器提高20%的速度 降低30%客户成本 降低50%排错时间 保护对虚拟服务器的访问硬件：HP DL 380 服务器软件和服务：Microsoft Virtual Server 2005Microsoft Windows Server 2003 Enterprise Edition如何使用虚拟化整个企业应用虚拟化，自然应该遵循成熟的机制。 尽管每个方案都提供了具体和引人注目的优点，如果企业按合理定义的顺序采用这些方法，那是最好不过了。不同的情况下，这个顺序可能有所不同，但下面的指南将指导您如何在企业中最好地利用虚拟化。测试和开发环境一般开始进行各种类型虚拟化的地方，就是在测试和开发环境中。IT经理可以预先构建操作系统、应用程序、安全性以及管理环境，从而以更为简化和有效的方式，将它们投入到生产环境中，进而提供更大的灵活性，并迅速确定潜在的冲突。虚拟化提供多种机制，通过不同的方案快速模拟不同的环境和试验，而无需重要的硬件和物理资源扩展。极有特点的是，在这种情况下的虚拟化不仅是一个计划，IT人员还可以从中进行技术试验以及学习如何管理虚拟机和应用程序。服务器基础架构将大量分散的、没有得到充分利用的物理服务器工作负荷，整合到独立的、聚合的、数量较少的物理服务器上，是这项技术最常见的应用，它在解决成本方面可以得到立竿见影的效果。服务器整合是一个持续的过程，它更多的是一个过程而非最终状态。在早期，IT组织可以而且应该将注意力集中在非关键性业务的生产工作负荷上，通过学习如何在其基础架构内有效地管理虚拟和物理服务器，获得较少的利益。随着流程变得更成熟，专业技术更高，策略更具前瞻性，包括用于整合的关键性业务应用程序。这时，灾难恢复和业务持续性的优点，变得比简单的节约成本更为重要。最终，IT组织可以通过合理的服务器基础架构，熟练的管理关键性和策略性的工作负荷，进而可以使用虚拟化来动态地分配资源，以提高灵活性和级别，从而提高企业的战略意义。这样，IT组织通过使用正确的工具和基于策略的业务流程，很容易就提供了一个支持业务需求的IT基础架构，同时还能有效的控制成本。“虚拟服务器使我们可极大的扩充测试环境，而无须购买额外的硬件，因为我们可以在一台服务器上加载大量的虚拟机”。Joseph Paradi，高级设计师，Accenture 技术案例研究：Accenture-加速从测试到生产环境部署公司信息：Accenture 是一个全球管理咨询技术服务和外包公司，拥有 48 个国家（地区）的133,000 名员工，2005年财政收入超过155亿美元。 业务需求：Accenture 项目小组需要一个新的测试环境，其中有四个应用程序服务器和五种客户端环境，这包括 Red Hat Linux 和 Windows 操作系统的各种版本。解决方案：构建了 Microsoft Virtual Server 的虚拟计算机，提前一周满足团队需求计划。Microsoft Operations Manager 和虚拟机在实验室中起了重要作用。收益： 减少总体拥有成本 加速环境安装程序 简化系统管理 改进 IT 响应 启用更可靠的测试软件和服务：Microsoft Operations Manager (MOM) 2005Microsoft Virtual Server 2005Microsoft Windows Server 2003Microsoft Windows Storage Server 2003桌面基础架构应用程序与维护最新的应用程序和安全修补程序一样，管理大量台式机镜像会提高IT成本，显著消耗IT资源。通过将应用程序层与桌面镜像中的操作系统分离，IT组织可以消除大部分复杂性管理任务。在部署主要的应用程序或操作系统更新之前，通常需要进行重要的应用到应用的回归测试。在一个应用程序被虚拟化并且根据需要传递到桌面的环境后，应用程序之间的冲突几乎都被消除，因为应用程序的执行是不影响桌面操作系统或其他应用程序的。此外，应用程序维护和安全修补程序部署被简化，因为只需要在源头进行维护，而不需要在数百个或数千个单独的桌面上进行。这不仅降低了桌面维护所需要的工作量，还确保了及时全面地修复任何安全漏洞。对应用程序与操作系统兼容性问题，可以使用桌面虚拟化和应用虚拟化的组合，以便在当前桌面的旧操作系统中运行应用程序。桌面基础架构展示层在某些情况下，很重要的是需要将数据都驻留在一个中央位置，而不是分布在一个星型网络的台式 PC 上。这可能是出于保密性要求、监管要求或最终用户的移动性需要。此时，经过虚拟化的表示层，会将数据存储和处理放置于一个中央位置，而桌面只是简单的用于用户界面展示。存储和网络资源虚拟化企业存储和网络提供了另一种途径，以整合资源获得更大灵活性。管理虚拟环境中的存储和网络资源，简化了资源分配、设置以及维护，同时明显降低IT 经理们日常工作的系统复杂性。 “ SoftGrid 带给我们巨大的收益，包括简化和加速部署应用程序、真正的漫游体验以及方便的更换台式计算机。 对于我们来说它是一个神奇的解决方案 ”Mike Criss 基础结构工程师 瑞典医疗中心基础设施-业务连续性将操作系统和应用程序实例转换为数据文件，简化了它们的备份、复制和移动过程，提供了更强大的业务持续性能力，并使之能够在停电或自然灾难的情况下，得以快速恢复。案例研究：瑞典医疗中心应用程序虚拟化客户大小：7245雇员公司信息：瑞典医药中心，始建于1910年 ，是在太平洋西北中最大、最全面的非盈利性提供商之一。在西雅图，华盛顿，它具有三个医院校园和多个专用和主要诊所，以及家庭保健服务。解决方案：通过 Microsoft 桌面优化包，使用 SoftGrid 应用程序虚拟化技术软件实现和提供应用程序。收益： 将部署时间从 2-3 个月降低至 3 天 将部署PC的时间从8小时减少到几分钟在部署和支持相关的活动中节省了 $ 1000,000以上 启用真正的通用漫游 改进的许可证跟踪 将台式机影响从20个减少到3个 改进 Citrix 管理软件和服务：Microsoft SoftGrid虚拟化面临的挑战构建广泛使用的虚拟化构建基础结构将会带来许多商业优势，但如果没有正确管理工具，策略和进程，那么在虚拟化的过程中就可能会出现一些问题。所以当您规划虚拟基础结构时，请牢记下面的挑战和应对策略：挑战应对虽然服务器整合可以带来许多商业优势，但如果在环境管理不正确，就会增加 IT 基础结构的复杂性，硬件整合所节省的成本就可能被IT管理开支所抵消。企业采用虚拟化是非常重要的，虚拟化会使用一个共同的工具集，管理虚拟物理服务器。这将有助于降低复杂性，同时提供灵活地在物理和虚拟服务器资源之间迁移工作负荷。为虚拟化资源使用不同的工具，对于资源管理来说，可能导致重复的或冲突的进程，这会增加 IT 基础结构的复杂性。请确保您的管理工具提供了丰富的功能，能够处理虚拟和虚拟的资源，并可以满足混合的环境中的更多需求。确保您的安全进程和工具都适用于已创建的基础结构。虚拟机是否放置在正确的位置(DMZ，防火墙后面等等)，以及您是否正确隔离了紧急的或易受攻击的工作负荷？为您重要的工作负荷，评估它们的安全需求，将易受攻击的工作负荷与不稳定的环境隔离开来。在 DMZ 中放置需要被客户和合作伙伴的访问的工作负荷，有助于规避安全风险。虚拟机的易于创建性，可能导致虚拟机数量激增，甚至远超过物理服务器的数量增长，并且超过管理工具的能力。围绕虚拟机的创建，建立明确的边界策略，并将这些策略融入到可靠的管理工具集中去。 “没有受到良好管理的虚拟化比不使用虚拟化更危险” Thomas Bittman, Gartner 研究如何通过虚拟化策略获得更多收益最佳实践执行在整个IT基础架构中，发展一个有凝聚力的，全面的虚拟化战略。 用端到端的结构设计您的虚拟化策略，从而最大限度地减少系统复杂性和获得最大的收益 为正在进行的优化创建一个持续的整合架构 使用单一目标的服务器简化管理并提供最佳的隔离、 降低冲突和资源使用使用基于策略的工具，整合拟和物理计算机管理，从而降低系统复杂性 在共同的控制台中管理虚拟服务器基础结构，以降低系统复杂性 利用现有的服务器管理知识，确保该工具用于管理虚拟资源，这样不会造成知识方面的差距 使用基于策略的高级工具，实现自动变更管理利用高级的安全性、连续性和恢复机会，最大化业务可用性 维护快照以提供更强大的还原功能，并提供用于备份的鉴定分析工具 通过多个服务器来分散风险，避免硬件故障的时候，中断关键型工作负荷 从高漏洞工作负荷和基础操作系统中，找出高风险的工作负荷促使必要的意识改变，以便在虚拟环境中有效的管理资源 制订资源规划和创建虚拟机，以防止不受控制的扩张 争取使用共同的管理流程和工具 识别虚拟环境中的所有资源数据文件；获得企业用于数据管理的最佳实践和技能 制定一个框架，以及理解不同合作组织间的资源共享 我们从哪里开始回到 Microsoft 的基础结构优化模型，您的企业适合于哪个区域取决于您企业的IT成熟度，以及IT组织对于虚拟化技术和工具的熟悉程度。对于大多数情况下，我们建议使用下面的六个步骤，来评估和开发一个全面的虚拟化策略：从基本型到标准型基础结构主要优点：增强操作效率和降低成本1. 首先进行测试和开发环境：先于应用程序的部署，IT专业人员可以创建一个镜像的虚拟化实例，在将其放到生产环境之前确保互用性。这还可使人们熟悉工具和虚拟机的管理问题。Windows 虚拟服务器提供了在开发实验室建立虚拟化环境的基础。2. 查看服务器合并选项：分析您的服务器基础架构和应用程序工作负荷来标识未利用的物理资源。配置应用程序安全性需求以及峰/谷使用率特性来识别互补的工作负荷，然后规划出一个适当的合并策略。使用高级规划工具，如Microsoft Virtual Machine Manager，IT管理工具套装中System Center的一部分，提供了一个全面的工具集来管理虚拟机和物理服务器，并减少总体系统复杂性。3. 通过应用程序虚拟化减少应用程序兼容性问题：如果应用程序兼容性回归测试占用资源太多，请考虑采用应用程序虚拟化策略，根据需求为桌面用户提供应用程序，并在中心位置进行管理。Microsoft SoftGrid 虚拟化应用程序为每个用户、每个应用程序实现，而无需更改基础源代码。结果生成了一个转换环境，几乎消除了所有潜在的应用程序冲突。从标准型到合理型基础结构主要优点：增强服务级别和业务连续性4. 集成管理工具： 一个没有适当管理工具的虚拟化基础架构，比完全没有虚拟化耗费更高、响应更差。部署一个可以管理常见环境中的物理和虚拟资源的完整工具集，以维持复杂性最小化并简化操作。一个常见的管理环境可以减少所需的培训，确保统一的策略应用程序以及简化维护工作。Microsoft System Center 为管理虚拟和物理系统组件提供了一个完整的工具集。5. 实现备份和灾难恢复项目：虚拟化的基础架构可以通过自动备份和复制简化可靠的业务持续性功能的开发，提供一个故障防护环境，用于传输关键应用程序和LOB操作。在灾难事件发生时，故障转移计划可以通过将工作负荷更快速地移动到可用服务器，以防止服务中断。Microsoft System Center Data Protection Manager 可在第一时间获得数据的更改，并定期同步保护数据和用户的工作效率。从合理型到动态型基础结构主要优点：驱动器企业灵活性6. 实现动态设置和自我管理系统：在全面利用虚拟化技术的基础上构建的一个成熟的基础架构，可以实现高度自动化，并促进快速增长以满足动态业务环境的需要。资源供应正成为现实。使用Microsoft的高级工具集，用于创建、管理和保护您的虚拟化基础架构，您的IT人员可从常规的、低增殖任务中解放出来，并集中于新功能的启用，以使您的企业更成功、更具竞争力。7. 虚拟化选项的上下文复核您的桌面策略：通过用户级别和特定的安全性或顺应性问题标识适当的桌面配置。在很多情况下，含有丰富客户端 (完整 PC) 和瘦客户端（支持终端服务) 的混合环境即可。规划环境并选择正确的管理工具，将帮助有效地管理多样性并提供更大的灵活性和机敏性。Microsoft产品如何帮助我虚拟化我的 IT基础架构?Microsoft 提供了一个全面的、端到端的工具集，用于创建、设置、管理和保护您的虚拟和物理基础架构。使用熟悉的接口和共同的管理控制台，一个基于Microsoft 技术构建的环境将提供承诺的成本、服务级别和灵活性优势，同时减少因不同的解决方案产生的系统复杂性。您的IT企业可以在整个企业内利用虚拟化的强大功能，提高效率和操作的有效性。采用正确的管理工具来管理物理和虚拟基础结构，对你来说是至关重要的。 Microsoft System Center通过统一的、熟悉的界面，提供了一套全面、集成的工具来管理物理服务器、虚拟服务器、存储和网络资产、桌面和应用程序。微软虚拟化技术的关键Microsoft 提供了一套完整的技术，一个集成的、端到端虚拟化的基础结构。使用熟悉的接口和共同的管理控制台，一个基于微软技术构建的虚拟化环境简化了基础结构管理，并提供了强大的功能。Microsoft Virtual Server 2005 R2 提供了虚拟操作系统，便于整合基础结构、应用程序和分支办公室服务器工作负荷，并可以快速部署和设置 在虚拟机来宾环境中运行大多数主要 x 86 操作系统 虚拟机利用 Windows 主机操作系统，限定设备驱动程序，确保可靠和稳定的设备支持，以及广泛的设备兼容性Microsoft System Center Virtual Machine Manage 管理主机配置、虚拟机创建、库管理、智能VM位置、 监视、快速恢复、自助服务和自动化 用现有的、熟悉的物理服务器管理工具，无缝的管理虚拟服务器环境 对便携的，连接的虚拟机，提供完全脚本化的控制，使部署、正在进行的更改和配置简单自动化Microsoft SoftGrid Application Virtualization 虚拟化应用程序作为一个按需，流式服务传递它们到桌面机用户 通过分离映像应用程序层简化了桌面镜像 减少了支持终端服务所需服务器会话的数目 集中了应用程序权限和控件 启用集中修补和更新的应用程序Microsoft Virtual PC 托管旧的 LOB 应用程序 托管与不兼容桌面操作系统的应用程序Microsoft Terminal Services 虚拟化整个桌面或特定的应用程序的表现层 为应用程序和数据中心，数据的合并，同时用户本地和远程用户提供广泛的访问提供的体系结构Microsoft System CenterOperation Manager 2007l 提供全面的监视报告主机操作系统和客户端虚拟机，包括发现、状态视图、关系图视图、通知、任务和性能l 标识适合转换为基于指定的内存和 CPU 要求的虚拟机Microsoft System Center Configuration Managerl 提供可伸缩的迁移和设置管理l 管理修补程序和升级的物理主机和来宾 操作系统Microsoft System Center Data Protection Managerl 实时捕获数据更改，并在常规的同步时间间隔，以确保 Windows 数据和用户效率进行保护l 允许IT管理员和最终用户以分钟为单位，轻松地从易于访问的磁盘中恢复数据在IT基础架构中使用虚