VMware虚拟化方案

1、 XXXX Vsphere4.0虚拟化解决方案 一、VMwareB决方案概述 . 3 1.1 VMware效劳器整合解决方案 . 3 1.2 VMware商业连续性解决方案 . 5 1.3 VMware测试和开发解决方案 . 8 二、VMware虚拟化实施方案设计 . 10 2.1 需求分析 . 10 2.2 方案拓扑图 . 11 2.3 方案构成局部详细说明 . 12 2.3.1 软件需求 . 12 2.3.2 硬件需求 . 12 2.4 方案结构描述 . 12 2.4.1 根底架构效劳层 . 12 2.4.2 应用程序效劳层 . 14 2.4.3 虚拟应用程序层 . 19 2.4.4 VM

2、ware 异地容灾技术可选 . 20 2.5 方案带来的好处 . 23 2.5.1 大大降低 TCO . 23 2.5.2 提高运营效率 . 24 2.5.3 提高效劳水平 . 25 2.5.4 旧硬件和操作系统的投资保护 . 25 2.6 与同类产品的比拟 . 25 2.6.1 效率 . 25 2.6.2 控制 . 25 2.6.3 选择 . 26 一、VMware解决方案概述 1.1 VMware效劳器整合解决方案 随着企业的成长，IT部门必须快速地提升运算能力-以不同操作环境的新效劳器 形式而存在。因此而产生的效劳器数量激增那么需要大量的资金和人力去运作，管理和 升级。 IT部门需要:

3、提升系统维护的效率 快速部署新的系统来满足商业运行的需要 找到减少相关资产，人力和运作本钱的方法 VMWARE效劳器整合为这些挑战提供了解决方案。 虚拟构架提供前所未有的负载隔离，为所有系统运算和 I/O设计的微型资源控制。 虚拟构架完美地结合现有的管理软件并在共享存储SAN上改进投资回报率。通过把 物理系统整合到有 VMWARE虚拟构架的数据中心上去，企业体验到： 更少的硬件和维护费用 空闲系统资源的整合 提升系统的运作效率 性价比高，持续的产品环境 整合IT根底效劳器 运行IT根底应用的效劳器大多数是Intel构架的效劳器 这一类的应用通常表现为文件和打印效劳器， 活动目录， 网页效劳器，

4、 防火墙， NAT/DHCP效劳器等。 虽然大多数效劳器系统资源的利用率在 10%-15%,但是构架，平安和兼容性方 面的问题导致必须指定不同的物理平台来运行它们。 管理，安装补丁和添加平安策略将花去大量的时间。另外，效劳器的衍生组件将 导致设备，动力和散热方面的本钱上升。 因为低效劳器的利用率，低 CPU的合并和中等I/O的要求，IT根底效劳器首选作 为虚拟化和相关整合的候选者。 虚拟化使得企业能实现： 到达甚至超过每个 CPU, 4 个负载的整合比率 更廉价的硬件和运作本钱 在效劳器管理方面的重大改进，包含添加，移动，变更，预制和重置 根底应用将变得更强壮和灾难抵御能力 整合重要应用效劳器

5、 根据5个不同的企业使用效劳器软件来大幅降低本钱的实例， VMWARE出具了一 份研究报告。 使用效劳器TCO模型来分类和计算本钱，我们分析显示 VMWARE效劳器软件帮 助这些企业实现： 减少 28% 53%的硬件本钱 减少 72% 79%的运作本钱 减少 29% 64%的综合本钱 客户目标： 整合空闲效劳器和存储资源，为新工程重新部署这些资源 提升运作效率 改进效劳器的管理灵活性 通过零当机维护改善效劳等级 标准化环境和改进平安 灾难状态下，减少恢复时间 更少冗余的情况下，确保高可用性 更有效的适应动态商业的需求 高级备份策略 在技术支持和培训方面降低本钱 刀片效劳器上的VMWARE软件性

6、能优化 新的诸如 旧M刀片中心和HP ProLiant刀片P系列的刀片效劳器长期致力于满足企 业IT主管的整合需求。 刀片平台提供改进的效劳器管理性能和使运作参数最优化，例如减少预制，复杂 线缆，动力和散热等方面的开支，并节省机房空间。 带虚拟中心的VMWARE ESX效劳器部署在刀片平台上能改进刀片的使用率和刀 片效价比。除此之外，在预制新的软件效劳和维护现有的效劳时， VMWARE软件提供 更大的灵活性和响应能力。部署在刀片效劳器上的 VMWARE虚拟中心通过管理虚拟 和实体主机，让用户连续的整合负载，进而优化硬件使用率和降低本钱。 虚拟构架把可用的硬件看成普通的资源池，因此，在资源规划分

7、配阶段能确保灵 活性。在某一负载到达峰值的情况下，任务能轻松地重新分配。预制一个新的负载无 须部署一个新的刀片。除此之外，虚拟构架帮助我们降低购置新刀片底座的本钱。 有了 VMWARE您能： 灵活而恰当的控制您当前的运算能力 由于更高的系统利用率，节省超过 35%的运作本钱 使您的根底构架能实现按需动态预制，高可用性和灵活管理 1.2 VMware商业连续性解决方案 每年成百上千的全球数据中心遭遇重大的效劳中断。这些商业运行将受到用户错 误，病毒，硬件故障和自然灾害等问题的影响。当前商业连续性处于企业 IT策略的最 前沿，并且从管理层到CEO的所有人都非常重视它。 成功的商业连续性策略元素包含

8、： 应用程序可用方案 包含监控和平台冗余的预防措施 数据保护 灾难恢复策略 有效的人员方案 使用虚拟构架，IT管理员能改进商业连续性的所有方面，例如: 由于主备效劳器之间的硬件独立性，使得灾难恢复更快而花费不多 排除方案内的硬件当机，并明显的减少方案内的软件当机 管理所有虚拟机和监控宿主机的单点控制技术 为了实现捕捉和恢复，完全的把主机压缩到文件里去 简化和可重复的自动程序 基于虚拟机的集群冗余简化 为了实现高可用性，企业使用中间软件例如微软和 Veritas的集群软件，把两台服 务器绑定在一个热备环境。即使运行在效劳器上的应用程序有集群感知能力，万一主 效劳器遭遇硬件或软件错误，这样的安排仍

9、然会导致非应用程序当机。冗余能消除单 点失败。 随着IT对企业运作而言变得更加重要，高水平的效劳普遍成为企业的需求，越来 越多的应用那么被要求高度可用。然而，为了实现如上所述的高可用性集群，就像很多 效劳器运行应用一样，企业需要预备和管理两次 Cluster in a Box Cluster Across Boxes Physical to V irtua l Clustering 有了虚拟化，IT管理员能在运行重要应用的实体机和同等配置的虚拟机上创立集 群。在待机状态下，虚拟机并不消耗计算机资源，并且能以非常高的比例整合到一个 或几个实体平台上去。结果，企业无须在硬件数量或管理和安装补丁上投

10、入双倍的人 力和物力，从而实现高可用性。冗余的方式将由 2N变为N+1。 实体到虚拟的集群和实体到实体的集群一样都支持同样的集群软件。同时，节省 的本钱能为更多的负载实现高可用性并签署更多的高水平效劳协议。 无须原硬件的数据恢复 大多数企业IT部门使用常用的备份软件，例如 Tivoli Storage Manager, Legato Networker,或者Veritas NetBackup来创立数据和应用程序备份。既然备份策略能抵御 用户错误和某些情况下的软硬件故障，比拟长的恢复时间和多恢复点是能被接受的。 然而，为了获得备份所带来的好处，企业必须确保数据确实能被恢复。 业余备份，专业恢复？

11、 为了测试数据恢复，IT管理员需要为每个已备份的主机提供一台测试的失败转移 效劳器，安装操作系统，安装备份代理，尝试在测试失败转移效劳器上调整 Windows 注册表和其他系统配置。如果系统调整成功，备份效劳器和备份代理才能被用来测试 数据恢复。 预制新的效劳器和调整Windows注册表是一个漫长的手工过程并且有时并不可 能。这样，在不同的失败转移效劳器实现数据恢复是存在疑问的。 这些问题将被虚拟失败转移硬件给解决了。止匕外，操作系统安装，备份代理的安 装和Windows注册表的调整只需做一次。此后，一个完整的已配置的 VM模板将被存 储在VM模板库内。Vmware软件能确保企业： 为灾难后的

12、测试和恢复，消除硬件资源方面的障碍 防止系统和备份代理的安装，用虚拟机模板来缩短恢复周期 用标准的虚拟化硬件，使得灾难恢复更加可靠和可重复 失败转移效劳器的整合和自动化 对于关联在存储域网SAN上重要应用的部署，企业灾难恢复策略通常包含一个 灾难恢复的热站，这个站点有在主备之间的完全同步的数据复制。这种策略提供很少 的恢复点对象PRO。然而，出于恢复时间对象RTO的考虑，恢复时间非常依赖 于除了数据恢 复之外的恢复实体效劳器，操作系统，系统参数和应用程序的能力。 为了维持较少的恢复时间对象RTO,硬件和系统的同一配置需要被维护在失败 转移站点上。这样的配置无论在初始资本投入阶段还是在工程运作，

13、升级，维护和支 持阶段费用都是很昂贵的。 这种方案的两个明显缺点在于预制了太多的新效劳器以及通常没有可能为数据恢 复去调整Windows注册表和对不同的失败转移效劳器的其他系统参数进行配置 部署在整个企业内的虚拟构架能确保企业： 防止在失败转移站点上停滞不前 在主备站点上，从效劳器整合角度来减少投入本钱 使恢复过程自动化，并实现存储管理软件的集成 改进恢复过程的可靠性 1.3 VMware测试和开发解决方案 CIO们一直处于如何进一步缩短企业应用程序开发和部署周期的压力之下。 在预 算范围内，及时提供高质量的软件从来就不是件容易的事。基于现代的多层体系和操 作系统，浏览器和防火墙的多版本，任务

14、变得更加复杂了。 在软件开发过程中的一些问题包括： 对有限硬件资源的争夺 不匹配的开发和生产环境 不恰当的阶段使得部署新应用程序更具风险 分布式的开发团队之间的交流问题 迁移开发和测试环境到虚拟构架在更低的缺陷方面即刻得到明显的改进。 VMWARE软件把完整的测试平台应用程序和数据压缩到文件内。这些文件能在实 体主 机之间被轻易的存储，暂停，复原和传递。由于通过 VMWARE软件的隔离担 保，多虚拟测试平台能运行在同一个实体主机上而不互相影响。止匕外，虚拟构架有许 多为测试和开发环境而设计的特定功能，例如系统快照，系统级的调试支持等 有了 VMWARE软件，企业开发部门能： 把单一的实体平台划

15、分成一打隔离的开发环境 精确的复制多模块产品环境到虚拟机上去 在不同的团队之间共享全部的环境 在开发和测试周期内，剔除反复配置的工作 使一些以前需要手动干预的测试过程自动化 在单一的实体平台上模拟复杂的网络应用 在同一物理硬件上运行多操作系统 VMWARE虚拟软件能在单一的物理平台上无限多的运行完全隔离的系统环境。 如果你是： 一个运行两个以上分别运行不同版本 Windows 或 Linux系统的桌面主机程序员 建立跨平台分布式软件的开发者 由于构建系统软件和驱动程序需要，而导致每次程序崩溃都要重启主机的开发人员 频繁地为测试，开发，试验而更改 X86 效劳器和桌面资源的多微软系统的工程管理员

16、 在有限硬件资源配置的多系统上测试和检验产品的质量监测工程师 由于缺少硬件资源而无法精确的再生客户环境的技术支持专家 在不同的系统上运行核心级调试的程序员 需要在不同现场。检测产品的外表，质地和功能的质检工程师 单一实体平台上配置开发环境 现代企业软件应用附属于协议设计，系统环境，版本冲突和硬件依赖的各种变 化。如果所有都不是多层应用的话，大多数需要能在产品和开发下，带分布式连通和 配置的多个主机，这样必将导致大量的基于 X86平台上的开发和测试应用，例如网页 效劳器，应用效劳器或者数据库难于管理。这些经常被限定在一个固定的操作系统和 软件版本上，这样使得他们得占据一个很大的空间。 二、VMw

17、are虚拟化方案设计 2.1 需求分析 为了提高X86架构效劳器上的信息系统高可用性，保证信息系统的业务连续性，保 证后台数据的平安性，我们应用 VMware vSphere?部署全新的虚拟化架构。 VMwarevSphere?是业界首款云计算操作系统，它利用虚拟化的强大能力将数据中 心转换为显著简化的云计算根底架构，使IT组织能够利用内部和外部资源，平安和低 风险地提供新一代灵活可靠的IT效劳。VMwarevSphere?显著降低了资本和运营本钱， 在加强IT效劳交付控制的同时，还保存了在任何类型的操作系统、应用程序和硬件、 使用内部托管或外部资源之间选择的灵活性。有了为内部和外部云计算提供

18、根底的 VMware vSphere?,并使用联邦和标准来连接内部和外部云计算根底架构，各种规模的 组织都能实现云计算的全部优势。 作为成熟的虚拟化技术，VMware vSphere?对整体应用体系架构设计的改变很大， 单从虚拟架构角度来看，可以大致分为根底架构效劳层、应用程序效劳层和虚拟应用程 序层。但从管理运维的角度来看，又可以分为根底架构管理层、虚拟资源管理层和自动 化效劳管理层。 XXX用户现有28个物理效劳器，提供了企业中大局部的IT业务，但是这些效劳器 的利用率都比拟低，都保持在10%-20脸右的资源利用率。而且效劳器出现故障以后， 恢复的时间都比拟长，非常影响公司的业务。而且管理

19、这些效劳器所需要的人力本钱也 比拟的高。综合TC。本得不到很好的控制。 XXX用户原有业务拓扑图: 2.2 虚拟化方案拓扑图 VMware vSphereVMware vSphere 内部盘务系统 域控舸域控舸1 AD) DNS DHCP OA系蒙系蒙 ERP系蒙系蒙 财务系裁财务系裁 VMware VirtualCenter 及其它主要存储供给商提供的存储藏份软件紧密集成，让灾难恢复变得快捷、可靠、 经济，而且便于管理。这样，灾难恢复便不存在任何风险和后顾之忧，还可将所有重 要的系统和应用程序纳入保护之列 Site Recovery ManagerSRM演不 图表11 VMware SRM容

20、灾示意图 灾难恢复管理 利用存储供给商认证的集成功能，查找并显示受存储藏份保护的虚拟机；直接在 VirtualCenter中创立及管理恢复方案；利用定制脚本扩展恢复方案；监视远程站点的可用 性，并提示用户可能会发生的站点故障；存储、查看和导出测试结果，并在 VirtualCenter中执行故障切换；利用基于角色的访问控制方法来控制对恢复方案的访 问。 无中断测试 利用存储快照功能执行恢复测试，而不会丧失备份数据；将虚拟机连接至现有的隔 离网络，以便进行测试；自动执行恢复方案；定制针对不同测试情况的恢复方案；完成故 障切换测试之后，自动消除测试环境。 自动执行故障切换 只要按一下按钮，用户即可从

21、 VirtualCenter中执行恢复方案；利用领先的存储供给 商为其备份平台创立的适配器，自动提升备份的数据存储区，以便在恢复情况下使 用；执行用户定义的脚本，并可在恢复过程中暂停；重新配置虚拟机的 IP地址， 使其 与故障切换站点的网络配置相符；在 VirtualCenter中管理和监视恢复方案的执行情况。 2.5 方案带来的好处 2.5.1 大大降低TCO 通过效劳器整合，控制和减少物理效劳器的数量，明显提高每个物理效劳器 及其CPU勺资源利用率， 从而降低硬件本钱。 降低运营和维护本钱， 包括数据中心空间、机柜、网线，耗电量，冷气空调 和人力本钱等。 经过目前统计，2路CPU勺效劳器约

22、28台左右，根本上都是 旧M的效劳器，借鉴 DELL官方提供的功率的参考： 输入 橘彳 数据来藏 STTUVS 将薮据中心的所 有库务器的额定 功率邛加 虎鼠化之前虚损优之后 1题CFU 4巧瓦，55。瓦 2 跟 CPU 550 瓦/ 675 瓦 4 题 CFU 95。9 115。瓦 8 艘 CFU 1600 TL/19Q0K 16 颗 CFU44口口 力 52口。瓦 32CPU:9200 瓦/11Q00 瓦 数据来源于需掂公司的网站： d&H com/htrril/us/products/rack advisor t&st/i ndex.html E* 银度也的饰格 0百元人

23、民币 参考上海市20。6年电力定价表而取中间值 口，土曙 A 稳定态系数 0.67=10.33 根据美国电力转投公司照经会而来 效劳器数 量 额定功率 效劳器数 量 2 颗 CPU 28 550W 2-4 675W 因此，部署VMware虚拟化方案之前，每年的电费支出是: 虚拟化前电费支出=0.67X0.8元/度X 28X0.55千瓦X 24小时/天X 365天/ 年=7.23万/年 部署VMware虚拟化方案之后，每年的电费支出是： 虚拟化后电费支出=0.67X0.8元/度X 4X0.675千瓦X 24小时/天X 365天/ 年=1.26万/年 通过部署VMware虚拟化方案，数据中心效劳器

24、直接电力消耗每年的电费节约为： 7.23 万/年1.26万/年=5.97万/年。 数据中心冷却系统的电力消耗 一般来说，数据中心消耗的电能绝大局部全部变成了热能，因此，效劳器硬件的 额定功率根本相当于热能输出功率。止匕外，根据在惠普公司实验室做出的结果，每 1瓦 的散热需要消耗0.8瓦的电能来进行冷却。我们将此定义为负载参数L。基于以上数 据，数据中心的冷却能耗可进行如下推算： 输入 描述 默认值 数据来源 STILPWR 揩数宓中心的所有朋务 器的额定功率相加 虚拟化前虚拟化后 1颗CPU：475瓦/即瓦 2颗CPU 550瓦用75瓦 4 颗 CPU:950 瓦/1150 瓦 8, CPU：

25、 1600 田 190。瓦 数据来源干戴尔公司的网站： h也 /WVZ.g11 cqm/ht m l/us/pjrcd Ug境F跑K _19世也属勉也空上国皿 日日 每度电的协格 075元人民币 参考上海市2006年电力定价表而 取中间值 2 稳定态系数 0.67=1-0.33 .根据美国电力转换公司的经验而 来 L 冷却负载参数一冷却设 备1W的热散射所需要 的申.能 0 8 惠普实验室的经瞳值 P 气流冗余常量-冷却数 据中心需要的冗余气流 25% 数据来自于 Search DataCenter. com 网站 d 潮湿非充分常量-冗余 气流来抵消潮湿弓I起的 冷却不充分 25% 数据来自

26、于 SearchDataCenter 网外 部署VMwareg拟化方案之前，数据中心效劳器的冷却本钱为： 虚拟化前冷却电费支出=0.8X0.8元/度X 1.25 X 1.25 X 28X0.55千瓦X 0.8 X 24 小时/天X 365天/年=10.79万元/年 虚拟化后冷却电费支出=0.8X0.8元/度X 1.25 X 1.25 X 4X 0.675千瓦X 0.8 X 24 小时/天X 365天/年=2.36万元/年 虚拟化后冷却电费节约=10.79万元/年2.36万元/年=8.43万元/年 虚拟化后总体电费节约=5.97万元/年+8.43万元/年=14.4万元/年。 此项支出节约仅为直接

27、的电力资源节省， 还不包括周边设备减少带来的电力资源 节约 如：UPS交换机等设备的减少。 2.5.2 提高运营效率 加快新效劳器和应用的部署，大大降低效劳器重建和应用加载时间。 主动地提前规划资源增长，这样对客户和应用的需求响应快速，不需要象以 前那样，需要长时间的采购流程，然后进行尝试。 不需要象以前那样，硬件维护需要数天/周的变更管理准备和1 - 3小时维护 窗口，现在可以进行快速的硬件维护和升级。 所有单机的应用，在部署了虚拟化后，将不再出现单点故障，确保了应用的 7X 24小时不间断的运转。 2.5.3 提高效劳水平 帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系，使IT和业务优先级对应。

28、 将所有效劳器作为大的资源统一进行管理，并按需进行资源调配。 2.5.4 旧硬件和操作系统的投资保护 不再担忧旧系统的兼容性，维护和升级等一系列问题。 2.6 与同类产品的比拟 2.6.1 效率 vmware- McrasoffMcrasoff CiTRIX CiTRIX 孰胆鼻闻 7 64个遭4内横. . 24个谴辑内横. 1 TB RAM Y 32个遭辑内核. 入 128 GB RAM C用日蝮蟀 夕CPU硬件辅助或 研 BT虚拟化专用调度程序 T需要硬件辘助重复使用 ?霹蠹磊需宴期 X通用操作系就调度程序x %雅霸舞作系境 才内存硬件辅助 城 过餐使用I共享 V 内存硬件辅助 人无过量使

29、用 y 内存硬件辅助 人无过帚使用 8路虚拟CPU, * 255 GB 虚拗 RAM 今 位在WinOS上实现4躇 入 64G日虚拟RAM - 8路虚粮CPU, 32 GB 虚拟 RAM 舞一海加.M CPU. Z 虚擅内存 海加，虚报磁盘 戈无 女无热添加CPU“内存 W? DPMT科集毁电源管理 父无群集粮管理 文无群集缎管理 7梢简调配营理工具 V 采用精简磁盅 V 只能通过第三方存储 人世无管理工具 入供给商 7分拈式交换机 第三方虚报交换机 爻无 文无 由跚甥蝌绛由跚甥蝌绛 才以透明方式修补主机 自前修补客户操作系统 寸 热性补界致虐相机停机 令 可进行热播朴.但不 A 八自动修补客户操柞不跳 2.6.2控制 / - - CITRIXCITRIX * 对阳假设需维护的控制 7 VMwaire vMotian 力 增强了兼容性 父快速违移导致怦机 7b XanM&tian 对存储维护的控制 / VMwains Enihancsd “ Storage vMotlon 父设有同类技术 父设有同类技术 对资遮分配的控制 ? VMware DRS , 理辑赞源地 V Pro Ti河会产生停机 A 无邂辑池 寸通过第三方实现 DRS A 无差辑池 虚报机容错 d VMware Fault Tolerance X X 无