基于双VIO的Power 虚拟化高可用解决方案

1、 基于双VIO的Power 虚拟化高可用解决方案 本文作者：张志强摘要在IT技术快速发展的今天，虚拟化技术日趋成熟，由于其在资金节省和IT效率提高上的优势日益明显，越来越多的企业也开始部署虚拟化平台。IBM的Power VM虚拟化解决方案一直占据UNIX平台的领先位置。国内外的众多企业也逐渐的将各自重要的业务转移到了Power平台中，为了保障业务的连续性和稳定性，高可用的需求就应运而生。本文则主要以实现如何在IBM Power服务器上实现LPAR的规划和部署，通过双VIO在单机Power上实现一定程度的高可用性。为了方便理解，将通过以往的项目实战与经验，把操作实施过程记录下来，供大家参考。主要

2、有以下几个主要内容。简介Power VM虚拟化架构设计Power VM虚拟化规划与实施Power VM虚拟化的配置一、简介1、背景介绍通过以往的实施经验，在大多数情况下企业IT并没有将硬件的资源充分利用，资源分配不合理。随着企业业务的不断发展，企业的IT环境也在不断进行演变。机房的服务器数量也在逐渐形成规模，数量多、型号多、利用率低、管理复杂是IT人员最头疼的事。同样企业的决策层也为IT成本不断升高、管理难和使用复杂的问题所苦恼。核心业务处于单点运行的状态下，很难保证服务的有效性。考虑到上述问题，项目采用IBM领先的虚拟化技术Power VM实现服务器虚拟化。并通过IBM提供的双VIO设计方案

3、，最大化资源的利用率，实现资源动态调整、LPAR高可用性、虚拟机动态部署迁移、全方位虚拟化及集成。从而简化 IT 基础设施，降低成本，增强服务的连续性，有效性。2、Power VM 虚拟化介绍Power VM 为 IBM Power Systems上的 AIX、IBM i 和 Linux 操作系统提供行业领先的虚拟化技术。Power VM 自身的一些领先的优势和特征，如微分区、动态逻辑分区、共享处理器池、共享存储池、实时分区迁移、Active Memory 重复数据删除等，能够针对客户端的不同需求，虚拟化处理器、内存、存储和 I/O 资源，从而可提高资产利用率、增强基础架构灵活性并降低成本。P

4、ower VM是基于Power5以上处理器的IBM System P上的可选硬件特征。有三个版本，分别是Power VM Express Edition，Power VM Standard Edition，Power VM Enterprise Edition。（1） Power VM Express EditionPower VM Express Edition只能在IBM Power520、Power550、PS700、PS701、PS702、PS703、PS704、Power710、Power720、Power730、Power740和Power750这几种服务器上购买。它们的主要功能包

5、括：最多可以创建三个分区，支持微分区虚拟化功能，支持Shared Dedicated Capacity，支持Power VM Lx86功能不支持Multiple Shared Processor Pools，Live Partition Mobility和Active Memory Sharing功能，分区创建和管理使用IVM工具。（2） Power VM Standard EditionPower VM Standard Edition可以在全部的IBM Power服务器上购买。它们的主要功能包括：对分区数量没有限制，支持微分区虚拟化功能，支持Shared Dedicated Capacit

6、y，支持Power VM Lx86功能，支持Multiple Shared Processor Pools功能。不支持Live Partition Mobility和Active Memory Sharing功能。分区创建和管理可以使用IVM或者HMC工具。（3） Power VM Enterprise EditionPower VM Enterprise Edition可以在全部的IBM Power服务器上购买。它们的主要功能包括：对分区数量没有限制，支持微分区虚拟化功能，支持Shared Dedicated Capacity，支持Power VM Lx86功能，支持Multiple Sha

7、red Processor Pools功能，Live Partition Mobility功能和Active Memory Sharing功能。分区创建和管理可以使用IVM或者HMC工具。此文章将主要介绍企业版Power VM。图片1.png图1-1 Power VM虚拟化原理图3、管理平台HMC：全名 Hardware Management Console，是一个图形界面软件，运行在经过定制的Linux之上。用户可以通过基于Web的图形用户界面GUI（graphical user interface）和命令行界面CLI（command line Interface）配置和管理Power Sy

8、stem系列服务器以及服务器上的分区。系统管理员也通过HMC对Power System 服务器上的分区进行配置和日常管理。图片2.png图1-2 HMC连接图VIO Server：谈及Power VM虚拟化技术，就不得不说VIO，全称为虚拟I/O服务器。VIO server是一个IBM的虚拟化软件，有限制的 AIX 操作系统。通过它来配置和映射虚拟资源并使用虚拟的存储 和网络适配器，其本身由HMC创建管理。 默认不允许 root 用户直接登录，登录用户名为 padmin，缺省口令无。通过 oem_setup_env 进入 VIO 的环境，可以很方便的使用我们熟悉的 AIX 命令达到大多数操作相

9、同的效果。4、硬件基础设备IBM Power7+ 740服务器：Power 740 是一款单插槽或双插槽服务器，可在灵活的4U 机架优化外形下支持多达16个POWER7+ 内核。Power 740 提供了超高的内存容量，POWER7+ 处理器超凡的性能，及Power VM工作负载优化功能。通过提高系统的利用率和性能，并同时帮助降低基础架构和能源成本，使企业能够充分发挥其系统的价值。Power 740 的最新型号增添了更高的内存容量和更高性能的 POWER7+ 处理器以及高带宽的第2代PCI-Express 插槽，可以提供更卓越的性能。IBM Hardware Management Consol

10、e with version 7：IBM硬件管理控制台（Hardware Management Console）提供了标准的用户接口来配置和管理Power System系列服务器以及服务器上的分区。系统管理员通过HMC对Power System服务器上的分区进行配置和日常管理。IBM Storwize V7000：提供了与虚拟化服务器环境配套的虚拟化存储系统，具有无与伦比的性能、可用性、先进的功能和高度可扩展的容量，这在中端磁盘系统中是前所未有的。同时支持10Gbps网络环境也是我们选择V7000的重要理由之一。强大的功能优势如下：A 整合块存储和文件存储，以便实现卓越的简易性、更高的效率和管

11、理简易性B 通过动态迁移实现近乎连续的应用程序可用性C 易于使用的数据管理采用图形化用户界面和点击式系统管理功能D 支持RAID 0、1、5、6 和 10表2-1硬件列表：硬件角色说明IBM Power 740+VM Host物理系统：Power 740IBM HMC V7Partition Manager1.物理系统：IBM system X 2.运行HMC v7版本IBM Storwize V7000Storage1.通过光纤卡连接存储 2.RAID5三、Power VM虚拟化规划在整个文章的架构设计中，我们完全采用IBM产品来实现虚拟化。从众多IBM的产品中，我们选择了如下产品进行整合实

12、施。以下架构主要是为了在VIO出现问题时，不会影响LPAR的使用和业务的正常运行。从下图可以看出，双VIO中的LV被交叉分配给不同的LPAR，并做rootvg的镜像。每个LPAR设置两块网卡分别连接不同的VIO，使其网络上保持连通在单个VIO出现故障的时候。图片3.png图2-1VIO网络架构原理图图片4.png图2-2 VIO存储架构原理图一个Power 740+预计建立两个VIO server，15个LPAR。每个VIO服务器建立15个虚拟SCSI适配器，每个LPAR两个虚拟SCSI适配器和两个虚拟网络适配器。QQ截图20171219113334.pngQQ截图20171219113417

13、.png四、Power VM虚拟化安装1、创建VIOs以下将通过HMC V7在P740+上建立第一个VIO。如下图所示，选择一台740服务器，选择 Configuration-Create Logic Partition-VIO server图片5.png图4-1 建立VIO Lpar输入Partition ID 和Partition Name，完成后点击下一步：图片6.png图4-2输入分区名称输入分区概要文件，完成后点击下一步：图片7.png图4-3输入分区配置文件在划分CPU时有Shared及Dedicated两种选项，根据项目实际情况，当需要动态调整CPU或者不需要使用整颗CPU的系统

14、，选择Shared方式。如果确定了分区使用整数颗CPU时，建议选择Dedicated方式（对于VIO Server，由于其CPU需求较少，建议使用Shared方式，不需要分配整颗以上CPU）。图片8.png图4-4选择shared模式根据需求划分CPU使用量，由于VIO不占用很多的CPU，所以期望值设为0.5，可以根据实际需求调整，完成后点击下一步：图片9.png图4-5输入VIO的CPU值VIO需要的内存量也相对较少，所以此处设置为8G，完成后点击下一步：图片10.png图4-6输入VIO内存值对于使用VIO Server配置的系统，由于预备建立双VIO，所以建议把所有IO资源平均分配给Se

15、rver端，Client端使用虚拟设备。选择部分设备添加为必需的IO资源。图片11.png图4-7分配I/O资源虚拟适配器设置，根据需要建立四个虚拟适配器，创建Adapter ID-2对应Vlan ID-1；Adapter ID-3对应Vlan ID-2；Adapter ID-4对应Vlan ID -10；Adapter ID-5对应Vlan ID -20。图片12.png图4-8输入虚拟网卡ID根据需要建立的Client分区个数建立相应数量的Virtual SCSI Adapter，每块硬盘创建一个VSCSI Adapter， 分别创建VIOSERVER SCSI adapter ID 是3

16、1、32、33分别对应vhost30、vhost31、vhost32。完成后点击下一步：图片13.png图4-9虚拟适配器启用连接监控，并点击下一步：图片14.png图4-10启用连接监控预览Profile配置信息，如果确认完成，选择Finish. VIO Server Profile 配置建立完成。效仿第一个VIO的建立方式，建立第二个VIO Server，名称为testv2。并将剩余I/O资源分配给第二个VIO。2、创建LPAR照建立VIO的方式建立LPAR，注意名称和I/O设置。对于虚拟适配器，根据需要建立两个虚拟适配器,创建Adapter ID-2对应Vlan ID-2；Adapter

17、 ID-3对应Vlan ID-1；每个Client分区建立三个Virtual SCSI Adapter，分别创建VIOSERVER SCSI Adapter ID 是31、32、33分别对应vhost30、vhost31、vhost32。3、安装VIO Server为了安装VIO Server软件，我们需要激活第一个VIO分区，并选择SMS模式启动，在HMC界面，选择Open Terminal Windows 打开终端。图片15.png图4-11激活分区配置文件图片16.png图4-12打开终端窗口进入SMS菜单，更改启动顺序，选择5。图片17.png图4-13引导窗口将插有VIO安装盘的cd

18、作为第一个启动项。图片18.png图4-14选择启动项CD进入欢迎界面，选择全新安装。图片19.png图4-15欢迎界面图片20.png图4-16安装方式选择hdisk0硬盘安装VIO Server操作系统，然后回车开始安装。图片21.png图4-17选择安装硬盘位置安装完成后，自动重启并进入操作系统。五、Power VM虚拟化配置1、配置VIO Server系统安装完成后，用户名和密码均是padmin。由于默认并非root权限，所以无法划分LV从rootvg中。键入oem_setup_env进入到aix root模式，通过mklv -y Client01_lv1 rootvg 30G ；mk

19、lv -y Client01_lv2 rootvg 30G 建立两个LV。首先通过mklv命令在VIO1的rootvg中分出30G的lv，详细命令如下：#mklv -y Client01_lv1 rootvg 30GClient01_lv1-命令执行成功# mklv -y Client02_lv2 rootvg 30GClient02_lv2-命令执行成功#exit$ mkvdev -vdev Client01_lv1 -vadapter vhost31 -dev client01rootvgclient01rootvg Available-命令执行成功$ mkvdev -vdev Clien

20、t02_lv2 -vadapter vhost37 -dev client02rootvgclient02rootvg Available-命令执行成功在VIO2中输入如下指令：# mklv -y Client02_lv1 rootvg 30GClient02_lv1-命令执行成功# mklv -y Client01_lv2 rootvg 30GClient01_lv2-命令执行成功# exit$ mkvdev -vdev Client02_lv1 -vadapter vhost30 -dev client02rootvgclient02rootvg Available-命令执行成功$ mkv

21、dev -vdev Client01_lv2 -vadapter vhost31 -dev client01rootvgclient01rootvg Available-命令执行成功mkvdev -sea ent1 -vadapter ent0 -default ent0 -defaultid1-生成SEA网卡Ent2 available-命令执行成功Smit tcpip来设计VIO ent2的IP地址为了批量和快速的部署AIX到两个LPAR中，我们可以通过NIM server进行安装。系统安装完成后，通过如下命令分别在不同的client上，将hdisk0与hdisk1进行镜像。extendv

22、g rootvg hdisk1-将hdisk1加入到rootvg中mirrorvg -S rootvg-镜像并进行后台同步0516-1804 chvg: The quorum change takes effect immediately.0516-1126 mirrorvg: rootvg successfully mirrored, user should performbosboot of system to initialize boot records. Then, user must modifybootlist to include: hdisk0 hdisk1.按照上述提示执行

23、bosboot -ad /dev/hdisk1-将启动信息写入到hdisk1中bootlist -m normal hdisk0 hdisk1-设定启动顺序bootlist -m normal -o-查看最终结果hdisk0 blv=hd5 pathid=0hdisk1 blv=hd5 pathid=0通过网卡命令将每个client上的网卡聚合，实现冗余，命令如下：Smit etherchannel-Add An EtherChannel /Link Aggregation-选择两块网卡-回车将生成新的网卡ent2，并通过smit mktcpip来设定IP地址。2、测试可用性场景一：通过HMC手动去掉client的一块网卡