和谐应用虚拟化技术

和谐应用，资源无界InspurGroup浪潮集团技术支持处叶锦璐目录虚拟化技术简介浪潮虚拟化解决方案浪潮虚拟化测试报告交流答疑全球最过剩的资源是计算资源，计算机利用率严重不足，全球计算资源的平均利用率仅为9％。—计算机调查研究目前的IT设备应用现状《报告》显示，通过政府网站发布公告、新闻、政策等信息比例超过60%的网站，仅占全部政府网站的44.5%，发布比例低于20%的网站占全部政府网站的21.7%，政府网站的利用率不足50％。—国务院信息化工作办公室尽管我们需要越来越多数量及功能强大的计算机，可是我们却不得不承认，现有的计算机资源利用率是非常低的。且不说机器在晚上基本上是闲置，就是工作的时间里，我们的计算机的资源利用率也是非常低的

2023/1/1349-9-1原则990%的服务器90%的时间CPU占用率低于10%91“Enterprisesthatdonotleveragevirtualization

willpayupto40percentmore

inacquisitioncostsby2008,and

roughly20percentmore

inadministrativecosts…”Quotesfrom:TheFutureofServerVirtualization,T.Bittman,Gartner*ResearchNote,July2003.Performance“Virtualizationtechnologieswillincreasetheabilitytoeffectivelyconsolidatetolargerservers.…Virtualizationtechnologieswillalsomakedistributedsmallserverseasiertomanage,re-provisionanduseefficiently.”Cost“截止2008年，不能充分利用虚拟化技术的企业将会多支付40%的采购成本和20%左右的管理成本。”——《服务器虚拟化的未来》，Gartner

有一种技术！2023/1/13VirtualizationTechnology&SWsoftVirtuozzo61000余台专业服务器高成本高复杂性地灵活性低服务水平OSApp1App2App3useruserusersuper

userApp4useruser管理成本软件成本硬件成本IDC成本单一主机每应用或用户组单独部署单独管理极低的利用率<10%单任务，单用户多任务，单用户多任务，多用户每个服务器单一环境低效率的IT基础架构

架构变迁vs.虚拟化2023/1/13虚拟化技术简介传统架构硬件层虚拟软件层

虚拟硬件操作系统应用程序

虚拟硬件操作系统应用程序

虚拟硬件操作系统应用程序虚拟化架构将一台服务器当做N台服务器来使用硬件层应用程序操作系统2023/1/13业界对虚拟化的定义“虚拟化是表示计算机资源的逻辑组（或子集）的过程，这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。”——Wikipedia虚拟化是资源的逻辑表示，它不受物理限制的约束。虚拟化技术概览Container1Container2Container3GuestOSGuestOSGuestOSVM1VM2VM3虚拟硬件虚拟硬件虚拟硬件VirtualMachineMonitorHypervisororStandardHostOSHardwareStandardHostOSHardware操作系统虚拟化层HypervisorOSVirtualization硬件虚拟化(Hypervisors)虚拟硬件访问创建多个虚拟硬件实例宿主操作系统及每个Guest必须为完整操作系统ParallelsServer,VMwareESX,MicrosoftHyper-V操作系统虚拟化(Containers)虚拟操作系统访问创建多个虚拟操作系统实例物理服务器拥有单个、标准的OS内核ParallelsVirtuozzoContainers,

SunSolarisContainers,OpenVZ虚拟化的主要应用分区在一个物理机上运行多个OS更充分利用服务器资源支持高可用——分区之间可以组建集群（负载均衡、双机容错）封装将虚拟机封装成与硬件配置无关的文件随时对虚拟机进行快照通过简单的文件拷贝对虚拟机进行迁徙隔离从硬件层面隔离系统故障和安全威胁在虚拟机之间动态的分配CPU、内存等系统资源保证服务可用2022/12/31虚拟化：简简单高效的的IT管理模型（（一）降低成本管理成本、、硬件成本本、软件、、基础设施施建设成本本、电力成成本。整合硬件设设备摆脱复杂混混乱的硬件件、电源、、机位、网网络、存储储、IT管理员等。。改进IT管理架构兼兼容性动态资源分分配，每个个应用程序序可动态分分配所需的的资源；设备虚拟化化管理，更更好的评估估系统容量量。2022/12/31虚拟化：简简单高效的的IT管理模型（（二）改善可靠性性降低维护和和补丁造成成的宕机时时间；在软件、硬硬件故障时时候快速备备份恢复系系统；轻松部署HA高可靠靠性服务器器集群。自动化管理理更加轻松松减少开通、、配置、补补丁、恢复复的维护时时间，增强强安全性、、隔离性；可允许自动动管理维护护更加人性性化。2022/12/31大趋势：IT架构整合与与虚拟化智能化的信信息网络的的构建，加加速了即将将到来的虚虚拟化趋势势，而后者者将成为提提升国家和和企业机构构竞争力的的关键。虚拟化代表表着这样一一个巨大趋趋势，就是把物物理资源转转变为逻辑辑上可以管管理的资源源，从而打打破了物理理结构之间间的壁垒，，将IT资源的利用用率达到最最大化。在社会和经经济的所有有领域，虚虚拟技术都都在改变着着我们开展展日常活动动的方式。。虚拟化的几几种架构VMwareSWsoft硬件操作系统虚拟化层宿主操作系统HostOS虚拟环境#1虚拟环境#2虚拟环境#3虚拟化的几几种架构XenVirtualServer浪潮方案提提供浪潮与上述述厂商均结结成良好的的共识上述厂商产产品均在浪浪潮服务器器存储平台台进行验证证测试浪潮可以根根据用户需需求，提供供业界先进进、稳定可可靠的虚拟拟化解决方方案浪潮将为用用户虚拟化化应用提供供专业的测测试平台以以及优良的的服务目录虚拟化技术术简介浪潮虚拟化化解决方案案浪潮虚拟化化测试报告告交流答疑2007IntelIDF大会浪浪潮发布全球第一个个基于4核虚拟化技技术应用方方案浪潮领跑四四核服务器器虚拟化应应用标准2007年4月17日，，在在北北京京揭揭幕幕的的IDF大会会上上，，全球球首首个个四核核服服务务器器虚拟拟化化基基准准测测试试报报告告由浪潮潮和和英英特特尔尔联合合发发布布。。在大大会会的的首首个个主主题题演演讲讲中中，，英英特特尔尔全全球球CTO贾斯斯汀汀与与浪浪潮潮集集团团高高级级副副总总裁裁王王恩恩东东共共同同阐阐释释了了四四核核与与虚虚拟拟化化技技术术为为服服务务器器发发展展带带来来的的全全新新动动力力，，并并共共同同发发布布了了全全球球首首个个四四核核服服务务器器虚虚拟拟化化测测试试基基准准报报告告。。报报告告显显示示，，基于于英英特特尔尔四四核核处处理理器器和和虚虚拟拟化化技技术术的的浪浪潮潮服服务务器器在在CPU占用用率率降降低低超超过过40％的的前前提提下下，，性性能能较较双双核核服服务务器器跃跃升升了了91％，，而功功耗耗基基本本保保持持同同双双核核服服务务器器相相同同。。IntelVT硬件件辅辅助助虚虚拟拟化化可可显显著著提提高高软软件件虚虚拟拟化化解解决决方方案案的的效效率率、、稳稳定定性性和和能能力力。。IntelVT硬件件辅辅助助虚虚拟拟化化可可以以更更好好地地支支持持VMwareESXServer和Xen这样样的的虚虚拟拟机机软软件件硬件件参参数数虚虚拟拟化化：：IntelVTIntelVT旨在在通通过过在在一一个个新新的的环环路路层层—根层层中运运行行VMM来消消除除虚虚拟拟化化漏漏洞洞，，从从而而保保持持传传统统的的环环路路结结构构浪潮潮高高可可用用虚虚拟拟化化解解决决方方案案可以以将将一一组组硬硬件件资资源源重重新新组组织织为为逻逻辑辑的的计计算算能能力力资资源源池池（（ResourcePool）,进而而实实现现动动态态均均衡衡分分配配这这些些计计算算资资源源。。动态态迁迁移移虚虚拟拟机机到到另另一一台台物物理理服服务务器器。。为虚虚拟拟机机增增加加资资源源可可以以通通过过迁迁移移虚虚拟拟机机到到其其他他具具有有更更多多资资源源的的服服务务器器上上，，或或者者通通过过将将其其他他虚虚拟拟机机迁迁移移到到别别的的物物理理服服务务器器上上““省省””出出更更多多的的资资源源等等两两种种方方法法来来实实现现。。该该操操作作对对于于最最终终用用户户是是完完全全透透明明的的。。方案案特特色色－－分分布布式式资资源源动动态态调调度度虚拟拟化化HA可以以最最大大程程度度上上减减少少因因硬硬件件故故障障造造成成的的服服务务器器宕宕机机和和服服务务中中断断时时间间。。所有有的的虚拟拟化化HA服务务器器都都在在运运行行生生产产系系统统，，充充分分利利用用现现有有硬硬件件资资源源对繁繁多多的的操操作作系系统统和和应应用用程程序序，，浪浪潮潮提提供供统一一的的HA解决决方方案案对于于业业务务连连续续性性，，应应该该从从IDC的各各个个方方面面分分析析方案案特特色色－－业业务务连连续续性性方案案采采用用的的支支持持虚虚拟拟机机文文件件系系统统，，通通过过支支持持SAN/iSCSI/NFS等存存储储协协议议，，可可以以允允许许不不同同的的虚虚拟拟机机访访问问同同一一虚虚拟拟机机磁磁盘盘文文件件。。方案案特特色色－－虚虚拟拟机机共共享享存存储储配置置一一台台独独立立的的Windows2003服务务器器来来做做为为管管理理服服务务器器管理理服务务器器为为IT环境境提提供供了了集集中中化化管管理理、、操操作作自自动动化化、、资资源源优优化化和和高高可可用用性性。。方案案特特色色－－集集中中管管理理2022/12/31浪潮潮虚虚拟拟化化产产品品特特点点在操操作作系系统统系系统统层层面面之之上上完完全全的的隔隔离离，，节节点点不不受受病病毒毒干干扰扰基于于Linux/Windows2003的成成熟熟内内核核，，稳稳定定可可靠靠支持持从从物物理理环环境境迁迁移移到到虚虚拟拟环环境境，，““零零””down机的的迁迁移移支持持在在不不停停止止虚虚拟拟环环境境的的前前提提下下更更改改资资源源分分配配，，灵灵活活高高效效独有的读共享享写拷贝方式式使得部署与与备份更加简简单迅速支持安全系统统配置单台服务器只只需要唯一的的一个操作系系统授权多种管理工具具，配置简单单便捷，易管管理2022/12/31浪潮ParallelsVirtuozzo硬件节点（（物理服务器器）操作系统虚拟拟化核心层VirtuozzoKernel单一宿主操作作系统虚拟

环境1用户应用

程序系统

应用虚拟

环境2用户应用

程序系统

应用虚拟

环境4用户应用

程序系统

应用虚拟

环境3用户应用

程序系统

应用虚拟

环境5用户应用

程序系统

应用Virtuozzo是一个基于操操作系统虚拟拟化技术的轻轻量级插件，，它可以将安安装在物理服服务器上的一一个操作系统统实例，划分分成多个相互互独立隔离的的容器。每个个容器，又被被称为虚拟环环境（VirtualEnvironment），即VE。操作系统虚拟拟化技术的特特点：单一操作系统统实例（只启启动唯一的Kernel）不虚拟任何额额外的Hardware、GuestOS每个虚拟环境境是一个容器器用户的程序运运行于物理节节点上，但包包含在自己的的容器中VE2022/12/31基于操作系统统虚拟化技术术操作系统虚拟拟化技术可在单一物理理服务器上创创建多个相互互隔离的分区区（即VE），每个VE作为独立容器器包含各自专专有的软件、、硬件资源。。所有VE使用一个唯一一的操作系统统实例。智能分区：单单一服务器上上可创建数百百个VE，充分利用服服务器的各种种资源全面隔离：VE互相独立隔离离，应用、性性能、故障没没有相互影响响动态资源分配配：可调节VE享有的CPU、内存、磁盘盘、I/O等资源最小/最大值动态迁移：VE在不同物理服服务器可进行行迁移，独有有宕宕机迁移移技术，业务务中断时间为为零集中管理：通通过单一节点点批量管理到到数百台物理理服务器，可可进行重启操操作、软件分分发等OSVirtualizationOS物理服务器#1物理服务器#2OSVirtualizationOSVirtualEnvironment#1rootApplicationVirtualEnvironment#2userApplicationVirtualEnvironment#3rootApplicationVirtualEnvironment#5rootAppVirtualEnvironment#4userApplicationVirtualEnvironment#1rootApplicationVirtualEnvironment#1rootApplicationVirtualEnvironment#6rootAppVirtualEnvironment#7rootApplicationOSOSApplicationAppApp2App2UpdateProvisionApp2App22022/12/31什么是VE？VE（VirtualPrivateServer，虚拟专用服服务器）享有如下独立立的资源：进程、用户、、文件软件、硬件资资源管理员访问权权限（可安装装编译程序））IP地址、端口号号过滤器（防火火墙）和路由由规则系统库文件不不同的补丁级级别（单内核核虚拟多Linux发行版）2022/12/31模板技术与文文件系统VZFS（VirtuozzoFileSystem）是基于模版版链接技术的的读共享、写写拷贝方式的的文件系统。。VZFS为了节约磁盘盘、内存空间间，提高运行行效率而设计计，采用了模版技术。每个OS的典型文件被被制作成为模模版存放在硬硬件节点的特特定目录下。。当多个VE运行时，通过过链接方式共享读取取模版文件。。即所谓“读共享”。2022/12/31Copy-on-WriteVZFS还采用Copy-on-Write方式配合模版版技术的。当其中一个VE对某文件做了了修改，和原原文件产生了了差异，其他他VE无法继续共享享的时候，VZFS会将这个文件件复制到一个个特殊的路径径下，成为这这个VE专有文件。而而原文件则保保持原状，继继续被其他的的VE共享读取。即即所谓“写拷贝”。2022/12/31Virtuozzo:KSALLayer&VZFSVZFS文件系系统通通过模模版技技术工工作KSAL(KernelServiceAbstractionLayer)核心服服务抽抽象层层提供供存取取转换换VE间通过过读共共享、、写拷拷贝的的方式式访问问文件件VEVZFSKSALVEVZFSKSALVEVZFSKSALOSTemplate&ApplicationTemplateHostOSRedhatFedoraCore4（OSTemplate）Apache（ApplicationTemplate）多个VE间

共享OS模版多个VE间

共享应用程序模版2022/12/31VE#1VE#1ZeroDownTimeMigration物理服服务器器#1物理服服务器器#2VEPrivateDataMemoryVE#1FullStateDumpFullStateDumpVE#1MemoryVEPrivateData检查点方式迁移（适合小型VE）Rsync1:仅在硬盘执行冻结VE#1启动:服务器#1的VE将所有数据保存在硬盘(包括所有内存内容)Rsync2:修改文件+状态还原VE到“冻结”状态在服务器#2启动VE删除服务器#1上的VE2022/12/31硬件节节点VirtualizationOSVZMCVZCCServiceVEuserrootuserApp1App2VirtualPrivateServer#101userrootuserApp1App2VirtualPrivateServer#102userrootuserApp1App2VirtualPrivateServer#103userrootuserApp1App2VZPP基于应应用程程序控控制台台的VZMC提供多多机跨跨平台台的管管理能能力（（C/S架构））基于WEB的VZCC提供了了对本本机上上的VE的管理理能力力（（B/S架构））基于底底层操操作系系统的的命令令行界界面提提供了了强大大的扩扩充与与整合合能力力（（字符符）或完整的的虚拟拟环境境基于WEB界面的的管理理单个个VE的VZPP面板（（B/S架构））VZPP提供如如下功功能：：备份VE恢复VE重新启启动修改系系统管管理员员密码码文件管管理器器管理进进程、、服务务查看流流量、、日志志单VE管理基于XML-RPC的API接口由由VZagent提供（（API接口））<packet><data>…..API#>vzctl

….CLI系统管管理——VZMC/VZCC/VZPP目录虚拟化化技术术简介介浪潮虚虚拟化化解决决方案案浪潮虚虚拟化化测试试报告告交流答答疑浪潮测测试方方案NF280D(5320*1/8G/8408ESASRaid卡/SAS73*6/R5)NF280D+Win2k3x32+sisoft性能测测试在创建建运行行0、2、4个虚拟拟机情情况下下，系系统资资源利利用率率情况况对比比物理机机、虚虚拟机机综合合性能能对比比（sisoftware软件测测试））是否开开启VT，虚拟拟机性性能