IAAS平台VMware虚拟化技术方案5138.docx

IAAS平台VVMware虚拟拟化技术方案IAAS Pllatforrm VMwware VVirtuaalizattion Technoology Soluttion目 录第1章 IAAAS平台项目目需求概述3第2章 IAAAS平台VMWAARE虚拟化化解决方案42.1 虚拟化化单机方案42.1.1 单单机方案拓扑扑图42.1.2 单单机方案推荐荐配置52.1.3 单单机方案说明明62.1.4 单单机方案的重重要功能72.2 虚拟化化集群方案82.2.1 集集群方案拓扑扑图82.2.2 集集群方案推荐荐配置92.2.33 集群方案案说明102.2.4 集集群方案高级级功能10第3章 IAAAS平台虚拟拟化方案价值值17第1章 IAAAS平台项目需求概述随着信息化社会会的飞速发展展，企业需要要开展电子商商务、办公自自动化(OAA)。信息化化模块多样化化带来的一个个直接结果就就是大量的硬硬件设备，且且陈旧的硬件件设备上支持持的操作系统统过老，不支支持新业务所所需的操作系系统，目前公公司已经有各各类陈旧与空空闲的服务器器设备上百台台，有很多设设备已经进入入淘汰期，需需要充分的利利用这些服务务器设备降低低IAAS平台台的总拥有成成本（TCOO），提高IT投资回报报率，必需解解决好以下问问题：1、实现硬件件的整合，减减少服务器硬硬件数量，以以降低硬件管管理维护成本本，降低网络络中心运营成成本；2、充分的利利用陈旧的服服务器设备，提提高服务器资资源的利用率率；3、使陈旧的设备备上支持满足足新业务所需需操作系统和和应用，使新操作系统统和应用与老老设备之间不不存在兼容性性问题；4、关键应用的的性能必须要要得到充分的的保障，必须须能做到7××24的不间间断运行。运用虚拟化化技术满足了这些需求，不不仅可以大大大降低TCOO、提高运营营效率、提高高服务水平，而而且虚拟化软软件本身还为为您提供高可可用性和负载载均衡特性，保保证业务应用的连连续性。第2章 IAAAS平台VMwaare虚拟化化解决方案IAAS 平台台VMwarre虚拟化解解决方案分为为单机方案和和集群方案，是基于HP DL140G3、HP DL380G4、HP DL380G5、DELL 2650、DELL 2850、DELL 2950、联想万全R510G5、曙光天阔I620r-H、曙光I410r等服务器硬件、磁盘阵列存储和虚拟机软件的全方位的解决方案，该方案为用户在虚拟机上提供Windows、Linux和Solaris等多种X86操作系统平台，主要用于服务器整合、业务连续性等业务领域。2.1 虚拟化化单机方案单机方案的最大大特点是具有有极高的性价价比，但由于于单机方案存存在单点硬件件故障，故适适合部门级用用户或中小企企业非关键性性的业务使用用。2.1.1 单单机方案拓扑扑图图2-1-1 虚拟化单单机方案组件说明：Ø 物理服务器：虚虚拟服务器的的载体，在之之上运行虚拟拟机服务器；Ø 虚拟化软件(VVMM)：一一种软件，可可将服务器物物理的CPUU、内存、网网卡和硬盘等等资源抽象出出来，映射成成若干个虚拟拟的CPU、内存存、网卡和硬硬盘，构成虚虚拟机；Ø 虚拟服务器：运运行在物理服服务器上的具具有与物理服服务器相同功功能服务器；Ø 客户机系统：包包括客户端硬硬件（PC 机、笔记本本等）、操作作系统和客户户端应用应用程序序。Ø 虚拟机管理端（vCentter）：可以在台式机机、笔记本或者服服务器上安装装虚拟化客户户端程序，用用来对所有虚虚拟机和虚拟拟机物理服务务器进行集中中管理，是使使用高级功能能必须的一个个组件。2.1.2 单单机方案推荐荐配置IAAS平台虚虚拟化单机方方案推荐配置置表用途设备名称/软件件类型推荐配置/软件件版本数量备注虚拟化服务器两路服务器HP DL3880G5DELL 29950曙光天阔I6220r-H曙光I410rrA类设备1台1. 推荐的机机型支持VMMware vSpheere。2. 服务器数数量可根据需需要增加。3. A类设备备性能最好，首首推荐，其次次是B类设备备。HP DL1440G3HP DL3880G4DELL 28850DELL 26650联想万全R5110G5B类设备1台虚拟化机管理台式机/笔记本本2 CPUs/ 2.0GGHz的Intell或AMD处理器器/2GB的内存存/20GB的Disk空间间1台当管理多于1550 Hossts或1000处于于开机状态的的虚拟机时，CPU与内存都需增加。虚拟化软件VMware vSpheereEssentiials / EsseentiallsPlus1 套安装在物理机上上的软件VMware vCentterEssentiials虚拟机数据存储储服务器的本地硬硬盘根据虚拟机需要要分配空间3块3块做Raidd 5虚拟交换机服务器物理网卡卡服务器的两块百百兆或千兆物物理网卡2块一块公网VLAAN（虚拟机机端口组）使使用，一块私私网VLANN（服务控制制台端口）使使用虚拟机操作系统统虚拟机支持的OOSWindowss，Red HHat，SUSE，Solarris，CentOOS和其它虚拟服务器虚拟机名称从idc-v-740000到idc-v-749999区间虚拟机名称是标标识这台虚拟拟机在整个IIAAS平台台中的唯一标标签。管理员员以现有规则则，根据业务务名称定义这这台虚拟机的的名字。方便便管理，查找找和准确定位位。VCPU（颗）2颗也叫虚拟CPUU，我们定义义为颗数，推推荐两路服务务器每台虚拟拟机最多分给给2颗VCPPU，因为CCPU过多分分配，如果遇遇到高负载业业务将给整个个平台带来压压力。内存（GB）2GB在虚拟化中，每每分配出1GGB内存。总总的物理内存存资源就会相相应减少。存储（GB）10+N GBB采用10+N的的方式，将系系统数据（110GB）和和业务数据（110+GB）分分开保存，有有利于数据的的安全性和虚虚拟机的备份份，克隆，恢恢复等。网络虚拟机网卡2块默认给每台虚拟拟机2块网卡卡，用户自定定义内外网接接口。2.1.3 单单机方案说明明单机方案采用两两路服务器作作为虚拟化硬硬件平台，台台式机或者笔笔记本上安装装虚拟化客户户端程序对虚虚拟化服务器器进行管理，VMM软件层采用VMware vSphere 4 Essentials 或Essentiials PPlus 版版本，该软件件版本是VMMware 针对部门级级用户或中小小企业特别推推出的产品，拥拥有与VMwware vvSpherre 4 其其他版本相同同的性能和稳稳定性。在VMM层上安安装虚拟机操操作系统并部部署应用，虚虚拟机的操作作系统可以是是异构操作系系统，即Wiindowss/Linuux/Sollaris等等不同操作系系统可以共存存。在两路服务器上上安装VMwware vvSpherre 软件，然然后安装虚拟拟机，虚拟机机可以存储在在服务器的本地硬盘上，也也可以选用SSAN或NAS等外接接存储系统，虚虚拟机管理端端（vCennter）用来对所有有虚拟机和虚虚拟机物理服服务器进行集集中管理，是是使用高级功功能必须的一一个组件。该该方案具有卓卓越的性能和和稳定性，具具有一些重要要的虚拟化功功能，是一款款性价比极高高的方案。利用虚拟化单机机方案可以将将原服务器进进行整合，在在一台虚拟化化服务器中运运行原来需要要在多台物理理上应用的业业务，有效地地利用了资源源。虚拟化单机方案案给客户带来来如下好处：² 提高服务器资源源利用率；² 提高运营效率和和服务水平，应应用部署快捷捷化；² 硬件与操作系统统的兼容性得得到保障；² 增加IT系统扩扩展性，可以以按需增加虚虚拟机并动态态的增减VMM的资源；² 降低IT总拥有有成本，提高高IT投资回报报率；2.1.4 单单机方案的重要功能Ø P2V 整合技技术P2V 就是把把一台物理计计算机 (PPhysiccal Maachinee)转换为一一台虚拟计算算机 (Viirtuall Machhine)。物物理到虚拟的的转换是一个个能将现有物物理机上的操操作系统（包包括文件系统统，配置等）转转换到一个虚虚拟机的过程程，该虚拟机机系统与源物物理系统具有有相同的文件件系统。P2V 分为两两种方式：冷冷迁移和热迁迁移。热迁移移，也叫在线线迁移，是把把正在运转的的机器迁移成成一台虚拟机机，不中断机机器的运行。这这意味着可以以在源机器上上的操作系统统运行的时候候对其进行迁迁移，热迁移移功能大多数数使用了操作作系统的Voolume Snapsshot 功功能（在Wiindowss 中为Voluume Shhadow Copy Serviice）。冷冷迁移，也称称为离线迁移移，意味着是是在源机操作作系统关机时时对其进行迁迁移。在冷克克隆过程中，用用户用一个含含有P2V 工具的启动动CD 启动源源机系统，对对系统进行迁迁移。图2-1-2 虚拟化P2VV方案在实际的环境中中，虚拟化方方案使用P22V 工具给给客户带来如如下价值： ² 服务器整合：使使用 P2VV 工具，可可以将物理系系统转换为虚虚拟机，而虚虚拟机可以方方便地整合到到少量的物理理服务器上。² 备份和灾难恢复复：使用 PP2V 工具具，制作生产产系统物理机机的映像转换换为虚拟机，在在发生灾难时时可以激活这这些虚拟机以以将服务中断断降到最低。Ø 存储自动精简单机方案利用VVMwaree Thinn Provvisionning 技技术实现对存存储的自动精精简，它使虚虚拟机按需占占用存储资源源，可节省高高达50%的存储储成本。举例例来讲，如果果没有利用存存储精简技术术，管理员分分配给一个虚虚拟机1000G 的空间，尽尽管该虚拟机机可能只使用用1G 空间，但仍仍在存储上消消耗100GG 的存储空间间，利用存储储自动精简技技术后，该虚虚拟机只在存存储上消耗11G 的存储空间间，即按实际际需要的空间间消耗存储空空间。Ø 手工备份单机方案可以利利用vCennter 服服务器的克隆隆技术实现手手工备份，通通常的做法为为对A 机上正在在运行的虚拟拟机进行克隆隆，将其压缩缩并克隆到BB 机上，当当A 机上该虚虚拟机出现问问题时，管理理员可以启动动B 机备份的的虚拟机。Ø 自动备份如果采用Esssensiaals pllus，可以以使用VMwware DData RRecoveery 进行行自动备份，可可以定时的对对虚拟机的镜镜像文件进行行备份，不需需要人工干预预，而恢复操操作也非常简简单。Ø 快速部署同样利用vCeenter 服务器的克克隆与模板技技术，可以将将一个虚拟机机做成模板，然然后快速的进进行部署，在在短短的几分分钟内便可生生成同样的多多个虚拟机。Ø 自动更新功能通过一个专门的的自动更新服服务器，可以以对虚拟化软软件和虚拟机机的操作系统统进行自动升升级，而不需需要人工干预预或者不需要要过多干预。2.2 虚拟化化集群方案服务器虚拟化集集群方案不仅仅具有卓越的的性能和稳定定性，而且具具有无以伦比比的功能，为为企业级用户户提供完美的的解决方法可可满足企业级级的服务器应应用，让企业业畅享服务器器虚拟化带来来的好处。由由于在实际应应用中，虚拟拟化单机方案案会遇到很多多挑战，如：² 服务器需要升级级与维护，而而运行在该主主机上的虚拟拟机的业务是是关键的不可可停顿的业务务；² 当一个虚拟机物物理主机负载载过大会导致致该主机上所所有虚拟机停停止工作，² 一台物理主机发发生故障，该该主机上的所所有虚拟机直直接停止工作作；这些挑战需要我我们以更高级级的技术、更更高级的方案案来解决实际际问题，于是是便有了虚拟拟化集群方案案。虚拟化集集群方案在满满足单机方案案优点的同时时，还解决了了上述给用户户带来的困扰扰。2.2.1 集集群方案拓扑扑图图2-2-1 虚拟化集集群方案组件说明：Ø 物理服务器：虚虚拟服务器的的载体，在之之上运行虚拟拟化软件和虚虚拟机服务器器；Ø 虚拟化软件(VVMM)：一一种软件，可可将服务器物物理的CPUU、内存、网网卡和硬盘等等资源抽象出出来，映射成成若干个虚拟拟的CPU、内存存、网卡和硬硬盘，构成虚虚拟机；Ø 虚拟服务器：运运行在物理服服务器上的具具有与物理服服务器相同功功能服务器；Ø 虚拟机管理服务务器：可以在在台式机、笔笔记本或者服服务器上安装装虚拟化客户户端程序，用用来对所有虚虚拟机和虚拟拟机物理服务务器进行集中中管理，是使使用高级功能能必须的一个个组件；Ø 客户机系统：包包括客户端硬硬件（PC 机、笔记本本等）、操作作系统和客户户端应用应用用程序；Ø SAN或NASS存储系统：包括主机HHBA卡或网卡、光纤纤或网络交换换机、存储阵阵列；Ø 光纤或网络交换换机：连接主主机和磁盘阵阵列的转接设设备Ø 存储阵列：为虚虚拟机提供存存储空间的设设备，也是所所有物理服务务的共享存储储设备。2.2.2 集集群方案推荐荐配置IAAS平台虚虚拟化集群方方案推荐配置置表用途设备名称/软件件类型推荐配置/软件件版本数量虚拟化服务器两路服务器HP DL3880G5DELL 29950曙光天阔I6220r-H曙光I410rrA类设备2台HP DL1440G3HP DL3880G4DELL 28850DELL 26650联想万全R5110G5B类设备虚拟机管理两路服务器（如如：DELLL 28500）2 CPUs/ 2.8GHHz的Intell或AMD处理器器/4GB的内存存/20GB的Disk空间间1台网络交换机网络交换机千兆网络交换机机1台虚拟化软件VMware vSpheereStandarrd/Advvance/Enterrprisee/Enteerprisseplus1套VMware vCentterStandarrd / FFoundaation虚拟机数据存储储NAS存储磁盘盘阵列柜根据虚拟机需要要分配空间1套虚拟交换机服务器物理网卡卡服务器的两块百百兆或千兆物物理网卡，第三块扩展展网卡方便做做动态迁移和和高可用/ /动态资源调调度集群。3块虚拟机操作系统统虚拟机支持的OOSWindowss，Red HHat，SUSE，Solarris，CentOOS和其它虚拟服务器虚拟机名称从idc-v-740000到idc-v-749999区间VCPU（颗）2颗内存（GB）2GB存储（GB）10+N GBB网络虚拟机网卡2-3块2.2.3 集集群方案说明两台或者多台22 路服务器器用作虚拟机机服务器，在在裸机上安装装虚拟机软件件，然后部署署虚拟机。一一台1 路或者2 路服务器器用作虚拟机机管理服务器器，安装虚拟拟化管理软件件，对所有虚虚拟机服务器器及虚拟机进进行管理。存存储设备用来来存储虚拟机机文件，两台台虚拟机服务务器通过SAAN或NAS连接存存储，避免单机故障。2.2.4 集集群方案高级级功能1. 主机间虚虚拟机动态迁迁移主机间动态迁移移是服务器虚虚拟化中的一一项独特技术术，它使得正正在运行的整整个虚拟机能能够在瞬间从从一台服务器器移到另一台台服务器上，而而虚拟机上的的业务不间断断。虚拟机的的全部状态在在共享存储器器上的一组文文件进行封装装，虚拟机的的活动内存和和精确的执行行状态通过高高速网络迅速速传输。x86 ArchitectureVMMx86 ArchitectureVMM动态迁移虚拟机SAN、iSCSI或NASVMOSAppVMOSAppVMOSAppVMOSApp图2-2-2 动态迁移移主机间动态迁移移功能给用户户带来如下好好处：² 可以零宕机的进进行有计划的的服务器维护护和升级；² 提前迁移应用，远远离失效的服服务器硬件；² 迁移工作负载，将将服务器资源源利用率最大大化。2. 存储间虚虚拟机动态迁迁移存储间动态迁移移是可将正在在运行的整个个虚拟机能够够在瞬间从一一个存储空间间移到另一个个存储空间，而而虚拟机上的的业务不间断断，其核心工工作机制与主主机间虚拟机机动态迁移类类似。存储间虚拟机动动态迁移带来来如下好处：² 不影响虚拟机运运行的情况下下平衡存储空空间大小；² 可以零宕机的进进行有计划的的存储维护和升级。3高可用性虚拟机软件高可可用性即当一一台虚拟机服服务器发生故故障的时候，该该主机上的所所有虚拟机都都可以在集群群中其他的虚虚拟机服务器器上重新启动动。利用高可可用性这个功功能，可以将将一组服务器器主机合并为为一个具有共共享资源池的的群集，该功功能可以监控控群集中的所所有主机，实实现了经济高高效、独立于于硬件和操作作系统的应用用程序可用性性，并将停机机时间和服务务中断减至最最低，同时不不需要专门的的备用硬件和和安装附加软软件。如图所示，主机机1宕机，该该主机上的虚虚拟机VM11、VM2会会在其他主机机上重新启动动。VMMVMMVMMVM11OSAppVM2OSAppVM2OSAppVM1OSAppVM4OSAppVM3OSAppVM6OSAppVM5OSAppHA Cluster图2-2-3 高可用性性虚拟化HA 功功能给用户带带来如下好处处：² 相对于传统的双双机容错方案案，虚拟机HHA 可以最最大限度减少少因硬件故障障造成的服务务器宕机和服服务中断时间间。² 不同与一些HAA 的热备机机方式，所有有的虚拟机HHA 服务器器都在运行生生产系统，充充分利用硬件件资源。² 针对所有的虚拟拟机操作系统统和应用程序序，虚拟机HHA 提供统统一的HA 解决方案，避避免了针对不不同操作系统统或者应用而而采用不同的的HA 方案带带来的额外开开销和复杂性性。4动态资源调调度动态资源调度可可以动态分配配和平衡服务务器资源，简简单说就是，当当一台虚拟机机服务器负载载过大的时候候，该服务器器上的虚拟机机可以迁移到到其他虚拟机机服务器上，而而虚拟机上的的业务不间断断，从而保证证负载过大的的服务器不会会宕机。当主主机被添加到到群集或从群群集中删除时时，或者单个个虚拟机的负负载增加或减减少时，动态态资源调度会会提供自动初初始虚拟机放放置并做出自自动资源重定定位和优化的的决定。如下图所示，当当主机1上的虚拟机机VM1、VM2负载过过大，动态资资源调度功能能检测到主机机2和主机3负载不大，便便会将VM11、VM2 分别别迁移到主机机2和主机3上。负载均衡VMMVMMVMMVM1OSAppVM2OSAppVM1OSAppVM4OSAppVM2OSAppVM5OSAppVM6OSAppVM3OSApp图2-2-4 动态负载载均衡虚拟机动态资源源调度功能给给用户带来如如下好处：² 使IT 资源和和业务优先级级对应，优化化资源以保证证最有价值的的应用使用更更多的资源；² 动态提高系统管管理效率，避避免因为一个个或几个虚拟拟机负载过大大造成虚拟机机服务器宕机机的情况；² 自动化的硬件维维护，当一个个物理虚拟机机服务器需要要维护时，负负载均衡可自自动将所有虚虚拟机迁移到到其他物理机机服务器上，可可实现服务器器维护“零”宕机。5. 虚拟机故故障容错虚拟机故障容错错是一项前沿沿技术，它通通过创建一个个与主实例保保持同步的实实时镜像实例例（称为副实实例，或者镜镜像实例），使使应用程序在在服务器出现现故障的情况况下也能够在在副实例上持持续可用，不不会出现任何何数据丢失或或中断情况，为为虚拟机提供供零宕机和零零数据丢失的的保护。图2-2-5 虚拟机故故障容错6. 分布式电电源管理分布式电源管理理技术适用于于大型企业的的虚拟化环境境中，当企业业中负载压力力较小，不需需要太多的物物理服务器的的时候，分布布式电源管理理技术便将所所有的虚拟机机动态迁移到到合适数量的的物理服务器器上，然后将将其他物理服服务器置于休休眠状态，当当企业中压力力较大时，唤唤醒处于休眠眠状态的服务务器，并将相相应的虚拟机机迁移到该服服务器主机上上。7. 自动备份份在集群方案中，可可以使用VMMware Data Recovvery 实实现虚拟机镜镜像文件的备备份，也可以以采用第三方方软件结合VVMwaree VCB 实现对虚拟拟机镜像文件件的备份，实实现虚拟机数数据文件的增增量、差异和和全备份，本本备份功能不不需要装任何何代理，方便便简单。图2-2-6 基于LAAN-Bassed的虚拟拟化备份方案案图2-2-7 基于LAN-Free的虚拟化备份份方案8. 虚拟防火火墙在集群方案中，可可提供跨虚拟拟交换机的虚虚拟防火墙功功能，通过添添加规则来允允许或阻止特特殊的端口访访问、协议和和流向，被设设计用来保护护虚拟机和分分析网络流量量。9. 虚拟系统统容灾VMware vCentter Siite Reecoverry Mannager是是实现远程容容灾的软件，在集群方案中，借助存储设备的底层拷贝，实现虚拟机的容灾方案。VMware SRM通过实现恢复流程自动化和降低管理及测试恢复计划的复杂性，加速恢复流程并确保成功执行恢复。VMware SRM省去了复杂的手动恢复步骤，能够避免灾难恢复带来的风险，减少计划内和计划外停机以提高业务连续性，通过灾难恢复保护您的所有重要系统和应用程序。实际应用中，如如果不购买SSRM软件，可可以实现手工工的恢复，也也可以达到容容灾的效果。图2-2-8 虚拟系统统容灾方案10. 应用级级别HA方案案根据多年的技术术积累，不断断的丰富和完完善了虚拟化化集群方案，将将传统的HAA技术融入虚虚拟机HA方案中，从从应用级别保保证关键应用用业务永不间间断，即当一一个虚拟机上上的业务因为为软件应用问问题或者硬件件问题而间断断服务，该业业务服务在集集群中其他虚虚拟机上重新新启动。Wiindowss平台有MSCCS、Autosstar，在在Linuxx平台有Autosstart for LLinux等等方案。图2-2-9 虚拟机应用HHA方案应用级别的HAA给用户带来来如下好处：² 在硬件故障的情情况下，保证证应用业务服服务不间断；² 在虚拟机操作系系统发生故障障的情况下，保保证应用业务务服务不间断断；² 在一台虚拟机应应用系统发生生故障的情况况下，保证应应用业务服务务不间断。第3章 IAAAS平台虚拟拟化方案价值值采用VMwarre虚拟化方方案，充分利利用了公司库库存的陈旧设设备，提高了了公司设备资资源的利用率率，比传统服服务器方案节节省约80%的TCO，更具具扩展性和管管理性，效率率更高，更加加灵活，为IIAAS平台提供了基基础架构，为为公司节省了IT成本。引入VMware虚拟拟化技术实现现了绿色、环环保、高效的的信息中心。方案创造价值 第 25 页 共 25 页