服务器虚拟化方案.ppt
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1、服务器虚拟化方案V1.02009年12月3日苏州工业园区川流信息科技有限公司1目录传统数据中心架构新一代数据中心架构虚拟技术介绍服务器虚拟化优点VMware服务器虚拟化实现方法打包方案介绍我们的优势2大话服务器虚拟化类比理解比理解餐饮业经营管理服务器管理临街单独门面火锅店传统服务器管理模型电力,空调,排烟,水,冷柜CPU,内存,磁盘老妈火锅行业标准X86架构厨房各种设备操作系统厨师应用程序装修风格,座位布局,汤锅用户界面原料原始数据菜肴最终报表端菜的服务员网络3大话服务器虚拟化4类比理解比理解餐饮业经营管理服务器管理美食城服务器虚拟化模型美食城里一家火锅店VM虚拟机整体无损伤搬家公司P2V(c
2、onvert)美食城管理处Vcenter中央空调送风管,大效率配电盘虚拟层标准厨房故障时,厨师转移到另外一间继续炒菜HA美食城公共冷库存储4传统数据中心架构满足高峰足高峰应用用100单位计算资源满足高峰足高峰应用用100单位计算资源满足高峰足高峰应用用100单位计算资源一共需要一共需要300单位位服服务器配置器配置选型型5传统数据中心架构无法控制的成本增加无法控制的成本增加ExchangeOperating SystemVPNOperating SystemFile/PrintOperating SystemCRMOperating System硬件投资成本大资源利用率低服务器功耗大新应用上线
3、时间长业务连续性差6传统数据中心架构服务器的百分比服务器的百分比主时间高峰时间20%40%60%80%0%0-10%20-30%40-50%60-70%80-90%CPU 利用率利用率当前服务器利用率很低当前服务器利用率很低而且技术进步会使它继续降低而且技术进步会使它继续降低时钟速度不断增加超线程双核心系统/四核心系统为未使用的计算资源买单为未使用的计算资源买单x86服务器采购量服务器采购量/年年需要管理的服务器数量不断增长需要管理的服务器数量不断增长服务器部署:服务器部署:20%杂项杂项 30%安全:安全:10%支持:支持:20%备份和监视:备份和监视:15%在低价值的任务上花费了太多的时间
4、,例如采购和调配在低价值的任务上花费了太多的时间,例如采购和调配数据中心管理效率低数据中心管理效率低系统管理员如何使用他们的时间系统管理员如何使用他们的时间低价值任务硬件采购:硬件采购:5%除了硬件的成本,除了硬件的成本,服务器对空间的不服务器对空间的不断侵占还带来了管断侵占还带来了管理成本的增长理成本的增长20002002200420062008费用(以十亿美元为单位)费用(以十亿美元为单位)管理和管制成本服务器费用501001500200管理成本占管理成本占TCO的大部分的大部分100%X86服服务器器应用用现状状7虚拟化技术介绍服服务器虚器虚拟技技术虚拟化前虚拟化后VMware 服务器虚
5、拟化将硬件、操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像每个操作系统只有一个应用程序负载每台机器上有多个负载软件相对于硬件独立未更改过的应用未更改过的应用未更改过的未更改过的OS虚拟硬件虚拟硬件AppOperating System8虚拟化技术介绍服服务器虚器虚拟技技术由来由来9虚拟化技术介绍x86服服务器虚器虚拟技技术发展及展及应用推力用推力10新一代数据中心架构服服务器整合器整合满足各足各应用用错位高峰叠加位高峰叠加值100单位计算资源100单位计算资源一共需要一共需要200单位位错位叠加后对资源的消耗11新一代数据中心架构资源
6、池化,共享源池化,共享Operating SystemExchangeOperating System虚虚拟化化层Operating SystemVPNOperating System虚虚拟化化层Operating SystemFile/PrintOperating System虚虚拟化化层Operating SystemCRMOperating System虚虚拟化化层虚虚拟层连接部件池连接部件池CPU池池内存池内存池存储池存储池传统数据中心视图传统数据中心视图虚拟架构视图虚拟架构视图12新一代数据中心架构资源池化,共享源池化,共享虚拟架构虚拟架构连接部件池接部件池CPU池池内存池内存池存存
7、储池池13服务器虚拟化优点整合提高硬件使用率整合提高硬件使用率虚拟化之前虚拟化之后虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器,虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器,安全可靠地达到很高的硬件利用率安全可靠地达到很高的硬件利用率14服务器虚拟化优点快速快速统一部署服一部署服务器器整合前整合后310天的硬件采购2040小时,为一台服务器安装操作系统和应用程序硬件上架安装安装操作系统及补丁配置安全策略,域和用户权限配置网络(IP,DNS)配置存储(DAS,SAN,NAS)安装必要的系统管理代理,备份代理和其它的必要的系统软件安装配置应用软件测试应用安排宕机时间,数据迁移1530分钟,用模
8、板和自动部署向导或拷贝虚拟机,启动即可把虚拟机拷贝然后重新启动工具已经安装应用已经安装,配置部署挑部署挑战:依赖硬件可用性易发生人为错误标准化困难审核困难需要数天,甚至数周15服务器虚拟化优点降低降低TCO(降低服(降低服务器投器投资成本)成本)将不同应用负载虚拟化使得用户可以大大减少服务器的数量典型的平均整合比率在8:1到15:1应用服务器台数成本A系统1¥40000B系统1¥40000C系统1¥40000D系统1¥40000E系统1¥40000其它5¥200000总计10¥400,000应用服务器台数成本A系统5¥200,000B系统C系统D系统E系统其它总计5¥200,000整合前整合后
9、硬件投硬件投资减少减少50%16服务器虚拟化优点节能降耗(降低服能降耗(降低服务器服器服务器器电源开源开销)应用服务器台数功耗A系统10.6kW/hB系统10.6kW/hC系统10.6kW/hD系统10.6kW/hE系统10.6kW/h其它53kW/h一年总计1052560kW应用服务器台数成本A系统53kW/hB系统C系统D系统E系统其它总计526280kW整合前整合后电力消耗是按照服务器平稳运行状态下进行计算的。但是还有其它节省:变压设备、不间断电源(UPS)、电源线、风扇、空调、加湿器、照明等等。以2U服务器为单位计算。电量消耗减少量消耗减少50%17服务器虚拟化优点节能降耗(制冷系能降
10、耗(制冷系统)制冷系统需要按照空气流动要求进行配置计算中的交流电消耗被完全转化为热量。因此,1千瓦电力消耗=1千瓦热量的产生。从耗电量计算如下:在采用VMware之前所消耗的电量=6千瓦在采用VMware之后所消耗的电量=3千瓦其它重要假设冷却设备每处理1瓦的热量自身需要消耗0.8瓦电力(HP实验室的经验值)通常需要25%冗余空气流动能力额外增加25%冷却系统开销,如维持湿度等服务器整合前:十台服务器以及网络、存储设备需要在机房中配置4匹空调服务器整合后:五台服务器以及网络、存储设备只需要在机房中配置2匹空调每年机房可减少空调耗电量:2*0.735kW*24*365=12877.2kW18服务
11、器虚拟化优点提高了系提高了系统的可用性的可用性物理主机被虚拟化后,计算资源均被池化。当资源池里一个节点发生故障时,运行在其上的虚拟机将自动迁移到健康的物理主机上。19VMware服务器虚拟化实现方法GSXServer1.0ESXServer1.0Workstation1.0VMware公司创立19992000199820012002200320042005ESXServer2.0VirtualSMPVirtualCenter1.0VMotion80%ofFortune100用户数突破一百万Workstation5.0VMTNServerConsolidationServiceVMwarePla
12、yerACE1.02006VMwareServerVirtualApplianceChallengeVI3.02007VMwareIPOEMC收购VMware公司介公司介绍20VMware服务器虚拟化实现方法集中管理企业级虚拟机虚拟机动态迁移虚拟机磁盘文件动态迁移新一代虚拟管理平台整合备份存储虚拟化资源和电源管理ESXiVMFSVirtual SMPESXi 4.0VMotionStorage VMotion High AvailabilityDRS DPMVC AgentEssentialsStandardEnterpriseConsolidated BackupUpdate Manager
13、VMFSVirtual SMPESXi 4.0 OR ESX 4.0VC AgentConsolidated BackupUpdate ManagerHigh AvailabilityVC AgentConsolidated BackupUpdate Manager高可用软件补丁管理 一个一个License支持支持1个物理个物理CPU(双核、四核(双核、四核CPU算一个物理算一个物理CPU)除了除了ESXi 之外,其它之外,其它产品包装都需要品包装都需要购买SnS VirtualCenter软件需要件需要额外外购买(一个虚(一个虚拟计算中心通常算中心通常购买一套一套VC即可)即可)VMFSVi
14、rtual SMPESXi 4.0 OR ESX 4.0VMFSVirtual SMPESXi 4.0 OR ESX 4.0Fault ToleranceVMotionStorage VMotion DRS DPMEnterprise+High AvailabilityVC AgentConsolidated BackupUpdate ManagerVMFSVirtual SMPESXi 4.0 OR ESX 4.0Fault Tolerance分布式交分布式交换机机主机文件主机文件大规模管理Vmware产品家族品家族21VMware虚虚拟架构架构/解决方案解决方案 分区分区/入入门级虚虚拟化
15、化虚虚拟化最早化最早应用者用者主流有限主流有限应用用(开开发和和测试)投入生投入生产系系统企企业标准化准化Workstation1.0ESXGSX1.01998-20011998-20012002-20052002-200520062006VirtualCenterVMwareInfrastructure3VirtualCenterVirtualSMPVMotionESXServerHADRSVirtualSMPVMotionESX1.0ConsolidatedBackupVmware产品推品推进22VMware服务器虚拟化实现方法VI虚虚拟计算中心的物理拓扑算中心的物理拓扑结构构FC存储阵列
16、存储阵列iSCSI存储阵列存储阵列NAS存储阵列存储阵列VirtualCenter管理服务器管理服务器VIClient图形终端图形终端FC交换机交换机Fabric IP网络网络ESX/ESXiVMVMVMVMVM服务器群服务器群1服务器群服务器群2服务器群服务器群3Web浏览器浏览器备份服务器23VMware服务器虚拟化实现方法方案配置方案配置ITEMDESCRIPTION QTYU/PRICE()TOTAL()项目目 产品品资料描述料描述数量数量单价价合合计1DELL PowerEdge R710 Server229600592002DELL/EMC AX4-5 FC Storage1840
17、00840003Qlogic 2462 Dual Channel 4GB Optical Fiber Channel Host Bus Adapter,PCIe1700070004DELL VMware vSphere 4 Standard for 1 processor(Max 6 cores per processor)43670146805DELL Gold Support/Subscription for VMware vSphere Standard for 1 processor for 1 year4172068806DELL VMware vCenter Server 4 Fo
18、undation for vSphere up to 3 hosts1690069007DELL Gold Support/Subscription for vCenter Server 3 Foundation for vSphere for 1 year1343034308DELL vRangerPro 1 CPU Additive Flexible License w/1 yr support45500220009Implementation Of The Project(Include one year standart service)1200002000010 1 Year Act
19、ive value-added services17000700024VMware服务器虚拟化实现方法虚虚拟化如何化如何实现虚拟化前虚拟化后服务器虚拟化将硬件、操作系统和应用程序一同装入一个可迁移的虚拟机档案文件中软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像每个操作系统只有一个应用程序负载每台机器上有多个负载软件相对于硬件独立未更改过的应用未更改过的应用未更改过的未更改过的OS虚拟硬件虚拟硬件25VMware服务器虚拟化实现方法VMware内核内核-VMkernel虚拟机群集文件系统设备驱动程序存储协议栈虚拟网卡和交换机网络协议栈虚拟多处理器SMPVMMVMMVMMVMMPhysica
20、lHardware服务控制台服务控制台 Service Consolehostd管理代理Agents和接口其它外设I/O周期性负载均衡器资源管理在创建虚拟机的时候,选择设备以及内存的容量VMkernel将虚拟机设备映射到主机上的物理设备虚拟机独立于主机系统和硬件设备虚虚拟机机-VM26VMware服务器虚拟化实现方法支持企支持企业级的的负载单个虚拟机最大可支持64GBRAM,最多4个虚拟CPU支持最强大的物理服务器(32个逻辑CPU和256GBRAM)每台ESXServer最多可以支持到128个虚拟机同时运行在虚拟机中已经可以运行资源消耗巨大的企业级应用,如数据库、在虚拟机中已经可以运行资源消
21、耗巨大的企业级应用,如数据库、CRM、ERP应用应用27VMware服务器虚拟化实现方法VMware Infrastructure的管理的管理Server FarmESX ServerESX ServerESX ServerESX ServerESX ServerESX ServerVMware InfrastructureESX Server网络网络存储系统存储系统VirtualCenterVCAgentVCAgentVCAgentVCAgentVCAgentVCAgentVCAgent虚拟机虚拟机28VMware服务器虚拟化实现方法VirtualCenter -关关键功能功能7编程接口编程
22、接口虚拟机和服务器虚拟机和服务器管理管理1 虚拟机部署虚拟机部署2 虚拟机迁移虚拟机迁移3资源管理资源管理4系统监控系统监控5安全和访问控制安全和访问控制6集中统一管理集中统一管理29VMware服务器虚拟化实现方法VirtualCenter组成部分成部分VMwareUpdateManagerServerVMwareLicenseServerVMwareConverterServerWebAccess被管理的主机(ESXServers)活动目录AD域VIClientWebCenterVIWebAccessVirtualCenterServerVirtualCenter数据库VMware软件补丁
23、数据库30VMware服务器虚拟化实现方法所有功能和操作所有功能和操作单点管理点管理 VMware Infrastructure虚虚拟中心中心VirtualCenter:集中的单点管理所有的VMware服务器和虚拟机完整的资源映射和拓扑图,实现拖放控制企业基础架构通过你的服务器环境部署、启动和迁移虚拟机监控系统利用率和性能自动通知和email报警通过强壮的访问控制确保环境安全,可以和活动目录软件开发包支持和第三方的管理工具集成31VMware服务器虚拟化实现方法资源池的概念及源池的概念及优势VMware Infrastructure集合不同的硬件资源形成统一的逻辑资源池集合不同的硬件资源形成统
24、一的逻辑资源池客户影响客户影响服务器故障意味着可用资源的减少而不是应用的故障每个业务部门使用专用(虚拟)的架构;IT部门仍然集中控制着所有的硬件资源可以将虚拟机和资源的管理授权给业务部门作为一个整体来管理整个SOA应用层服务器服务器,存储设备存储设备,网络网络业务部门业务部门部门部门A部门部门 B聚合资源聚合资源资源池资源池 2CPU 36GHz,Mem 58GB优先级:高优先级:高资源池资源池 3CPU 12GHz,Mem 22GB优先级:低优先级:低CPU 48 GHz,Mem 80GB32VMware服务器虚拟化实现方法主机主机Hosts、群集、群集Clusters和和资源池源池Reso
25、urce PoolsVMware Infrastructure8 x 4 x 2 x 4GHz=256 GHz8 x 32=256 GB RAM 4 x 2 x 4GHz=32 GHz32 GB RAM ClusterHostVMVMVM会计部门资源池会计部门资源池 RP4GHz16GBRAMVM财务部资源池财务部资源池 RP工资处理虚拟机工资处理虚拟机8GHz32GBRAMVM其它虚拟机其它虚拟机x86Server4GHz16GBRAMx86Server4GHz16GBRAMx86Server4GHz16GBRAM虚拟世界物理世界12GHz48GBRAMCluster4 GHz16 GB R
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