1-陈剑辉-探讨最大投资回报率的虚拟化设计方法

•探讨最大投资回报率的虚拟化设计方法•陈剑辉,资深系统架构师•IBM系统与科技事业部面向服务的架构自动化管理低能耗要求数据中心整合通用管理框架虚拟化Web2.0开放性资源存储器网络云计算可迁移性网络整合全球整合的企业实时信息爆炸全球经济动荡法规遵从不断增加的能源成本动态的人力资源当今的重要现实动态业务与技术–以快速的节奏发生变化影响IT的业务驱动力所有这些改变都需要产生信息和储存信息当今的数据中心所面对的巨大挑战:“我需要降低成本和减少数据中心的占地面积。”“我需要将IT和业务发展目标结合在一起。”“我需要增强可用性，减少停机时间,并提升服务器的利用率。”挑战资金和运营开支——空间和电力的限制基础架构极其脆弱，难以改变–需要许多专业技术与工具，部署新的解决方案需要数周时间“我需要提高服务管理水平。”“我需要控制能源开支。”基础架构的能源效率需求一目了然：经济效益清晰可见：减少成本并提高效率应对物理资产对环境造成的影响为新法规的出台做好准备能源消耗降低可达40%能源成本每节省1美元可为运营成本节省4美元或更多推迟资本投资检测并验证性能以经济高效的方式应对信息爆炸，且符合法规规范IT资产的安全处理管理并优化设施、建筑物和其他财产与资产的能源利用率征税，奖励措施35%40%8/10IT服务器的能源消耗在今后四年预计增加35%1建筑物的能源消耗占世界消耗量的40%2超过80%公司高管预计在5年内气候监管法规将会发生变化31IDC全球服务器能源开支2008-2012预测，#215870,JedScaramella，2008年12月,2国际能源署，3《麦肯锡季刊》关于气候变化的调查。6以项目为中心的系统建设模式存在的主要问题设备利用率低•资源利用率大部分低于10%•硬件规模大,采购成本高,消耗大量机房空间和电力资源管理复杂•设备数量大,种类多,分散的基础架构硬件，给管理、维护造成巨大困难业务响应慢•系统扩容慢,扩展性较低•新应用部署周期长•业务需求出现较大变化时,无法提供快捷、灵活的服务能力可用性有待提高•处于控制成本考虑，部分系统无冗余备份，系统可用性较低，无法提供业务连续性保证利用虚拟化技术获得商业价值IT方面的可能收益:降低成本降低复杂性增加资源利用率减少设备数量和占地面积更加高效的电力和冷却减少授权软件的数量和费用提高电力和冷却效率削减设备采购和运营成本提高服务质量提高性能，优化可扩展性迅速使新的服务上线提高雇员生产率根据业务的优先等级，对较高价值的基础架构作出调整管理风险提高正常运行时间/可用性，增强可恢复性业务方面的可能收益:拓展增长空间，迅速对新的商业机遇作出响应实时处理更多信息，做出更佳商业决策整合操作和整体系统控制降低或消除基础架构和人员的冗余性提高员工生产率数据中心基础架构设计的指导原则IT管治服务主导端到端服务管理整合流程部署自动基础架构10’s(中高端)IT管治项目主导端到端服务管理分立流程部署人工基础架构100’s(低端,中端,高端共存)层次化的应用架构Web浏览器负载均衡器Web服务器应用服务器ApplicationServer数据库存储系统安全保障体系Security应用服务器层信息发布层客户层管理机制Management数据层层次化的基础架构平台展示（Presentation)应用逻辑（Application）数据（Data）负载均衡负载均衡办公网络Web服务器应用服务器数据库服务器SAN交换机磁盘阵列动态架构—虚拟服务器池FirewallServersEnterpriseFirewallServersWebServersPoolDNSServerLDAPServerBackupServerSystemmanagementServersApplicationServersPoolLS=LogicalServerDatabaseServersPoolLS=LogicalServerLS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4LS1LS2LS3LS4SharedStoragePoolExternalDMZInternalSANEnterpriseNetworkClientClientClientClientClientInternetClientClientClient自动化降低基础架构复杂度降低员工消耗提升业务的弹性（维护更少的系统）提高维护的效率更便利的使用动态服务目录降低部署环节细粒度的服务和计费标准化驱动消除物理资源限制提升硬件利用率通过分配来提供计算资源降低硬件投资简化系统部署服务器集中化存储集中化业务系统集中服务器虚拟化网络虚拟化存储虚拟化向云计算模式的演进(1)虚拟化整合是通向云计算的必经阶段集中化简化虚拟化云平台架构基础架构服务信息管理服务中间件服务应用和流程服务高级分析信息内容服务内部数据中心服务供应服务导向扩展性动态服务管理共享资源安全自服务灵活评估基础设施机房设施基础设施基础中间件用户应用基础设施用户应用向云计算模式的演进(2)基础架构虚拟化软件平台整合云计算管理基础设施基础中间件业务中间件用户应用基础设施基础中间件业务中间件用户应用机房设施信息系统的竖井应用系统1应用系统2应用系统3应用系统4机房设施虚拟化基础中间件用户应用虚拟化用户应用虚拟化基础中间件业务中间件用户应用集中、共享、自动、优化用户应用IaaSSaaSPaaS云计算管理阶段1：基础架构虚拟化阶段2：软件平台虚拟化整合阶段3：云计算管理(资源管理自动化)系统架构的演进比较—分散架构vs整合架构中低端中高端中高端(再利用)中高端(新购)中高端(新购)高端(新购)放弃(不合用、无法升级)2~3年高端2~3年高端(新购)高端(再利用)分散模式整合模式1.整合模式下，可以用通过资源调整和应用的重新部署，实现资源的充分利用。同时可以按照应用的实际需求划分资源，而不必拘泥于具体的物理硬件限制。2.分散模式下，很多中低端设备由于处理能力低或无法升级，而被迫放弃。造成浪费。资源利用不充分应用1应用1应用1应用1应用2应用2应用2应用2应用3应用3应用3应用3应用4应用4应用4应用4各种虚拟化技术的选择与运用比较通过PowerVM实现资源的按需分配和快速部署应用4资源应用1资源应用2资源应用3资源预留资源分区应用6资源应用5资源应用4资源应用1资源应用2资源应用3资源预留资源分区应用6资源应用5资源规划资源现阶段实际需要资源应用4资源应用1资源应用2资源应用3资源VIOS分区应用6资源应用5资源未来通过VIOS为新应用快速部署环境新应用7资源新应用8资源1.通过PowerVM的LPAR功能实现系统资源的按需分配。2.通过VIOS为新应用提供虚拟I/O服务，快速部署所需环境。VIOS提供虚拟I/O服务需要消耗CPU资源。对数据库服务器之类I/O量大的作业负载，VIOS可以作为一种快速部署的手段。如果条件和时间允许，可以考虑为各应用配置专有的I/O硬件资源。资源的动态调整需要数据库及应用服务器的支持，以动态识别和利用资源的变化。资源动态调整，系统资源按需分配。尽量避免在单一硬件上混合不同的软件许可证A种数据库最大许可证数B种数据库最大许可证数这部分处理器资源既需要购买A种数据库许可证，也需要购买B种数据库许可证数如果只有一种数据库，不论分区资源怎么调整，许可证数量都是固定的分区1分区2分区3分区1分区2分区3虚拟化整合模式案例分析–空间和能耗系统名称型号/资源功耗(Watts)空间(U)应用服务器1p5202C/8G3214数据库服务器1p5506C/16G7454应用服务器2p5504C/8G5324数据库服务器2p5202C/4G3214应用服务器3p5504C/16G5564预留资源p5504C/16G5564应用服务器4p5508c/32G8464数据库服务器4p5204c/8G5374数据库服务器5p5708c/32G16828数据库服务器6p5508c/48G9104总计7006W44U77048C应用服务器分区12C/8G数据库服务器分区16C/16G应用服务器分区24C/8G数据库服务器分区22C/4G应用服务器分区33C/12G预留资源分区3C/12G应用服务器分区48C/32G数据库服务器分区44C/8G数据库服务器分区58C/32G数据库服务器分区68C/48G功率5532W空间38U1.功耗：整合模式节省20%，7006Wvs5532W2.空间：整合模式节省15%，44Uvs38U分散模式整合模式**以上分析基于现有配置进行，如果采用VIOS等技术，空间和能耗有进一步节省的可能性。POWER服务器能耗计算器:无需关心信息位置，实现信息管理提高对于业务需求的灵活性和响应能力实现逻辑整合，无需实体整合物理整合的同时实现工作负载的隔离简化管理并实现标准化管理提高管理人员的生产效率提高资源利用率便于部署拥有多个供应商的环境实施存储虚拟化，提高可用性，简化基础架构更加简易的基础架构和管理更好的应用和信息可用性迁移应用无需干扰用户更加迅速地部署应用安全迁移数据，无需干扰应用简化分级式存储的使用更加灵活的灾难恢复能力取消物理基础架构的限制存储转型路线图19将定义的操作和服务目录实现标准化实现存储等级的数据分类、数据合理化实施企业内容管理和综合的档案解决方案将存储的交付作为一项基于策略的自动化服务环境评估，确定业务的优先等级持续的基础架构优化实施虚拟化，开始基础架构优化转型的发展以优化现有资产和利用处于过渡期的最佳技术作为起点每个步骤都会在效率和有效性方面进行平衡，并且可通过业务回报进行衡量建立统一存储平台实现资源化的存储管理高性能存储池中端存储池数据交换平台归档管理统一备份平台影像系统客服/呼叫中心系统财务管理系统重复数据删除TS3500TS7530DS4000DS5000NseriesDS8000XIV(影像/BI)TS7650TS7650GDR550核心业务系统/客户关系管理系统/ERP系统电子商务平台BI商业智能/报表系统/风险管理营销支持系统OA系统IBMILM提供:•TivoliStorageManager软件•DFSMSforzSeries软件•IBMDataRetention550•数据生命周期管理和实施服务•今天:按照数据的利用价值和特点，转移数据到最合适性价比的存储上•还需要考虑:按照数据的利用价值和特点，转移数据到最合适能耗/性价比的存储上InformationLifecycleInformationManagementCreate/CaptureReviseRouteApprovePublishArchive/DestroyComplianceAuditCorporatePoliciesClassifySecurityTieredStorageDeclare通过有效的ILM实现存储资源的合理利用整合多个阵列的存储空间构建一个存储池存储池间应用拷贝服务集中管理一个存储池磁盘存储的变更不中断主机应用VirtualDiskVirtualDiskVirtualDiskVirtualDiskSANSANVolumeControllerAdvancedCopyServicesStoragePoolHPEMCDS4000DS8000HDS构建存储虚拟化环境消除异构存储平台的边界开发应用于整体架构的虚拟化策略•对Web应用基础架构实施虚拟化技术，可提升服务器利用率，降低管理Web层次的成本•对应用服务器实施虚拟化，可降低应用服务器实例的数量和管理的复杂性•利用优先等级和工作负载的管理能力有效履行服务等级协议，降低计算资源的过度保障功能•定义信息生命周期管理策略，并实施