服务器虚拟化方案介绍

服务器虚拟化方案介绍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3类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4大话服务器虚拟化4类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（convert）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传统数据中心架构50100200159131721Exchange对资源消耗预期满足高峰应用100单位计算资源0100200159131721File/Print对资源消耗预期满足高峰应用100单位计算资源0100200159131721VPN资源消耗预期满足高峰应用100单位计算资源一共需要300单位服务器配置选型传统数据中心架构6无法控制的成本增加ExchangeOperatingSystemVPNOperatingSystemFile/PrintOperatingSystemCRMOperatingSystem•硬件投资成本大•资源利用率低•服务器功耗大•新应用上线时间长•业务连续性差传统数据中心架构7服务器的百分比主时间高峰时间20%40%60%80%0%CPU利用率•当前服务器利用率很低•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0.04.08.012.0200420052006200720082009年度单位(M)x86服务器采购量/年需要管理的服务器数量不断增长服务器部署：20%杂项30%安全：10%支持：20%备份和监视：15%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系统管理员如何使用他们的时间低价值任务硬件采购：5%除了硬件的成本，服务器对空间的不断侵占还带来了管理成本的增长费用（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TCO的大部分100%X86服务器应用现状虚拟化技术介绍8服务器虚拟技术虚拟化前虚拟化后VMware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OS虚拟硬件AppOperatingSystem虚拟化技术介绍9服务器虚拟技术由来60年代在大型机上虚拟技术已经有所应用99年在小型机上已经出现逻辑分区的应用2000年x86平台虚拟技术开始出现2001年x86平台虚拟化技术在服务器上应用虚拟化技术介绍10x86服务器虚拟技术发展及应用推力CPU速度越来越快，超出软件对硬件性能的要求INTEL和AMD在CPU里加入虚拟指令企业成本压力环保压力不断增长的业务压力新一代数据中心架构11服务器整合0100200159131721Exchange对资源消耗预期0100200159131721File/Print对资源消耗预期0100200159131721VPN资源消耗预期01002001471013161922满足各应用错位高峰叠加值100单位计算资源100单位计算资源一共需要200单位错位叠加后对资源的消耗新一代数据中心架构12资源池化，共享OperatingSystemExchangeOperatingSystem虚拟化层OperatingSystemVPNOperatingSystem虚拟化层OperatingSystemFile/PrintOperatingSystem虚拟化层OperatingSystemCRMOperatingSystem虚拟化层虚拟层连接部件池CPU池内存池存储池传统数据中心视图虚拟架构视图新一代数据中心架构13资源池化，共享虚拟架构连接部件池CPU池内存池存储池CRMOperatingSystemCRMOperatingSystemVPNOperatingSystemVPNOperatingSystemFile/PrintOperatingSystemFile/PrintOperatingSystemExchangeOperatingSystemExchangeOperatingSystemCRMOperatingSystemCRMOperatingSystemVPNOperatingSystemVPNOperatingSystemFile/PrintOperatingSystemFile/PrintOperatingSystemExchangeOperatingSystemExchangeOperatingSystem服务器虚拟化优点14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，安全可靠地达到很高的硬件利用率服务器虚拟化优点15快速统一部署服务器整合前整合后•3－10天的硬件采购•20－40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•15－30分钟，用模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，甚至数周服务器虚拟化优点16降低TCO（降低服务器投资成本）•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整合前整合后硬件投资减少50%服务器虚拟化优点17节能降耗（降低服务器服务器电源开销）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50%服务器虚拟化优点18节能降耗（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=12877.2kW服务器虚拟化优点19提高了系统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。VMware服务器虚拟化实现方法20GSXServer1.0ESXServer1.0Workstation1.0VMware公司创立19992000199820012002200320042005ESXServer2.0VirtualSMPVirtualCenter1.0VMotion™80%ofFortune100用户数突破一百万Workstation5.0VMTNServerConsolidationServiceVMwarePlayerACE1.02006VMwareServerVirtualApplianceChallengeVI3.02007VMwareIPOEMC收购VMware公司介绍VMware服务器虚拟化实现方法21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ESXiVMFSVirtualSMP™ESXi4.0VMotion™StorageVMotionHighAvailabilityDRSDPMVCAgentEssentialsStandardEnterpriseConsolidatedBackupUpdateManagerVMFSVirtualSMP™ESXi4.0ORESX4.0VCAgentConsolidatedBackupUpdateManagerHighAvailabilityVCAgentConsolidatedBackupUpdateManager高可用软件补丁管理•一个License支持1个物理CPU（双核、四核CPU算一个物理CPU）•除了ESXi之外，其它产品包装都需要购买SnS•VirtualCenter软件需要额外购买（一个虚拟计算中心通常购买一套VC即可）VMFSVirtualSMP™ESXi4.0ORESX4.0VMFSVirtualSMP™ESXi4.0ORESX4.0FaultToleranceVMotion™StorageVMotionDRSDPMEnterprise+HighAvailabilityVCAgentConsolidatedBackupUpdateManagerVMFSVirtualSMP™ESXi4.0ORESX4.0FaultTolerance分布式交换机主机文件大规模管理Vmware产品家族虚拟架构/解决方案分区/入门级虚拟化虚拟化最早应用者主流有限应用(开发和测试)投入生产系统企业标准化Workstation1.0ESXGSX1.01998-20012002-20052006VirtualCenterVMwareInfrastructure3VirtualCenterVirtualSMP™VMotion™ESXServerHADRSVirtualSMPVMotionESX1.0ConsolidatedBackupVmware产品推进VMware服务器虚拟化实现方法23VI虚拟计算中心的物理拓扑结构FC存储阵列iSCSI存储阵列NAS存储阵列VirtualCenter管理服务器VIClient图形终端FC交换机FabricIP网络ESX/ESXiVMVMVMVMVM服务器群1服务器群2服务器群3Web浏览器备份服务器VMware服务器虚拟化实现方法24方案配置ITEMDESCRIPTIONQTYU/PRICE(¥)TOTAL(¥)项目产品资料描述数量单价合计1DELLPowerEdgeR710Server229600592002DELL/EMCAX4-5FCStorage184000840003Qlogic2462DualChannel4GBOpticalFiber