用虚拟化技术构建新一代数据中心

©2006Hewlett-PackardDevelopmentCompany,L.P.Theinformationcontainedhereinissubjecttochangewithoutnotice用虚拟化技术构建新一代数据中心中国惠普有限公司企业计算与专业服务部陈武胜2006年6月23日2内容提纲•传统IT基础架构的缺陷和挑战•新一代数据中心的建设目标•构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术−HPVSE虚拟服务器环境•用户建设新一代数据中心的途径−实现步骤−管理模式3内容提纲•传统IT基础架构的缺陷和挑战•新一代数据中心的建设目标•构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术−HPVSE虚拟服务器环境−存储虚拟化•用户建设新一代数据中心的途径−实现步骤−管理模式4传统数据中心的IT资源配置模式--“烟囱式”结构机房设施数据网络和存储网络服务器1服务器2服务器3服务器n。。。。。。。。。。。应用1应用2应用3应用n部门A部门B部门Z5传统“烟囱式”数据中心的缺陷•缺陷1：据统计数据中心服务器的平均使用率低于30%，但仍有相当数量的服务器无法满足其服务水平目标•缺陷2：一个新应用的部署需要历经预算、采购、安装测试、上线等过程，周期长达数周至数月，难以及时响应业务需求•缺陷3：服务器数量和管理成本与应用数量呈线性关系，IT管理和成本压力巨大大量未能利用的处理能力处理能力不足的服务器0%20%40%60%80%100%所有服务器6资源利用率低下的原因•为应付少量峰值负载而过度配置服务器需要的CPU数量时间7“冰山模式”--传统数据中心的成本支出结构看的见的花费：30%预算用于新基础设施建设和新应用开发看不见的花费：70%预算用于现有设施维护和人员支出问题：如何节省运营性支出把预算更多地用于IT基础设施创新？8内容提纲•传统IT基础架构的缺陷和挑战•新一代数据中心的建设目标•构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术−HPVSE虚拟服务器环境•用户建设新一代数据中心的途径−实现步骤−管理模式9建设新一代数据中心的推动力IT必须与业务成长同步，满足业务需要业务成长动态的IT基础设施降低成本，提高IT投资回报10如何及时应对业务需求变化？如何降低成本，提高投资回报？新一代数据中心建设的三大问题如何保持稳定的服务水平？11新一代数据中心的价值定义和目标•“24x7持续运行，用工业标准产品构建，自动供应和优化资源，支持绝大多数应用的公共计算环境和服务”•建设目标−降低IT运营成本−迅速满足业务需求−保证高服务水平12内容提纲•传统IT基础架构的缺陷和挑战•新一代数据中心的建设目标•构建新一代7x24自动化数据中心的核心技术−HPVSE虚拟服务器环境•用户建设新一代数据中心的途径−实现步骤−管理模式13自动化虚拟化安全系统平台和支持服务实现新一代数据中心的关键因素传统数据中心新一代数据中心关键支持因素高成本烟囱式IT低成本共享IT资源池24x7自动运行电源和冷却统一管理•工业标准•高伸缩性•IT支持服务•高能效比的计算方式•内置安全机制和主动式安全防护•资源的池化和优化，容易共享•根据业务需要自动调整资源分配•统一的基础设施管理HPIntegrity服务器HPProliant服务器HPStorageWorks存储HP专业电源和冷却解决方案HPVSE虚拟服务器环境（HPVirtualServerEnvironment）14系统平台---最完整的服务器和存储产品线ApplicationProLiantDL/ML500seriesProLiantBLp-ClassAlphaServerESseriesNonStopS76seriesrp8420-32rp7420-16DatabaseNonStopS76000/S88000AlphaServerSCseriesProLiantDL700seriesAlphaServerGSseriesIntegritySuperdomeHP9000SuperdomeMulti-OSIntegrityrx8620Integrityrx7620rp4440-8AlphaServerDSseriesProLiantBLe-ClassProLiantDL/ML100&300seriesrp3440-4AccessIntegrityrx5670Integrityrx2620Integrityrx4640SANInfrastructure/Software/Media/OptionsXPseriesMSLseriesTapeAutoloaderseriesTapedrivefamiliesCASANASfamilyESLseriesEVAseriesOpticalfamilyMSAfamilyVAseriesStorageWorksIntegrityrx1620rp3410-2rp4410-415电源管理和冷却解决方案•模块化冷却系统•电源分配管理•通用机架系统•Integrity服务器电源和冷却保障系统•SmartCooling服务，消除机房热点16虚拟化技术及其对用户的影响“Virtualizationtechnologieswillenablehigherutilizationrates…By2008,serverutilizationratescouldimprovefrom25%onaveragetodaytomorethan40%onaverage…Businesseswillnotbeabletoignorethistrend–thecostbenefitswillbetoogreat.”TomBittman,“Real-TimeEnterprisedemandsaReal-TimeInfrastructure”,GartnerSymposium,October2004高资源利用率可以节省硬件、软件许可证，以及系统管理的费用总体拥有成本可以节省50-70%17HP虚拟服务器环境(VSE)的目标智能控制规划建议自动调整性能评估HP虚拟服务器环境分区技术•硬件分区•软件分区•微分区•资源分区高可用性技术•集群•灾难恢复按用付费•即时增容•资源租用虚拟服务器统一基础架构管理配置自动化规划•应用负载被封装在独立的虚拟服务器环境中运行•应用只需要安装一次就能在整个数据中心内任何服务器上运行•资源被自动分配给所需要的应用负载•在必要情况下，应用负载会被自动转移到资源更充足或可靠性更高的虚拟服务器上•用单一的管理视图管理所有虚拟和物理服务器、虚拟和物理存储系统和应用负载18HP虚拟服务器(VSE)环境构成HPSystemsInsightManager物理资源虚拟化节点代理发送性能信息VSE信息过滤/分类底层资源配置信息公共管理平台自动资源分配智能控制−自动资源发现−事件通知−集中存储−图形/文字界面−鉴于身份的安全机制−分布执行−工具定义−Webservice高可用技术分区技术按用付费ServiceguardServiceguardStorageMgmtSuiteMetroclusterContinentalclustersnPartitionsvPars/IntegrityVirtualMachinesSecureResourcePartitionsInstantCapacityTemporaryInstantCapacityPayPerUse自动资源调整指令VirtualizationManagerWorkloadManagerCapacityAdvisor资源配置自动控制资源规划19多种分区技术nParn•OSimagewithHWfaultisolation•DedicatedCPURAM&I/O分隔度高灵活性好节点vPar2•OS+SWfaultisolation•DedicatedCPU,RAMHardPartition1HardPartition2vPar1•OS+SWfaultisolation•DedicatedCPU,RAMVirtualMachine1•OS+SWfaultisolation•Virtual+SharedCPU,I/O•VirtualizedMemoryVirtualMachine2•OS+SWfaultisolation•Virtual+SharedCPU,I/O•VirtualizedMemoryApplicationn•Guaranteedcomputeresources(sharesorpercentages)硬件分区nPartition：单一服务器内多个分区独立物理服务器：单一OS，单一物理服务器虚拟分区vPar&HPIntegrity虚拟机：单个硬件分区内多个虚拟分区或虚拟机安全资源分区SecureResourcePartitions：同一OS内多个应用隔离区nPar1•OSimagewithHWfaultisolation•DedicatedCPURAM&I/OnPar2•OSimagewithHWfaultisolation•DedicatedCPURAM&I/OnPar3Application3Application2•Guaranteedcomputeresources(sharesorpercentages)Application1•Guaranteedcomputeresources(sharesorpercentages)20硬件分区nPartitions•多个分区可提高资源利用率•电气隔离的分区可实现在线维修和升级•同一服务器同时运行多个操作系统:−Unix,Windows,Linux,OpenVMS−同一操作系统不同版本−同一版本操作系统不同PatchLevel•提高可用性−不同分区间硬件和软件故障隔离−不同分区间实现双机或多机高可用集群16114统一服务器上多个相互间电气隔离的分区（最小分配单位为单元板）Unixv1Unixv2LinuxWindows21软件分区(vPar)和虚拟机(VirtualMachine)主机/硬件分区vParMonitor或VMHostHP-UXRevisionAPatchLvl1HP-UXRevisionAPatchLvl2HP-UXRevisionBPatchLvl1Dept.AApp1Dept.AApp1’Dept.BApp2vPar1vPar2vPar3在单一服务器或硬件分区内运行多个OS映像提高资源利用率提高灵活性−多个独立OS映像−不同分区间动态CPU迁移提高应用隔离度−软件和应用安全隔离−OS隔离−独立配置修改和重启22利用虚拟机(VM)实现应用快速部署和迁移Host(IntegrityVM+platformOS)OSapp1app2Host(IntegrityVM+platformOS)OSapp1app2VM要求的专门配置:•Kernel参数•Patchlevels•支撑软件OSapp1app2VM可以在一个系统上停止，然后在另一个系统上重启，而配置参数不变开发系统(ex.rx2600-2)QA系统(ex.rx8620-32)Recommendedsetup:•SymboliclinksoneachsystemtoVM-accesseddisks,physicaldisksharedbetweenhosts•NFSmounttosamediskforstorageofVMspecificruntimeinfosuchasEFIsettings,kernellaunchoptions,andIPMIevents•MovementwithinthesamesubnetsoIPaddresscanbemaintained23HP虚拟服务器环境构成HPSystemsInsightManager物理资源虚拟化节点代理发送性能信息VSE信息过滤/分类底层资源配置信息公共管理平台自动资源分配智能控制−自动资源发现−事件通知−集中存储−图形/文字界面−鉴于身份的安全机制−分布执行−工具定义−Webserv