虚拟化与云计算技术介绍V2.0

虚拟化与云计算技术介绍浪潮集团方案中心章龙虚拟化简介目录传统数据中心面临的挑战12虚拟化典型案例分析3云计算初探42020/1/29Inspurgroup周五我们就需要一台Web服务器！今晚你就要为我升级内存！停下你手里的所有活计，马上修复网络！服务器到货需要3个星期？！我觉得你现在就应该把这件事做好！你曾经许诺今天就给我添加一台服务器！CIO的难处有谁能知道？传统数据中心面临挑战随着IT技术的飞速发展，互联网增值服务的不断扩充，数据中心的软、硬件资源得以极大的丰富。基于传统IT架构模式下的IDC数据中心，各种问题不断暴露，传统的数据中心模式面临挑战。业务发展带来了巨大的挑战数据中心的担忧（一）性能、可靠性问题集成化和自动化系统管理数据中心的担忧（二）部署、升级问题如何整合现有的计算设备和存储设备数据中心的担忧（三）资源利用率问题数据中心的担忧（四）功耗/Power&Watt如何降低IDC的功耗？功耗问题PUE=1+制冷功率因子+供电功率因子+其它如何保证数据中心“冷静”？数据中心的担忧（五）散热问题VPNVPN地市中心地市中心地市中心省中心省中心省中心卫生部如何管理分散的数据中心？数据中心的担忧（六）北京上海广州管理问题数据中心最亟待解决的问题数据中心建设现状政府规模基本在1000平米内三分之二在改建或新建中金融大中型居多,超大型二分之一在2000年前后建成电信大型居多,超大型较多改建和扩建热潮正起制造规模普遍偏小三分之二尚未有容量不足的问题能源中小型居多有改建和扩建需求60%与节能减排有关数据中心的担忧（七）空间问题CIO面临的挑战2020/1/29Inspurgroup性能/Performance空间/RoomSpace功耗/Power&Watt安全/Security管理/Management部署/Deployment虚拟化技术简介目录传统数据中心面临的挑战12虚拟化典型案例分析3云计算初探4990%的服务器90%的时间CPU占用率低于10%919-9-1原则——资源利用率严重不足虚拟化是解决之道–虚拟化技术又称分区技术，它通过在硬件和软件之间添加虚拟中间层（HyperVisor），可以在单一服务器上部署多个操作系统和应用。–虚拟化是一种资源分配方法，它通过软硬件分离的方式，将资源分配给最需要它们的工作负载，以达到资源重组、提升效率的目的。传统体系与虚拟化架构对比传统x86体系结构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在每台服务器上运行多个应用程序会增加风险，即停机影响到多个应用程序未更改过的应用未更改过的OS虚拟硬件虚拟化架构添加了HyperVisor虚拟化层软件相对于硬件独立，二者平滑结合一台物理机可以安装多个操作系统和应用物理硬件作为资源灵活分配虚拟化介绍：兼容性兼容性硬件设备操作系统应用程序相同与操作系统兼容物理服务器物理服务器内的虚拟机虚拟化介绍：隔离性隔离性同一物理机上的虚拟机独立运行。分别受到保护=1台物理服务器上的4台虚拟机4台物理机虚拟化介绍：封装性服务器资源调配与复制文件相似服务器迁移与数据迁移相似数据管理技术可用于服务器管理整个服务器（操作系统、应用程序、数据、设备和状态）现在只是一个文件。记忆棒DVD硬盘驱动器NASSAN虚拟化介绍：硬件独立性•硬件驱动程序独立于所在机器中的硬件•可移到不同的硬件，而不会有任何更改•从笔记本电脑到台式机再到高端服务器虚拟机始终承认独立于物理硬件的同一组硬件。虚拟机管理VirtualCenter服务器ESXVIClientVIClientVirtualCenter服务器ESX3.0WebClientWebClientwebCenter(ApacheTomcat服务)安装在这里ESX虚拟架构(VI)Client访问VirtualCenter使用VC全部功能直接访问ESX主机单一ESX主机管理WebAccessClient访问VirtualCenter管理多台虚拟机直接访问ESX主机只能管理该主机制上的虚拟机虚拟机管理—克隆是一台虚拟机的精确复制品虚拟机必须处于下电状态才能进行克隆克隆功能必须在VirtualCenter中才能操作虚拟机管理—模板用于创建需要经常部署的虚拟机，包括操作系统和应用软件是一个被特殊标示的、永远不会上电的虚拟机创建模板的方法从现有虚拟机转换从现有虚拟机克隆从现有模板克隆必需VirtualCenter虚拟机管理—快照在特定时间抓取整个虚拟机的完整状态包括内存状态、参数设置状态和磁盘状态多级快照指的是创建同一虚拟机的多个快照的能力虚拟机电源状态–上电、下电或者休眠创建快照所需时间–30-40秒虚拟机管理—VMotion迁移•VMotion迁移是在虚拟机上电状态下移动它–提高总体硬件的利用率–消除计划内停机•与VirtualCenter配合使用什么是VMHA？2020/1/29Inspurgroup•集成的、可扩展的虚拟机故障切换解决方案–是Enterprise的一部分(可选的VirtualCenter功能)–与VMotion和DRS集成•通过在ESX服务器主机中进行自动故障切换，为虚拟机提供高可用性–每个群集最多支持16个ESX主机（新版本将支持32个ESX主机）•通过VIClient配置、管理和监控•可以为特定虚拟机定制行为方式什么是VMHA？2020/1/29Inspurgroup•构建先进的数据中心架构—灵活、安全、高效2020/1/29InspurgroupX自动资源保证动态负载均衡持续负载优化增加可用性自动化支持所有应用容量按需分配不中断扩展弹性，重新配置++虚拟化能带来什么好处虚拟化介绍目录传统数据中心面临的挑战12虚拟化典型案例分析3云计算初探4虚拟化解决方案2020/1/29Inspurgroup机房接近满载（电力、空间）•机房服务器数量在120台左右，机柜30个；•机房电源功率上限是80kw，目前功率已达到60kw；运维成本高（管理、维护）•60%的服务器已运行两年以上，性能功耗比低；•2008年1-8月的机房电费70万左右；应用可靠性低（安全性、可靠性）•机房90%以上的应用未使用高可用方案，存在单点故障风险；•硬件故障响应周期较长；典型应用—XX国税数据中心运维服务器120台8台空间180U54U功耗42kw19kw部署12小时2小时功耗花费↓78%空间占用↓70％性能1:20整合可靠高可用按需分配管理：分散集中可靠：单机动态集群故障切换：小时分钟10个应用仅占用20%处理器资源预计满配系统可支持20个同类型应用系统性能完全持平或超越原有系统虚拟化解决方案—价值体现虚拟化介绍目录传统数据中心面临的挑战12虚拟化典型案例分析3云计算初探4下一代IT技术发展方向技术驱动转向应用驱动性能优先逐步迈向效能优先IT应用模式网络化进一步加深IT将成为社会基础设施IT应用模式服务化进一步加深物联网云计算三网融合4G...云计算的争议云计算是不是单纯的概念炒作？绝大多数有潜力的新型技术都要经历炒作周期，云计算也不例外.目前云计算属于过热期.能否到达成熟期的关键因素：云计算是否能具有产业变革能力。云计算的争议产业变革的核心要素：1、产业模型变化2、关键技术创新云计算的争议产业模型变化1879,发电机中央电厂大规模数据生产集中化快速部署网络状高速互联调度网IT正在向电力调度模型演变，资源属性显现。关键技术创新领域基本概念变革动力事例物理学能热能-〉机械能蒸汽机引起18世纪工业革命IT领域数据(广义）物理部署-〉虚拟部署虚拟机推动传统IDC向云计算中心升级蒸汽机带来了“能”的解放虚拟机带来了“数据”的解放虚拟化使得操作系统、应用系统、业务信息摆脱了物理机的束缚，可以自由的在云中飘移。什么是云计算？云，是下一代服务整合和交付方式的统称。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源（硬件、平台、软件）。提供资源的网络被称为“云”。“云”中的资源在使用者看来是可以无限扩展的，并且可以随时获取，按需使用，随时扩展，按使用付费。这种特性经常被称为像水电一样使用IT基础设施。广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务。什么是云计算？“云”是一些可以自我维护和管理的虚拟计算资源，通常为一些大型服务器集群，包括计算服务器、存储服务器、宽带资源等等。云计算将所有的计算资源集中起来，并由软件实现自动管理，无需人为参与。这使得应用提供者无需为繁琐的细节而烦恼，能够更加专注于自己的业务，有利于创新和降低成本。有人打了个比方：这就好比是从古老的单台发电机模式转向了电厂集中供电的模式。它意味着计算能力也可以作为一种商品进行流通，就像煤气、水电一样，取用方便，费用低廉。最大的不同在于，它是通过互联网进行传输的。云计算的基本特征基于网络支持异构基础资源云计算基本特征按需分配按量计费支持海量信息处理支持资源动态伸缩和流转支持异构多任务体系云计算架构应用架构SaaS软件即服务PaaS平台即服务IaaS架构即服务八路服务器负载均衡器高性能安全服务器IP存储FC存储BCP软件刀片服务器FC交换机计算池内存池存储池操作系统应用程序操作系统应用程序操作系统应用程序操作系统应用程序云计算核心：资源池化云计算中心操作系统传统数据中心云计算数据中心云计算核心应用对大服务器的需求■核心业务需要处理关联性极强的结构化数据，需要计算机系统的多线程并发、紧耦合共享内存技术的支撑■核心业务对响应速度、并发处理能力不断提升的需求，需要系统的计算性能扩展性、内存扩展性、I/O扩展性跨越式提高■核心业务需要连续稳定的服务，需要计算机系统的容错技术和高可用技术的支撑大型服务器云计算物联网巨型数据中心应用集中，数据库膨胀高性能高可靠灵活拓展TCO业务连续性高端服务器在云计算中的应用■高性能：32路紧耦合ccNUMA架构,支持128处理核心■高可靠：软硬件结合的高RAS特性，可靠性99.999%■易拓展：支持硬件动态分区和虚拟化,2TB物理内存■易管理：可视化与多种智能监控系统■高性能：8路QPI直连架构■高可靠：超过20项RAS技术■易拓展：硬件双分区，1TB物理内存■安全性：TPM安全加密模块天梭TS850天梭32路高端服务器云计算核心数据对海量存储的需求■核心重要数据存储领域■高容量、高性能数据库系统■高并发、高数据交互网络系统■分布式数业务需要海量数据组织和快速访问能力的云存储技术据存取■大规模数据中心，需要有低功耗、高密度、绿色节能的存储系统■具备动态数据分布、资源调度能力■高容量、多批次数据并发存储技术AS1000/2000/8000云计算平台对安全接入的需求■强制的访问控制功能文件强制访问控制注册表强制访问控制进程强制访问控制服务强制访问控制■权限分离身份认证功能系统分为系统管理员、安全管理员、审计管理员，运用硬件USB-KEY和密码分别对安全管理员及审计管理员进行双重身份认证。形成三者相互监督,相互制约的机制■安全防护功能防止格式化防缓冲区溢出攻击防止宕机防止远程添加用户安全服务器云海OS架构服务器存储设备网络设备系统软件基础资源大规模基础软硬件管理虚拟化管理分布式文件系统服务器管理存储管理网络管理软件管理虚拟迁移虚拟容错虚拟分拆虚拟整合传输管理冗余管理节点管理检索管理业务/资源调度安全管理节能管理统计分析调度策略用户管理加密控制资源调度计费管理应用安全安全审计策略管理节能报表能耗计量能耗控制业务应用资源管理运维管理云基础架构（服务器、存储和网络）虚拟化软件层CPU池内存池存储资源池网络资源池桌面云计算资源池容灾数据中心服务器设备：四路、八路高端服务器存储设备：光纤存储系统数据级容灾系统级容灾应用级容灾服务级高可用集群系统负载均衡器USB加密狗接入网络缓冲区：安全服务器瘦客户端接入云海OS容灾中心：应用容灾系统，数据容灾系统构建统一的云计算数据中