vSphere_41新功能技术培训(60分钟版本)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
vSphere 4.1 技术概述
2010 年 7 月
议程
• 简介 – vSphere 4.1 功能与主题 • 网络 – 网络 I/O 控制、基于负载的绑定、IPv6、性能 • 存储 – 存储 I/O 控制、VAAI、I/O 指标、iSCSI 负载分担增强 • ESXi – 部署方法、Tech Support Mode 增强 • HA 与 FT – HA 诊断与可靠性、FT 增强功能、vMotion 增强 • DRS 与 DPM – DRS 主机关联性、DPM 增强 • 管理 – vCenter Server 与 vSphere 平台增强
- 完全复制
▪ DataMover.HardwareAcceratedInit - 写相同
▪ VMFS3.HarwareAccerated Locking - 原子测试设置
其他计划在公开面市时发布的宣传材料
▪ 常见问题解答 ▪ 产品介绍或网页内容
合作伙伴包括：Dell/EQL、EMC、HDS、HP、IBM 和 NetApp * 仅 4.1 版本将支持基于数据块的存储
基于负载的绑定 (LBT) – 仅在使用 vDS 时可用 • 现有 vSphere 4.0 绑定模式采用静态虚拟端口进行物理网卡分配 – 绑定算法不会占用负载 • LBT 目标：通过平衡绑定负载避免拥塞 • 如果检测到 Tx 或 Rx 达到饱和状态则会调用 LBT（>75% 表示利用时间超过 30 秒期限） • 30 秒期限 – 较长的期限可避免与相邻物理交换机产生 mac 地址重叠问题 • 注意：当前实施并没有将 NetIORM 份额考虑在内
• 实时和历史趋势 (vCenter) • Esxtop（适用于 ESX）和 resxtop
（适用于 ESXi）
针对解决方案的统计数据：vCenter 与 esxtop
清单对象
主机
虚拟机
按组件
数据存储 存储适配器 存储路径 LUN 数据存储 VMDK
统计数据
FC/NFS/ iSCSI
网络性能改进
vMotion ▪ 单个 vMotion 的吞吐量显著提高
- ESX 3.5 – 约 1.0 Gbps - ESX 4.0 – 约 2.6 Gbps - ESX 4.1 – 最大 8 Gbps
▪ 10 GigE 测试用时减少 50% 以上。
Tx Worldlet
▪ 虚拟机 – 虚拟机吞吐量提高 2 倍，高达 19 Gbps ▪ 虚拟机 – 本机吞吐量提高 10%
增强的 VMware 锁定（ 使用 ATS）
有关 VAAI 的详细信息
vSphere 4.1 文档还在《ESX 配置指南》第 9 章中描述了此功能的使用方法 （第 124 页至第 125 页）
作为“存储硬件加速”列在目录中
高级设置下面的三项设置：
▪ DataMover.HardwareAcceratedMove
1 GigE 链路
- iSCSI 获得 80% 约为 710 Mbps
- 虚拟机获得 20% 约为 180 Mbps
iSபைடு நூலகம்SI
vmk
出站 iSCSI 流量
100 个份额
网卡绑定增强 – 基于负载的绑定 (LBT)
分布式虚拟端口组配置面板
注意：相邻物理交换机配置与其他绑 定类型相同（除了 IP 哈希以外）， 例如相同的 L2 域
TCP/IP
vSwitch
1 GigE
10 GigE
流量类型相互竞争。 各个类型分别获得了 多少 vmnic 流量份额？
• 专用于某些流量类型 （例如 vMotion、IP 存储）的网卡
• 通过专用物理网卡确保带宽
• 流量通常聚合到两个 10 GigE 网卡
• 某些流量类型和信息流可以通过超额使用 技术来超越其他类型占主导地位
如下所示的帮助功能：
• Storage vMotion • 利用模板部署虚拟机 • 改进精简部署磁盘的性能 • VMFS 共享存储池可扩展性
• 需要存储供应商提供固件（有 6 家参与，请参阅后面的幻灯片） • 仅 4.1 版本支持基于数据块的存储
借助完全复制功能利用模板部署虚拟机
优点
▪ 缩短安装时间 ▪ 通过标准化确保有效管理、保护和控制
Broadcom iSCSI 硬件负载分担支持
▪ CPU 读取成本
改善了 89%！
▪ CPU 写入成本
改善了 83%！
网络流量管理 – 达到 10 GigE
1 GigE 物理网卡
iSCSI FT vMotion NFS
TCP/IP
vSwitch
10 GigE 物理网卡
iSCSI FT vMotion NFS
挑战
▪ 对主机、阵列、网络的性能影响 ▪ 迁移时间较长（100 GB 虚拟机需要 0.5 至 2.5 小时） ▪ 最佳实践：不经常使用
改进的解决方案
▪ 使用阵列的本机复制/克隆功能
复制数据 – 利用 VAAI 优化克隆
VMFS 可控制存储直接移动数据
• 所用时间大幅减少！
▪ 降低幅度高达 95%
• 大幅减少了以下负载：
不使用存储 I/O 控制
IOPS IOmeter 延迟时间 （毫秒）
1,500
20
1,500
21
使用存储 I/O 控制
IOPS IOmeter 延迟时间 （毫秒）
1,080
31
1,900
16
存储 I/O 控制实际应用：示例 2
在两个主机上运行 SQL Server 的两个 Windows 虚拟机
• 250 GB 数据磁盘，50 GB 日志磁盘
介绍……
VMware vSphere™ 4.1
云计算基础架构平台
VMware vSphere 4.1：新增功能
vCenter Server（64 位）
• HA 诊断与运行 状况检查
• vMotion 速度与 规模
• AD 集成（主机）
• 更多虚拟机（每个 集群，数据中心）
• 更多主机 （每个虚 拟中心，数据中心）
存储
存储功能摘要
存储 I/O 控制 用于阵列集成的 vStorage API (VAAI) 新的性能监控统计
I/O 共享问题
• 低优先级虚拟机可能会限制高优先级虚拟机的 I/O 带宽
• 存储 I/O 分配应该与虚拟机优先级保持一致
您看到的情况
您希望看到的情况
在线商店
Microsoft Exchange
分钟 （毫秒）
7,000
275
1129,,440000
150
用于阵列集成的 vStorage API (VAAI)
通过将基于阵列的有效操作作为基于 VMware 主机的解决方案的备选 方案来改善性能
三个基本操作包括：
1. 完全复制 – 类似于 Xcopy 的功能，工作负载卸载给阵列 2. 写相同 – 加快数据块清零或写入重复内容 3. 原子测试和设置 – 锁定整个 LUN 的另一种方法
VMware vSphere 4.1
可用性
vCompute
安全性 vStorage
可扩展性 vNetwork
• 内存压缩 • DRS 主机关联性
• 存储 I/O 控制 • 更多性能衡量指标 • 阵列集成
• 网络 I/O 控制 • 基于负载的绑定 • IPv6 NIST 遵从性 • 性能改进
网络
vSphere 4.1 – 网络功能摘要
挑战
▪ 要求复制全部数据 ▪ 100 GB 模板（10 GB 用于复制）：5-20 分钟 ▪ FT 要求额外的数据块清零
改进的解决方案
▪ 使用阵列的本机复制/克隆与清零功能 ▪ 部署速度最多可提高 10 至 20 倍
采用阵列完全复制功能的 Storage vMotion
优点
▪ 零停机迁移 ▪ 轻松方便地进行阵列维护、分层、负载平衡、升级、空间管理
新的性能监控统计
• 全面的主机与虚拟机存储性能统计实现 了主动监控，可简化故障排除过程
• 支持异构客户存储环境（FC、iSCSI、 NFS）
• 多种工具，可支持各种使用情形 • GUI 可用于进行趋势和用户友好 比较分析 • 命令行可用于编写脚本/对主机深 入查看
功能：
• 统计下列情形的吞吐量和延迟： • 每个主机的数据存储 • 每个主机的存储适配器和路径 • 每个虚拟机的数据存储 • 每个虚拟机的 VMDK
虚拟机 1：500 个份额 虚拟机 2：2,000 个份额
结果：具有较高份额的虚拟机 2 每分钟可以处理较多指令数并保证较低的延迟！
虚拟机 1
（500 个份额）
虚拟机 2
（2,0总00 个数份额）
不使用存储 I/O 控制 指令数/ 处理时间
分钟 （毫秒）
8,800
213
187,5,30000
220
使用存储 I/O 控制 指令数/ 处理时间
采用原子测试和设置 (ATS) 功能时的 VMFS 可扩展性
通过卸载数据块锁定机制使 VMFS 全面提高可扩展性
使用原子测试和设置 (ATS) 功能可为使用 SCSI 预留提供备用选项， 以防止两个独立的 ESX Server 同时写入 VMFS 元数据。
正常 VMware 锁定（ 不使用 ATS）
LRO（Large Receive Offload）
▪ 接收测试表明吞吐量提高 5-30% ▪ CPU 成本降低 40-60%
vSphere 4.1 中的 NFS 与 HW iSCSI 支持（存储）
改善的 NFS 性能
▪ 读写方面的 CPU 成本降幅可达 15% ▪ 读写方面的吞吐量成本改善达 15%
▪ 用于确保指定流量类型的服务级别的软件调度程序
• LBT（基于负载的绑定）
▪ 通过基于物理网卡的负载动态调整网卡绑定避免发生拥塞
IPv6 – NIST 遵从性
• 遵从 NIST“主机”配置文件
Nexus 1000V 增强
• 新增 Nexus 1000V 功能 – Nexus 1000V V1.4 或 2.0
网络 I/O 控制 – 演示
演示情景
▪ 1 GigE 物理网卡 (vmnic)
▪ 两种流量类型竞争链路
（链路超额使用）
- iSCSI 设置为“100 个份额”
（由 iometer 生成）
出站虚拟机
- 虚拟机流量设置为“25 个份额”（由 流量
iperf 生成）
25 个份额
- 链路容量约为 890 Mbps
32 GHz 16 GB
数据存储 A
分配 I/O 资源
将份额转换为 ESX I/O 队列槽数字
• 允许具有更多份额的虚拟机一次发送更多 I/O 流量 • 基于虚拟机份额和当前负载，动态分配槽位 • 基于拥塞级别，可用槽位总数动态变化
在线商店
I/O 流量在不断变化
Microsoft Exchange
数据挖掘
在线商店
Microsoft Exchange
数据挖掘
数据存储
数据存储
解决方案：存储 I/O 控制 (SIOC)
在线商店
CPU 份额：高 内存份额：高
I/O 份额：高
Microsoft Exchange
CPU 份额：高 内存份额：高
I/O 份额：高
数据挖掘
CPU 份额：低 内存份额：低
I/O 份额：低
数据挖掘
存储阵列
存储 I/O 控制实际应用：示例 1
在两个主机上运行 IOmeter* 的两个虚拟机
• 16 KB 随机读取
虚拟机 1：1,000 个份额 虚拟机 2：2,000 个份额
结果：虚拟机以 1:2 的比率获取 IOPS
虚拟机 1
虚拟机 * 2
网络 I/O 控制 – 从 vSphere Client 配置
vDS 独有 的功能！ 预配置流量类别
限制 流量类别/类型的最大 带宽
份额 可保证最低服务级别
例如本例中的虚拟机流量： - 最大值限定为 500 Mbps（所有虚拟机的总量） - 最小值为 50/400 物理网卡带宽 (50/(100+100+50+50+50+50))
▪ 服务器 ▪ 网络 ▪ 存储
可扩展锁定管理
• 许多 VMFS 操作都会导致 LUN 临时锁定，以便其中一个 ESX 节点 进行独占写入操作，包括： ▪ 利用 vMotion 移动虚拟机 ▪ 创建新虚拟机或利用模板部署虚拟机 ▪ 启动或关闭虚拟机 ▪ 创建模板 ▪ 创建或删除文件，包括快照
• 一项新的 VAAI 功能，即原子测试和设置允许 ESX Server 卸载存储 锁定的管理负担，并避免锁定整个 VMFS 文件系统。
网络性能改进，规模扩展
• vmkernel TCP/IP 堆栈 – vMotion、NFS、FT 日志记录性能改进 • UDP 和主机内虚拟机之间的性能改进 • vDS（从当前的 64 个主机/vDS）扩展到约 350 个主机/vDS – 最终数
量待定！
网络流量管理（*vDS 独有的*功能）
• NetIOC（网络 I/O 控制）
2010 年 7 月
议程
• 简介 – vSphere 4.1 功能与主题 • 网络 – 网络 I/O 控制、基于负载的绑定、IPv6、性能 • 存储 – 存储 I/O 控制、VAAI、I/O 指标、iSCSI 负载分担增强 • ESXi – 部署方法、Tech Support Mode 增强 • HA 与 FT – HA 诊断与可靠性、FT 增强功能、vMotion 增强 • DRS 与 DPM – DRS 主机关联性、DPM 增强 • 管理 – vCenter Server 与 vSphere 平台增强
- 完全复制
▪ DataMover.HardwareAcceratedInit - 写相同
▪ VMFS3.HarwareAccerated Locking - 原子测试设置
其他计划在公开面市时发布的宣传材料
▪ 常见问题解答 ▪ 产品介绍或网页内容
合作伙伴包括：Dell/EQL、EMC、HDS、HP、IBM 和 NetApp * 仅 4.1 版本将支持基于数据块的存储
基于负载的绑定 (LBT) – 仅在使用 vDS 时可用 • 现有 vSphere 4.0 绑定模式采用静态虚拟端口进行物理网卡分配 – 绑定算法不会占用负载 • LBT 目标：通过平衡绑定负载避免拥塞 • 如果检测到 Tx 或 Rx 达到饱和状态则会调用 LBT（>75% 表示利用时间超过 30 秒期限） • 30 秒期限 – 较长的期限可避免与相邻物理交换机产生 mac 地址重叠问题 • 注意：当前实施并没有将 NetIORM 份额考虑在内
• 实时和历史趋势 (vCenter) • Esxtop（适用于 ESX）和 resxtop
（适用于 ESXi）
针对解决方案的统计数据：vCenter 与 esxtop
清单对象
主机
虚拟机
按组件
数据存储 存储适配器 存储路径 LUN 数据存储 VMDK
统计数据
FC/NFS/ iSCSI
网络性能改进
vMotion ▪ 单个 vMotion 的吞吐量显著提高
- ESX 3.5 – 约 1.0 Gbps - ESX 4.0 – 约 2.6 Gbps - ESX 4.1 – 最大 8 Gbps
▪ 10 GigE 测试用时减少 50% 以上。
Tx Worldlet
▪ 虚拟机 – 虚拟机吞吐量提高 2 倍，高达 19 Gbps ▪ 虚拟机 – 本机吞吐量提高 10%
增强的 VMware 锁定（ 使用 ATS）
有关 VAAI 的详细信息
vSphere 4.1 文档还在《ESX 配置指南》第 9 章中描述了此功能的使用方法 （第 124 页至第 125 页）
作为“存储硬件加速”列在目录中
高级设置下面的三项设置：
▪ DataMover.HardwareAcceratedMove
1 GigE 链路
- iSCSI 获得 80% 约为 710 Mbps
- 虚拟机获得 20% 约为 180 Mbps
iSபைடு நூலகம்SI
vmk
出站 iSCSI 流量
100 个份额
网卡绑定增强 – 基于负载的绑定 (LBT)
分布式虚拟端口组配置面板
注意：相邻物理交换机配置与其他绑 定类型相同（除了 IP 哈希以外）， 例如相同的 L2 域
TCP/IP
vSwitch
1 GigE
10 GigE
流量类型相互竞争。 各个类型分别获得了 多少 vmnic 流量份额？
• 专用于某些流量类型 （例如 vMotion、IP 存储）的网卡
• 通过专用物理网卡确保带宽
• 流量通常聚合到两个 10 GigE 网卡
• 某些流量类型和信息流可以通过超额使用 技术来超越其他类型占主导地位
如下所示的帮助功能：
• Storage vMotion • 利用模板部署虚拟机 • 改进精简部署磁盘的性能 • VMFS 共享存储池可扩展性
• 需要存储供应商提供固件（有 6 家参与，请参阅后面的幻灯片） • 仅 4.1 版本支持基于数据块的存储
借助完全复制功能利用模板部署虚拟机
优点
▪ 缩短安装时间 ▪ 通过标准化确保有效管理、保护和控制
Broadcom iSCSI 硬件负载分担支持
▪ CPU 读取成本
改善了 89%！
▪ CPU 写入成本
改善了 83%！
网络流量管理 – 达到 10 GigE
1 GigE 物理网卡
iSCSI FT vMotion NFS
TCP/IP
vSwitch
10 GigE 物理网卡
iSCSI FT vMotion NFS
挑战
▪ 对主机、阵列、网络的性能影响 ▪ 迁移时间较长（100 GB 虚拟机需要 0.5 至 2.5 小时） ▪ 最佳实践：不经常使用
改进的解决方案
▪ 使用阵列的本机复制/克隆功能
复制数据 – 利用 VAAI 优化克隆
VMFS 可控制存储直接移动数据
• 所用时间大幅减少！
▪ 降低幅度高达 95%
• 大幅减少了以下负载：
不使用存储 I/O 控制
IOPS IOmeter 延迟时间 （毫秒）
1,500
20
1,500
21
使用存储 I/O 控制
IOPS IOmeter 延迟时间 （毫秒）
1,080
31
1,900
16
存储 I/O 控制实际应用：示例 2
在两个主机上运行 SQL Server 的两个 Windows 虚拟机
• 250 GB 数据磁盘，50 GB 日志磁盘
介绍……
VMware vSphere™ 4.1
云计算基础架构平台
VMware vSphere 4.1：新增功能
vCenter Server（64 位）
• HA 诊断与运行 状况检查
• vMotion 速度与 规模
• AD 集成（主机）
• 更多虚拟机（每个 集群，数据中心）
• 更多主机 （每个虚 拟中心，数据中心）
存储
存储功能摘要
存储 I/O 控制 用于阵列集成的 vStorage API (VAAI) 新的性能监控统计
I/O 共享问题
• 低优先级虚拟机可能会限制高优先级虚拟机的 I/O 带宽
• 存储 I/O 分配应该与虚拟机优先级保持一致
您看到的情况
您希望看到的情况
在线商店
Microsoft Exchange
分钟 （毫秒）
7,000
275
1129,,440000
150
用于阵列集成的 vStorage API (VAAI)
通过将基于阵列的有效操作作为基于 VMware 主机的解决方案的备选 方案来改善性能
三个基本操作包括：
1. 完全复制 – 类似于 Xcopy 的功能，工作负载卸载给阵列 2. 写相同 – 加快数据块清零或写入重复内容 3. 原子测试和设置 – 锁定整个 LUN 的另一种方法
VMware vSphere 4.1
可用性
vCompute
安全性 vStorage
可扩展性 vNetwork
• 内存压缩 • DRS 主机关联性
• 存储 I/O 控制 • 更多性能衡量指标 • 阵列集成
• 网络 I/O 控制 • 基于负载的绑定 • IPv6 NIST 遵从性 • 性能改进
网络
vSphere 4.1 – 网络功能摘要
挑战
▪ 要求复制全部数据 ▪ 100 GB 模板（10 GB 用于复制）：5-20 分钟 ▪ FT 要求额外的数据块清零
改进的解决方案
▪ 使用阵列的本机复制/克隆与清零功能 ▪ 部署速度最多可提高 10 至 20 倍
采用阵列完全复制功能的 Storage vMotion
优点
▪ 零停机迁移 ▪ 轻松方便地进行阵列维护、分层、负载平衡、升级、空间管理
新的性能监控统计
• 全面的主机与虚拟机存储性能统计实现 了主动监控，可简化故障排除过程
• 支持异构客户存储环境（FC、iSCSI、 NFS）
• 多种工具，可支持各种使用情形 • GUI 可用于进行趋势和用户友好 比较分析 • 命令行可用于编写脚本/对主机深 入查看
功能：
• 统计下列情形的吞吐量和延迟： • 每个主机的数据存储 • 每个主机的存储适配器和路径 • 每个虚拟机的数据存储 • 每个虚拟机的 VMDK
虚拟机 1：500 个份额 虚拟机 2：2,000 个份额
结果：具有较高份额的虚拟机 2 每分钟可以处理较多指令数并保证较低的延迟！
虚拟机 1
（500 个份额）
虚拟机 2
（2,0总00 个数份额）
不使用存储 I/O 控制 指令数/ 处理时间
分钟 （毫秒）
8,800
213
187,5,30000
220
使用存储 I/O 控制 指令数/ 处理时间
采用原子测试和设置 (ATS) 功能时的 VMFS 可扩展性
通过卸载数据块锁定机制使 VMFS 全面提高可扩展性
使用原子测试和设置 (ATS) 功能可为使用 SCSI 预留提供备用选项， 以防止两个独立的 ESX Server 同时写入 VMFS 元数据。
正常 VMware 锁定（ 不使用 ATS）
LRO（Large Receive Offload）
▪ 接收测试表明吞吐量提高 5-30% ▪ CPU 成本降低 40-60%
vSphere 4.1 中的 NFS 与 HW iSCSI 支持（存储）
改善的 NFS 性能
▪ 读写方面的 CPU 成本降幅可达 15% ▪ 读写方面的吞吐量成本改善达 15%
▪ 用于确保指定流量类型的服务级别的软件调度程序
• LBT（基于负载的绑定）
▪ 通过基于物理网卡的负载动态调整网卡绑定避免发生拥塞
IPv6 – NIST 遵从性
• 遵从 NIST“主机”配置文件
Nexus 1000V 增强
• 新增 Nexus 1000V 功能 – Nexus 1000V V1.4 或 2.0
网络 I/O 控制 – 演示
演示情景
▪ 1 GigE 物理网卡 (vmnic)
▪ 两种流量类型竞争链路
（链路超额使用）
- iSCSI 设置为“100 个份额”
（由 iometer 生成）
出站虚拟机
- 虚拟机流量设置为“25 个份额”（由 流量
iperf 生成）
25 个份额
- 链路容量约为 890 Mbps
32 GHz 16 GB
数据存储 A
分配 I/O 资源
将份额转换为 ESX I/O 队列槽数字
• 允许具有更多份额的虚拟机一次发送更多 I/O 流量 • 基于虚拟机份额和当前负载，动态分配槽位 • 基于拥塞级别，可用槽位总数动态变化
在线商店
I/O 流量在不断变化
Microsoft Exchange
数据挖掘
在线商店
Microsoft Exchange
数据挖掘
数据存储
数据存储
解决方案：存储 I/O 控制 (SIOC)
在线商店
CPU 份额：高 内存份额：高
I/O 份额：高
Microsoft Exchange
CPU 份额：高 内存份额：高
I/O 份额：高
数据挖掘
CPU 份额：低 内存份额：低
I/O 份额：低
数据挖掘
存储阵列
存储 I/O 控制实际应用：示例 1
在两个主机上运行 IOmeter* 的两个虚拟机
• 16 KB 随机读取
虚拟机 1：1,000 个份额 虚拟机 2：2,000 个份额
结果：虚拟机以 1:2 的比率获取 IOPS
虚拟机 1
虚拟机 * 2
网络 I/O 控制 – 从 vSphere Client 配置
vDS 独有 的功能！ 预配置流量类别
限制 流量类别/类型的最大 带宽
份额 可保证最低服务级别
例如本例中的虚拟机流量： - 最大值限定为 500 Mbps（所有虚拟机的总量） - 最小值为 50/400 物理网卡带宽 (50/(100+100+50+50+50+50))
▪ 服务器 ▪ 网络 ▪ 存储
可扩展锁定管理
• 许多 VMFS 操作都会导致 LUN 临时锁定，以便其中一个 ESX 节点 进行独占写入操作，包括： ▪ 利用 vMotion 移动虚拟机 ▪ 创建新虚拟机或利用模板部署虚拟机 ▪ 启动或关闭虚拟机 ▪ 创建模板 ▪ 创建或删除文件，包括快照
• 一项新的 VAAI 功能，即原子测试和设置允许 ESX Server 卸载存储 锁定的管理负担，并避免锁定整个 VMFS 文件系统。
网络性能改进，规模扩展
• vmkernel TCP/IP 堆栈 – vMotion、NFS、FT 日志记录性能改进 • UDP 和主机内虚拟机之间的性能改进 • vDS（从当前的 64 个主机/vDS）扩展到约 350 个主机/vDS – 最终数
量待定！
网络流量管理（*vDS 独有的*功能）
• NetIOC（网络 I/O 控制）