服务器虚拟化产品介绍

A系统 B系统
C系统 D系统 E系统 其它 5 总计 电量消耗减少 50% 26280kWh 5 3kW/h
一年总计
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52560kWh
•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。
2.常用服务器虚拟化产品 目前主要的服务器虚拟化产品有：
• • • • Citrix(思杰) XenServer 和信VEMS 微软:Windows Server 2008 Hyper-V EMC: Vmware Workstation, Vmware Server, ESXI(vsphere)
3.核心技术
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5.服务器虚拟化优点
降低能源消耗（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=12877.2kwh 19
服务器群1
服务器群2
服务器群3
备份服务器
VM
VM
VM
VM
VM
FC交换机 ESX/ESXi
Fabric IP网络
FC存储阵列
iSCSI 存储阵列
NAS 存储阵列
4.VMware服务器虚拟化实现方法
虚拟化如何实现
虚拟化前
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
虚拟化后
• 虚拟机的实时迁移
虚拟机运行过程中，将整个虚拟机的运行状态完整、快速地从原来的宿主 机硬件平台迁移到新的宿主机硬件平台上整个过程是平滑的，用户不会察 觉。在
4.VMware服务器虚拟化实现方法
Vi虚拟计算中心的物理拓扑结构
VirtualCenter 管理服务器
VI Client Web 浏览器 图形终端
VirtualCenter 数据库 VMware软件补 丁数据库
VMware Update Manager Server 活动目录 AD域
VMware License Server VMware Converter Server
VirtualCenter Server
Web Access VI Web Access VI Client 被管理的主机 (ESX Servers)
服务器虚拟化介绍
技术平台部:王宝玉 2014年07月23日
1.服务器虚拟化基本概念
服务器虚拟化是指多个操作系统同时运行在同 一台物理计算机上，这可以最大化地利用服务 器。例如，机房的1U双插槽双核服务器，通过 虚拟化，就可以将这台服务器变成10台(甚至更 多)虚拟服务器，分别运行不同的操作系统。
Web Center
4.VMware服务器虚拟化实现方法
所有功能和操作单点管理
• 虚拟中心VirtualCenter：
– 集中的单点管理所有的 VMware服务器和虚拟机 – 完整的资源映射和拓扑图， 实现拖放控制企业基础架构 – 通过你的服务器环境部署、 启动和迁移虚拟机 – 监控系统利用率和性能 – 自动通知和email报警 – 通过强壮的访问控制确保环 境安全，可以和活动目录 – 软件开发包支持和第三方的 管理工具集成
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4.VMware服务器虚拟化实现方法
VMware 虚拟架构形成演示
按需部署 在线迁移
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4.VMware服务器虚拟化实现方法
VMware Site Recovery Manager
VMware Infrastructure Site Recovery Manager 充分利用虚拟架构来交付一个具有更高级别的灾难
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4.VMware服务器虚拟化实现方法
VMware Converter实现物理到虚拟迁移
使用 VMware Converter在线无缝地将物理系统 转换为虚拟机
Citrix Metaframe 服务器
Microsoft IIS Web 服务器
Microsoft SQL Server
Microsoft Exchange 服务器
未更改过的应用
未更改过的OS 虚拟硬件
• • •
软件必须与硬件相结wk.baidu.com 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 6
4.VMware服务器虚拟化实现方法
虚拟机-VM
服务控制台 Service Console
管理代理 Agents和接口 hostd 其它外设 I/O
5.服务器虚拟化优点
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。
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6.服务器虚拟化的缺点
VMware 1.可能致使系统服务器超载 Infrastructure
服务器虚拟化虽然能产生若干个服务器供用户使用，但是这些产生的服务器 只是虚拟的，还需要借用物理服务器的硬件系统来进行各种应用程序的运行。 各个虚拟服务器的应用程序非常多，这些应用程序一旦全部运行起来，就会 大量占用物理服务器的内存、中央处理器、网络等硬件系统，从而给物理服 务器带来沉重的运行负担。 2.致使虚拟机失去安全保护 服务器虚拟化后，每个虚拟机都会被装上自己的管理程序，供客户操作和使 用虚拟服务器。但是不是所有的管理程序都是完美无缺，没有安全漏洞的。 管理程序在设计中都有可能会产生一些安全漏洞和缺陷。而这些安全漏洞和 缺陷则有可能成为电脑黑客的攻击服务器的着手点。他们通过这些安全漏洞 和缺陷会顺利地进入服务器，进行一些非法操作。更重要的是，一台虚拟机 管理程序的安全漏洞和缺陷会传染给其它虚拟机。当一台虚拟机因安全漏洞 和缺陷遭受黑客攻击时，其它的虚拟机也会受到影响，致使虚拟机失去安全 保护。 21
• CPU虚拟化
把物理CPU抽象成虚拟CPU，任何时刻一个物理CPU只能运行一个虚拟 CPU的指令。
• 内存虚拟化
把物理机的真实物理内存统一管理，包装成多个虚拟机的物理内存给若干 虚拟机使用,使得每个虚拟机拥有独立的内存空间。
• 设备和I/O虚拟化
把物理机的设备统一管理,包装成多个虚拟设备给若干个虚拟机使用，响应 每个虚拟机的设备访问请求和I/O请求。
整合后
•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
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5.服务器虚拟化优点
降低TCO（降低服务器投资成本） 整合前 应用 A系统 B系统 C系统 D系统 E系统 其它 服务器台数 1 1 1 1 1 5 成本 ￥40000 ￥40000 ￥40000 ￥40000 ￥40000 ￥200000 整合后 应用 服务器台数 成本
7.我们的应对策略
VMware 1.不间断地进行服务器硬件的检测 Infrastructure
各个虚拟机都在运行应用程序时，为防止物理服务器超负荷工作，造成超载， 可以不间断地对服务器进行硬件上的容量分析，时时监视服务器的硬件运行 情况，以便及时发现物理服务器的负荷情况，在依据情况做出各个虚拟机使 用上的调整，从而避免服务器超载，造成服务器的损坏。 2.采用安全产品防止被攻击 每个虚拟机之间都是相互联系的，要想防止虚拟机相互联系所产生的安全风 险问题，就要使用一定的安全产品，来完善虚拟机之间的虚拟环境。客户可 以使用Vmsafe项目的安全产品来预防安全风险，解决虚拟机之间因联系产 生的安全问题。另外，客户还可以在Vmsafe中建立逻辑隔离，在逻辑上隔 离各个虚拟机，切断它们之间联系。
动态调度 资源
降低投资 成本
提高了系统 的可用性
降低能源 消耗
5.服务器虚拟化优点
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
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5.服务器虚拟化优点
加快应用部署 整合前
•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
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谢谢！
恢复管理与自动化体系
– 简化并且自动化灾难恢复流程
• 设置，测试，切换
– 将手动操作的恢复手册转变成 自动化的恢复计划 – 通过VirtualCenter提供集中化 的恢复计划
通过与虚拟架构协调工作使得灾难恢 复快速、可靠、可管理、可适应
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5.服务器虚拟化优点
提高硬件 使用率 提升运作 效率 加速应用 部署
A系统 B系统
C系统 D系统 E系统 其它 5 总计 硬件投资减少 50% ￥200,000 5 ￥200,000
总计
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￥400,000
•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
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5.服务器虚拟化优点
降低能源消耗（降低服务器服务器电源开销） 整合前 整合后 应用 A系统 B系统 C系统 D系统 E系统 其它 服务器台数 1 1 1 1 1 5 功耗 0.6kW/h 0.6kW/h 0.6kW/h 0.6kW/h 0.6kW/h 3kW/h 应用 服务器台数 成本
Physical Hardware
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4.VMware服务器虚拟化实现方法
VirtualCenter - 关键功能
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虚拟机和服务器 管理
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编程接口
虚拟机部署
集中统一管理
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3
安全和访问控制
虚拟机迁移
5 系统监控
4 资源管理
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4.VMware服务器虚拟化实现方法
VirtualCenter组成部分
在创建虚拟机的时候，选 择设备以及内存的容量
VMM VMM VMM VMM
周期性负载均衡器 资源管理
VMkernel将虚拟机设备映射 虚拟机群集 到主机上的物理设备 虚拟网卡和交换机
文件系统 存储协议栈 网络协议栈
虚拟多处理器SMP
VMware内核 - VMkernel
设备驱动程序
虚拟机独立于主机系统和硬 件设备