04云计算虚拟化技术_X86服务器虚拟化介绍
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– 直接转换到XenServer并启动 – VHD（微软虚拟机格式） – XVA（可导入XenServer）
vSphere Storage Appliance — 共享存储
什么是 VSA？
VMware vSphere Storage Appliance (VSA)
客户获得的好处
▪ 数分钟即可安装完毕 1 简单的五次单击 ▪ 易于使用
共享存储
高可用 -- Vmware Cluster HA
高可用的解决方案
X
功能
– 当1台服务器故障时， 自动在其他服务器上 重新启动虚拟机
优势
– 不需要临时增加或独 占新的服务器
– 自动完成，无需人工 干预
– 经济有效的提高应用 程序的高可用性
高可用 - Xen HA
• 服务器故障时自动重起虚机 • 剩余服务器上智能负载均衡 • 可配置的保护级别和告警
32位或64位 带VT或 AMD-V 全虚拟化
Hyper-V 商业付费
安 装 带 Hyper-V
的
Windows
2008
64-bit
edition
Windows
Linux兼容版本
主 机 Hyper-V 许 可
虚
拟
机
Windows
和
Linux许可
System Center
64位 带VT或 AMD-V 全虚拟化
X86虚拟化技术介绍
fenxiangweb 2019年3月
内容
• X86虚拟化情况简介 • X86虚拟化基本功能
CPU利用率情况分析
虚拟化已经成为IT规范之一
17,500,000 15,000,000 12,500,000 10,000,000
7,500,000 5,000,000 2,500,000
p2v-legacy
内容
• X86虚拟化情况简介 • X86虚拟化基本功能
Vmware 虚拟化软件相关功能
Infrastructure Optimization
Business ContinuityDesktop Management
▪ VMware vCenter
▪ VMware vCenter
在确保服务级别的同时，最大限度 降低了数据中心服务器的耗电量 虚拟机没有中断或停机
32
结束 fenxiangweb
为虚拟桌面基础架构节约 90% 的存储成本 提高存储利用率 简化修补过程
vApp — 自我描述的应用系统
可用性 安全性 可扩展性Βιβλιοθήκη Baidu
应用程序 应用程序 应用程序
操作系统 操作系统 操作系统
虚拟应用程序
管理 云计算操作系统
内部 云计算
联盟和选择 标准
管理 云计算操作系统
外部 云计算
vNetwork 分布式交换机
Availability
Mobility
Security
▪ VMware DRS ▪ VMware DPM
▪ VMware HA ▪ VMware Consolidated
Backup ▪ VMware Data Recovery ▪ VMware vCenter Server
Heartbeat
▪ VMware Storage ▪ VMware vCenter
动态资源调整 - DRS
根据需要和优先级压缩和 增加应用系统的资源
动态的响应型负载平衡
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 操作系统
VMware vSphere™
应用程序 操作系统
应用程序 操作系统
动态迁移：XenMotion
• XenMotion 允许迁移正在运行的虚拟机而无需中断服务 • 按计划实施维护时无需停机 • 在不同的服务器间负载平衡虚拟机
▪ VMware vCenter Converter
Site Recovery Manager
▪ VMware Capacity Planner
▪ VMware View ▪ VMware ACE
Software Lifecycle
▪ VMware Lab Manager
Resource Management
•简化巨型计算机的网络配置
应用程序
应用程序
操作系统
操作系统
网络状态
网络状态
应用程序 操作系统 网络状态
虚拟交换机 vNetwork 分虚布拟式交交换换机机 Nexus虚1拟00交0V换机
分布式电源管理
业务需求
下电
资源池
当整个群集需要资源减少时，整 合所有负载到少数几台服务器上 将不需要的服务器置于备用模式 当负载增加时，DPM自动将处于 备用状态的服务器唤醒
户端 – VMware vSphere
Web 访问 – VMware vStorage
VMFS – VMware 虚拟对称
多处理（SMP）
Citrix 虚拟化软件基本组成
• XenServer：安装在Linux环 境上的hypervisior
• XenCenter：管理中心 • 转换工具：XenConvert和
VMotion
Update Manager
▪ VMware VMotion
Virtual Platform
▪ VMware ESX ▪ VMware ESXi ▪ VMware Virtual SMP ▪ VMware vStorage VMFS
▪ VMware Server ▪ VMware Workstation ▪ VMware Fusion ▪ VMware Player
虚拟架构的基本概念--FT
无需重 启
平滑接 管
数据实时同步
Fault Torlerance
数据实时同步
Fault Torlerance
FT 功能
Site Recovery Manager
站点 A
Protected Site
Recovery Site
站点B Protected
Site
Recovery Site
共享存储
VMware Fault Tolerance
应用程序 操作系统
应用程序 操作系统
VMware vSphere™
应用程序 操作系统
可用性
在不同的主机上同步运行 相同的虚拟机 出现硬件故障时，所有虚 拟机均可实现零宕机、零 数据损失故障切换 零宕机、零数据损失 无需复杂的集群或专用硬 件 所有应用程序和操作系统 通用的单一机制
Protected VMs pofofwlineered on
Datastore Groups
Array Replication
Datastore Groups
转换工具：XenConvert和p2v-legacy
• p2v-legacy选项支持Linux平台从物理机到虚拟机的转换 • XenConvert支持Windows平台从物理机到虚拟机的转换 • 转换格式和类型：
▪ 节约资金
无需共享存储 2 硬件即可获得
高可用性
▪ 不受服务器故障的 影响
▪ 不再需要计划内停机
▪ 大幅度降低实施虚拟 化门槛
这款革命性软件能够提供共享存储功能， 却不像共享存储那么昂贵和复杂
世界级数据中心 3 功能 — 即使是
小型环境也可受益
▪ “一次设置，终生 无忧”的自动化
▪ 更充分地利用您的 硬件
临界点
2019
2019
2019 2019 2009 Physical Hosts
2019 2019 2019 Virtual Machines
2019
Source: IDC
4
主流虚拟化厂商
• VMware威睿
– VMware vSphere 5
• Microsoft微软
– Windows2019 R2 Hyper-V
安 装 VMware ESX或ESXi
Windows
Linux
主 机 VMware 许 可
虚
拟
机
Windows
和
Linux许可
单独安装
VMware vCenter 集 中 管 理
32位或64位
全虚拟化
XEN 开源免费
安 装 带 XEN 的 Redhat Linux或 SUSE Linux
Windows
• 基本虚拟化软件组成 • 虚拟化软件安装 • 虚拟化软件配置 • 虚拟化软件管理工具 • 虚拟机创建相关属性 • 虚拟化下高可用/负载均衡等其它高级策略
Vmware 虚拟化软件基本组成
– VMware ESX™/ESXi – VMware vCenter™
服务器 – VMware vSphere 客
动态迁移 -- VMotion
VMotion迁移虚拟机
XESX Server 物理服务器
ESX Server 物理服务器
中央存储
Vmotion的意义： ✓通过VMotion可以实现在业务不中断的前提下，动态迁移虚拟机
动态迁移效果：
✓零宕机时间: 进行有计划的服务器维护和升级时，通过动态迁移虚拟机，保证零宕机 ✓保障服务器的业务连续性 ✓支持Fibre Channel、iSCSI SAN环境以及NAS等中央存储
Citrix提供的虚拟化相关产品
Redhat 提供的虚拟化相关产品
Oracle提供的虚拟化相关产品
其它的开源实现方式
• Xen Citrix提供的虚拟化的开源版本
– xen.org/
• Virtualbox Oracle VM的开源实现方式
– https://virtualbox.org/
虚拟化技术需要理解的内容
警报
显著提高存储利用率
减少对虚拟磁盘的过度调配
将存储成本减少为原来的 50%
vStorage 链接克隆
应用程序
操作 系统
应用程序
操作 系统
应用程序
操作 系统
基本 磁盘
应用程序
操作 系统
多个虚拟机共享基本磁盘 每个虚拟机都有各自的磁盘，并可 以将数据写入磁盘 所有的链接克隆都可以看到应用到 基本磁盘的修补程序
VirtualCenter
Site Recovery Manager
SRM Supports bi-directional Site protection
Protected VMs obnelcinoemien uPnroatveacitlaebdleSite
VirtualCenter
Site Recovery Manager
Linux
主机Linux许可
虚
拟
机
Windows许可
主机操作系统 带命令行和GUI
32位或64位 全虚拟化
KVM
开源免费, Linux内核
安 装 带 KVM 的 Redhat Linux或 SUSE Linux
Windows
Linux
主机Linux许可
虚
拟
机
Windows许可
主机操作系统 带命令行和GUI
二进制码翻译(无 VT或 AMD-V时)
半虚拟化（无VT 或 AMD-V时，虚 拟机上支持修 改 过 的 Linux 操 作系统）
I/O
虚拟机迁移
VMware Kernel Dom-0 静态/动态迁移 静态/动态迁移
Linux 静态/动态迁移
静态/动态迁移
Vmware提供的虚拟化相关产品
微软提供的虚拟化相关产品
vStorage 精简部署
应用 程序 操作 系统
应用 程序 操作 系统
应用 程序 操作 系统
ESX
虚拟磁盘 物理存储
10GB
20GB
2100GGBB
40GB
4100GGBB
100GB
3700GGBB
虚拟机磁盘仅占用正在使用的物理磁 盘空间
▪ 虚拟机始终可以看到完整的逻辑
磁盘大小
▪ 对资源分配和消耗的完整报告和
• Citrix思杰
– XenServer 6
• Oracle甲骨文
– Oracle VM 3.0
• RedHat红帽
– Red Hat Enterprise Virtualization 3
5
几种主流的服务器虚拟化技术
授权 主机操作系统
虚拟机操作系 统 许可费用
管理工具
主机硬件 虚拟化技术
VMware 商业付费
vSphere Storage Appliance — 共享存储
什么是 VSA？
VMware vSphere Storage Appliance (VSA)
客户获得的好处
▪ 数分钟即可安装完毕 1 简单的五次单击 ▪ 易于使用
共享存储
高可用 -- Vmware Cluster HA
高可用的解决方案
X
功能
– 当1台服务器故障时， 自动在其他服务器上 重新启动虚拟机
优势
– 不需要临时增加或独 占新的服务器
– 自动完成，无需人工 干预
– 经济有效的提高应用 程序的高可用性
高可用 - Xen HA
• 服务器故障时自动重起虚机 • 剩余服务器上智能负载均衡 • 可配置的保护级别和告警
32位或64位 带VT或 AMD-V 全虚拟化
Hyper-V 商业付费
安 装 带 Hyper-V
的
Windows
2008
64-bit
edition
Windows
Linux兼容版本
主 机 Hyper-V 许 可
虚
拟
机
Windows
和
Linux许可
System Center
64位 带VT或 AMD-V 全虚拟化
X86虚拟化技术介绍
fenxiangweb 2019年3月
内容
• X86虚拟化情况简介 • X86虚拟化基本功能
CPU利用率情况分析
虚拟化已经成为IT规范之一
17,500,000 15,000,000 12,500,000 10,000,000
7,500,000 5,000,000 2,500,000
p2v-legacy
内容
• X86虚拟化情况简介 • X86虚拟化基本功能
Vmware 虚拟化软件相关功能
Infrastructure Optimization
Business ContinuityDesktop Management
▪ VMware vCenter
▪ VMware vCenter
在确保服务级别的同时，最大限度 降低了数据中心服务器的耗电量 虚拟机没有中断或停机
32
结束 fenxiangweb
为虚拟桌面基础架构节约 90% 的存储成本 提高存储利用率 简化修补过程
vApp — 自我描述的应用系统
可用性 安全性 可扩展性Βιβλιοθήκη Baidu
应用程序 应用程序 应用程序
操作系统 操作系统 操作系统
虚拟应用程序
管理 云计算操作系统
内部 云计算
联盟和选择 标准
管理 云计算操作系统
外部 云计算
vNetwork 分布式交换机
Availability
Mobility
Security
▪ VMware DRS ▪ VMware DPM
▪ VMware HA ▪ VMware Consolidated
Backup ▪ VMware Data Recovery ▪ VMware vCenter Server
Heartbeat
▪ VMware Storage ▪ VMware vCenter
动态资源调整 - DRS
根据需要和优先级压缩和 增加应用系统的资源
动态的响应型负载平衡
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 操作系统
VMware vSphere™
应用程序 操作系统
应用程序 操作系统
动态迁移：XenMotion
• XenMotion 允许迁移正在运行的虚拟机而无需中断服务 • 按计划实施维护时无需停机 • 在不同的服务器间负载平衡虚拟机
▪ VMware vCenter Converter
Site Recovery Manager
▪ VMware Capacity Planner
▪ VMware View ▪ VMware ACE
Software Lifecycle
▪ VMware Lab Manager
Resource Management
•简化巨型计算机的网络配置
应用程序
应用程序
操作系统
操作系统
网络状态
网络状态
应用程序 操作系统 网络状态
虚拟交换机 vNetwork 分虚布拟式交交换换机机 Nexus虚1拟00交0V换机
分布式电源管理
业务需求
下电
资源池
当整个群集需要资源减少时，整 合所有负载到少数几台服务器上 将不需要的服务器置于备用模式 当负载增加时，DPM自动将处于 备用状态的服务器唤醒
户端 – VMware vSphere
Web 访问 – VMware vStorage
VMFS – VMware 虚拟对称
多处理（SMP）
Citrix 虚拟化软件基本组成
• XenServer：安装在Linux环 境上的hypervisior
• XenCenter：管理中心 • 转换工具：XenConvert和
VMotion
Update Manager
▪ VMware VMotion
Virtual Platform
▪ VMware ESX ▪ VMware ESXi ▪ VMware Virtual SMP ▪ VMware vStorage VMFS
▪ VMware Server ▪ VMware Workstation ▪ VMware Fusion ▪ VMware Player
虚拟架构的基本概念--FT
无需重 启
平滑接 管
数据实时同步
Fault Torlerance
数据实时同步
Fault Torlerance
FT 功能
Site Recovery Manager
站点 A
Protected Site
Recovery Site
站点B Protected
Site
Recovery Site
共享存储
VMware Fault Tolerance
应用程序 操作系统
应用程序 操作系统
VMware vSphere™
应用程序 操作系统
可用性
在不同的主机上同步运行 相同的虚拟机 出现硬件故障时，所有虚 拟机均可实现零宕机、零 数据损失故障切换 零宕机、零数据损失 无需复杂的集群或专用硬 件 所有应用程序和操作系统 通用的单一机制
Protected VMs pofofwlineered on
Datastore Groups
Array Replication
Datastore Groups
转换工具：XenConvert和p2v-legacy
• p2v-legacy选项支持Linux平台从物理机到虚拟机的转换 • XenConvert支持Windows平台从物理机到虚拟机的转换 • 转换格式和类型：
▪ 节约资金
无需共享存储 2 硬件即可获得
高可用性
▪ 不受服务器故障的 影响
▪ 不再需要计划内停机
▪ 大幅度降低实施虚拟 化门槛
这款革命性软件能够提供共享存储功能， 却不像共享存储那么昂贵和复杂
世界级数据中心 3 功能 — 即使是
小型环境也可受益
▪ “一次设置，终生 无忧”的自动化
▪ 更充分地利用您的 硬件
临界点
2019
2019
2019 2019 2009 Physical Hosts
2019 2019 2019 Virtual Machines
2019
Source: IDC
4
主流虚拟化厂商
• VMware威睿
– VMware vSphere 5
• Microsoft微软
– Windows2019 R2 Hyper-V
安 装 VMware ESX或ESXi
Windows
Linux
主 机 VMware 许 可
虚
拟
机
Windows
和
Linux许可
单独安装
VMware vCenter 集 中 管 理
32位或64位
全虚拟化
XEN 开源免费
安 装 带 XEN 的 Redhat Linux或 SUSE Linux
Windows
• 基本虚拟化软件组成 • 虚拟化软件安装 • 虚拟化软件配置 • 虚拟化软件管理工具 • 虚拟机创建相关属性 • 虚拟化下高可用/负载均衡等其它高级策略
Vmware 虚拟化软件基本组成
– VMware ESX™/ESXi – VMware vCenter™
服务器 – VMware vSphere 客
动态迁移 -- VMotion
VMotion迁移虚拟机
XESX Server 物理服务器
ESX Server 物理服务器
中央存储
Vmotion的意义： ✓通过VMotion可以实现在业务不中断的前提下，动态迁移虚拟机
动态迁移效果：
✓零宕机时间: 进行有计划的服务器维护和升级时，通过动态迁移虚拟机，保证零宕机 ✓保障服务器的业务连续性 ✓支持Fibre Channel、iSCSI SAN环境以及NAS等中央存储
Citrix提供的虚拟化相关产品
Redhat 提供的虚拟化相关产品
Oracle提供的虚拟化相关产品
其它的开源实现方式
• Xen Citrix提供的虚拟化的开源版本
– xen.org/
• Virtualbox Oracle VM的开源实现方式
– https://virtualbox.org/
虚拟化技术需要理解的内容
警报
显著提高存储利用率
减少对虚拟磁盘的过度调配
将存储成本减少为原来的 50%
vStorage 链接克隆
应用程序
操作 系统
应用程序
操作 系统
应用程序
操作 系统
基本 磁盘
应用程序
操作 系统
多个虚拟机共享基本磁盘 每个虚拟机都有各自的磁盘，并可 以将数据写入磁盘 所有的链接克隆都可以看到应用到 基本磁盘的修补程序
VirtualCenter
Site Recovery Manager
SRM Supports bi-directional Site protection
Protected VMs obnelcinoemien uPnroatveacitlaebdleSite
VirtualCenter
Site Recovery Manager
Linux
主机Linux许可
虚
拟
机
Windows许可
主机操作系统 带命令行和GUI
32位或64位 全虚拟化
KVM
开源免费, Linux内核
安 装 带 KVM 的 Redhat Linux或 SUSE Linux
Windows
Linux
主机Linux许可
虚
拟
机
Windows许可
主机操作系统 带命令行和GUI
二进制码翻译(无 VT或 AMD-V时)
半虚拟化（无VT 或 AMD-V时，虚 拟机上支持修 改 过 的 Linux 操 作系统）
I/O
虚拟机迁移
VMware Kernel Dom-0 静态/动态迁移 静态/动态迁移
Linux 静态/动态迁移
静态/动态迁移
Vmware提供的虚拟化相关产品
微软提供的虚拟化相关产品
vStorage 精简部署
应用 程序 操作 系统
应用 程序 操作 系统
应用 程序 操作 系统
ESX
虚拟磁盘 物理存储
10GB
20GB
2100GGBB
40GB
4100GGBB
100GB
3700GGBB
虚拟机磁盘仅占用正在使用的物理磁 盘空间
▪ 虚拟机始终可以看到完整的逻辑
磁盘大小
▪ 对资源分配和消耗的完整报告和
• Citrix思杰
– XenServer 6
• Oracle甲骨文
– Oracle VM 3.0
• RedHat红帽
– Red Hat Enterprise Virtualization 3
5
几种主流的服务器虚拟化技术
授权 主机操作系统
虚拟机操作系 统 许可费用
管理工具
主机硬件 虚拟化技术
VMware 商业付费