VMware虚拟化技术培训

SCSI Fiber Channel Fiber Optics
NFS/SMB IP LAN Hardware
SAN
iSCSI
NAS
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SAN组成部分
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iSCSI组成部分
iSCSI Storage
SCSI Target
SP
FC Switch
IQN – iSCSI Qualified Name; a unique ID for initiators and targets
IP网络
SCSI Initiator
iSCSI HBA ESX Server
NIC
Software initiator
ESX Server
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NAS组成部分
NAS device Directory for ESX Server
NFS Server
/pub
NIC
FC Switch IP Network
我如何有效地扩展？
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为什么要虚拟化？
周五我们 就需要一 台Web服 务器！ 停下你手里 的所有活计， 马上修复网 络！
今晚你就 要为我升 级内存！
服务器到货 需要3个星 期？！
你曾经许诺 今天就给我 添加一台服 务器！
我觉得你现 在就应该把 这件事做好！
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为什么要虚拟化？
1) 2) 3) 服务器蔓延：特别是一个操作系统运行一个应用的情况 支持过时操作系统和应用 整合没有服务水准(SLA)定义的应用/或者提高服务水准
中心所需的效率、可用性和动态管理功能，并且这些功能是经过生产验证的 其中包括VMware ESX Server 3.5和VirtualCenter 2.5 浪潮销售产品版本为ESX 3.5 U2 和VirtualCenter 2.5 U3 2008年12月底NF295D2出厂全部预装ESX Server 3i
在SAN中的虚拟磁盘文件
在SAN中的裸LUN 一个SCSI裸设备
VMkernel包含TCP/IP协议栈
可用于访问iSCSI和NAS设备
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虚拟机文件系统 (VMFS)
VMFS—为虚拟机访问高性能磁盘所优化的简捷、快速的数据 存储结构 VMFS卷用来存储虚拟磁盘、VMkernel的交换文件、休眠的状 态文件、重做日志，以及VirtualCenter的虚拟机模版
调度管理
指定哪台虚拟机应该在哪个CPU上运行
每20毫秒检查所有CPU一次
虚拟机可以在不同时候运行在不同CPU上
取决于CPU负载和虚拟机迁移情况
Periodic Load Balancer
Scheduler
Memory Mgmt. VMKernel
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VMware虚拟SMP
是VI3标准版和企业版的一部分 允许单个虚拟机占用2到4个物理 CPU 好处：
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名词解释
VMotion：迁移，以零停机时间迁移虚拟机，将正在运行的虚拟机从一台物 理服务器移动至另一台物理服务器，而不影响最终用户。也可以冷迁移， 冷迁移可以改变数据存储的位置。
DRS（Distributed Resource Scheduler ）：Vmware 分布式资源调度程序 （DRS）跨聚合到逻辑资源池中的硬件资源集合来动态地分配和平衡计算容 量。 HA：当服务器发生故障时，受影响的虚拟机将在群集中留有备用容
ESX Server 3i是VMware的企业级免费虚拟基础架构软件，它具有ESX 3 的全部功能，不同的是它只 有32MB大小，而ESX Server 3至少要2GB空间，且3i没有服务器控制台。一台集成了ESX Server 3i 的服务器，可直接部署在虚拟化环境，通过Virtual Center对其进行管理。
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裸设备映射(RDM)
物理兼容模式
SAN快照软件
SAN复制软件 SAN管理软件
虚拟兼容模式
虚拟机快照 虚拟机群集
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多路径 - Multipathing
可配置延迟的自动化故障切换 任意时刻有一条活动路径连接到任意LUN
通过改变状态，可以激活或者禁止某个故障切 换路径
人为压缩不活跃虚拟机中的内存，强迫他们使用自 己的磁盘交换区域，将实际内存提供给活跃的虚拟 机使用
透明内存页面共享
透明页共享技术节省了内存
众多虚拟机相同的内存页只保留一份
VMkernel将内存内容置换到磁盘是最后 一种手段
内存漂移
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网络管理
虚拟交换机是一个物理802.3以太 网交换机的软件模拟
缺省端口数量是24 目前的最大限制是1016
文件和打印服务器 服务器资源利用率不高的Web和应用服务器 邮件/即时消息服务器 防火墙服务器
数据库服务器
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VMware 公司一览
成立时间 员工总数 用户数 关键合作伙伴关系 1998 约3,000
超过 400 万 AMD、Dell、HP、IBM、Intel
3,000+ 5万个企业客户，其中 《财富 100 强》中的 100 家公司
VMkernel动态地安排虚拟机和服务控制台使用处理器 的时间片
按比例分配共享CPU的时间片 使用基于NUMA技术的内存和进程管理 支持多核、超线程，包括对SMP虚拟机进行动态伸缩
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周期性的负载均衡调节器
在CPU之间调节负载
在CPU之间移动虚拟机以保证负载均衡
在SMP环境中避免单一CPU被过度使用
员工
系统
灵活性
维护
0%
利用率
100%
Growth
开发
时间
• 管理成本 • IT和用户生产效率 • 硬件更新/旧的应用迁移
• 资源利用率低下 • 电力、冷却和机房空间有
限
• 计划内和计划外停机时间
越来越少
• 开发和部署周期 • 有限的IT资源 • 各种不同的业务需求
我如何简化日常工作 ？
我如何提高利用率？
采用大数据块存储结构优化虚拟机性能 支持大的分区(达2TB)
VMFS有两个专门为在SAN环境中存储虚拟机而设计的特别属性
VMFS是一个可多主机访问的文件系统：卷实现了文件锁机制，使得 它在SAN环境中可以被多台ESX服务器访问 VMFS只对系统性能有微弱的影响：从虚拟机发出的SCSI命令可直接 发送到物理设备上
Storage
SP1
SP2
2个故障切换策略
MRU – 最近使用过的 (缺省策略) 继续使用上一次活动的路径 Fixed – 首选路径 当首选路径可用时，切换到该路径 可以为每一个LUN设置首选和活动路径
FC Switch
FC Switch
HBA
HBA
ESX Server
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存储技术比较
技术
Fiber Channel (SAN) iSCSI NAS IP/SCSI IP/NFS
渠道合作伙伴数
客户概要信息
运营结构
EMC 的独立子公司（ 2003年被收购）
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VMware的使命
将工业标准服务器和桌面计算环境转化为虚拟计算环境
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虚拟机特征：
分区
隔离
封装
独立于硬件
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什么是VMware Infrastructure 3 (VI3) VMware Infrastructure 3 是一个功能丰富的套件，它提供创建快速响应数据
ESX技术内幕 部署虚拟机 资源管理 高级特性
4
什么是虚拟化？
一种让IT系统组合、优化 共享资源，自动满足业务需求的解决方案
业务
供给 需求
信息技术(IT)
5
虚拟化类型
虚拟化就是将底层硬件的功能抽象化 在不同层面实现
存储 网络 服务器/操作系统
Virtualize IT
应用系统
6
当前IT所面临的挑战：“用更少的资源干出更多的活”
Inspur group
VMware虚拟化技术培训
2008-12-25
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培训目标
清楚虚拟化概念和VMware虚拟化产品特点
了解VMware虚拟化产品的技术特性
会简单安装配置虚拟机 了解VMware高级特性及实现原理，为进一步掌握打下基 础
3
内容
概述
1、什么是虚拟化 2、VMWARE公司及VI产品介绍
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ESX3i与ESX3.5的区别
API/SDK
CIM
（硬件管理）
远程 CLI
（脚本编制）
API/SDK VirtualCenter
远程管理
VirtualCenter
VI Client
VI Client
本地管理
服务控制台
ESX Server 3
ESX 3i
ESX Server 3i是VMware的企业级免费虚拟基础架构软件，它具有ESX 3 的全部功能，不同的是它只 有32MB大小，而ESX Server 3至少要2GB空间，且3i没有服务器控制台。一台集成了ESX Server 3i 的服务器，可直接部署在虚拟化环境，通过Virtual Center对其进行管理。
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VMware Infrastructure 3产品包括
VI3基础版
（以前称为“入门 版”）适用于小型企 业或分公司的虚拟化 ESX 或 ESX i VMFS Virtual SMP VirtualCenter Agent Consolidated Backup Update Manager VMware HA VMotion Storage VMotion VMware DRS
VI3标准版
适用于任何工作负载的 高可用性基础架构虚拟 化套件
VI3企业版
适用于动态数据中心的 企业级基础架构虚拟化 套件
是 是 是 是
是 是 是 是 是
是 是 是 是 是 是 是 是
VirtualCenter Server
1、作为独立许可产品提供。 2、按每台服务器授予许可权且独立于 VMware Infrastructure 3 版本。 3、Consolidated Backup、 Update Manager、VMware HA、VMotion、 Storage VMotion、 VMware DRS等产品基于 VirtualCenter Server。
NIC
Virtual Switch with IP storage Port Virtual Switch
ESX Servຫໍສະໝຸດ Baidur
增强虚拟机的性能
在虚拟机上运行计算密集型应用 测试开发的应用系统在多处理器系统 上的表现
与多核以及超线程处理器兼容
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内存管理
内存过量使用技术增强了利用率
将配置好的虚拟机内存整合，可以安全地超越物理 内存容量运行虚拟机
内存漂移技术(Ballooning)动态地将不 活跃虚拟机当中的内存转移到活跃虚拟 机当中使用
Inspur group 2013-8-15
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内容
概述
1、什么是虚拟化 2、VMWARE公司及VI产品介绍
ESX技术内幕
部署虚拟机
资源管理 高级特性
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ESX技术内幕
ESX服务器体系结构 虚拟SMP 兼容性检查 VirtualCenter 用户界面 软件许可模式 管理框架
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ESX服务器内幕
量的其他主机上自动重启。
Consolidated Backup：一个集中式备份工具，该工具可利用集中式代理 服务器并可降低 VMware ESX 生产主机上的负载。
Update Manager：进行自动修补和更新，从而简化对虚拟基础架构的管 理，也可以对选定的 Windows 和 Linux 虚拟机进行升级。
虚拟交换机可以连接一个或者多个 物理网卡 每台虚拟机最多可以设置4个虚拟 网卡，每个网卡都有自己的MAC地址
通过配置，虚拟交换机可以发送接 收具有VLAN标示的数据包
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存储管理
表现为SCSI磁盘 – LSI或者 BusLogic SCSI控制器 (最 多4*15) 虚拟磁盘可以映射到：
本地磁盘的虚拟磁盘文件
什么让ESX服务器如此强大？
是VMKernel而不是Linux
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ESX服务器的体系结构
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VMM：虚拟机监控器
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CPU管理
用户应用
要虚拟化处理器，虚拟机监控器(VMM)将 VMkernel从Ring 0置换到Ring 1
新型的Intel和AMD CPU将会改善这种结构
OS 内核
0
1
2
3
VMkernel
协议
FC/SCSI
传输
数据块方式访问 数据/LUN
据块方式访问 数据/LUN 文件(不直接访 问LUN)
SCSI IP LAN Hardware
接口
FC HBA
性能
高 (由于采用专用网 络)
中 (取决于LAN网络 的设计整合) 中(取决于LAN网络的 设计整合)
iSCSI HBA NIC and IP 交换机
4)
5) 6)
解决机房环境问题：散热、电力、冷却和占地面积
提高整个计算平台的平均利用率 让灾难恢复系统不再远离x86平台
7)
8) 9)
降低支持老旧服务器和应用的成本
简化平台和基础架构 提高数据中心的灵活性：快速部署，智能、动态资源调配
10) 提高安全性
9
那些应用环境需要虚拟化？
测试/开发环境
老旧的NT服务器和应用