云計算與虛擬化知識講座

云計算與虛擬化第一頁，共76頁。目錄二虛擬化技術(shù)的介紹一虛擬化與云計算的概述第二頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一何為虛擬化？云計算是什么？“它起源于我們將互聯(lián)網(wǎng)視為云的時候…我們不關(guān)心消息去往何處…云為我們屏蔽了復(fù)雜性”KevinMarks,Google“融合的云是對服務(wù)器、應(yīng)用、數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性和異構(gòu)平臺的簡化抽象”Amazon’sCEOJeffBezos第三頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的發(fā)展路線并行計算集群計算網(wǎng)格計算云計算第四頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算是并行計算(ParallelComputing)、分布式計算(DistributedComputing)和網(wǎng)格計算(GridComputing)的發(fā)展，或者說是這些計算機科學(xué)概念的商業(yè)實現(xiàn)云計算是虛擬化(Virtualization)、效用計算(UtilityComputing)、IaaS(基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù))、PaaS(平臺即服務(wù))、SaaS(軟件即服務(wù))等概念混合演進(jìn)并躍升的結(jié)果第五頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的定義——wiki彈性能力虛擬化服務(wù)互聯(lián)網(wǎng)多租戶動態(tài)配置按需付費IaaSPaaSSaaS第六頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的定義——NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院云計算是一種模型，它可以實現(xiàn)隨時隨地，便捷地，隨需應(yīng)變地從可配置計算資源共享池中獲取所需的資源(例如，網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用、及服務(wù))，資源能夠快速供應(yīng)并釋放，使管理資源的工作量和與服務(wù)提供商的交互減小到最低限度。云計算的基本特點是：隨需應(yīng)變的自助服務(wù)、無處不在的網(wǎng)絡(luò)訪問、資源共享池、快速而靈活、計量付費服務(wù)。廣大用戶依托互聯(lián)網(wǎng)某些節(jié)點強大的信息資源、包括存儲資源、計算資源、軟件資源、數(shù)據(jù)資源，管理資源為我所用，強調(diào)需求驅(qū)動，用戶主導(dǎo)，按需服務(wù)，即用即付，用完即散，不對用戶集中控制，用戶不關(guān)心服務(wù)者在什么地方。第七頁，共76頁。狹義的理解狹義的云計算指的是廠商通過分布式計算和虛擬化技術(shù)搭建數(shù)據(jù)中心或超級計算機，以免費或按需租用方式向技術(shù)開發(fā)者或者企業(yè)客戶提供數(shù)據(jù)存儲、分析以及科學(xué)計算等服務(wù)，比如亞馬遜數(shù)據(jù)倉庫出租生意。虛擬化與云計算概述一第八頁，共76頁。通俗的理解通俗的理解是，云計算的“云“就是存在于互聯(lián)網(wǎng)上的服務(wù)器集群上的資源，它包括硬件資源（服務(wù)器、存儲器、CPU等）和軟件資源（如應(yīng)用軟件、集成開發(fā)環(huán)境等），所有的處理都在云計算提供商所提供的計算機群來完成。虛擬化與云計算概述一第九頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的定義——NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院云計算模型的3個緯度：部署模型、服務(wù)模型與基本特征。ServiceModels 服務(wù)模型SoftwareasaService 軟件即服務(wù)PlatformasaService 平臺即服務(wù)InfrastructureasaService 基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)DeploymentModels 部署模型

PrivateCloud 私有云CommunityCloud 社區(qū)云HybridCloud 混合云

PublicCloud 公有云Essentialcharacteristics基本特征

Broadnetworkaccess廣泛的網(wǎng)絡(luò)接入MeasuredService可計量的服務(wù)On-demandSelf-service按需自助Rapidelasticity快速的彈性ResourcePooling資源池化第十頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的定義——NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院服務(wù)模型：SaaS：提供給客戶的服務(wù)是運營商運行在云計算基礎(chǔ)設(shè)施上的應(yīng)用程序，用戶可以在各種設(shè)備上通過瘦客戶端界面訪問，如瀏覽器。消費者不需要管理或控制任何云計算基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲，等等。PaaS：提供給消費者的服務(wù)是把客戶采用提供的開發(fā)語言和工具（例如Java、python、.Net等）開發(fā)的或收購的應(yīng)用程序部署到供應(yīng)商的云計算基礎(chǔ)設(shè)施上?？蛻舨恍枰芾砘蚩刂频讓拥脑苹A(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)、存儲等，但客戶能控制部署的應(yīng)用程序，也可能控制運行應(yīng)用程序的托管環(huán)境配置。IaaS:提供給消費者的服務(wù)是對所有設(shè)施的利用，包括處理、存儲、網(wǎng)絡(luò)和其他基本的計算資源，用戶能夠部署和運行任意軟件，包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序。消費者不管理或控制任何云計算基礎(chǔ)設(shè)施，但能控制操作系統(tǒng)的選擇、儲存空間、部署的應(yīng)用，也有可能獲得有限制的網(wǎng)絡(luò)組件（例如，防火墻、負(fù)載均衡器等）的控制。第十一頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一服務(wù)模型與系統(tǒng)架構(gòu)：云計算系統(tǒng)分為兩部分：前端和后端。前端指用戶的計算機或客戶端，包括用戶計算機（或計算機網(wǎng)絡(luò)）以及云計算系統(tǒng)登陸程序。不同的云計算系統(tǒng)具有不同的用戶界面。以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的郵件系統(tǒng)一般都借助IE或Firefox等網(wǎng)絡(luò)瀏覽器登陸。其他云計算系統(tǒng)具有各自不同的登陸程序，用戶可以運行登陸程序接入網(wǎng)絡(luò)。計算機后端是各種各樣的計算機、服務(wù)器和數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)，它們共同組成了云計算系統(tǒng)中的“云”。理論上，從數(shù)據(jù)處理到視頻游戲，只要您能想到的計算機程序，云計算系統(tǒng)都能運行。一般來說，每個應(yīng)用程序都有其專用的服務(wù)器。二者通過網(wǎng)絡(luò)相互連接。第十二頁，共76頁。云計算體系結(jié)構(gòu)虛擬化與云計算概述一第十三頁，共76頁。物理資源層包括計算機、存儲器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、數(shù)據(jù)庫和軟件等；資源池層是將大量相同類型的資源構(gòu)成同構(gòu)或接近同構(gòu)的資源池，如計算資源池、數(shù)據(jù)資源池等。構(gòu)建資源池更多是物理資源的集成和管理工作，例如研究在一個標(biāo)準(zhǔn)集裝箱的空間如何裝下2000個服務(wù)器、解決散熱和故障節(jié)點替換的問題并降低能耗。虛擬化與云計算概述一第十四頁，共76頁。管理中間件負(fù)責(zé)對云計算的資源進(jìn)行管理，并對眾多應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行調(diào)度，使資源能夠高效、安全地為應(yīng)用提供服務(wù)；SOA構(gòu)建層將云計算能力封裝成標(biāo)準(zhǔn)的WebServices服務(wù)，并納入到SOA體系進(jìn)行管理和使用，包括服務(wù)注冊、查找、訪問和構(gòu)建服務(wù)工作流等。管理中間件和資源池層是云計算技術(shù)的最關(guān)鍵部分，SOA構(gòu)建層的功能更多依靠外部設(shè)施提供。虛擬化與云計算概述一第十五頁，共76頁。計算的管理中間件負(fù)責(zé)資源管理、任務(wù)管理、用戶管理和安全管理等工作。資源管理負(fù)責(zé)均衡地使用云資源節(jié)點，檢測節(jié)點的故障并試圖恢復(fù)或屏蔽之，并對資源的使用情況進(jìn)行監(jiān)視統(tǒng)計；任務(wù)管理負(fù)責(zé)執(zhí)行用戶或應(yīng)用提交的任務(wù)，包括完成用戶任務(wù)映象(Image)的部署和管理、任務(wù)調(diào)度、任務(wù)執(zhí)行、任務(wù)生命期管理等等；虛擬化與云計算概述一第十六頁，共76頁。用戶管理是實現(xiàn)云計算商業(yè)模式的一個必不可少的環(huán)節(jié)，包括提供用戶交互接口、管理和識別用戶身份、創(chuàng)建用戶程序的執(zhí)行環(huán)境、對用戶的使用進(jìn)行計費等；安全管理保障云計算設(shè)施的整體安全，包括身份認(rèn)證、訪問授權(quán)、綜合防護(hù)和安全審計等。虛擬化與云計算概述一第十七頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的定義——NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院部署模型：公有云社區(qū)云私有云混合云企業(yè)獨立擁有或獨立承租的云系統(tǒng)在特定社區(qū)內(nèi)共享的云系統(tǒng)，如：由某公司及其合作伙伴共同承建并分享使用的云系統(tǒng)面向公眾開放租售的大規(guī)模云系統(tǒng)由以上三種云系統(tǒng)中的兩種以上的云系統(tǒng)共同配合而提供IT能力的混合型云系統(tǒng)第十八頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的定義——NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院基本特征：按需自助服務(wù)（OnDemandSelf-Service）：消費者可以按需方便地獲得計算資源，如服務(wù)器時間和網(wǎng)絡(luò)存儲，不需要與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行人工交互。泛在的網(wǎng)絡(luò)訪問方式（BroadNetworkAccess）：可以通過各種網(wǎng)絡(luò)渠道，以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的機制（如瀏覽器，相同的API等）獲取服務(wù),但是客戶端可以是多種多樣的瘦客戶端或富客戶端（例如移動電話、筆記本電腦、PDA等）。動態(tài)的資源池（ResourcePooling）：供應(yīng)商的計算資源可以被整合為一個動態(tài)資源池，以多租戶模式服務(wù)所有客戶，不同的物理和虛擬資源可根據(jù)客戶需求動態(tài)分配。服務(wù)商需實現(xiàn)資源的位置無關(guān)性，客戶一般不需要知道所使用的資源的確切地理位置，但在需要的時候客戶可以指定資源位置（如哪個國家，哪個數(shù)據(jù)中心等）的要求。第十九頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一云計算的定義——NIST美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院基本特征：快速可伸縮性（RapidElasticity，云計算的目標(biāo)之一就是要把網(wǎng)格、SOA等技術(shù)商用化、通俗化，所以用"彈性"（Elasticity）這樣的詞，而不是IT業(yè)界稱常用的"可伸縮性"（Scalability）這個詞）：可以迅速、彈性地提供服務(wù)，能快速擴(kuò)展，也可以快速釋放實現(xiàn)快速縮小。對客戶來說，可以租用的資源看起來似乎是無限的，可在任何時間購買任何數(shù)量的資源?？捎嬃康姆?wù)（MeasuredService）：服務(wù)的收費可以是基于計量的一次一付，或基于廣告的收費模式。系統(tǒng)以針對不同服務(wù)需求（例如，CPU時間、存儲空間、帶寬、甚至按用戶賬號的使用率高低）來計量資源的使用情況和定價，以提高資源的管控能力和促進(jìn)優(yōu)化利用。整個系統(tǒng)資源可以通過監(jiān)控和報表的方式對服務(wù)提供者和使用者透明化。第二十頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一對云計算的理解：理解1：云計算最簡單的解釋就是將其描述為“以互聯(lián)網(wǎng)為中心的軟件”。理解2：云計算指的是一個大的宏圖，基本上說，就是讓用戶透過Internet訪問技術(shù)服務(wù)，現(xiàn)在，我每次登陸Facebook或搜索航班，事實上都是在使用云計算。理解3：云計算還有很多令人費解的東西，然而不必如此復(fù)雜，只有三種服務(wù)是基于“云”的，SaaS，PaaS和云計算平臺。理解4：云是一個龐大的資源池，你按需購買；云是虛擬化的；云可以象自來水，電，煤氣那樣計費理解5：云計算是用戶友好的網(wǎng)格計算。理解6：當(dāng)我們向不懂計算機技術(shù)的人提供虛擬技術(shù)的時候，我們希望虛擬或隱藏的是其復(fù)雜性。絕大多數(shù)人希望同應(yīng)用或服務(wù)，而不是軟件打交道。對于云計算，我們希望軟件本身被虛擬或躲藏在系統(tǒng)或?qū)I(yè)人員的背后，或者說“云”的背后理解7：云計算就是將以前那些需要大量軟硬件投資以及專業(yè)技術(shù)能力的應(yīng)用，以基于Web服務(wù)的方式提供給用戶。第二十一頁，共76頁。虛擬化與云計算概述——關(guān)鍵技術(shù)一關(guān)鍵技術(shù)需求高可用On-Demand（提供與計費）面向服務(wù)易伸縮虛擬化易管理靈活性安全性第二十二頁，共76頁。虛擬化與云計算概述——虛擬化技術(shù)一虛擬化指對計算資源進(jìn)行抽象的一個廣義概念。虛擬化對上層應(yīng)用或用戶隱藏了計算資源的底層屬性。它既包括使單個的資源（比如一個服務(wù)器，一個操作系統(tǒng)，一個應(yīng)用程序，一個存儲設(shè)備）劃分成多個虛擬資源，也包括將多個資源（比如存儲設(shè)備或服務(wù)器）整合成一個虛擬資源。虛擬化技術(shù)是指實現(xiàn)虛擬化的具體的技術(shù)性手段和方法的集合性概念。虛擬化技術(shù)根據(jù)對象可以分成存儲虛擬化、計算虛擬化、網(wǎng)絡(luò)虛擬化等。計算虛擬化可以分為操作系統(tǒng)級虛擬化，應(yīng)用程序級，和虛擬機管理器。虛擬機管理器分為宿主虛擬機和客戶虛擬機。第二十三頁，共76頁。虛擬化與云計算概述——虛擬化技術(shù)一虛擬化的目的：虛擬化的主要目的是對IT基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行簡化。它可以簡化對資源以及對資源管理的訪問。用戶通過受虛擬資源支持的標(biāo)準(zhǔn)接口對資源進(jìn)行訪問。使用標(biāo)準(zhǔn)接口，可以在IT基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)生變化時將對消費者的破壞降到最低。例如，最終用戶可以重用這些技巧，因為他們與虛擬資源進(jìn)行交互的方式并沒有發(fā)生變化，即使底層物理資源或?qū)崿F(xiàn)已經(jīng)發(fā)生了變化，他們也不會受到影響。另外，應(yīng)用程序也不需要進(jìn)行升級或應(yīng)用補丁，因為標(biāo)準(zhǔn)接口并沒有發(fā)生變化。虛擬化降低了應(yīng)用系統(tǒng)與資源之間的耦合程度。利用這種松耦合關(guān)系，管理員可以在保證管理工作對產(chǎn)生最少影響的基礎(chǔ)上實現(xiàn)對IT基礎(chǔ)設(shè)施的管理。第二十四頁，共76頁。虛擬化與云計算概述——虛擬化技術(shù)一兩類虛擬化技術(shù)：完全虛擬化技術(shù)完全虛擬化方法使用名為hypervisor的一種軟件，在虛擬服務(wù)器和底層硬件之間建立一個抽象層。VmwarevSphere和微軟的Hyper-V是代表該方法的兩個商用產(chǎn)品，而基于核心的虛擬機(KVM)是面向Linux系統(tǒng)的開源產(chǎn)品。

hypervisor可以捕獲CPU指令，為指令訪問硬件控制器和外設(shè)充當(dāng)中介。因而，完全虛擬化技術(shù)幾乎能讓任何一款操作系統(tǒng)不用改動就能安裝到虛擬服務(wù)器上，而它們不知道自己運行在虛擬化環(huán)境下。主要缺點是，hypervisor給處理器帶來開銷。在完全虛擬化的環(huán)境下，hypervisor運行在裸硬件上，充當(dāng)主機操作系統(tǒng);而由hypervisor管理的虛擬服務(wù)器運行客戶端操作系統(tǒng)(guestOS)。第二十五頁，共76頁。虛擬化與云計算概述——虛擬化技術(shù)一兩類虛擬化技術(shù)：操作系統(tǒng)層虛擬化

就操作系統(tǒng)層的虛擬化而言，沒有獨立的hypervisor層。相反，主機操作系統(tǒng)本身就負(fù)責(zé)在多個虛擬服務(wù)器之間分配硬件資源，并且讓這些服務(wù)器彼此獨立。雖然操作系統(tǒng)層虛擬化的靈活性比較差，但本機速度性能比較高。此外，由于架構(gòu)在所有虛擬服務(wù)器上使用單一、標(biāo)準(zhǔn)的操作系統(tǒng)，管理起來比異構(gòu)環(huán)境要容易。例子：Vmwareworkstation第二十六頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：虛擬化技術(shù)主要為了解決如何讓軟件應(yīng)用與底層硬件實現(xiàn)分離，解除硬件與軟件的耦合關(guān)系。例如X86的機器能夠運行MacOS系統(tǒng)以及應(yīng)用。主要目的是為了讓同一臺物理服務(wù)器可以運行多個應(yīng)用系統(tǒng)，從而提升物理服務(wù)器的利用率。例如上面的例子，原來每個機器的利用率只有20%，但各自運行著WindowsNT、WindowsServer2003以及Linux，通過虛擬化技術(shù)使得中間的服務(wù)器能夠同時承載不同的OS，從而可以運行不同的應(yīng)用，提升利用率（中間服務(wù)器利用率達(dá)到70%），降低能耗（兩邊的服務(wù)器可以關(guān)機）。并且可以實現(xiàn)不同應(yīng)用的數(shù)據(jù)隔離。第二十七頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：虛擬化技術(shù)可用于整合資源，提升資源利用率，降低能耗，是綠色I(xiàn)T的關(guān)鍵技術(shù)。虛擬化技術(shù)使得不同用戶的應(yīng)用運行在同一個服務(wù)器資源上，卻可以保證不同用戶數(shù)據(jù)的隔離。虛擬化技術(shù)使得VM（虛擬機，一個映射文件）能夠在底層服務(wù)器發(fā)生故障，自動遷移到其他狀態(tài)良好的服務(wù)器上，甚至整個數(shù)據(jù)中心發(fā)生災(zāi)難，都能夠?qū)崿F(xiàn)快速恢復(fù)。虛擬化技術(shù)使得用戶的系統(tǒng)配置需求能夠快速獲得滿足，不同配置的VM（資源+OS+App）能夠自動部署到資源池上。IaaS是通過互聯(lián)網(wǎng)請求和配置VM的（例如需要能夠運行WindowsServer2003和OracleDB，要求500G硬盤，CPU為3GHZ），如果不采用虛擬化，需要人工去尋找特定的服務(wù)器（x86）以及相應(yīng)的配置，并且進(jìn)行安裝部署虛擬化技術(shù)使得用戶的VM能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)彈性變更，而不需要預(yù)先預(yù)測容量需求IaaS服務(wù)的一大特色正是用戶可以在互聯(lián)網(wǎng)彈性變更資源需求X第二十八頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：在線資源擴(kuò)展虛擬機ESX物理主機虛擬機ESX物理主機虛擬機ESX物理主機虛擬機ESX物理主機IPSANEqualLogic自動路徑虛擬化(平滑數(shù)據(jù)遷移)第二十九頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：自動負(fù)載均衡虛擬機ESX物理主機虛擬機ESX物理主機虛擬機ESX物理主機IPSAN第三十頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：高可用性虛擬機ESX物理主機虛擬機ESX物理主機虛擬機ESX物理主機IPSAN第三十一頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：工作量和能源消耗管理資源池–當(dāng)天的工作高峰期

~80%利用率非工作時間:整體應(yīng)用需求降低達(dá)到低需求利用率界點，服務(wù)器進(jìn)入維護(hù)狀態(tài)資源池–當(dāng)天的工作結(jié)束

~40%利用率節(jié)省電能和冷卻損耗直到應(yīng)用需求恢復(fù)正常當(dāng)工作量恢復(fù)正常時,空置的服務(wù)器將自動加入服務(wù)器電源啟動來滿足需求資源池–當(dāng)天的工作開始

~60%利用率17第三十二頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：業(yè)務(wù)不間斷維護(hù)服務(wù)器發(fā)出OpenManage告警戴爾PE6850s上的VMwareESX服務(wù)器虛擬層：VMWareESX服務(wù)器虛擬機操作系統(tǒng)應(yīng)用虛擬機操作系統(tǒng)

應(yīng)用虛擬機

操作系統(tǒng)

應(yīng)用虛擬機

操作系統(tǒng)

應(yīng)用VMwareVirtualCenter

一對多虛擬機管理ITAssistant：

一對多服務(wù)器管理Dell|EMC

SAN為啟用VMotion而進(jìn)行的SAN配置ESX服務(wù)器ESX服務(wù)器ESX服務(wù)器ESX服務(wù)器ESX服務(wù)器VM

4VMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVM

3VM

2VM

1告警被送至IT管理員（一對多框架）IT管理員發(fā)送命令至VirtualCenterVirtualCenter啟動VMotion即時遷移虛擬機智能遷移（均衡負(fù)載）服務(wù)器維護(hù)/升級——零宕機第三十三頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化與云計算的差異虛擬化是云計算的關(guān)鍵技術(shù)之一，實現(xiàn)云計算必須使用虛擬化技術(shù)，實現(xiàn)資源的動態(tài)彈性分配。任何一個云計算管理平臺，都是構(gòu)建在虛擬化管理平臺的基礎(chǔ)之上的。虛擬化資源使用需要管理員進(jìn)行管理和分配，云計算是用用戶自助管理和使用。云計算完全解除了的軟件和硬件耦合度，所有基礎(chǔ)設(shè)施資源均虛擬化后通過資源池進(jìn)行配額衡量，與硬件無關(guān)。虛擬化雖然實現(xiàn)了資源池化，但資源的分配仍舊需要與硬件存在一定程度上的關(guān)聯(lián)。第三十四頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化技術(shù)：解耦并分離“業(yè)務(wù)服務(wù)”與其運行的“基礎(chǔ)架構(gòu)平臺”（虛擬化）客戶能夠靈活選擇業(yè)務(wù)服務(wù)、開發(fā)環(huán)境、基礎(chǔ)架構(gòu)等開箱即用的IT能力，且能夠根據(jù)使用付費而不需要簽訂長期合同基于一個大規(guī)模的共享資源池，能夠以彈性方式按需的滿足業(yè)務(wù)對IT能力的需求幫助客戶從資產(chǎn)成本轉(zhuǎn)換為運營成本基于運營效率的提升及快速發(fā)布能力來幫助降低成本第三十五頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化云計算的好處：某局的案例降低設(shè)備總體擁有成本（ITO）成為首要任務(wù)?。⌒畔⒒焖侔l(fā)展，對服務(wù)器要求激增業(yè)務(wù)系統(tǒng)超過10個2007年，服務(wù)器需求超過50臺2008年，服務(wù)器需求超過100臺2009年，服務(wù)器需求超過120臺如使用物理服務(wù)器滿足要求，機房面積隨之劇增需由原來300平米擴(kuò)建到450平米以上電源、空調(diào)等配套數(shù)量也隨之增長服務(wù)器及配套設(shè)施投入投入將近1000萬元PC服務(wù)器平均使用率不到20%第三十六頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化云計算的好處：降低總體擁有成本——綠色I(xiàn)T生產(chǎn)中心災(zāi)備中心3臺IBMx3850（四路四核2.9GCPU；128G內(nèi)存）2臺IBMx3850（四路六核2.9GCPU；48G內(nèi)存）2臺HPDL580（四路四核1.6GCPU；48G內(nèi)存）

4套SAN存儲單位應(yīng)用程序的資金開支和運營開支減少50%大大減少機房電源、空間、空間、網(wǎng)絡(luò)配置等資源消耗每年節(jié)省電量超過100萬千瓦時第三十七頁，共76頁。虛擬化與云計算概述一虛擬化云計算的好處：服務(wù)器快速部署，無縫升級傳統(tǒng)架構(gòu)普遍存在問題虛擬化解決方案部署系統(tǒng)需要從提交申請、設(shè)備到位、

安裝系統(tǒng)、部署應(yīng)用，至少需要3個月時間。將應(yīng)用服務(wù)器部署成虛擬服務(wù)器模板；使用模板部署新的應(yīng)用服務(wù)器只需一小時左右。應(yīng)用服務(wù)器升級需把操作系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)

重新安裝，過程時間長，風(fēng)險大。

一旦應(yīng)用系統(tǒng)因各種原因無法重新安裝，

升級工作將無法完成。VMwareConverter，順利處理大量服務(wù)器的升級工作。服務(wù)器遷移只需要數(shù)小時，遷移風(fēng)險得到極大控制。硬件不兼容，應(yīng)用服務(wù)器升級難VMware支持目前新物理設(shè)備無法安裝的操作系統(tǒng)，如:WindowsNT等等，有利于就服務(wù)器的遷移/升級。升級服務(wù)器需要停機，影響業(yè)務(wù)正常工作VMwarevMotion,升級服務(wù)器前，只需要將上面的虛擬服務(wù)器遷移到其他服務(wù)器中，即可將需要升級的服務(wù)器下電，進(jìn)行維護(hù)。此過程毫無影響業(yè)務(wù)使用，用戶毫無察覺。最大限度降低計劃內(nèi)停機時間。第三十八頁，共76頁。虛擬化與云計算概述——對實施的影響一APP1供應(yīng)商AAPP中間件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理服務(wù)器存儲備份網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)集成系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)采購系統(tǒng)設(shè)計APP2供應(yīng)商AAPP中間件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理服務(wù)器存儲備份網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)集成系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)采購系統(tǒng)設(shè)計APP3供應(yīng)商BAPP中間件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理服務(wù)器存儲備份網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)集成系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)采購系統(tǒng)設(shè)計APP4供應(yīng)商CAPP中間件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)管理服務(wù)器存儲備份網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)集成系統(tǒng)建設(shè)系統(tǒng)維護(hù)系統(tǒng)采購系統(tǒng)設(shè)計APP1供應(yīng)商EAPP2供應(yīng)商FAPP3供應(yīng)商GAPP4供應(yīng)商H企業(yè)云平臺網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備池存儲設(shè)備池SANNASDAS云存儲虛擬服務(wù)器池統(tǒng)一網(wǎng)管平臺統(tǒng)一部署數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一中間件平臺隨時隨地支撐業(yè)務(wù)的培育、變更快速集成快速建設(shè)專業(yè)維護(hù)快速采購快速設(shè)計快速集成快速建設(shè)專業(yè)維護(hù)快速采購快速設(shè)計快速集成快速建設(shè)專業(yè)維護(hù)快速采購快速設(shè)計快速集成快速建設(shè)專業(yè)維護(hù)快速采購快速設(shè)計系統(tǒng)設(shè)計變革：全面考慮，系統(tǒng)設(shè)計，更易考慮綠色環(huán)保和標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)采購變革：更便于按需采購，減少決策風(fēng)險系統(tǒng)建設(shè)變革：從煙囪式建設(shè)方式到從資源池中分配資源的快速建設(shè)方式系統(tǒng)集成變革：從分系統(tǒng)集成所有設(shè)備到只需考慮應(yīng)用層集成，速度增加維護(hù)體系變革：從按業(yè)務(wù)看護(hù)式維護(hù)過渡到主機、陣列、數(shù)據(jù)庫專業(yè)式維護(hù)，減員增效網(wǎng)絡(luò)虛擬化：統(tǒng)籌考慮安全，按中心或者機房復(fù)用網(wǎng)絡(luò)和安全等IT設(shè)備存儲虛擬化：按需規(guī)劃，高利用率，統(tǒng)一擴(kuò)容虛擬服務(wù)器池：按需規(guī)劃，高資源利用率，按需申請網(wǎng)管：先于業(yè)務(wù)實現(xiàn)基本網(wǎng)管，業(yè)務(wù)級網(wǎng)管更加簡便實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫：實現(xiàn)統(tǒng)一部署，統(tǒng)籌考慮和采購中間件：為業(yè)務(wù)平臺統(tǒng)籌建設(shè)，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)共用，高效新業(yè)務(wù)生成業(yè)務(wù)層：做到業(yè)務(wù)與采購無關(guān)性，隨時隨地支撐業(yè)務(wù)的培育、變更供應(yīng)商：改變目前IT架構(gòu)供應(yīng)商繁多，良莠不齊的現(xiàn)狀第三十九頁，共76頁。目錄一虛擬化與云計算的概述二虛擬化技術(shù)的介紹第四十頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二虛擬化技術(shù)覆蓋多種基礎(chǔ)設(shè)施，主要技術(shù)包括：服務(wù)器虛擬化：產(chǎn)品代表（vmwarevSphere,CitrixXenserver,MicrosoftHyper-V，開源的Xen,RedhatKVM）桌面虛擬化:產(chǎn)品代表（VmwareView,CitrixXendesktop,MicrosoftVDA）應(yīng)用虛擬化:代表產(chǎn)品（CitrixXenApp,MicrosoftRemoteApp）存儲虛擬化網(wǎng)絡(luò)虛擬化(VPN)針對虛擬化技術(shù)的安全、監(jiān)控、備份、容災(zāi)技術(shù)(vShieldEndpoint,vFoglight,vRanger,VmwareSRM)第四十一頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二服務(wù)器虛擬化：虛擬化前虛擬化后軟件必須與硬件相結(jié)合每臺機器上只有單一的操作系統(tǒng)鏡像每個操作系統(tǒng)只有一個應(yīng)用程序負(fù)載每臺機器上有多個負(fù)載軟件相對于硬件獨立未更改過的應(yīng)用未更改過的OS虛擬硬件AppOperatingSystem第四十二頁，共76頁。新一代數(shù)據(jù)中心架構(gòu)資源池化，共享OperatingSystemExchangeOperatingSystem虛擬化層OperatingSystemVPNOperatingSystem虛擬化層OperatingSystemOperatingSystem虛擬化層OperatingSystemCRMOperatingSystem虛擬化層虛擬層連接部件池CPU池內(nèi)存池存儲池傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心視圖虛擬架構(gòu)視圖43第四十三頁，共76頁。資源池化，共享虛擬架構(gòu)連接部件池CPU池內(nèi)存池存儲池44第四十四頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二服務(wù)器虛擬化：提高硬件使用率虛擬化之前虛擬化之后虛擬化使得低利用率的服務(wù)器負(fù)載整合到一臺服務(wù)器，安全可靠地達(dá)到很高的硬件利用率第四十五頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二服務(wù)器虛擬化：快速統(tǒng)一部署服務(wù)器部署挑戰(zhàn)：依賴硬件可用性易發(fā)生人為錯誤標(biāo)準(zhǔn)化困難審核困難需要數(shù)天，甚至數(shù)周第四十六頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二服務(wù)器虛擬化：降低服務(wù)器投資成本將不同應(yīng)用負(fù)載虛擬化使得用戶可以大大減少服務(wù)器的數(shù)量典型的平均整合比率在8:1到15:1硬件投資減少50%第四十七頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二服務(wù)器虛擬化：降低能耗和空調(diào)、空間，電力消耗是按照服務(wù)器平穩(wěn)運行狀態(tài)下進(jìn)行計算的。但是還有其它節(jié)?。鹤儔涸O(shè)備、不間斷電源(UPS)、電源線、風(fēng)扇、空調(diào)、加濕器、照明等等。以2U服務(wù)器為單位計算。電量消耗減少50%第四十八頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二49FC存儲陣列iSCSI存儲陣列NAS存儲陣列VirtualCenter管理服務(wù)器VIClient圖形終端FC交換機FabricIP網(wǎng)絡(luò)ESX/ESXiVMVMVMVMVM服務(wù)器群1服務(wù)器群2服務(wù)器群3Web瀏覽器備份服務(wù)器服務(wù)器虛擬化：Vmware服務(wù)器虛擬化物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)第四十九頁，共76頁。VMware內(nèi)核-VMkernel虛擬機群集文件系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動程序存儲協(xié)議棧虛擬網(wǎng)卡和交換機網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧虛擬多處理器SMPVMMVMMVMMVMMPhysicalHardware服務(wù)控制臺ServiceConsolehostd管理代理Agents和接口其它外設(shè)I/O周期性負(fù)載均衡器資源管理在創(chuàng)建虛擬機的時候，選擇設(shè)備以及內(nèi)存的容量VMkernel將虛擬機設(shè)備映射到主機上的物理設(shè)備虛擬機獨立于主機系統(tǒng)和硬件設(shè)備虛擬機-VM50第五十頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法資源池的概念及優(yōu)勢VMwareInfrastructure集合不同的硬件資源形成統(tǒng)一的邏輯資源池客戶影響服務(wù)器故障意味著可用資源的減少而不是應(yīng)用的故障每個業(yè)務(wù)部門使用專用（虛擬）的架構(gòu);IT部門仍然集中控制著所有的硬件資源可以將虛擬機和資源的管理授權(quán)給業(yè)務(wù)部門作為一個整體來管理整個SOA應(yīng)用層服務(wù)器,存儲設(shè)備,網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)部門部門A部門B聚合資源資源池2CPU36GHz,Mem58GB優(yōu)先級：高資源池3CPU12GHz,Mem22GB優(yōu)先級：低CPU48GHz,Mem80GB51第五十一頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法主機Hosts、群集Clusters和資源池ResourcePoolsVMwareInfrastructure8x4x2x4GHz=256GHz8x32=256GBRAM

4x2x4GHz=32GHz32GBRAMClusterHostVMVMVM會計部門資源池RP4GHz16GBRAMVM財務(wù)部資源池RP工資處理虛擬機8GHz32GBRAMVM其它虛擬機x86Server4GHz16GBRAMx86Server4GHz16GBRAMx86Server4GHz16GBRAM虛擬世界物理世界12GHz48GBRAMCluster4GHz16GBRAM4GHz16GBRAM52第五十二頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法通過VMwareHA確保系統(tǒng)高可用VMwareInfrastructureVMwareHA是什么?VMwareHA就是發(fā)生服務(wù)器故障是在其他的物理服務(wù)器上自動重啟虛擬機客戶優(yōu)勢對所有的應(yīng)用實現(xiàn)了高可用性，并且成本很低不需要完全一致的重復(fù)硬件比傳統(tǒng)的集群有更高的成本優(yōu)勢，同時易于使用和操作通過VMwareHA可以方便地提高任何應(yīng)用的高可用性資源池X53第五十三頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法VMwareHA切換過程演示VMwareInfrastructureSAN/NAS/iSCSIVirtualCenterESXServer宕機!ESXServer確保了系統(tǒng)的高可用性54第五十四頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法用VMotion減少計劃內(nèi)宕機時間VMwareInfrastructureVMotion是什么?通過VMwareVMotion可以實現(xiàn)虛擬機的動態(tài)遷移,而服務(wù)不中斷客戶優(yōu)勢零宕機時間:進(jìn)行有計劃的服務(wù)器維護(hù)和升級遷移工作負(fù)載，資源利用率最大化服務(wù)器的持續(xù)可用性,完整的交易集成支持FibreChannel和iSCSISAN環(huán)境以及NAS80%的VMware客戶實施應(yīng)用了VMotionx86ArchitectureVMwareESXServerx86ArchitectureVMwareESXServerVMotion遷移虛擬機SAN、iSCSI或NAS55第五十五頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法StorageVMotion：7*24遷移虛擬機文件和優(yōu)化存儲VMwareInfrastructure虛擬機磁盤存儲獨立遷移無需虛擬機停機LUN獨立支持光纖通道SAN應(yīng)用程序操作

系統(tǒng)應(yīng)用程序操作

系統(tǒng)應(yīng)用程序操作

系統(tǒng)無中斷：刷新到新陣列

遷移到不同類別的存儲器升級到新文件系統(tǒng)格式虛擬機粒度，LUN獨立56第五十六頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法使用VMwareDRS進(jìn)行資源優(yōu)化VMwareInfrastructureDRS是什么?跨資源池動態(tài)平衡計算資源基于預(yù)先設(shè)定的規(guī)則智能分配資源對客戶的優(yōu)勢基于業(yè)務(wù)優(yōu)先級分配IT資源簡化運行，大幅度提高系統(tǒng)管理員的生產(chǎn)率動態(tài)添加硬件資源而避免在繁忙時段服務(wù)器的過載動態(tài)硬件維護(hù)能力動態(tài)、智能地分配硬件資源來滿足業(yè)務(wù)部門和IT的不同需求資源池業(yè)務(wù)需求圍繞業(yè)務(wù)進(jìn)行組織和規(guī)劃…而不是您的硬件!57第五十七頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法DRS發(fā)生時的情形演示VMwareInfrastructureESXServer1ESXServer2ESXServer3SAPCitrixDNS/DHCPOracleSQLServerApacheExchServerDRS發(fā)生SAN存儲58第五十八頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法啟用“即插即用”數(shù)據(jù)中心VMwareInfrastructure插入：接通安裝了ESXServer的新服務(wù)器電源。新服務(wù)器即加入DRS群集。使用：群集中所有的虛擬機會自動重新進(jìn)行平衡，以納入新的可用資源。負(fù)載分配規(guī)則設(shè)定一次，永遠(yuǎn)有效，自動執(zhí)行按需分配容量易于擴(kuò)展避免業(yè)務(wù)繁忙時段的過載59第五十九頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法DPM：分布式電源管理VMwareInfrastructure資源池業(yè)務(wù)需求關(guān)閉群集需要的資源越少，就將工作負(fù)載整合到越少的服務(wù)器上將不需要的服務(wù)器置于待機模式工作負(fù)載需要增加時，再恢復(fù)服務(wù)器在線狀態(tài)保證服務(wù)級別的同時減少電力消耗虛擬機不中斷、不停機60第六十頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法應(yīng)用VMwareConsolidatedBackup保護(hù)數(shù)據(jù)VMwareInfrastructureVCB是什么?集中的、無代理的虛擬機備份將備份移出虛擬機減少備份代理和數(shù)量消除生產(chǎn)虛擬機的備份負(fù)載充分利用虛擬機快照功能支持SAN、iSCSI和NAS和主流的第三方的備份產(chǎn)品預(yù)集成客戶優(yōu)勢在白天就可以執(zhí)行備份任務(wù)集中的、文件級的備份實現(xiàn)了簡單、可靠的數(shù)據(jù)保護(hù)集中的數(shù)據(jù)

遷移器61第六十一頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法VMwareConverter實現(xiàn)物理到虛擬遷移VMwareInfrastructure使用VMwareConverter在線無縫地將物理系統(tǒng)

轉(zhuǎn)換為虛擬機CitrixMetaframe服務(wù)器MicrosoftIISWeb服務(wù)器MicrosoftSQLServerMicrosoftExchange服務(wù)器62第六十二頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法VMware虛擬架構(gòu)形成演示VMwareInfrastructure按需部署在線遷移63第六十三頁，共76頁。VMware服務(wù)器虛擬化實現(xiàn)方法VMwareSiteRecoveryManagerVMwareInfrastructure簡化并且自動化災(zāi)難恢復(fù)流程設(shè)置，測試，切換將手動操作的恢復(fù)手冊轉(zhuǎn)變成自動化的恢復(fù)計劃通過VirtualCenter提供集中化的恢復(fù)計劃

通過與虛擬架構(gòu)協(xié)調(diào)工作使得災(zāi)難恢復(fù)快速、可靠、可管理、可適應(yīng)SiteRecoveryManager充分利用虛擬架構(gòu)來交付一個具有更高級別的災(zāi)難恢復(fù)管理與自動化體系64第六十四頁，共76頁。角色應(yīng)用程序操作系統(tǒng)集中式管理桌面交付革新桌面虛擬化技術(shù)介紹二二桌面虛擬化：第六十五頁，共76頁。虛擬化技術(shù)介紹二桌面虛擬化：第一種模式是服務(wù)器