服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理項(xiàng)目解決方案模板

.../...數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案模板數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案模板TIME\@"yyyy/M/d"2019/2/3文檔名稱數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案模板作者周晶郵箱jingz@版本V1.0變更記錄2014.04.17V1.0初稿2014.09.04V1.1增加了"培訓(xùn)服務(wù)"相關(guān)內(nèi)容2015.03.13V6.0基于vSOM6.0進(jìn)行全面更新文檔描述本文檔是數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理的解決方案模板,對應(yīng)于VMware的vSpherewithOperationsManagement<vSOM>6.0目錄TOC\o"1-3"1概述61.1項(xiàng)目背景61.2現(xiàn)狀分析62VMware服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案概述132.1服務(wù)器虛擬化解決方案132.2虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案153服務(wù)器虛擬化解決方案173.1vSphere體系架構(gòu)17基于vSphere的虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)17ESXi體系結(jié)構(gòu)19資源分配方式233.2計(jì)算功能特性24虛擬機(jī)計(jì)算性能24虛擬機(jī)性能28關(guān)鍵應(yīng)用虛擬化28虛擬機(jī)遷移30CPU和內(nèi)存的熱添加和磁盤的熱擴(kuò)展34分布式資源調(diào)度DRS 34分布式電源管理DPM 363.3網(wǎng)絡(luò)和安全功能特性36vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)〔VSS 38vSphere分布式交換機(jī)〔VDS 38網(wǎng)絡(luò)I/O控制<NIOC> 42無代理終端安全防護(hù)433.4存儲功能特性46虛擬化環(huán)境的存儲47vSphere存儲體系結(jié)構(gòu)48StorageDistributedResourcesScheduler<DRS> 49基于存儲策略的管理50StoragevMotion 52存儲I/O控制53VirtualMachineFileSystem<VMFS> 54StorageThinProvisioning 55存儲API 55VirtualVolumes 57vSphereFlashReadCache 583.5可用性功能59VMwareHighAvailability 59VMwareFaultTolerance 61VMwareDataProtection 63vStorageAPIsforDataProtection 64vSphereReplication 653.6管理和自動化68集中式控制和主動式管理68自動化管理與調(diào)配714虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案754.1主要價(jià)值754.2體系架構(gòu)754.3基本功能774.4典型應(yīng)用場景80性能監(jiān)控與故障修復(fù)80容量優(yōu)化845VMware解決方案規(guī)劃設(shè)計(jì)885.1計(jì)算資源規(guī)劃885.2存儲資源規(guī)劃895.3網(wǎng)絡(luò)資源規(guī)劃925.4可用性規(guī)劃945.5管理與監(jiān)控規(guī)劃976方案優(yōu)勢總結(jié)1017配置清單及說明1037.1硬件配置需求1037.2虛擬化軟件配置需求1038專業(yè)服務(wù)1048.1VMware專業(yè)服務(wù)介紹1048.2專業(yè)咨詢服務(wù)內(nèi)容104VMwareAccelerate咨詢服務(wù)104技術(shù)咨詢服務(wù)105技術(shù)客戶經(jīng)理<TAM>服務(wù)1058.3專業(yè)服務(wù)實(shí)施流程106評估107規(guī)劃與設(shè)計(jì)107實(shí)施107運(yùn)維1089支持服務(wù)概述1099.1VMware支持的角色和職責(zé)1099.2全球技術(shù)支持服務(wù)1099.3自助服務(wù)支持110社會支持110其他資源11110培訓(xùn)服務(wù)11210.1培訓(xùn)課程和認(rèn)證體系112項(xiàng)目背景不斷增長的業(yè)務(wù)對IT部門的要求越來越高,所以數(shù)據(jù)中心需要更為快速的提供所需要的能力。如果不斷購買新的服務(wù)器,又會增加采購成本和運(yùn)作成本,而且還會帶來更多供電和冷卻的開支,同時(shí),目前的服務(wù)器還沒有得到充分的利用。通常情況下,企業(yè)的服務(wù)器工作負(fù)載只利用了5%,這導(dǎo)致了大量的硬件、空間以及電力的浪費(fèi)。同時(shí)由于應(yīng)用程序兼容性的問題,IT人員只能通過在不同場所的不同服務(wù)器中分別運(yùn)行應(yīng)用的方式,將應(yīng)用程序隔離起來,而這又會導(dǎo)致服務(wù)器數(shù)量的增長。購置新的服務(wù)器是一項(xiàng)漫長的過程,這使得IT部門更加難以應(yīng)對業(yè)務(wù)快速成長和不斷變動的需求。例如,對于新業(yè)務(wù)系統(tǒng)平臺的供應(yīng)和拆除需求,往往就需要消耗大量寶貴的資源和時(shí)間。從IT管理員的角度來看,推動虛擬化技術(shù)發(fā)展的主要動力是基礎(chǔ)架構(gòu)設(shè)施的迅猛增長,而硬件部署模式又進(jìn)一步加劇了基礎(chǔ)架構(gòu)的復(fù)雜程度。應(yīng)用越來越多,也越來越復(fù)雜,因此就變得更加難以管理、更新和維護(hù)。用戶希望能采用各種桌面設(shè)備、筆記本電腦、家用PC和移動設(shè)備來進(jìn)行工作。服務(wù)器價(jià)格急劇下降,服務(wù)器散亂現(xiàn)象仍然存在。隨著圖形和多媒體的發(fā)展,數(shù)據(jù)也變得越來越豐富,文件的平均大小也在不斷上升,要求不間斷的在線存儲?？v觀整個(gè)數(shù)據(jù)中心,技術(shù)不斷增多,分布也越來越廣,另外,業(yè)界和法律法規(guī)也在不斷要求企業(yè)加強(qiáng)IT管理控制。在這種環(huán)境下,虛擬化技術(shù)就體現(xiàn)了整合的優(yōu)勢。應(yīng)用在IT的不同層面,從邏輯層將物理層抽象出來意味著邏輯組件會得到更一致的管理。從安全監(jiān)督來看,虛擬化技術(shù)提升了X86服務(wù)器的可靠性、可用性,從基礎(chǔ)架構(gòu)層面獲得了原先單機(jī)系統(tǒng)無法想象的功能,大大提高了業(yè)務(wù)連續(xù)性的級別,降低了故障率、減少了系統(tǒng)宕機(jī)的時(shí)間。從服務(wù)器的角度來看,虛擬化技術(shù)讓每臺設(shè)備都能托管多套操作系統(tǒng),最大化了利用率,降低了服務(wù)器數(shù)量。從存儲的角度來看,虛擬化技術(shù)可網(wǎng)絡(luò)化、整合磁盤設(shè)備,并讓多個(gè)服務(wù)器共享磁盤設(shè)備,從而提高了利用率。從應(yīng)用的角度來看,虛擬化技術(shù)將應(yīng)用計(jì)算從用戶設(shè)備中分離出來,并在數(shù)據(jù)中心對應(yīng)用及相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合,通過集中化技術(shù)改善了管理和系統(tǒng)的安全性。XXX客戶作為國內(nèi)大型企業(yè),信息化建設(shè)不斷發(fā)展。目前信息化網(wǎng)絡(luò)以信息中心為運(yùn)營維護(hù)單位,覆蓋出單、收付等多套業(yè)務(wù)系統(tǒng),服務(wù)器資源龐大。出于經(jīng)濟(jì)效益和管理安全性考慮,針對基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化整合已勢在必行。現(xiàn)狀分析本小節(jié)首先將對XXX客戶數(shù)據(jù)中心的現(xiàn)狀進(jìn)行描述,統(tǒng)計(jì)了現(xiàn)有物理服務(wù)器的型號、配置以及其上運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)的情況,同時(shí)還對數(shù)據(jù)中心里的存儲設(shè)備的配置與使用情況進(jìn)行了總結(jié)。接下來,本文將對當(dāng)前的現(xiàn)狀進(jìn)行分析,指出數(shù)據(jù)中心存在的問題并給出相應(yīng)的解決方案?，F(xiàn)狀描述XXX客戶數(shù)據(jù)中心目前以X86服務(wù)器為主,運(yùn)行著人力資源、市場計(jì)費(fèi)、生產(chǎn)經(jīng)營、資產(chǎn)管理、網(wǎng)絡(luò)管理、郵件、安全等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。具體的服務(wù)器配置如下所示,該表涵蓋了主要業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器配置。系統(tǒng)型號配置視頻服務(wù)器PowerEdge2950XeonE5410*2/4GB下載服務(wù)器PowerEdge2950XeonE5110*2/2GB生產(chǎn)經(jīng)營管理系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/4GB固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/4GB移動站業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB網(wǎng)管系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB財(cái)務(wù)系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB防病毒系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB郵件系統(tǒng)PowerEdge2950XeonE5410*2/2GB安全評估系統(tǒng)PowerEdge2850Xeon2.8G*2/2GB人力資源系統(tǒng)PowerEdge2850Xeon2.8G*2/2GB任務(wù)管理系統(tǒng)PowerEdge2650Xeon2.8G*2/2GB庫存管理系統(tǒng)PowerEdge1750Xeon2.4G*2/1GB身份認(rèn)證系統(tǒng)PowerEdge750P42.8G/1GB表：XXX客戶數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上述服務(wù)器中,除了視頻服務(wù)器和下載服務(wù)器外,其它服務(wù)器的負(fù)載都非常小,遠(yuǎn)沒有達(dá)到充分利用的狀態(tài)。雖然視頻服務(wù)器和下載服務(wù)器的負(fù)載相對較高,但是也沒有充分發(fā)揮硬件平臺的資源效率。另外還有一些運(yùn)行邊緣業(yè)務(wù)的服務(wù)器,由于設(shè)備老舊以及所在位置等原因,本次尚未統(tǒng)計(jì)在內(nèi)。在存儲陣列方面,XXX客戶數(shù)據(jù)中心的主要存儲設(shè)備及其相應(yīng)系統(tǒng)的容量與使用率情況如下所示。IBMDS4700陣列上,網(wǎng)管系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?400G,現(xiàn)已使用了800G,使用率為57%；郵件系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?950G,現(xiàn)統(tǒng)計(jì)分析系統(tǒng)已使用了900G,使用率為67%。人力資源系統(tǒng)可使用的容量已全部分配完畢。IBMFastT600陣列上,庫存管理系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?340G,現(xiàn)已使用了1340G,使用率為100%；身份認(rèn)證系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?40G,現(xiàn)已使用了170G,使用率為50%。IBMDS5020陣列上,視頻服務(wù)器可使用的總?cè)萘繛?540G,現(xiàn)已使用了1530G,使用率為97%；防病毒系統(tǒng)可使用的總?cè)萘繛?70G,現(xiàn)已使用了206G,使用率為76%。EMCCX3-40陣列上,財(cái)務(wù)系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?41G,現(xiàn)已使用了325G,使用率為32%；移動站業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?00G,現(xiàn)已使用了270G,使用率為34%；安全評估系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?00G,現(xiàn)已使用了305G,使用率為51%。EMCCX500陣列上,任務(wù)管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?20G,現(xiàn)已使用了95G,使用率為79%；固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?00G,現(xiàn)已使用了280G,使用率為94%。EMCCX4-480陣列上,下載服務(wù)器可用總?cè)萘繛?000G,現(xiàn)已使用了2000G,使用率為100%；生產(chǎn)經(jīng)營管理系統(tǒng)可用總?cè)萘繛?80G,現(xiàn)已使用了800G,使用率為82%。上述存儲設(shè)備及其相應(yīng)系統(tǒng)的容量與使用率情況如下表所示。陣列名稱使用系統(tǒng)可用空間已用空間使用率IBMDS4700網(wǎng)管系統(tǒng)1400G800G57%郵件系統(tǒng)1950G900G67%人力資源系統(tǒng)400G400G100%IBMFastT600庫存管理系統(tǒng)1340G1340G100%身份認(rèn)證系統(tǒng)340G170G50%IBMDS5020視頻服務(wù)器1540G1530G97%防病毒系統(tǒng)270G206G76%EMCCX3-40財(cái)務(wù)系統(tǒng)941G325%32%移動站業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)800G270G34%安全評估系統(tǒng)600G305G51%EMCCX500任務(wù)管理系統(tǒng)120G95G79%固定資產(chǎn)管理系統(tǒng)300G280G94%EMCCX4-480下載服務(wù)器2000G2000G100%生產(chǎn)經(jīng)營管理系統(tǒng)980G800G82%表：XXX客戶數(shù)據(jù)中心存儲陣列可見,目前XXX客戶的磁盤陣列劃分孤立、分散,造成了磁盤陣列的浪費(fèi)以及數(shù)據(jù)的高風(fēng)險(xiǎn)性,而且十分不易于維護(hù)。隨著之后系統(tǒng)和數(shù)據(jù)量的不斷增加,這一現(xiàn)象將會持續(xù)加劇?，F(xiàn)狀分析通過對XXX客戶服務(wù)器和存儲現(xiàn)狀的分析,目前IT基礎(chǔ)架構(gòu)有以下幾個(gè)問題亟待解決：服務(wù)器的利用率低。現(xiàn)在機(jī)房內(nèi)運(yùn)行的大部分機(jī)器的利用率都非常低,由于一臺服務(wù)器只能有一個(gè)操作系統(tǒng),受系統(tǒng)和軟件開發(fā)平臺的限制,CPU、內(nèi)存、硬盤空間的資源利用率都很低,大量的系統(tǒng)資源被閑置?？晒芾硇圆?。首先是可用性低,幾乎每個(gè)應(yīng)用服務(wù)器都是單機(jī),如果某臺服務(wù)器出現(xiàn)故障,相對應(yīng)的業(yè)務(wù)也將中斷。其次是當(dāng)硬件需要維護(hù)、升級或出現(xiàn)硬件故障時(shí),上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)均會出現(xiàn)較長時(shí)間的中斷,影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性,其中包括一些重要業(yè)務(wù)系統(tǒng),一旦中斷服務(wù)影響很大,未來數(shù)據(jù)中心搬遷時(shí)會更加麻煩。兼容性差。系統(tǒng)和應(yīng)用遷移到其他服務(wù)器,需要和舊系統(tǒng)兼容的系統(tǒng)。新的軟件包括操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件無法運(yùn)行在老的硬件平臺,而老的代碼有時(shí)候也很難移植到新的硬件平臺上。例如：由于各種資源數(shù)據(jù)庫不同公司分別開發(fā),需要的運(yùn)行的軟硬平臺很多時(shí)候不能保證兼容。為節(jié)省時(shí)間、物力和保持系統(tǒng)部署的順利,只能用增加服務(wù)器單獨(dú)部署的方法來解決。服務(wù)器和存儲購置成本高,維護(hù)成本遞增,也不得不考慮。隨著應(yīng)用的不斷增加,服務(wù)器數(shù)量也跟著增加,每年要支出高額購置費(fèi)用不說,還有部分服務(wù)器已經(jīng)過保修期,部件逐漸進(jìn)入老化期,維護(hù)、維修預(yù)算費(fèi)用也逐年增加。對業(yè)務(wù)需求無法做到及時(shí)響應(yīng),靈活性差。當(dāng)有新的應(yīng)用需要部署時(shí),需要重新部署服務(wù)器,存儲系統(tǒng),并需要對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整以適應(yīng)新的IT應(yīng)用的需求。目前為每套生產(chǎn)系統(tǒng),在開發(fā)測試中心均要保留一套開發(fā)測試環(huán)境,造成了資源很大的浪費(fèi)。通過使用VMware的服務(wù)器虛擬化技術(shù),上述這些問題可以得到很好地解決,它可以提高資源利用率,降低能耗,具有更好的可用性與安全性?？墒?雖然服務(wù)器虛擬化可以解決XXX客戶現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心的諸多問題,但隨著虛擬化的引入,現(xiàn)有的傳統(tǒng)運(yùn)維管理方式已經(jīng)不能滿足虛擬化環(huán)境對運(yùn)維管理的需求,現(xiàn)有的這些運(yùn)維方法在新環(huán)境下存在諸多的挑戰(zhàn),使用起來也將顯得捉襟見肘,接下來的部分將對這些挑戰(zhàn)進(jìn)行分析?，F(xiàn)有的傳統(tǒng)管理工具和方法是為了支持孤立的計(jì)算環(huán)境而設(shè)計(jì)的,因此IT團(tuán)隊(duì)面臨著如何利用傳統(tǒng)管理工具和方法有效地支持新的動態(tài)IT基礎(chǔ)設(shè)施〔虛擬化環(huán)境的挑戰(zhàn),這些挑戰(zhàn)主要包括如下四個(gè)方面。第一,虛擬化環(huán)境中有大量的數(shù)據(jù)需要管理,相對于物理環(huán)境而言,管理員可管理的虛擬機(jī)數(shù)量要多出達(dá)5~10倍,服務(wù)器和變更的數(shù)量也明顯增多。這些都使得IT專業(yè)人員在嘗試部署新的虛擬化管理計(jì)劃時(shí)要面對重重困難。同時(shí),環(huán)境中的偽警報(bào)數(shù)量大幅度增加,使得客戶非常難以應(yīng)對其環(huán)境所面臨的挑戰(zhàn)和性能問題?，F(xiàn)有的運(yùn)維管理方法已經(jīng)無法保證管理員可以高效地管理如此大量的數(shù)據(jù)并對問題做出快速地響應(yīng)。因此,新的運(yùn)維管理方法需要提供整個(gè)基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用的運(yùn)行狀況、風(fēng)險(xiǎn)和效率的全面可見性,并可以提高管理員對問題的響應(yīng)速度。第二,對于虛擬化平臺的管理員而言,工作中遇到的問題大多是性能方面的問題,處理性能問題所花費(fèi)的精力大約占到全部管理任務(wù)的80%,要迅速定位并解決性能問題,需要高效的工具來輔助,單純地使用"紅黃綠"三色交通燈的性能指示是無法迅速地解決這些性能問題的。因此,這就需要一種主動管理基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用性能而不是被動監(jiān)控的解決方案。第三,管理員在使用虛擬化平臺時(shí)會面對兩個(gè)對立的目標(biāo)：一方面,要盡可能地增加虛擬機(jī)的密度以充分利用硬件平臺的處理能力,增加投資回報(bào)。另一方面,虛擬化的主要特征就是資源池化,資源整合以后,調(diào)配資源的靈活性大大提高,但同時(shí)也對性能和容量的管理帶來了更大的挑戰(zhàn),如果不能有效地管理資源分配,則可能出現(xiàn)資源濫用,資源匱乏等情況。實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境中一個(gè)比較常見的問題就是容量"過度調(diào)配"和硬件利用率低下,它會損害組織最初在節(jié)約成本方面尋求的核心價(jià)值,同時(shí)它還會使組織無法實(shí)現(xiàn)最初部署虛擬化和云計(jì)算時(shí)所尋求的敏捷性。因此,這就需要推動更高的整合率,管理員需要隨時(shí)保證業(yè)務(wù)增長對性能和容量的要求。第四,現(xiàn)有的運(yùn)維模式容易導(dǎo)致大家相互指責(zé),同時(shí)無法迅速查明問題的源頭、在哪方面需要立即采取措施,以及如何盡快恢復(fù)服務(wù)。為了解決這個(gè)問題,新的運(yùn)維管理方法應(yīng)該能夠幫助管理員高效地定位問題的根源,它應(yīng)該可以快速地縮小問題的范圍,迅速定位問題所屬的范疇,例如：計(jì)算,存儲,網(wǎng)絡(luò)等。下圖顯示的是在一項(xiàng)調(diào)查中,眾多已經(jīng)部署虛擬化的客戶選出的他們在運(yùn)維管理方面所面臨的主要難題,這項(xiàng)數(shù)據(jù)從另一方面展示了現(xiàn)有的傳統(tǒng)運(yùn)維管理方法在虛擬化環(huán)境下存在的主要問題。圖：虛擬化環(huán)境下運(yùn)維管理的棘手問題通過上圖可以看出,容量監(jiān)控與規(guī)劃,協(xié)同合作,性能問題定位與調(diào)優(yōu)以及根本原因定位是客戶在虛擬化環(huán)境下進(jìn)行運(yùn)維管理所面臨的主要難題。由于傳統(tǒng)運(yùn)維管理方法在虛擬化環(huán)境下存在上述諸多不足,因此,運(yùn)維管理方面的新需求應(yīng)運(yùn)而生,這些需求可以從如下兩個(gè)方面進(jìn)行概括。圖：虛擬化環(huán)境對運(yùn)維管理的新需求首先,新的方案應(yīng)該能夠保證服務(wù)質(zhì)量,能夠迅速縮短問題的平均解決時(shí)間、提高基礎(chǔ)設(shè)施和應(yīng)用的可見性、能夠主動快速解決影響業(yè)務(wù)的問題,這些都是客戶所追求的基本能力,因?yàn)檫@個(gè)能力直接關(guān)系著服務(wù)的質(zhì)量。其次,新的方案應(yīng)該可以像虛擬化的早期階段一樣,在降低資金開銷和運(yùn)維開銷方面獲得收益。這意味著該方案不僅需要優(yōu)化環(huán)境中的計(jì)算資源,同時(shí)也需要優(yōu)化該環(huán)境中的人力資源。VMware的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理〔vSpherewithOperationsManagement,vSOM解決方案不僅可以幫助客戶很好地完成服務(wù)器虛擬化的目標(biāo),同時(shí)還可以解決上述這些虛擬化環(huán)境下運(yùn)維管理的問題,提供整個(gè)虛擬化環(huán)境的可見性,最大限度提高容量利用率和運(yùn)營性能。除了上述這些在服務(wù)器虛擬化后會立即顯現(xiàn)的運(yùn)維管理問題外,從長遠(yuǎn)來看,盡早地采用VMware提供的運(yùn)維管理方法也是大勢所趨,越早采用,越早受益。這是因?yàn)槟壳笆袌錾系腣Mware虛擬化程度大約在65%以上,隨著虛擬化比率的不斷提高,客戶也在不斷擴(kuò)大對虛擬化功能的運(yùn)用范圍,開始采用軟件定義的存儲以及網(wǎng)絡(luò)與安全模式,從而逐步完全過渡到軟件定義的數(shù)據(jù)中心〔SoftwareDefinedDataCenter,SDDC。而這一轉(zhuǎn)變使得IT部門能夠轉(zhuǎn)變運(yùn)維方式,從本質(zhì)上被動反應(yīng)也就是往往需要竭力應(yīng)付業(yè)務(wù)需求并面對日益積壓的應(yīng)用請求的部門,轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃觿?chuàng)新的部門,將節(jié)約的IT資源重新投入到有助于實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵業(yè)務(wù)目標(biāo)的新應(yīng)用、服務(wù)和計(jì)劃中去。主動創(chuàng)新的部門更能與業(yè)務(wù)目標(biāo)保持一致,并且對企業(yè)的發(fā)展、創(chuàng)新和競爭能力起著更為關(guān)鍵的作用?？梢?無論是對眼前問題的考慮,還是著眼于長遠(yuǎn)的效益,盡早使用VMware高效的運(yùn)維管理方法都是一個(gè)必然的選擇,而VMware的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案〔vSOM是這一選擇的最佳起點(diǎn)。下面的章節(jié)將從方案概述、整體規(guī)劃設(shè)計(jì)、服務(wù)器虛擬化解決方案、運(yùn)維管理解決方案、方案優(yōu)勢總結(jié)等方面對該方案進(jìn)行全面地分析與介紹。隨著服務(wù)器虛擬化的持續(xù)發(fā)展,用戶需要主動型管理解決方案來清晰地了解自己的業(yè)務(wù)運(yùn)行健康狀況,虛擬數(shù)據(jù)中心的工作負(fù)載容量和性能,以確保高效利用資源,并防止出現(xiàn)影響業(yè)務(wù)的故障和性能問題。而VMware的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案〔vSpherewithOperationsManagement,vSOM將全球領(lǐng)先的虛擬化平臺與一流的管理功能相結(jié)合,它可以使用戶了解整個(gè)虛擬化環(huán)境的運(yùn)營狀況,實(shí)現(xiàn)性能提升,同時(shí)優(yōu)化容量,確保關(guān)鍵應(yīng)用的穩(wěn)定健康運(yùn)行。借助vSOM,用戶可以使用單一控制臺來優(yōu)化容量和監(jiān)控工作負(fù)載性能,例如：用戶能夠回收未使用的容量、將虛擬機(jī)調(diào)整至適度規(guī)模、改善利用率并提高整合率,從而充分利用虛擬化平臺。vSOM支持來自1,650多家ISV合作伙伴的3,000多個(gè)應(yīng)用,它為虛擬化關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用提供了最廣泛的選擇。vSOM是一款包含了vSphere與vRealizeOperations標(biāo)準(zhǔn)版的解決方案套件,它高度集成了全球最可靠的虛擬化平臺與強(qiáng)大的自動化運(yùn)維管理工具。圖：vSOM高度集成了vSphere與vRealizeOperationsvSOM是一個(gè)托管式虛擬化平臺,其中,vCenterServer從vSphere主機(jī)收集實(shí)時(shí)性能數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)存儲在vCenter數(shù)據(jù)庫中,同時(shí)保留歷史數(shù)據(jù)匯總信息。vRealizeOperations則從vCenter收集指標(biāo),并提供對IT基礎(chǔ)架構(gòu)的運(yùn)行狀況、風(fēng)險(xiǎn)和效率的全面和深入地分析,同時(shí)將這些信息以圖形化的方式展現(xiàn)出來。下面將分別對vSOM的服務(wù)器虛擬化與運(yùn)維管理解決方案進(jìn)行介紹。服務(wù)器虛擬化解決方案VMware的服務(wù)器虛擬化解決方案vSphere是業(yè)界領(lǐng)先的用于構(gòu)建云計(jì)算基礎(chǔ)架構(gòu)的虛擬化平臺。它使得IT能以最低的TCO〔總體擁有成本滿足要求最嚴(yán)格的關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用的SLA。vSphere通過在計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、可用性、安全和自動化等方面提供的一整套應(yīng)用和基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整、高效,安全的虛擬化平臺。vSphere所提供的服務(wù)如下圖所示。圖：VMwarevSphere虛擬化平臺vSphere具有如下的優(yōu)勢。通過提高利用率和實(shí)現(xiàn)自動化獲得高效率：可實(shí)現(xiàn)15:1或更高的整合率,將硬件利用率從5%～15%提高到80%甚至更高,而且無需犧牲性能。大幅降低IT成本：可使資金開銷最多減少70%,并使運(yùn)營開銷最多減少30%,從而為vSphere上運(yùn)行的每個(gè)應(yīng)用降低20%~30%的IT基礎(chǔ)架構(gòu)成本。兼具敏捷性和可控性：能夠快速響應(yīng)不斷變化的業(yè)務(wù)需求,而又不犧牲安全性或控制力,并且為vSphere上運(yùn)行的所有關(guān)鍵業(yè)務(wù)應(yīng)用提供零接觸式基礎(chǔ)架構(gòu),并內(nèi)置可用性、可擴(kuò)展性和性能保證?？勺杂蛇x擇：借助基于標(biāo)準(zhǔn)的通用平臺,可以充分利用各種現(xiàn)有IT資產(chǎn)及新一代IT服務(wù),而通過開放式API,可借助來自全球領(lǐng)先技術(shù)提供商體系的解決方案使vSphere提供更強(qiáng)大的功能。作為一款先進(jìn)的虛擬化平臺,vSphere擁有如上諸多的優(yōu)勢,但是,僅僅使用vSphere會存在一些運(yùn)維管理方面的不足,例如：性能優(yōu)化與容量管理。這些不足使得vSphere的優(yōu)勢不能夠完全發(fā)揮出來。因此,為了將vSphere的優(yōu)勢發(fā)揮到極致,一套與之緊密結(jié)合的運(yùn)維管理工具是必不可少的。而vSOM是vSphere與vRealizeOperations標(biāo)準(zhǔn)版的集合,它除了可以高效地完成服務(wù)器虛擬化,讓整個(gè)數(shù)據(jù)中心更加地靈活,敏捷,高效外,還可以深度監(jiān)控整個(gè)IT基礎(chǔ)架構(gòu)的容量與性能,可以實(shí)現(xiàn)更高的容量利用率、整合率和硬件節(jié)約,同時(shí)還可以縮短問題診斷和解決的時(shí)間,避免業(yè)務(wù)受到影響,下面將介紹vSOM所提供的運(yùn)維管理解決方案。虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案vSOM中的vRealizeOperations標(biāo)準(zhǔn)版提供了虛擬化環(huán)境下的運(yùn)維管理解決方案。功能特性vSOM的運(yùn)維管理解決方案具有如下的功能特性。全面的可見性,便于vSphere管理員使用 獲取關(guān)于基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用運(yùn)行狀況、風(fēng)險(xiǎn)和效率的全面視圖和深入運(yùn)營洞察信息自動從vCenter收集數(shù)據(jù)以vCenter窗格的方式深入集成直觀的屏幕引導(dǎo)用戶發(fā)現(xiàn)需要注意的問題降低虛擬機(jī)管理成本并優(yōu)化vSphere管理效率主動管理性能停止監(jiān)控,轉(zhuǎn)而開始主動管理基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用性能自動化的根本原因分析和修復(fù)建議可幫助管理員快速發(fā)現(xiàn)并消除潛在瓶頸容量優(yōu)化發(fā)現(xiàn)容量不足和超額配置情況,以便合理調(diào)整虛擬機(jī)大小、回收閑置資源并放心提高整合率通過增加ESXi上的虛擬機(jī)密度降低基礎(chǔ)架構(gòu)成本vSOM的運(yùn)維管理解決方案的管理界面可以顯示虛擬基礎(chǔ)設(shè)施的健康狀態(tài)、風(fēng)險(xiǎn)和效率。此外,管理界面還可以顯示當(dāng)前虛擬基礎(chǔ)架構(gòu)中各節(jié)點(diǎn)〔可以在vCenter級別,數(shù)據(jù)中心級別,集群級別,ESXi主機(jī)級別以及虛擬機(jī)級別上顯示節(jié)點(diǎn)信息的資源使用情況和資源需求情況,并以數(shù)字的形象直觀地呈現(xiàn)負(fù)載的高低。對于主要的環(huán)境資源,包括CPU,內(nèi)存,網(wǎng)絡(luò)以及存儲等,進(jìn)行使用情況匯總。vSOM提升了vSphere的價(jià)值如果只使用vSphere,用戶可以節(jié)約28%的運(yùn)維成本,如果在vSphere環(huán)境下使用vRealizeOperations,那么可以節(jié)約50%的運(yùn)維成本,因此,vRealizeOperations可以大幅提升vSphere的價(jià)值。ManagementInsightTechnologies對vSOM的調(diào)查研究表明,vSOM可以使客戶獲得比單獨(dú)運(yùn)行vSphere更多的好處,一些主要的優(yōu)勢提升數(shù)據(jù)如下：提高基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用可用性將應(yīng)用的停機(jī)時(shí)間減少36%將故障診斷和解決問題的時(shí)間減少26%降低成本實(shí)現(xiàn)約雙倍的vSphereIT成本節(jié)約提高容量利用率將vSphere容量利用率提高40%,將整合率提高37%vSOM相對于單獨(dú)使用vSphere所帶來的運(yùn)維成本收益,如下圖所示。圖：在vSphere環(huán)境下部署vRealizeOperations所帶來的運(yùn)維收益除了可以節(jié)約運(yùn)維成本,vSOM在關(guān)鍵性能指標(biāo)上,相對于單獨(dú)使用vSphere都提高了30%～40%?？梢?無論在降低運(yùn)維成本還是提高整體性能方面,vSOM都可以在很大程度上提升vSphere的價(jià)值,它擁有單獨(dú)部署vSphere所無法比擬的優(yōu)勢。本章節(jié)將從體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)與安全、存儲、可用性以及管理與自動化等方面對vSOM的服務(wù)器虛擬化解決方案vSphere進(jìn)行介紹。vSphere體系架構(gòu)基于vSphere的虛擬數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)架構(gòu)vSphere可加快現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心向云計(jì)算的轉(zhuǎn)變,同時(shí)還支持兼容的公有云服務(wù),從而為業(yè)界唯一的混合云模式奠定了基礎(chǔ)。vSphere,許多群體稱之為"ESXi",即底層虛擬化管理程序體系結(jié)構(gòu)的名稱,這是一種采用尖端技術(shù)的裸機(jī)虛擬化管理程序。vSphere是市場上最先進(jìn)的虛擬化管理程序,具有許多獨(dú)特的功能和特性,其中包括：磁盤空間占用量小,因此可以縮小受攻擊面并減少補(bǔ)丁程序數(shù)量不依賴操作系統(tǒng),并采用加強(qiáng)型驅(qū)動程序具備高級內(nèi)存管理功能,能夠消除重復(fù)內(nèi)存頁或壓縮內(nèi)存頁通過集成式的集群文件系統(tǒng)提供高級存儲管理功能高I/O可擴(kuò)展性可消除I/O瓶頸基于VMwarevSphere的虛擬數(shù)據(jù)中心由基本物理構(gòu)建塊〔例如x86虛擬化服務(wù)器、存儲器網(wǎng)絡(luò)和陣列、IP網(wǎng)絡(luò)、管理服務(wù)器和桌面客戶端組成。圖：vSphere數(shù)據(jù)中心的物理拓?fù)鋠Sphere數(shù)據(jù)中心拓?fù)浒ㄏ铝薪M件:計(jì)算服務(wù)器 在祼機(jī)上運(yùn)行ESXi的業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)x86服務(wù)器。ESXi軟件為虛擬機(jī)提供資源,并運(yùn)行虛擬機(jī)。每臺計(jì)算服務(wù)器在虛擬環(huán)境中均稱為獨(dú)立主機(jī)。可以將許多配置相似的x86服務(wù)器組合在一起,并與相同的網(wǎng)絡(luò)和存儲子系統(tǒng)連接,以便提供虛擬環(huán)境中的資源集合〔稱為群集。存儲網(wǎng)絡(luò)和陣列光纖通道SAN陣列、iSCSISAN陣列和NAS陣列是廣泛應(yīng)用的存儲技術(shù),VMwarevSphere支持這些技術(shù)以滿足不同數(shù)據(jù)中心的存儲需求。存儲陣列通過存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)連接到服務(wù)器組并在服務(wù)器組之間共享。此安排可實(shí)現(xiàn)存儲資源的聚合,并在將這些資源置備給虛擬機(jī)時(shí)使資源存儲更具靈活性。IP網(wǎng)絡(luò)每臺計(jì)算服務(wù)器都可以有多個(gè)物理網(wǎng)絡(luò)適配器,為整個(gè)VMwarevSphere數(shù)據(jù)中心提供高帶寬和可靠的網(wǎng)絡(luò)連接。vCenterServervCenterServer為數(shù)據(jù)中心提供一個(gè)單一控制點(diǎn)。它提供基本的數(shù)據(jù)中心服務(wù),如訪問控制、性能監(jiān)控和配置功能。它將各臺計(jì)算服務(wù)器中的資源統(tǒng)一在一起,使這些資源在整個(gè)數(shù)據(jù)中心中的虛擬機(jī)之間共享。其原理是：根據(jù)系統(tǒng)管理員設(shè)置的策略,管理虛擬機(jī)到計(jì)算服務(wù)器的分配,以及資源到給定計(jì)算服務(wù)器內(nèi)虛擬機(jī)的分配。在vCenterServer無法訪問〔例如,網(wǎng)絡(luò)斷開的情況下〔這種情況極少出現(xiàn),計(jì)算服務(wù)器仍能繼續(xù)工作。服務(wù)器可單獨(dú)管理,并根據(jù)上次設(shè)置的資源分配繼續(xù)運(yùn)行分配給它們的虛擬機(jī)。在vCenterServer的連接恢復(fù)后,它就能重新管理整個(gè)數(shù)據(jù)中心。管理客戶端 VMwarevSphere為數(shù)據(jù)中心管理和虛擬機(jī)訪問提供多種界面。這些界面包括VMwarevSphereClient<vSphereClient>、vSphereWebClient〔用于通過Web瀏覽器訪問或vSphereCommand-LineInterface<vSphereCLI>。ESXi體系結(jié)構(gòu)ESXi架構(gòu)和組件ESXi是組成vSphere基礎(chǔ)架構(gòu)核心的虛擬化管理器,可直接安裝在物理服務(wù)器之上,并允許多個(gè)虛擬機(jī)運(yùn)行于虛擬化層之上。每個(gè)虛擬機(jī)與其他虛擬機(jī)共享相同的物理資源,并且它們可以同時(shí)運(yùn)行。與其他虛擬化管理程序不同,ESXi的所有管理功能都可以通過遠(yuǎn)程管理工具提供。由于沒有底層操作系統(tǒng),安裝空間占用量可縮減至150MB以下。ESXi體系結(jié)構(gòu)獨(dú)立于任何通用操作系統(tǒng)運(yùn)行,可提高安全性、增強(qiáng)可靠性并簡化管理。緊湊型體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)旨在直接集成到針對虛擬化進(jìn)行優(yōu)化的服務(wù)器硬件中,從而實(shí)現(xiàn)快速安裝、配置和部署。如下圖所示,從體系結(jié)構(gòu)來說ESXi包含虛擬化層和虛擬機(jī),而虛擬化層有兩個(gè)重要組成部分：虛擬化管理程序VMkernel和虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM。ESXi主機(jī)可以通過vSphereClient、vCLI、API/SDK和CIM接口接入管理。圖：ESXi體系結(jié)構(gòu)VMkernelVMkernel是虛擬化的核心和推動力,由VMware開發(fā)并提供與其他操作系統(tǒng)提供的功能類似的某些功能,如進(jìn)程創(chuàng)建和控制、信令、文件系統(tǒng)和進(jìn)程線程。VMkernel控制和管理服務(wù)器的實(shí)際資源,它用資源管理器排定VM順序,為它們動態(tài)分配CPU時(shí)間、內(nèi)存和磁盤及網(wǎng)絡(luò)訪問。它還包含了物流服務(wù)器各種組件的設(shè)備驅(qū)動器——例如,網(wǎng)卡和磁盤控制卡、VMFS文件系統(tǒng)和虛擬交換機(jī)。VMkernel專用于支持運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)及提供如下核心功能：資源調(diào)度I/O堆棧設(shè)備驅(qū)動程序VMkernel可將虛擬機(jī)的設(shè)備映射到主機(jī)的物理設(shè)備。例如,虛擬SCSI磁盤驅(qū)動器可映射到與ESXi主機(jī)連接的SANLUN中的虛擬磁盤文件；虛擬以太網(wǎng)NIC可通過虛擬交換機(jī)端口連接到特定的主機(jī)NIC。虛擬機(jī)監(jiān)視器VMM每個(gè)ESXi主機(jī)的關(guān)鍵組件是一個(gè)稱為VMM的進(jìn)程。對于每個(gè)已開啟的虛擬機(jī),將在VMkernel中運(yùn)行一個(gè)VMM。虛擬機(jī)開始運(yùn)行時(shí),控制權(quán)將轉(zhuǎn)交給VMM,然后由VMM依次執(zhí)行虛擬機(jī)發(fā)出的指令。VMkernel將設(shè)置系統(tǒng)狀態(tài),以便VMM可以直接在硬件上運(yùn)行。然而,虛擬機(jī)中的操作系統(tǒng)并不了解此次控制權(quán)轉(zhuǎn)交,而會認(rèn)為自己是在硬件上運(yùn)行。VMM使虛擬機(jī)可以像物理機(jī)一樣運(yùn)行,而同時(shí)仍與主機(jī)和其他虛擬機(jī)保持隔離。因此,如果單臺虛擬機(jī)崩潰,主機(jī)本身以及主機(jī)上的其他虛擬機(jī)將不受任何影響。虛擬機(jī)虛擬機(jī)是一個(gè)由VMkernel控制的軟件構(gòu)造體。所有虛擬機(jī)配置信息、狀態(tài)信息和數(shù)據(jù)都封裝在存儲在數(shù)據(jù)存儲中的一組離散文件中。這使虛擬機(jī)具有可移動性,并且易于備份或克隆。圖：虛擬機(jī)文件虛擬機(jī)的特性虛擬機(jī)具有如下基本特性：分區(qū)：可在一臺物理機(jī)上運(yùn)行多個(gè)操作系統(tǒng),并在多個(gè)虛擬機(jī)之間分配系統(tǒng)資源隔離：雖然多個(gè)虛擬機(jī)可以共享一臺計(jì)算機(jī)的物理資源,但它們相互之間保持完全隔離。由于隔離的原因,虛擬環(huán)境中運(yùn)行的應(yīng)用在可用性和安全性方面遠(yuǎn)優(yōu)于在傳統(tǒng)的非虛擬化系統(tǒng)中運(yùn)行的應(yīng)用。封裝：虛擬機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)軟件容器,它將一整套虛擬硬件資源與操作系統(tǒng)及其所有應(yīng)用捆綁或封裝在一起。通過封裝,虛擬機(jī)獲得了超強(qiáng)的移動性并且易于管理。硬件抽象化:虛擬機(jī)完全獨(dú)立于其底層物理硬件?？梢詾樘摂M機(jī)配置與底層硬件上存在的物理組件完全不同的虛擬組件。由于虛擬機(jī)獨(dú)立于硬件,再加上它具備封裝和兼容性這兩個(gè)特性,因此可以在不同類型的x86計(jì)算機(jī)之間自由地移動它,而無需對設(shè)備驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)或應(yīng)用進(jìn)行任何更改。事實(shí)上,您可以在一臺物理計(jì)算機(jī)上混合運(yùn)行不同類型的操作系統(tǒng)和應(yīng)用。虛擬機(jī)的組件虛擬機(jī)通常有一個(gè)操作系統(tǒng)、VMwareTools以及虛擬資源和硬件,其管理方式與物理計(jì)算機(jī)非常相似。在虛擬機(jī)上安裝客戶操作系統(tǒng)與在物理計(jì)算機(jī)上安裝操作系統(tǒng)完全一樣。管理員必須擁有操作系統(tǒng)供應(yīng)商提供的包含安裝文件的CD/DVD-ROM或ISO映像。操作系統(tǒng)虛擬機(jī)與所有標(biāo)準(zhǔn)x86操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序完全兼容。在一臺物理主機(jī)的不同虛擬機(jī)里,可以根據(jù)應(yīng)用需求同時(shí)運(yùn)行不同的x86操作系統(tǒng),彼此之間不會沖突,且對x86操作系統(tǒng)無需進(jìn)行任何修改。VMwareToolsVMwareTools是一套實(shí)用程序,能夠提高虛擬機(jī)的客戶操作系統(tǒng)的性能,并改善對虛擬機(jī)的管理。在客戶操作系統(tǒng)中安裝VMwareTools十分必要。雖然客戶操作系統(tǒng)可以在未安裝VMwareTools的情況下運(yùn)行,但是管理員將無法使用某些重要功能,并失去一些便利性。VMwareTools服務(wù)是一項(xiàng)在客戶操作系統(tǒng)內(nèi)執(zhí)行各種功能的服務(wù)。該服務(wù)在客戶操作系統(tǒng)啟動時(shí)自動啟動。該服務(wù)可執(zhí)行的功能包括：將消息從ESXi主機(jī)傳送到客戶操作系統(tǒng)。向ESXi主機(jī)發(fā)送心跳信號,使其知道客戶操作系統(tǒng)正在運(yùn)行。實(shí)現(xiàn)客戶操作系統(tǒng)與主機(jī)操作系統(tǒng)之間的時(shí)間同步。在虛擬機(jī)中運(yùn)行腳本并執(zhí)行命令。為使用VMwareVIXAPI創(chuàng)建的與客戶操作系統(tǒng)綁定的調(diào)用提供支持,除MacOSX客戶操作系統(tǒng)外。允許指針在Windows客戶操作系統(tǒng)的客戶機(jī)和Workstation之間自由移動。幫助創(chuàng)建Windows客戶操作系統(tǒng)中由特定備份應(yīng)用程序使用的快照。在客戶操作系統(tǒng)中安裝VMwareTools后,它還會提供VMware設(shè)備驅(qū)動程序,包括SVGA顯示驅(qū)動程序、用于某些客戶操作系統(tǒng)的vmxnet網(wǎng)絡(luò)連接驅(qū)動程序、用于某些客戶操作系統(tǒng)的BusLogicSCSI或LSILogic驅(qū)動程序、用于在虛擬機(jī)之間進(jìn)行有效內(nèi)存分配的內(nèi)存控制驅(qū)動程序、用于將I/O置于靜默狀態(tài)〔使用VMwareDataRecovery或VMwarevStorageAPIforDataRecovery以進(jìn)行備份的同步驅(qū)動程序、用于實(shí)現(xiàn)文件夾共享的內(nèi)核模塊以及VMware鼠標(biāo)驅(qū)動程序。虛擬硬件每個(gè)虛擬機(jī)都有虛擬硬件,這些虛擬硬件在所安裝的客戶操作系統(tǒng)及其應(yīng)用中顯示為物理硬件。每個(gè)客戶操作系統(tǒng)都能識別出常規(guī)硬件設(shè)備,但它并不知道這些設(shè)備實(shí)際上是虛擬設(shè)備。虛擬機(jī)具有統(tǒng)一的硬件〔少數(shù)選項(xiàng)可以由系統(tǒng)管理員控制。統(tǒng)一硬件使得虛擬機(jī)可以跨vSphere主機(jī)進(jìn)行遷移。圖：虛擬硬件ESXi主機(jī)將為每個(gè)虛擬機(jī)提供一個(gè)x86基礎(chǔ)平臺,可以選擇要在該平臺中安裝的設(shè)備。基礎(chǔ)虛擬機(jī)完全符合x86架構(gòu)的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。下圖是所有Windows虛擬機(jī)中均配備的標(biāo)準(zhǔn)VMware設(shè)備驅(qū)動程序。標(biāo)準(zhǔn)虛擬設(shè)備驅(qū)動程序具有可移植性,管理員無需為每臺虛擬機(jī)重新配置操作系統(tǒng)。如果將這些文件復(fù)制到其他ESXi主機(jī),則即使硬件截然不同,這些文件仍然可以正常運(yùn)行,且無需重新配置硬件。資源分配方式主機(jī)、集群、資源池可以在非集群〔獨(dú)立式vSphere主機(jī)和集群中配置CPU和內(nèi)存資源池。主機(jī)、群集和資源池提供了靈活而動態(tài)的方法,來組織虛擬環(huán)境中聚合的計(jì)算和內(nèi)存資源,并將其鏈接回基礎(chǔ)物理資源。主機(jī)表示x86物理服務(wù)器的聚合計(jì)算和內(nèi)存資源。例如,如果x86物理服務(wù)器具有四個(gè)雙核CPU<每個(gè)以4GHz速度運(yùn)行>和32GB的系統(tǒng)內(nèi)存,主機(jī)將提供32GHz計(jì)算能力和32GB內(nèi)存來運(yùn)行分配給它的虛擬機(jī)。群集可作為單個(gè)實(shí)體發(fā)揮作用和進(jìn)行管理。它表示共享相同網(wǎng)絡(luò)和存儲陣列的x86物理服務(wù)器組的聚合計(jì)算及內(nèi)存資源。例如,如果服務(wù)器組中包含8臺服務(wù)器,每臺服務(wù)器有四個(gè)雙核CPU<每個(gè)CPU以4GHz的速度運(yùn)行>和32GB內(nèi)存,群集將聚合256GHz的計(jì)算能力和256GB的內(nèi)存來運(yùn)行虛擬機(jī)。資源池是單個(gè)主機(jī)或群集的計(jì)算及內(nèi)存資源的分區(qū)。資源池可以是分層的,也可以是嵌套的。管理員可以將任何資源池劃分為較小的資源池,以進(jìn)一步劃分資源并將其分配給不同的組或用于各種不同的目的。借助資源池,管理員可以根據(jù)業(yè)務(wù)需要分層次地劃分并分配CPU和內(nèi)存資源。劃分并分配CPU和內(nèi)存資源的原因包括維護(hù)行政界限、執(zhí)行收費(fèi)政策,或者適應(yīng)地域或部門劃分。資源池還用于向其他用戶和組委派權(quán)限。計(jì)算功能特性虛擬機(jī)計(jì)算性能CPU虛擬化VMware通過CPU虛擬化技術(shù)解決了如何在一個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例中運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用的難題。實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)的困難之處在于每一個(gè)應(yīng)用都與操作系統(tǒng)之間有著密切的依賴關(guān)系。一個(gè)應(yīng)用通常只能運(yùn)行于特定版本的操作系統(tǒng)和中間件之上。這就是Windows用戶常常提到的"DLL地獄"。因此,大多數(shù)用戶只能在一個(gè)Windows操作系統(tǒng)實(shí)例上運(yùn)行一種應(yīng)用,操作系統(tǒng)實(shí)例獨(dú)占一臺物理服務(wù)器。這種狀況會導(dǎo)致物理服務(wù)器的CPU資源被極大地浪費(fèi)。能夠使多個(gè)操作系統(tǒng)實(shí)例同時(shí)運(yùn)行在一臺物理服務(wù)器之上,是VMware所提供的CPU虛擬化技術(shù)的價(jià)值所在。通過整合服務(wù)器充分利用CPU資源,可以給用戶帶來極大的收益。服務(wù)器整合的益處能夠得以實(shí)現(xiàn)的前提是工作負(fù)載并不需要知曉它們正在共享CPU,虛擬化層必須具備這種能力。這是CPU虛擬化與其它虛擬化形式所不同的地方。具體實(shí)現(xiàn)方式是為每個(gè)虛擬機(jī)提供一個(gè)或者多個(gè)虛擬CPU〔vCPU。多個(gè)vCPU分時(shí)復(fù)用物理CPU。VMM必須為多個(gè)vCPU合理分配時(shí)間片并維護(hù)所有vCPU的狀態(tài),當(dāng)一個(gè)虛擬機(jī)vCPU的時(shí)間片用完需要切換時(shí),要保存當(dāng)前vCPU的狀態(tài),將被調(diào)度的vCPU的狀態(tài)載入物理CPU。VMkernel在調(diào)度vCPU的時(shí)候采用"插槽-核心-線程"的拓?fù)溥壿嫛?插槽"指處理器單個(gè)封裝件,該封裝件可以具有一個(gè)或多個(gè)處理器內(nèi)核且每個(gè)內(nèi)核具有一個(gè)或多個(gè)邏輯處理器。當(dāng)vCPU需要運(yùn)行時(shí),VMkernel會將一個(gè)vCPU映射到處理器調(diào)度一個(gè)執(zhí)行線程的能力,它對應(yīng)于一個(gè)CPU核心或一個(gè)超線程〔如果CPU支持超線程。超線程或多核CPU提供兩個(gè)或多個(gè)調(diào)度vCPU運(yùn)行的硬件基礎(chǔ)。可以將虛擬機(jī)配置為最多具有128個(gè)vCPU。主機(jī)上許可的CPU數(shù)量、客戶機(jī)操作系統(tǒng)支持的CPU數(shù)量和虛擬機(jī)硬件版本決定著管理員可以添加的vCPU數(shù)量。CPU負(fù)載均衡CPU調(diào)度器可以讓多個(gè)虛擬機(jī)復(fù)用邏輯處理器〔邏輯處理器的單位是一個(gè)CPU核心或一個(gè)超線程,提供給虛擬機(jī)類此于傳統(tǒng)對稱多處理器〔SMP的執(zhí)行能力,并使他們之間相互獨(dú)立。例如,配有2個(gè)VCPU的虛擬機(jī)可以讓虛擬處理器運(yùn)行在屬于相同內(nèi)核的邏輯處理器上,或運(yùn)行在不同物理內(nèi)核的邏輯處理器上。VMkernel智能地管理處理器時(shí)間來保障工作負(fù)載在處理器內(nèi)核間的遷移。每隔2-40毫秒,VMkernel檢查把vCPU從一個(gè)邏輯處理器遷移到另一個(gè)來保障負(fù)載均衡。如果存在超線程,VMkernel盡量把相同虛擬機(jī)的vCPU負(fù)載分散到不同內(nèi)核的線程上來實(shí)現(xiàn)性能的優(yōu)化。ESXiCPU調(diào)度程序可以解釋處理器拓?fù)洹舶ú宀?、?nèi)核和邏輯處理器之間的關(guān)系。調(diào)度程序使用拓?fù)湫畔?yōu)化虛擬CPU在不同插槽上的放置位置,以最大化總體的緩存利用率,并通過最小化虛擬CPU遷移來改善緩存關(guān)聯(lián)性。在未過載的系統(tǒng)中,ESXiCPU調(diào)度程序在默認(rèn)情況下將負(fù)載分配到所有插槽。這樣便可通過最大化可供正在運(yùn)行的虛擬CPU使用的緩存總量來改善性能。因此,單個(gè)SMP虛擬機(jī)的虛擬CPU在多個(gè)插槽之間分配〔除非每個(gè)插槽本身還是NUMA節(jié)點(diǎn),在這種情況下,NUMA調(diào)度程序會限制虛擬機(jī)的所有虛擬CPU都駐留在同一插槽上。綜上所述,對CPU的調(diào)度管理功能要求如下：支持基于Intel/AMDX86指令集架構(gòu)的處理器,支持最新的處理器硬件輔助虛擬化功能；支持處理器多核技術(shù)；支持虛擬多路運(yùn)算,每個(gè)虛擬機(jī)可以支持多達(dá)128個(gè)虛擬CPU〔vSMP以滿足高負(fù)載應(yīng)用環(huán)境的要求；可以靈活分配調(diào)度物理服務(wù)器上的CPU資源,如可按主頻赫茲分配給虛擬機(jī)計(jì)算時(shí)間片；對CPU的調(diào)度應(yīng)能實(shí)現(xiàn)虛機(jī)按需使用,隨用隨取,不用即釋放,使得計(jì)算資源能被充分利用；在虛擬機(jī)操作系統(tǒng)支持的前提下,應(yīng)能支持虛擬機(jī)的CPU熱添加技術(shù)。內(nèi)存虛擬化當(dāng)運(yùn)行一個(gè)虛擬機(jī)時(shí),vSphere的VMKernel為虛擬機(jī)生成一段可編址的連續(xù)內(nèi)存,與普通操作系統(tǒng)提供給上層應(yīng)用使用的內(nèi)存具有相同的屬性特征。引入內(nèi)存虛擬化之后,同樣的內(nèi)存地址空間,允許VMkernel同時(shí)運(yùn)行多個(gè)虛擬機(jī)并保證它們之間使用內(nèi)存的獨(dú)立性。VMwarevSphere的三層內(nèi)存映射結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖：內(nèi)存三層映射ESXi裸機(jī)體系結(jié)構(gòu)的強(qiáng)大功能主要體現(xiàn)在內(nèi)存優(yōu)化方面,這些功能可提高內(nèi)存使用效率。ESXi主機(jī)的內(nèi)存管理支持安全地過量分配內(nèi)存。分配給每個(gè)虛擬機(jī)的內(nèi)存總和可超過主機(jī)上安裝的物理內(nèi)存總和。ESXi主機(jī)采用了幾種有效方法來支持安全的內(nèi)存過量分配。例如,過量分配率為2:1時(shí),通常只會對性能產(chǎn)生非常小的影響。內(nèi)存通常是最有限的資源,vSphereVMkernel管理服務(wù)器的RAM,可進(jìn)行多種資源節(jié)約操作。通過VMware設(shè)計(jì)的若干功能,vSphere可支持實(shí)現(xiàn)RAM的高效使用和更高的整合率,包括透明頁共享、客戶機(jī)內(nèi)存回收和內(nèi)存壓縮。實(shí)現(xiàn)過量分配的內(nèi)存管理機(jī)制如下：透明頁共享TPS〔TransparentpagesharingTPS是VMware獨(dú)有的一種內(nèi)存優(yōu)化方法。VMkernel可檢查虛擬機(jī)存儲的每個(gè)內(nèi)存頁面,以便識別相同的頁面,并僅存儲一個(gè)頁面副本。圖：透明頁共享氣球內(nèi)存回收ESXi主機(jī)使用一種隨VMwareTools提供的內(nèi)存釋放驅(qū)動程序,該程序安裝在每個(gè)虛擬機(jī)中。如果內(nèi)存不足,則VMkernel將選擇一個(gè)虛擬機(jī)并擴(kuò)充其內(nèi)存,也就是說,它會通知該虛擬機(jī)中的釋放驅(qū)動程序從客戶操作系統(tǒng)要求更多的內(nèi)存?？蛻舨僮飨到y(tǒng)通過生成內(nèi)存滿足這一需求,然后VMkernel會將釋放出的頁面分配給其他虛擬機(jī)。圖：氣球內(nèi)存回收內(nèi)存壓縮當(dāng)內(nèi)存過量分配時(shí),內(nèi)存壓縮可以幫助提高虛擬機(jī)性能。默認(rèn)情況下已啟用該功能。因此當(dāng)主機(jī)內(nèi)存過量分配時(shí),ESXi

會在嘗試將該頁面交換到磁盤前壓縮虛擬頁面并將其存儲在內(nèi)存中。圖：內(nèi)存壓縮主機(jī)級SSD交換文件每個(gè)虛擬機(jī)都包含一個(gè)VMkernel交換文件。如果多個(gè)虛擬機(jī)需要完全使用分配給它們的內(nèi)存,則ESXi主機(jī)將根據(jù)為每個(gè)虛擬機(jī)指定的內(nèi)存資源設(shè)置,按比例將其內(nèi)存區(qū)域交換到本地或網(wǎng)絡(luò)固態(tài)驅(qū)動器<SSD>設(shè)備中。將虛擬機(jī)內(nèi)存分頁移到磁盤中:如非必要,系統(tǒng)不會使用VMkernel交換空間,因?yàn)檫@種方式的性能很差。綜上所述,對內(nèi)存的調(diào)度管理功能滿足了如下需求：單個(gè)虛擬機(jī)能夠支持?jǐn)U展到最大4TB的內(nèi)存；可以靈活分配調(diào)度物理服務(wù)器上的內(nèi)存資源,如可按MB大小分配給虛擬機(jī)內(nèi)存資源；對內(nèi)存的調(diào)度應(yīng)能實(shí)現(xiàn)虛機(jī)按需使用,隨用隨取,不用即釋放,使得計(jì)算資源能被充分利用；具有合理的內(nèi)存調(diào)度機(jī)制,能夠?qū)崿F(xiàn)內(nèi)存的過量使用,支持不同虛擬機(jī)中內(nèi)存相同數(shù)據(jù)部分的頁面共享技術(shù),保障內(nèi)存資源的充分利用；在虛擬機(jī)操作系統(tǒng)支持的前提下,應(yīng)能支持虛擬機(jī)的內(nèi)存熱添加技術(shù)；支持內(nèi)存壓縮技術(shù),減少虛擬內(nèi)存在虛擬機(jī)高壓力內(nèi)存狀態(tài)下交換到磁盤上的概率,從而提升性能；虛擬機(jī)性能虛擬機(jī)有一個(gè)對應(yīng)的硬件版本的概念,該硬件版本指示虛擬機(jī)支持的虛擬硬件特性,如BIOS或EFI、虛擬插槽數(shù)、最多CPU數(shù)、最大內(nèi)存配置和其他硬件特征。創(chuàng)建虛擬機(jī)所用的vSphere主機(jī)的版本決定了虛擬機(jī)的硬件版本。最新版本支持的最大虛擬機(jī)能力為：128個(gè)虛擬CPU、4TB內(nèi)存、1000000IOPS的磁盤讀取速度以及36Gbs以上的網(wǎng)絡(luò)吞吐量。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于典型應(yīng)用的需求,足以滿足關(guān)鍵應(yīng)用和甚至大數(shù)據(jù)的需求。這足以滿足每天處理20億次交易的大規(guī)模數(shù)據(jù)庫的需求,只需一臺虛擬機(jī),即可存儲NASDAQ每天20億筆交易的全部信息關(guān)鍵應(yīng)用虛擬化下圖可見,越來越多的關(guān)鍵應(yīng)用已經(jīng)運(yùn)行在虛擬化平臺之上。圖：關(guān)鍵應(yīng)用虛擬化比例虛擬化給關(guān)鍵應(yīng)用帶來了如下的好處：效益：降低應(yīng)用程序成本敏捷性：提高應(yīng)用程序服務(wù)質(zhì)自由度：縮短應(yīng)用程序生命周期將關(guān)鍵應(yīng)用部署到虛擬化平臺可以使應(yīng)用程序的資源按需擴(kuò)展,以滿足業(yè)務(wù)變化和適應(yīng)不同SLA的需要。支持動態(tài)的擴(kuò)展：熱添加容量：CPU和內(nèi)存熱添加利用vMotion遷移到更強(qiáng)大的主機(jī),不影響業(yè)務(wù)的連續(xù)性。在幾分鐘內(nèi)就可以調(diào)配附加的應(yīng)用程序?qū)嵗?。?shí)驗(yàn)得出,超過95%以上的應(yīng)用程序在VMwarevSphere上可達(dá)到甚至超過本機(jī)性能。VMware虛擬機(jī)擴(kuò)展性能很好128個(gè)虛擬CPU,4TB內(nèi)存開銷很小〔通常為2%至10%虛擬化的主機(jī)更易于擴(kuò)展使用所有核心Exchange服務(wù)器容量增大一倍性能基準(zhǔn)測試設(shè)定了標(biāo)準(zhǔn)8,900個(gè)并發(fā)TPC-C事務(wù)SPECweb2005的結(jié)果為"優(yōu)于物理"創(chuàng)世界紀(jì)錄的TPC-H性能虛擬機(jī)遷移vMotion簡介vSpherevMotion能在實(shí)現(xiàn)零停機(jī)和服務(wù)連續(xù)可用的情況下將正在運(yùn)行的虛擬機(jī)從一臺物理服務(wù)器實(shí)時(shí)地遷移到另一臺物理服務(wù)器上,并且能夠完全保證事務(wù)的完整性。vMotion是創(chuàng)建動態(tài)、自動化并自我優(yōu)化的數(shù)據(jù)中心所需的關(guān)鍵促成技術(shù),它的主要優(yōu)點(diǎn)是：即時(shí)遷移正在運(yùn)行的虛擬機(jī)輕松管理和安排實(shí)時(shí)遷移圖：vSpherevMotion即時(shí)遷移正在運(yùn)行的整個(gè)虛擬機(jī)VMware的客戶中,80%都在生產(chǎn)中部署了vMotion技術(shù),此技術(shù)利用服務(wù)器、存儲和網(wǎng)絡(luò)連接的完全虛擬化,可將正在運(yùn)行的整個(gè)虛擬機(jī)從一臺物理服務(wù)器立即遷移到另一臺物理服務(wù)器上,同時(shí),虛擬機(jī)會保留其網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和連接,從而確保實(shí)現(xiàn)無縫的遷移過程,管理員可以使用這種熱遷移技術(shù)來完成如下操作：在零停機(jī)、用戶毫無察覺的情況下執(zhí)行實(shí)時(shí)遷移持續(xù)自動優(yōu)化資源池中的虛擬機(jī)在無需安排停機(jī)、不中斷業(yè)務(wù)運(yùn)營的情況下執(zhí)行硬件維護(hù)主動將虛擬機(jī)從發(fā)生故障或性能不佳的服務(wù)器中移出,從而保證虛擬機(jī)的運(yùn)行效率輕松管理和安排實(shí)時(shí)遷移遷移向?qū)Э梢允构芾韱T輕松管理和安排虛擬機(jī)的遷移操作,它可以：執(zhí)行任何虛擬機(jī)的多個(gè)并行遷移,虛擬機(jī)可以跨任何受vSphere支持的硬件和存儲并運(yùn)行任何操作系統(tǒng)幾秒鐘內(nèi)即可確定虛擬機(jī)的最佳放置位置安排遷移在預(yù)定時(shí)間發(fā)生,且無需管理員在場可以實(shí)現(xiàn)跨邊界遷移和遠(yuǎn)距離遷移憑借vSphere6.0,VMware通過提供可以跨分布式交換機(jī)和vCenterServer的邊界實(shí)施的新vMotion功能,不斷革新工作負(fù)載實(shí)時(shí)遷移技術(shù),如下圖所示。圖：跨分布式虛擬交換機(jī)執(zhí)行vMotion圖：跨vCenterServer執(zhí)行vMotion此外,現(xiàn)在還可以執(zhí)行遠(yuǎn)距離vMotion遷移,其往返時(shí)間<RTT>最長僅為100毫秒。遠(yuǎn)距離vMotion遷移使RTT提高了10倍,有了它,位于紐約和倫敦的數(shù)據(jù)中心以及位于美國東西海岸的數(shù)據(jù)中心能夠相互之間實(shí)時(shí)遷移工作負(fù)載。實(shí)現(xiàn)原理與工作機(jī)制使用VMwarevMotion將虛擬機(jī)從一臺物理服務(wù)器實(shí)時(shí)遷移到另一臺物理服務(wù)器的過程是通過如下三項(xiàng)基礎(chǔ)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。虛擬機(jī)的整個(gè)狀態(tài)由存儲在數(shù)據(jù)存儲〔如光纖通道或iSCSI存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)<SAN>,網(wǎng)絡(luò)連接存儲<NAS>或者物理主機(jī)本地存儲上的一組文件封裝起來。vSphere虛擬機(jī)文件系統(tǒng)<VMFS>允許多個(gè)vSphere主機(jī)并行訪問相同的虛擬機(jī)文件。虛擬機(jī)的活動內(nèi)存及精確的執(zhí)行狀態(tài)通過高速網(wǎng)絡(luò)快速傳輸,從而允許虛擬機(jī)立即從在源vSphere主機(jī)上運(yùn)行切換到在目標(biāo)vSphere主機(jī)上運(yùn)行。vMotion通過在位圖中連續(xù)跟蹤正在進(jìn)行的內(nèi)存事務(wù)來確保用戶察覺不到傳輸期,一旦整個(gè)內(nèi)存和系統(tǒng)狀態(tài)已拷貝到目標(biāo)vSphere主機(jī),vMotion將中止源虛擬機(jī)的運(yùn)行,將位圖的內(nèi)容拷貝到目標(biāo)vSphere主機(jī),并在目標(biāo)vSphere主機(jī)上恢復(fù)虛擬機(jī)的運(yùn)行。整個(gè)過程在以太網(wǎng)上需要不到兩秒鐘的時(shí)間。底層vSphere主機(jī)將對虛擬機(jī)使用的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化。這樣可以確保即使在遷移后也能保留虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和網(wǎng)絡(luò)連接。因?yàn)槭褂胿Motion進(jìn)行虛擬機(jī)遷移可以保留精確的執(zhí)行狀態(tài)、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識和活動網(wǎng)絡(luò)連接,其結(jié)果是實(shí)現(xiàn)了零停機(jī)時(shí)間且不中斷用戶操作。即使兩個(gè)主機(jī)沒有任何共用的共享存儲,vSphere也能使虛擬機(jī)同時(shí)更改其數(shù)據(jù)存儲和主機(jī)。它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)大型數(shù)據(jù)中心內(nèi)多個(gè)集群之間的虛擬機(jī)遷移〔這些集群之間可能并沒有一組共用的數(shù)據(jù)存儲,還能實(shí)現(xiàn)小型環(huán)境中虛擬機(jī)遷移,而無需訪問昂貴的共享存儲設(shè)備。執(zhí)行vMotion遷移時(shí),運(yùn)行中的進(jìn)程在整個(gè)遷移過程中都將保持運(yùn)行狀態(tài)。虛擬機(jī)的完整狀態(tài)都會被移到新的主機(jī)中,而數(shù)據(jù)存儲仍位于原來的數(shù)據(jù)存儲上。虛擬機(jī)的狀態(tài)信息包括當(dāng)前的內(nèi)存內(nèi)容以及用于定義和標(biāo)識虛擬機(jī)的所有信息。內(nèi)存內(nèi)容包括事務(wù)數(shù)據(jù)以及內(nèi)存中的操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序的數(shù)據(jù)。狀態(tài)中存儲的信息包括映射到虛擬機(jī)硬件元素的所有數(shù)據(jù),如BIOS、設(shè)備、CPU、以太網(wǎng)卡的MAC地址、芯片集狀態(tài)、注冊表等。圖：基于共享存儲的vMotion遷移上圖中顯示的是一種基于共享存儲的基本配置,用于說明在將虛擬機(jī)A<VMA>從名為esx01的主機(jī)遷移到名為esx02的主機(jī)時(shí),vMotion是如何工作的〔vSphere5.1后,沒有共享存儲也可進(jìn)行vMotion操作。源主機(jī)和目標(biāo)主機(jī)都可以訪問用于存放虛擬機(jī)文件的共享數(shù)據(jù)存儲。用戶可以通過"Production"〔生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)訪問虛擬機(jī)A。管理員使用遷移向?qū)舆w移時(shí),vMotion將通過vMotion網(wǎng)絡(luò)將虛擬機(jī)的內(nèi)存狀態(tài)從源主機(jī)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)。當(dāng)vMotion復(fù)制內(nèi)存時(shí),用戶可以繼續(xù)訪問虛擬機(jī),而且還可以更新內(nèi)存中的頁面。vMotion會在源主機(jī)的內(nèi)存位圖中保存一份已修改頁面的列表,vMotion在將虛擬機(jī)的大部分內(nèi)存從源主機(jī)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)之后,會將虛擬機(jī)置于靜默狀態(tài),也就是說,它將使虛擬機(jī)處于一種無法進(jìn)行其他任何活動的狀態(tài)。在此靜默期間,vMotion通過傳輸虛擬機(jī)設(shè)備狀態(tài)和包含遷移過程中更改頁面列表的內(nèi)存位圖,完成最后切換到目標(biāo)主機(jī)的過程。vMotion會保留源虛擬機(jī),以便在遷移過程中出現(xiàn)故障時(shí)將虛擬機(jī)返回到源主機(jī)。vMotion在將源主機(jī)上的虛擬機(jī)置于靜默狀態(tài)后,會立即對目標(biāo)主機(jī)上的虛擬機(jī)進(jìn)行初始化。反向ARP請求會告知子網(wǎng),虛擬機(jī)的MAC地址現(xiàn)在位于新的交換機(jī)端口中,此時(shí),用戶訪問的是目標(biāo)主機(jī)上的虛擬機(jī),而非源主機(jī)上的虛擬機(jī)。當(dāng)用戶訪問目標(biāo)主機(jī)上的虛擬機(jī)時(shí),vMotion會將內(nèi)存位圖中標(biāo)識的剩余內(nèi)存從源主機(jī)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī),如果某個(gè)應(yīng)用在此期間試圖讀寫任何已修改的內(nèi)存,相應(yīng)的頁面將從源主機(jī)獲取。在將所有剩余內(nèi)存都復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)后,目標(biāo)主機(jī)將通知源主機(jī)遷移已完成。此時(shí),vMotion將從源主機(jī)中徹底刪除虛擬機(jī)。vSphere允許將vMotion和StoragevMotion組合到一個(gè)過程中。這種組合式遷移通過網(wǎng)絡(luò)將虛擬機(jī)內(nèi)存及其磁盤同時(shí)復(fù)制到目標(biāo)主機(jī)。發(fā)送完所有內(nèi)存和磁盤數(shù)據(jù)后,目標(biāo)虛擬機(jī)將開始運(yùn)行,同時(shí)源虛擬機(jī)將被關(guān)閉。這意味著,管理員可以在主機(jī)間、集群間或數(shù)據(jù)中心間實(shí)時(shí)遷移整個(gè)虛擬機(jī)而不會造成中斷,所涉及的主機(jī)間也不需要有共享存儲。CPU和內(nèi)存的熱添加和磁盤的熱擴(kuò)展功能描述熱添加使管理員可以在虛擬機(jī)需要時(shí)為其增加RAM和CPU資源,同時(shí)不會中斷虛擬機(jī)的使用。這樣可減少停機(jī)時(shí)間并確保虛擬機(jī)中的應(yīng)用始終擁有所需的資源。即使制定了最好的規(guī)劃,應(yīng)用所需的資源有時(shí)還是超出預(yù)期,Sphere支持熱添加vCPU和內(nèi)存以及熱添加/熱擴(kuò)展虛擬磁盤,從而實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)資源的動態(tài)添加。通過在不中斷應(yīng)用或終端用戶的情況下為虛擬機(jī)調(diào)配添加vCPU,內(nèi)存和硬盤,熱添加和熱擴(kuò)展能力允許IT為應(yīng)用添加可用資源。所有虛擬機(jī)都支持虛擬磁盤的熱添加/熱擴(kuò)展。所有在物理服務(wù)器上本地支持熱添加vCPU/內(nèi)存的客戶操作系統(tǒng),都支持虛擬機(jī)CPU/內(nèi)存的熱添加。工作原理當(dāng)虛擬機(jī)的電源已打開,且已啟用CPU熱添加時(shí),可以將虛擬CPU熱添加到正在運(yùn)行的虛擬機(jī)。如圖所示,在啟用CPU熱插拔且虛擬機(jī)正在運(yùn)行的情況下,可以從虛擬插槽數(shù)下拉菜單中選擇要添加的插槽數(shù)。每個(gè)插槽的內(nèi)核數(shù)下拉菜單不可用,保留值為2。如果選擇3個(gè)虛擬插槽,則可以向1個(gè)插槽添加2個(gè)內(nèi)核,這樣虛擬機(jī)便會具有6個(gè)虛擬CPU。分布式資源調(diào)度DRS功能描述vSphereDistributedResourceScheduler<DRS>可以跨vSphere服務(wù)器持續(xù)地監(jiān)視利用率,并可根據(jù)業(yè)務(wù)需求在虛擬機(jī)之間智能分配可用資源。DRS能夠從以下三個(gè)層面幫助客戶調(diào)度資源：根據(jù)業(yè)務(wù)優(yōu)先級動態(tài)地調(diào)整資源平衡計(jì)算容量降低數(shù)據(jù)中心的能耗根據(jù)業(yè)務(wù)需求調(diào)整資源DRS將vSphere主機(jī)資源聚合到集群中,并通過監(jiān)控利用率并持續(xù)優(yōu)化虛擬機(jī)跨vSphere主機(jī)的分發(fā),將這些資源動態(tài)自動分發(fā)到各虛擬機(jī)中。將IT資源動態(tài)分配給優(yōu)先級最高的應(yīng)用為業(yè)務(wù)部門提供專用的IT基礎(chǔ)架構(gòu),同時(shí)仍可通過資源池化獲得更高的硬件利用率使業(yè)務(wù)部門能夠在自己的資源池內(nèi)創(chuàng)建和管理虛擬機(jī)平衡計(jì)算容量DRS不間斷地平衡資源池內(nèi)的計(jì)算容量,以提供物理基礎(chǔ)架構(gòu)所不能提供的性能、可擴(kuò)展性和可用性級別。提高服務(wù)級別并確保每個(gè)虛擬機(jī)能隨時(shí)訪問相應(yīng)資源通過在不中斷系統(tǒng)的情況下重新分發(fā)虛擬機(jī),輕松部署新容量自動將所有虛擬機(jī)遷出物理服務(wù)器,以進(jìn)行無停機(jī)的計(jì)劃內(nèi)服務(wù)器維護(hù)允許系統(tǒng)管理員監(jiān)控和有效管理更多的IT基礎(chǔ)架構(gòu),提高管理員的工作效率DRS使用戶可以跨集群中的所有主機(jī)創(chuàng)建資源池,并應(yīng)用集群級別的資源分配策略。除資源池和資源分配策略之外,DRS還提供以下資源管理功能：初始放置當(dāng)集群中的某個(gè)虛擬機(jī)啟動時(shí),DRS會將其放在一個(gè)適當(dāng)?shù)闹鳈C(jī)上,或者根據(jù)選擇的自動化級別生成放置建議。負(fù)載平衡DRS可以跨集群中的vSphere主機(jī)分配虛擬機(jī)工作負(fù)載。DRS持續(xù)監(jiān)控活動工作負(fù)載和可用資源,并執(zhí)行或建議執(zhí)行虛擬機(jī)遷移,以最大限度提高工作負(fù)載性能。集群維護(hù)模式DRS可以根據(jù)當(dāng)前集群情況確定可以同時(shí)進(jìn)入維護(hù)模式的最佳主機(jī)數(shù)量,從而加快VMwareUpdateManager修補(bǔ)過程。限制更正在主機(jī)出故障或主機(jī)進(jìn)入維護(hù)或待機(jī)模式后,DRS可以根據(jù)需要在vSphere主機(jī)間重新分配虛擬機(jī),以便符合用戶自定義的關(guān)聯(lián)性和反關(guān)聯(lián)性規(guī)則。關(guān)聯(lián)性、反關(guān)聯(lián)性規(guī)則：虛擬機(jī)的關(guān)聯(lián)性規(guī)則用于指定應(yīng)將選定的虛擬機(jī)放置在相同主機(jī)上<關(guān)聯(lián)性>還是放在不同主機(jī)上<反關(guān)聯(lián)性>。關(guān)聯(lián)性規(guī)則用于系統(tǒng)性能會對虛擬機(jī)之間的通信能力產(chǎn)生極大影響的多虛擬機(jī)系統(tǒng)。反關(guān)聯(lián)性規(guī)則用于負(fù)載平衡或要求高可用性的多虛擬機(jī)系統(tǒng)。分布式電源管理DPM功能描述分布式電源管理vSphereDistributedPowerManagement<DPM>可持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)中心的能耗。當(dāng)DRS集群中的虛擬機(jī)所需資源較少時(shí)〔例如在夜間和周末,DPM會將工作負(fù)載整合到較少的服務(wù)器上,并關(guān)閉其余服務(wù)器以減少能耗。當(dāng)虛擬機(jī)資源需求增加時(shí),DPM會讓關(guān)閉的主機(jī)恢復(fù)聯(lián)機(jī),以確保達(dá)到服務(wù)級別要求。在利用率較低的時(shí)段,最多可使數(shù)據(jù)中心日常的電力和散熱成本降低20%自動管理數(shù)據(jù)中心的能效工作原理啟用DPM后,系統(tǒng)會將集群級和主機(jī)級的容量與集群中運(yùn)行的虛擬機(jī)的需求做比較。如果正在運(yùn)行的虛擬機(jī)的資源需求可由集群中的一部分主機(jī)滿足,DPM會將虛擬機(jī)遷移到這部分主機(jī)上,然后關(guān)閉不需要的主機(jī)。資源需求增加時(shí),DPM會重新啟動這些已關(guān)閉的主機(jī)并將虛擬機(jī)遷移到這些主機(jī)上。DPM執(zhí)行的這一合理的動態(tài)集群規(guī)模調(diào)整操作不但降低了集群的能耗,而且不會影響虛擬機(jī)性能或可用性,集群能耗的降低也節(jié)約了成本。此外,還可以將DPM設(shè)置為僅就開機(jī)/關(guān)機(jī)操作提出建議。網(wǎng)絡(luò)和安全功能特性vSphere向主機(jī)和虛擬機(jī)提供了四種類型的網(wǎng)絡(luò)虛擬化服務(wù)：該平臺可將單臺主機(jī)內(nèi)的虛擬機(jī)相互關(guān)聯(lián)起來；將虛擬機(jī)連接到物理網(wǎng)絡(luò)；還可將VMkernel服務(wù)〔例如NFS、iSCSI和vSpherevMotion加入物理網(wǎng)絡(luò)；最后,它還向負(fù)責(zé)為vSphere主機(jī)運(yùn)行管理服務(wù)的管理接口提供網(wǎng)絡(luò)連接。vSphere平臺包含兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接邏輯構(gòu)造塊：虛擬以太網(wǎng)適配器和虛擬交換機(jī)。虛擬以太網(wǎng)適配器可以為虛擬機(jī)配置一個(gè)或多個(gè)虛擬以太網(wǎng)適配器,并虛擬機(jī)硬件呈現(xiàn)給客戶操作系統(tǒng)。客戶操作系統(tǒng)將虛擬適配器視為通用網(wǎng)卡,因而將采用標(biāo)準(zhǔn)驅(qū)動程序。此外還有若干專用的虛擬以太網(wǎng)適配器可用來在虛擬機(jī)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的性能,VMtools中為它們提供了相應(yīng)的操作系統(tǒng)驅(qū)動程序。虛擬交換機(jī)通過虛擬交換機(jī),同一vSphere主機(jī)上的虛擬機(jī)可以使用與物理交換機(jī)相同的協(xié)議相互通信。虛擬交換機(jī)模擬傳統(tǒng)物理以太網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),在數(shù)據(jù)鏈路層轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)幀。一個(gè)vSphere主機(jī)可以有多個(gè)虛擬交換機(jī),每個(gè)交換機(jī)分別提供1,000多個(gè)內(nèi)部虛擬端口供虛擬機(jī)使用。vSphere平臺支持vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)和vSphereDistributedSwitch；前者是主機(jī)級別的虛擬交換機(jī)配置,后者是跨多個(gè)關(guān)聯(lián)主機(jī)的單一虛擬交換機(jī)。圖：標(biāo)準(zhǔn)虛擬交換機(jī)vSphere是唯一一款具有豐富虛擬網(wǎng)絡(luò)連接網(wǎng)絡(luò)組件的解決方案,它使數(shù)據(jù)中心內(nèi)的虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接就像在物理環(huán)境中一樣輕松、簡單。此外,它還具有一系列在物理環(huán)境中由于諸多限制而根本無法實(shí)現(xiàn)的新功能。虛擬環(huán)境提供了與物理環(huán)境類似的網(wǎng)絡(luò)組件,例如虛擬網(wǎng)絡(luò)接口卡、vSphereDistributedSwitch<VDS>、分布式端口組、vSphereStandardSwitch<VSS>和端口組。與物理機(jī)類似,每個(gè)虛擬機(jī)都有自己的虛擬網(wǎng)卡,也稱作vNIC。操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序通過標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備驅(qū)動程序或經(jīng)VMware優(yōu)化的設(shè)備驅(qū)動程序與虛擬網(wǎng)卡進(jìn)行通信,此時(shí)虛擬網(wǎng)卡就像物理網(wǎng)卡。對于外部環(huán)境而言,虛擬網(wǎng)卡具有自己的MAC地址以及一個(gè)或多個(gè)IP地址,和物理網(wǎng)卡完全一樣,它也能對標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)協(xié)議做出響應(yīng)。事實(shí)上,僅當(dāng)外部代理檢查MAC地址中6個(gè)字節(jié)的供應(yīng)商標(biāo)識符時(shí),才能確定自身正在與虛擬機(jī)通信。虛擬交換機(jī)〔或vSwitch的工作方式與第二層物理交換機(jī)的工作方式類似。使用VSS,每個(gè)主機(jī)均擁有自身的虛擬交換機(jī)配置,在VDS中,單個(gè)虛擬交換機(jī)配置則跨多個(gè)主機(jī)。vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)〔VSSVSS概念vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)的運(yùn)行方式與物理以太網(wǎng)交換機(jī)十分相似。它檢測與其虛擬端口進(jìn)行邏輯連接的虛擬機(jī),并使用該信息向正確的虛擬機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)流量?？墒褂梦锢硪蕴W(wǎng)適配器〔也稱為上行鏈路適配器將虛擬網(wǎng)絡(luò)連接至物理網(wǎng)絡(luò),以將vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)連接到物理交換機(jī)。此類型的連接類似于將物理交換機(jī)連接在一起以創(chuàng)建較大型的網(wǎng)絡(luò)。即使vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)的運(yùn)行方式與物理交換機(jī)十分相似,但它不具備物理交換機(jī)所擁有的一些高級功能。VSS架構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)特性端口組為每個(gè)端口指定了諸如寬帶限制和VLAN標(biāo)記策略之類的端口配置選項(xiàng)。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)通過端口組連接到標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)。端口組定義通過交換機(jī)連接網(wǎng)絡(luò)的方式。通常,單個(gè)標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)與一個(gè)或多個(gè)端口組關(guān)聯(lián)。端口組將多個(gè)端口聚合在一個(gè)公共配置下,并為連接到帶標(biāo)記網(wǎng)絡(luò)的虛擬機(jī)提供穩(wěn)定的定位點(diǎn)。每個(gè)端口組都由一個(gè)對于當(dāng)前主機(jī)保持唯一的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽來標(biāo)識。使用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽,可以使虛擬機(jī)配置可在主機(jī)間移植。對于數(shù)據(jù)中心中物理連接到同一網(wǎng)絡(luò)的所有端口組〔即每組都可以接收其他組的廣播,會賦予同一標(biāo)簽。反過來,如果兩個(gè)端口組無法接收對方的廣播,則會賦予不同的標(biāo)簽。圖：vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)vSphere分布式交換機(jī)〔VDS借助vSphereDistributedSwitch<VDS>,管理員可以從一個(gè)集中界面為整個(gè)數(shù)據(jù)中心設(shè)置虛擬機(jī)訪問交換,從而簡化了虛擬機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接。得益于此,管理員可以輕松地跨多個(gè)主機(jī)和集群調(diào)配、管理和監(jiān)控虛擬網(wǎng)絡(luò)連接。VDS還提供了豐富的監(jiān)控和故障排除功能,并為高級vSphere網(wǎng)絡(luò)連接功能提供支持。VDS概念vSphereDistributedSwitch在數(shù)據(jù)中心上的所有關(guān)聯(lián)主機(jī)之間充當(dāng)單一交換機(jī)。這使得虛擬機(jī)可在跨多個(gè)主機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)確保其網(wǎng)絡(luò)配置保持一致。分布式端口是連接到主機(jī)的VMkernel或虛擬機(jī)的網(wǎng)絡(luò)適配器的vSphereDistributedSwitch上的一個(gè)端口。分布式端口組是與vSphereDistributedSwitch相關(guān)聯(lián)的端口組,用于指定各成員端口的端口配置選項(xiàng)。分布式端口組可定義通過vSphereDistributedSwitch連接到網(wǎng)絡(luò)的方式。VDS架構(gòu)vSphereDistributedSwitch就像是所有關(guān)聯(lián)主機(jī)之間的一個(gè)交換機(jī)。這使管理員能夠設(shè)置跨所有成員主機(jī)的網(wǎng)絡(luò)配置,并使得虛擬機(jī)可在跨多個(gè)主機(jī)進(jìn)行遷移時(shí)保持其網(wǎng)絡(luò)配置一致。圖：vSphereDistributedSwitch網(wǎng)絡(luò)與vSphere標(biāo)準(zhǔn)交換機(jī)一樣,每個(gè)vSphereDistributedSwitch也是虛擬機(jī)可以使用的網(wǎng)絡(luò)集線器。分布式交換機(jī)可以在虛擬機(jī)之間進(jìn)行內(nèi)部流量轉(zhuǎn)發(fā)或通過連接到物理以太網(wǎng)適配器〔也稱為上行鏈路適配器鏈接到外部網(wǎng)絡(luò)。還可向每個(gè)分布式交換機(jī)分配一個(gè)或多個(gè)分布式端口組