微软虚拟化解决方案和案例分析

微软虚拟化解决方案和案例分析李军客户技术经理微软（中国）电信事业部内容微软虚拟化技术介绍典型应用场景项目部署步骤案例分析微软虚拟化技术介绍IT经理面对的难题难题：•应用不兼容•冗长的测试过程难题：•终端服务器•服务器未得到充分利用难题：•硬件没有得到充分利用•能源过度消耗•数据中心或分支机构之间昂贵的空间费用“…费用太高…”“…不能满足一定的服务水平要求…”难题：为实现操作系统及应用的业务持续性而进行的灾难备份难题：计划性与非计划性的当机时间影响了服务器的正常运行“…系统无法足够快速的进行扩展…”难题：无法快速应对时刻变化的桌面与数据中心需求企业范围内的虚拟化服务器虚拟化桌面虚拟化应用虚拟化表示层虚拟化集中工作量以提高资源的有效利用率在标准桌面上创建额外的独立操作系统环境将应用从桌面操作系统中分离，按照需求提供服务使处理与数据存储集中进行；在用户界面进行本地展示•减少操作的费用（包括硬件，能源与空间在内）•增加正常运行时间与可用性•强大灾难备份功能•减少维护带来的干扰•简化资源配置与扩展流程•支持在当前操作系统中运行旧的应用•减少应用与操作系统之间的矛盾•加快操作系统的迁移•减少操作与操作之间的矛盾•减少应用兼容性回退测试•集中管理更新与补丁•减少应用与操作系统间的矛盾•简化政策符合及数据保密流程•减少桌面管理的费用服务器虚拟化应用虚拟化桌面虚拟化表示层虚拟化管理微软具有全面的从数据中心到桌面的虚拟化产品，无论是虚拟化产品还是实质性的产品，都通过统一的平台进行管理。微软的虚拟化产品服务器虚拟化虚拟化平台与管理Managementtools虚拟机2“子分区”虚拟机1“父分区”虚拟机2“子分区”WindowsHypervisor内置在Windows中的强大的虚拟化平台服务器整合难题：•硬件资源的浪费•过多的电能消耗•昂贵的数据存储成本服务器虚拟化案例研究：深圳某国有企业•免除扩展或重新安放数据中心的需要•Windows2008Hyper-V将基础架构与旧应用服务器集成•集成比例约10:1•每年节约电费超过5万人民币解决方案：•通过虚拟化将服务器的整合，并对虚拟和物理服务器统一管理WindowsServer2008Hyper-V数据存储增加可用性解决方案：包括主机或非主机层面的故障转移在内的高可用性选项，或“快速迁移”功能以进行当机时间预测或负载平衡现状：Windows2008Hyper-V和WindowsServerFail-overcluster以及DataCenter版本所具备的高可用性集群使计划的和非计划性的停机都有合适的方案解决未来：WindowsServer2008R2虚拟化具备实时迁移功能以及通过支持虚拟硬盘热拔插等增加可用性的功能难题：计划与非计划的当机影响服务器的正常运行服务器A服务器B备份SystemCenterDataProtectionManager服务器虚拟化关键特性10模块关键特性性能微内核架构支持大内存虚拟机（64GB）虚拟机多CPU支持（4CPU）自动化虚拟机设置/配置可扩展性支持x86和x64虚拟机支持绝大多数主流操作系统虚拟机直接磁盘访问利用模板库、P2V、V2V实现快速部署虚拟机可靠性支持快速迁移虚拟机支持在线备份和设置虚拟机还原点及虚机快照支持群集和灾难保护与管理工具集成实现不间断的性能监控可管理性集中查看所有虚拟机运行状态报告整合建议、利用率趋势分析、优化方案利用物理机到虚拟机转化（P2V）实现智能管理利用PowerShell®实现完全脚本化管理安全性利用Hyper-V瘦管理层最大程度降低安全风险Hyper-V可以作为服务器核心（ServerCore）的一个角色遵循WindowsServer2008通用安全及驱动模型支持更多网络功能，如VLANs和NATSystemCenter管理软件均支持角色和权限分配Hyper-VAMD-V/IntelVTWindowsHypervisor虚拟机1“父分区”虚拟机2“子分区”虚拟机3“子分区”VHD高可扩展性与性能x64位虚拟机支持多CPU（SMP）支持虚拟机支持高达64GB内存增强的可靠性与安全性最小化可信赖代码Windows只作为平台支持多节点群集支持VLAN和NLB可在ServerCore中运行更好的灵活性与可管理性快速迁移全新的管理界面广泛的管理工具支持，包括SCVMM“胖管理层”与“瘦管理层”胖管理层比传统内核模式简单，但依然复杂包含特别的驱动设备模型，兼容性比较差安全性得不到保障。LinusTorvalds说：“事实是，hypervisor绝对是我们最不想看到驱动程序的地方….”瘦管理层（微内核）简单的分区功能提升了可靠性与安全性没有任何第三方代码驱动程序在虚拟机中运行虚拟机1(“管理”)虚拟机3硬件Hypervisor虚拟机2(“Child”)虚拟机3(“Child”)虚拟栈虚拟机1(“父分区”)DriversDrivers驱动DriversDrivers驱动DriversDrivers驱动Hypervisor虚拟机2硬件DriversDrivers驱动VMwareESXHyper-VHardwareMicrosoftHypervisorVirtualizationStackParentPartitionChildPartitionWindowsServer2008VirtualizationServiceProvider(VSP)DeviceDriversVirtualizationServiceClient(VSC)EnlightenmentsHyper-VAwareWindowsOSVMMServiceRing-1Ring0KernelModeRing3UserModeVMWorkerProcessesWMIProviderHypercallsHypercallsChildPartition3rdpartyVSCDeviceDriversHyper-VAwareNon-WindowsOS3rdpartyHypercallInterfaceChildPartitionDeviceEmulationNon-Hyper-VAwareOSWinHvWinHvInterceptsVirtualizationInfrastructureDriverHypercallsVMBusVMBusVMBus虚拟机快速迁移虚拟机批量部署、管理与配置物理机到虚拟机转化服务器健康监控与管理性能报告与分析补丁管理与软件更新虚拟机备份与恢复灾难保护提升物理服务器利用率•在1台服务器上部署多台虚拟服务器•提升管理灵活性•为测试环境设置服务器•降低硬件开销集中管理虚拟化基础架构•利用MOM扩展功能包监控服务器健康状态•报告整合建议、利用率趋势分析、优化方案快速部署大量虚拟机•利用终端用户自服务界面收集并处理虚拟机部署请求•利用自定义规则管理和配置虚拟机•物理机到虚拟机转化（P2V）、虚拟机到虚拟机转化（V2V）为微软虚拟化解决方案设计的集中管理平台VMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVirtualMachineManager服务器Connector自我服务门户管理员控制台管理接口SANStorage操作员控制台Web控制台WindowsPowerShellOperationsManagerServerVirtualServerHostVMVMVMMLibraryServerVMTemplateISOScriptVHDVMwareVI3VirtualCenterServerESXHostVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVMWindows®PowerShellVMM2008架构SCVMM的主界面—简洁明了活动缩略图主机组虚机视图上下文相关的操作SCVMM2008新特性(1)支持对WindowsServer2008Hyper-V，VirtualServer2005和VMWareESX的管理SCVMM2008新特性(1)虚拟机智能放置通过容量规划技术，确保资源的最佳利用提供星级评定，结果一目了然可定制的算法，灵活的满足要求SCVMM2008新特性(2)SCVMM2008新特性(3)P2V（物理机转换为虚拟机）V2V（VMWare虚拟机转换为Hyper-V虚拟机）SCVMM2008新特性(3)结合SCOM实现PRO（性能和资源优化）可根据负载或应用程序的状态动态调整资源通过OperationsManager2007MPframework扩展可以创建策略让VMM自动或手动根据事件执行动作对VMWareESX和Hyper-V主机都可用SCVMM2008新特性(4)SCVMM2008新特性(5)自助站点基于角色分配权限的Web界面管理控制台允许用户自助管理自己的虚拟机SCVMM2008新特性(5)虚拟化—基础架构优化模型基础标准化合理化动态CostCenterEfficientCostCenterBusinessEnablerStrategicAsset不一致的，手动的基础架构受到管理的IT基础架构，具备有限的自动化及知识获取受到管理及统一的IT基础架构，具备广泛的自动化流程，知识获取及重复利用完全自动化的管理，动态的资源使用，与业务相关联的服务水平协议，自动化的知识获取与使用降低费用•测试与开发•服务器整合•应用兼容提高服务水平•备份与恢复•集成式的管理提高灵活度•动态配置•自我管理的系统向动态IT流程的方向发展会使费用降低，服务水平获得改进，以及提高灵活度…同时虚拟化技术有助于向动态IT流程方向发展…虚拟化益处基本化动态化标准化合理化微软虚拟化解决方案是虚拟化技术和全方位管理的结合！:服务器整合和环境配置预设收益减少服务器的维护量减少物理服务器的快速增长简化和加快应用服务器配置速度场景物理服务器转换成虚拟机虚拟机被动态部署物理服务器数量被缩减节省了2百万美元的服务器设备成本将服务器安装配置速度从4周提高到2小时缩短75%的物理机到虚拟机的转换时间公司规模:45,000员工行业:运输国家:美国Non-VirtualizedInfrastructureManaged-VirtualizationInfrastructureVirtualServersSystemCenterVMMVMLibrarySTORAGEAREANETWORKPhysicalServersMicrosoftServerVirtualization应用场景2:用虚拟化提升高可用性收益能够在系统架构中动态的添加、更新各种服务器计算资源提供构建动态IT的技术基础更容易获得SLAs场景每个计算资源在虚拟化堆栈中都是逻辑隔离，相互独立不需要为单独配置每个计算资源，而使他们工作在一起计算资源变成一种立即生效的、按需提供的服务很短时间就能重新定位和恢复应用服务器，提供业务服务“主动式”系统架构维护代表更加高效的计划内和计划外的宕机时间维护在不中断关键业务服务的前提下，更短的服务器维护时间公司规模:7,500员工行业:医疗国家:法国MicrosoftServerVirtualizationStandbyVirtualHostN+1ActiveVirtualHostsHAPhysicalServerHighAvailabilityVirtualHostClusteringusingWindowsServer2008Hyper-VandSystemCenterVirtualMachineManagerHighAvailabilityPhysicalInfrastructurerequiring1+1mirroring.PhysicalServershostingworkloadsNon-HAduetocost.Non-HAPhysicalServer应用场景3:系统灾备方式的变革收益提高灾备能力整体状态的恢复，快速而且可靠同时可以灵活