浪潮服务器虚拟化解决方案

1目录虚拟化技术简介浪潮虚拟化解决方案浪潮虚拟化测试报告交流答疑2全球最过剩的资源是计算资源，计算机利用率严重不足，全球计算资源的平均利用率仅为9％。—计算机调查研究目前的IT设备应用现状《报告》显示，通过政府网站发布公告、新闻、政策等信息比例超过60%的网站，仅占全部政府网站的44.5%，发布比例低于20%的网站占全部政府网站的21.7%，政府网站的利用率不足50％。—国务院信息化工作办公室尽管我们需要越来越多数量及功能强大的计算机，可是我们却不得不承认，现有的计算机资源利用率是非常低的。且不说机器在晚上基本上是闲置，就是工作的时间里，我们的计算机的资源利用率也是非常低的32020/2/339-9-1原则990%的服务器90%的时间CPU占用率低于10%914“Enterprisesthatdonotleveragevirtualizationwillpayupto40percentmoreinacquisitioncostsby2008,androughly20percentmoreinadministrativecosts…”Quotesfrom:TheFutureofServerVirtualization,T.Bittman,Gartner*ResearchNote,July2003.Performance“Virtualizationtechnologieswillincreasetheabilitytoeffectivelyconsolidatetolargerservers.…Virtualizationtechnologieswillalsomakedistributedsmallserverseasiertomanage,re-provisionanduseefficiently.”Cost“截止2008年，不能充分利用虚拟化技术的企业将会多支付40%的采购成本和20%左右的管理成本。”——《服务器虚拟化的未来》，Gartner有一种技术！52020/2/3VirtualizationTechnology&SWsoftVirtuozzo51000余台专业服务器•高成本•高复杂性•地灵活性•低服务水平OSApp1App2App3useruserusersuperuserApp4useruser管理成本软件成本硬件成本IDC成本单一主机•每应用或用户组•单独部署•单独管理•极低的利用率10%•单任务，单用户•多任务，单用户•多任务，多用户•每个服务器单一环境低效率的IT基础架构“虚拟化是一种框架或方法学，它可以将单个计算资源分成多个执行环境...”架构变迁vs.虚拟化62020/2/3Inspurgroup虚拟化技术简介传统架构硬件层虚拟软件层虚拟硬件操作系统应用程序虚拟硬件操作系统应用程序虚拟硬件操作系统应用程序虚拟化架构将一台服务器当做N台服务器来使用硬件层应用程序操作系统72020/2/3Inspurgroup业界对虚拟化的定义“虚拟化是表示计算机资源的逻辑组（或子集）的过程，这样就可以用从原始配置中获益的方式访问它们。这种资源的新虚拟视图并不受实现、地理位置或底层资源的物理配置的限制。”——Wikipedia虚拟化是资源的逻辑表示，它不受物理限制的约束。8虚拟化技术概览Container1Container2Container3GuestOSGuestOSGuestOSVM1VM2VM3虚拟硬件虚拟硬件虚拟硬件VirtualMachineMonitorHypervisororStandardHostOSHardwareStandardHostOSHardware操作系统虚拟化层HypervisorOSVirtualization硬件虚拟化(Hypervisors)•虚拟硬件访问•创建多个虚拟硬件实例•宿主操作系统及每个Guest必须为完整操作系统•ParallelsServer,VMwareESX,MicrosoftHyper-V操作系统虚拟化(Containers)•虚拟操作系统访问•创建多个虚拟操作系统实例•物理服务器拥有单个、标准的OS内核•ParallelsVirtuozzoContainers,SunSolarisContainers,OpenVZ9虚拟化的主要应用分区在一个物理机上运行多个OS更充分利用服务器资源支持高可用——分区之间可以组建集群（负载均衡、双机容错）封装将虚拟机封装成与硬件配置无关的文件随时对虚拟机进行快照通过简单的文件拷贝对虚拟机进行迁徙隔离从硬件层面隔离系统故障和安全威胁在虚拟机之间动态的分配CPU、内存等系统资源保证服务可用102020/2/3Inspurgroup虚拟化：简单高效的IT管理模型（一）降低成本管理成本、硬件成本、软件、基础设施建设成本、电力成本。整合硬件设备摆脱复杂混乱的硬件、电源、机位、网络、存储、IT管理员等。改进IT管理架构兼容性动态资源分配，每个应用程序可动态分配所需的资源；设备虚拟化管理，更好的评估系统容量。112020/2/3Inspurgroup虚拟化：简单高效的IT管理模型（二）改善可靠性降低维护和补丁造成的宕机时间；在软件、硬件故障时候快速备份恢复系统；轻松部署HA高可靠性服务器集群。自动化管理更加轻松减少开通、配置、补丁、恢复的维护时间，增强安全性、隔离性；可允许自动管理维护更加人性化。122020/2/3Inspurgroup大趋势：IT架构整合与虚拟化智能化的信息网络的构建，加速了即将到来的虚拟化趋势，而后者将成为提升国家和企业机构竞争力的关键。虚拟化代表着这样一个巨大趋势，就是把物理资源转变为逻辑上可以管理的资源，从而打破了物理结构之间的壁垒，将IT资源的利用率达到最大化。在社会和经济的所有领域，虚拟技术都在改变着我们开展日常活动的方式。13虚拟化的架构VMware14目录虚拟化技术简介浪潮虚拟化解决方案浪潮虚拟化测试报告交流答疑152007IntelIDF大会浪潮发布全球第一个基于4核虚拟化技术应用方案16浪潮领跑四核服务器虚拟化应用标准2007年4月17日，在北京揭幕的IDF大会上，全球首个四核服务器虚拟化基准测试报告由浪潮和英特尔联合发布。在大会的首个主题演讲中，英特尔全球CTO贾斯汀与浪潮集团高级副总裁王恩东共同阐释了四核与虚拟化技术为服务器发展带来的全新动力，并共同发布了全球首个四核服务器虚拟化测试基准报告。报告显示，基于英特尔四核处理器和虚拟化技术的浪潮服务器在CPU占用率降低超过40％的前提下，性能较双核服务器跃升了91％，而功耗基本保持同双核服务器相同。17IntelVT硬件辅助虚拟化可显著提高软件虚拟化解决方案的效率、稳定性和能力。IntelVT硬件辅助虚拟化可以更好地支持VMwareESXServer和Xen这样的虚拟机软件硬件参数虚拟化：IntelVTIntelVT旨在通过在一个新的环路层—根层中运行VMM来消除虚拟化漏洞，从而保持传统的环路结构18浪潮高可用虚拟化解决方案19可以将一组硬件资源重新组织为逻辑的计算能力资源池（ResourcePool）,进而实现动态均衡分配这些计算资源。动态迁移虚拟机到另一台物理服务器。-为虚拟机增加资源可以通过迁移虚拟机到其他具有更多资源的服务器上，或者通过将其他虚拟机迁移到别的物理服务器上“省”出更多的资源等两种方法来实现。该操作对于最终用户是完全透明的。方案特色－分布式资源动态调度20虚拟化HA可以最大程度上减少因硬件故障造成的服务器宕机和服务中断时间。所有的虚拟化HA服务器都在运行生产系统，充分利用现有硬件资源对繁多的操作系统和应用程序，浪潮提供统一的HA解决方案对于业务连续性，应该从IDC的各个方面分析方案特色－业务连续性21方案采用的支持虚拟机文件系统，通过支持SAN/iSCSI/NFS等存储协议，可以允许不同的虚拟机访问同一虚拟机磁盘文件。方案特色－虚拟机共享存储22配置一台独立的Windows2003服务器来做为管理服务器管理服务器为IT环境提供了集中化管理、操作自动化、资源优化和高可用性。方案特色－集中管理232020/2/3浪潮虚拟化产品特点在操作系统系统层面之上完全的隔离，节点不受病毒干扰基于Linux/Windows2003的成熟内核，稳定可靠支持从物理环境迁移到虚拟环境，“零”down机的迁移支持在不停止虚拟环境的前提下更改资源分配，灵活高效独有的读共享写拷贝方式使得部署与备份更加简单迅速支持安全系统配置单台服务器只需要唯一的一个操作系统授权多种管理工具，配置简单便捷，易管理242020/2/3浪潮ParallelsVirtuozzo硬件节点（物理服务器）操作系统虚拟化核心层VirtuozzoKernel单一宿主操作系统虚拟环境1用户应用程序系统应用虚拟环境2用户应用程序系统应用虚拟环境4用户应用程序系统应用虚拟环境3用户应用程序系统应用虚拟环境5用户应用程序系统应用Virtuozzo是一个基于操作系统虚拟化技术的轻量级插件，它可以将安装在物理服务器上的一个操作系统实例，划分成多个相互独立隔离的容器。每个容器，又被称为虚拟环境（VirtualEnvironment），即VE。操作系统虚拟化技术的特点：1.单一操作系统实例（只启动唯一的Kernel）2.不虚拟任何额外的Hardware、GuestOS3.每个虚拟环境是一个容器4.用户的程序运行于物理节点上，但包含在自己的容器中VE252020/2/3基于操作系统虚拟化技术操作系统虚拟化技术可在单一物理服务器上创建多个相互隔离的分区（即VE），每个VE作为独立容器包含各自专有的软件、硬件资源。所有VE使用一个唯一的操作系统实例。•智能分区：单一服务器上可创建数百个VE，充分利用服务器的各种资源•全面隔离：VE互相独立隔离，应用、性能、故障没有相互影响•动态资源分配：可调节VE享有的CPU、内存、磁盘、I/O等资源最小/最大值•动态迁移：VE在不同物理服务器可进行迁移，独有宕宕机迁移技术，业务中断时间为零•集中管理：通过单一节点批量管理到数百台物理服务器，可进行重启操作、软件分发等OSVirtualizationOS物理服务器#1物理服务器#2OSVirtualizationOSVirtualEnvironment#1rootApplicationVirtualEnvironment#2userApplicationVirtualEnvironment#3rootApplicationVirtualEnvironment#5rootAppVirtualEnvironment#4userApplicationVirtualEnvironment#1rootApplicationVirtualEnvironment#1rootApplicationVirtualEnvironment#6rootAppVirtualEnvironment#7rootApplicationOSOSApplicationAppApp2App2UpdateProvisionApp2App2262020/2/3什么是VE？VE（VirtualPrivateServer，虚拟专用服务器）享有如下独立的资源：进程、用户、文件软件、硬件资源管理员访问权限（可安装编译程序）IP地址、端口号过滤器（防火墙）和路由规则系统库文件不同的补丁级别（单内核虚拟多Linux发行版）272020/2/3模板技术与文件系统VZFS（VirtuozzoFileSystem）是基于模版链接技术的读共享、写拷贝方式的文件系统。VZFS为了节约磁盘、内存空间，提高运行效率而设计，采用了模版技术。每个OS的典型文件被制作成为模版存放在硬件节点的特定目录下。当多个VE运行时，通过链接方式共享读取模版文件。即所谓“读共享”。282020/2/3Copy-on-WriteVZFS还采用Copy-on-Write方式配合模版