虚拟化项目基础培训

虚拟化项目基础培训彭瑞龙2013年4月22日目录内容目录虚拟化介绍1主机虚拟化厂家及产品介绍2虚拟化非灾备环境的应用3虚拟化灾备环境的应用4云计算5目录内容目录虚拟化介绍1主机虚拟化厂家及产品介绍2虚拟化非灾备环境的应用3虚拟化灾备环境的应用4云计算5虚拟化介绍——概念虚拟化技术被称为云计算的核心技术。虚拟化技术的定义可以这样看：虚拟化技术就是一种逻辑简化技术，实现物理层向逻辑层的变化。虚拟化解决方案的底部是要进行虚拟化的机器。这台机器可能直接支持虚拟化，也可能不会直接支持虚拟化；那么就需要系统管理程序层的支持。系统管理程序，或称为VMM，可以看作是平台硬件和操作系统的抽象化。虚拟化介绍——分类VMM是虚拟化技术的核心组件（即我们通常说的虚拟化软件），当前主流的VMM实现结构可以分为三类：宿主模型(OS-hostedVMMs)Hypervisor模型(HypervisorVMMs)混合模型(HybridVMMs)VMM的实现方式将直接决定整个虚拟化解决方案的效率和功能。Vmware属于Hypervisor模型。虚拟化介绍——分类Hypervisor模型该结构中，VMM可以看作一个为虚拟化而生的完整OS，掌控有所有资源（CPU，内存，I/O设备），VMM承担管理资源的重任，其还需向上提供VM用于运行GuestOS，因此VMM还负责虚拟环境的创建和管理。虚拟化介绍——分类Hypervisor模型优点：因VMM同时具有物理资源的管理功能和虚拟化功能，故虚拟化的效率会较高；安全性方面，VM的安全只依赖于VMM的安全缺点：因VMM完全拥有物理资源，因此，VMM需要进行物理资源的管理，包括设备的驱动，而设备驱动的开发工作量是很大的，这对VMM是个很大的挑战。虚拟化介绍——方向一台物理被划分为多台逻辑设备多台物理被聚合为一台逻辑设备虚拟化介绍——优势1提高资源利用率降低管理成本提高投资保护提高使用的灵活性、便捷性提高可用性更高的可扩展性改进资源供应234567虚拟化介绍——技术本地虚拟化存储虚拟化网络虚拟化桌面虚拟化应用虚拟化服务器虚拟化台式PC主要部件：CPU、内存、硬盘、主板台式PC的输入输出部件：键盘、鼠标、显示器最简单的虚拟化（本地虚拟化）：用虚拟化软件，让很多操作系统共用以上部件。虚拟化技术介绍——本地虚拟化最基础的虚拟化（服务器虚拟化）：可以简单的理解为N多台PC共用一个或多个存储设备（磁盘阵列）和输入输出设备（鼠标、键盘、显示器）。虚拟化技术介绍——服务器虚拟化服务器虚拟化更加适合于业务应用种类繁多，迫使物理服务器数量快速增长，但物理服务器的性能使用率却很低的企业数据中心环境。虚拟化技术介绍——服务器虚拟化最重要的虚拟化（存储虚拟化）：存储虚拟化可以理解为将多个存储设备整合成一个存储设备，再根据需要划分不同区域给不同虚拟机使用。虚拟化技术介绍——存储虚拟化存储虚拟化适合于存储品牌多，存储类型多的数据中心，通过存储虚拟化可以将分散的存储设备进行集中管理，从逻辑上形成一个单一的存储空间，为使用者提供大容量、高数据传输性能的存储系统。虚拟化引擎服务器磁盘阵列虚拟化技术介绍——存储虚拟化纵向分割的网络虚拟化横向整合的网络虚拟化纵向分割的网络虚拟化适用于：将多个逻辑网络隔离、整合的需要横向整合的虚拟化适用于：网络结构比较复杂，运维管理难度较高虚拟化技术介绍——网络虚拟化最好用的虚拟化（桌面虚拟化）：可以简单的理解为N多台PC共用一个或多个存储设备（磁盘阵列），然后不同的使用者分别使用自己的输入输出设备（鼠标、键盘、显示器）。虚拟化技术介绍——桌面虚拟化瘦客户机存储优化虚拟桌面安全接入移动设备连接管理器身份验证胖客户机虚拟化技术介绍——桌面虚拟化最接近云的虚拟化（应用虚拟化）：在桌面虚拟化的基础上，只允许用户访问某一个或几个特定的应用，用户和主机之间只传送这些特定应用的数据。虚拟化技术介绍——应用虚拟化显示逻辑和运算逻辑进行分隔应用设备虚拟化技术介绍——应用虚拟化虚拟化技术介绍——应用虚拟化虚拟化支撑新型业务体系架构–集中式“交付”：安全、便捷、节能、随需而动应用服务器应用交付服务器环境vApp服务器端元件网络应用订制化应用数据中心客户端元件网络应用桌面应用目录内容目录虚拟化介绍1主机虚拟化厂家及产品介绍2虚拟化非灾备环境的应用3虚拟化灾备环境的应用4云计算5虚拟化主流厂商介绍——IBM1965年，IBM7044机器，虚拟机开端2001年，IBM首次在小型机上实现了逻辑分区2002年，IBM在小型机上实现了动态逻辑分区2004年，IBM实现了微分区技术2005年，IBM发布虚拟I/O服务器2008年，IBM展示了其全新的虚拟化技术--PowerVMIBM是最早开发和应用虚拟化技术的公司，从IBM虚拟化技术的发展历程便可以看出这一点。虚拟化主流厂商介绍——IBM1965年，IBM7044机器，虚拟机开端；1967年，Djiskstra实现第一个虚拟系统；1999年，VMware推出了针对x86系统的虚拟化技术2001年通过发布VMwareGSXServer和VMwareESXServer2001年，AIX5Lv5.1发布，IBM首次在小型机上实现了逻辑分区。2002年，AIX5Lv5.2发布，IBM在小型机上实现了动态逻辑分区。2003年VMware推出了VMwareVirtualCenter，包括最初的VMotion2004年，8月，AIX5Lv5.3实现了微分区技术，最小分区粒度为1/10个CPU，且最多支持254个虚拟I/O。同年10月，Solaris10实现了SolarisContainer功能，支持应用层面的计算资源调配。2004年VMware推出了64位支持版本2005年，1月，HP-UX11iv2发布，实现了从硬分区、软分区到应用层分区，最小分区粒度为1/20颗CPU。2005年10月，IBM发布虚拟I/O服务器，该服务器的一个组件IVM具备HMC的部分功能。即在不配置HMC的低端p系列和i系列服务器上，也可配置多个分区和操作系统。2008年，IBM展示了其全新的虚拟化技术--PowerVM2009年4月22日，VMware在京宣布推出业界首款云计算操作系统VMwarevSphere4。2011年VMware推出云计算操作系统VMwarevSphere5.0。IBMPowerVM介绍IBMPowerVM的优势主要在于以下几个方面：一、性能更高：IBM是目前唯一公布在虚拟环境下测试TPC-C结果的厂商，其性能可以实现线性扩展，IBMPower虚拟化没有损失任何性能。二、可扩展性更好：这体现在两个方面：系统支持的虚拟机数量及每个虚拟机支持的虚拟CPU数量。每颗POWER7处理器可以实现1/100的分区，每个POWER7服务器最多可以支持1000个LPAR动态逻辑分区。从每个虚拟机支持的虚拟CPU数量来看，PowerVM可以进一步实现线性扩展，最多可以做到32个vCPU。另外，活动分区移动性支持任何规模的VM，直至整个系统。三、系统资源利用率更高：POWER7服务器在使用PowerVM之后，其利用率可以达到90%。IBMPowerVM介绍四、更完整的虚拟化：POWER7和PowerVM拥有针对处理器的微分区技术、针对内存的ActiveMemorySharing技术以及针对I/O的虚拟I/O共享技术。这些技术发展经历了数十年，非常成熟，而X86系统的虚拟化技术尤其是I/O虚拟化仍在发展当中。五、虚拟化管理：IBM拥有SystemsDirectorVMControl软件，可以对物理资源和虚拟资源进行统一管理，目前VMControl分为易捷版、标准版和企业版三个版本。虚拟化主流厂商介绍——VMware1998年，Vmware公司成立。1999年，VMware发布l了第一款产品VMwareWorkstation2001年，Vmware发布了GSXServer(托管)和ESXServer(不托管)2003年，VMware推出了VMwareVirtualCenter2004年，VMware推出了64位支持版本，同一年，被EMC收购。2009年，VMware推出业界首款云计算操作系统VMwarevSphere42011年，VMware推出云计算操作系统VMwarevSphere5VMware公司是在X86主机平台实施虚拟化技术的先驱，它不仅带动了X86主机平台虚拟化技术的快速发展，而且还促进了网络、存储、桌面和应用虚拟化技术的发展。VMware——架构介绍Hyperisor（ESXi）CPUMemoryDiskNetworkHBA/FCoEVMVMVMVMvCemterServer在一个独立型hypervisor中，所有硬件虚拟化和虚拟机监视器(VMM)功能由一个单一的，紧密集成的代码集提供。VMware产品介绍虚拟化主流厂商介绍——Microsoft2003年，推出VirtualPC2004版2003年，推出VirtualServer2004版2004年，推出VirtualServer2005版2006年，推出VirtualServer2005R2中文企业版2007年，发布了VirtualPC20072008年，发布了WindowsServer2008Hyper-V1.02009年，发布了WindowsServer2008R2Hyper-V2.02011年，推出了SCVMM2012微软--Hyper-V架构介绍Hyper-V采用基于Hyperisor的架构，并且充分利用Windows驱动模型。微软--Hyper-V服务器虚拟化介绍文档重定向离线文件Citrix介绍作为应用虚拟化领域的绝对领导者，其独有的高效的ICA协议和积累了20年的对外设重定向等技术的积累，使得其在桌面远程(包括广域网和互联网)访问的效率和外设的广泛支持性上，占有绝对的领先位置。尤其最新推出的HDX技术，能够广泛地支持标准USB设备，双向语音(VOIP应用)，高清视频播放，使得虚拟桌面的体验真正达到了和PC类似的水平。成功的对服务器虚拟化厂商XenSource和无盘工作站厂商Ardence的兼并，使之具有独立的服务器虚拟化平台。Citrix桌面虚拟化产品为：XenDesktop5.5应用虚拟化产品为XenApp6.5Citrix的桌面虚拟化产品已经与VmwarevSphere和微软的Hyper-V两种虚拟化平台实现兼容。XenServer虚拟化架构虚拟化厂商对比厂商项目VMwareCitrixMicrosoft优势主机虚拟化技术桌面虚拟化技术应用虚拟化技术主机虚拟化技术应用虚拟化技术功能SnapshotHADRS(Memory/storage)DistributedSwitchShareMemorySnapshotBackupHyper-V集群和存储功能实时迁移虚拟存储技术VMFS、VOFVDH、VOFVDH、VOF成本较高很低较低目录内容目录虚拟化介绍1主机虚拟化厂家及产品介绍2虚拟化非灾备环境的应用3虚拟化灾备环境的应用4云计算5虚拟化非灾备环境的应用当应用环境存在一下状况时，客户比较容易接受虚拟化技术：1、业务应用种类繁多，迫使物理服务器数量快速增长（机房面积小），但物理服务器的性能使用率却很低（即服务器虚拟化可以解决的典型问题）。2、应用上线时间不确定（比如研究机构申请使用服务器进行科研）（服务器虚拟化可以解决的典型问题）。3、PC机数量太多，维护人员维护工作繁重（桌面虚拟化可以解决的典型问题）。4、对单一或少数应用的大量访问（应用虚拟化可以解决的典型问题）。5、代替原有的逻辑隔离模式，简化双网使用（桌面虚拟化可以解决的典型问题）。虚拟化技术应用案例虚拟化非灾备环境的应用虚拟化非灾备环境的应用-分析机柜数量统计图（个）（KW）虚拟化非灾备环境的应用-分析0102030405060708090100新部署服务器老系统升级迁移服务器更换配件服务器交付平均时间（小时）服务器交付时间长虚拟化非灾备环境的应用-分析现状内容未来影响机房物理空间紧张机房空间饱