虛擬化解決方案
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VMware虛擬化解決方案】如何選擇虛擬化產(chǎn)品

編輯: 海凌思科技來源: 王春海瀏覽次數(shù):5111

虛擬化、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、智慧城市,是近期以及將來一段時間的熱點(diǎn)?,F(xiàn)在虛擬化產(chǎn)品很多,做虛擬化的公司也很多,就是一些應(yīng)用軟件也在向“虛擬化”靠近。面對紛繁雜亂的市場,對于我們用戶來說,或者對于我們信息中心管理人員來說,需要在什么時候應(yīng)用虛擬化、又怎么選擇虛擬化產(chǎn)品呢?

1 不適合進(jìn)行虛擬化的應(yīng)用

虛擬化不是萬能的,并不是所有的應(yīng)用都能進(jìn)行虛擬化的。我們要明白,虛擬化是整合應(yīng)用、共享使用資源(包括CPU、內(nèi)存、存儲、網(wǎng)絡(luò)),虛擬化是“以一當(dāng)十”(甚至更多),虛擬化后一臺服務(wù)器是當(dāng)成多臺服務(wù)器使用的。

簡單來說,如果某個應(yīng)用程序(或軟件,或應(yīng)用),在單臺的服務(wù)器上處理起來都很“費(fèi)勁”,那將這些應(yīng)用遷移到虛擬機(jī)中進(jìn)行虛擬化,速度會更慢,無疑這種情況下是不適用虛擬化的。

一般來說,對于大多數(shù)的圖形、圖像、視頻處理工作站,占用資源比較高的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、科學(xué)運(yùn)算的應(yīng)用,這些都是不適合進(jìn)行虛擬化的。

在一個企業(yè)的整體應(yīng)用中,雖然單個應(yīng)用(例如需要高性能的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器)不能虛擬化,但大多數(shù)的其他應(yīng)用都是可以進(jìn)行虛擬化的。例如在某個應(yīng)用中在圖1所示的應(yīng)用中,在一個具有負(fù)載均衡的應(yīng)用中,前端服務(wù)器可以運(yùn)行在虛擬機(jī)中,而后端的數(shù)據(jù)庫則是運(yùn)行在物理機(jī)中。

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圖1 帶負(fù)載均衡的應(yīng)用

2 服務(wù)器整合與合并可以使用虛擬化

當(dāng)單位中有多臺物理服務(wù)器時,并且每個服務(wù)器只運(yùn)行有限的應(yīng)用時,這些服務(wù)器大多都可以進(jìn)行虛擬化。根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn),在當(dāng)前的條件下,可以按照1:10~1:15(甚至更高)的比例,對單位中原來的物理服務(wù)器進(jìn)行虛擬化。例如,對于大多數(shù)政府信息中心都放置了大量的服務(wù)器,每個服務(wù)器可能只是某個部門的網(wǎng)站或應(yīng)用服務(wù)器,這些服務(wù)器都可以進(jìn)行虛擬化。對于有10~20個機(jī)柜、100~200臺物理服務(wù)器的數(shù)據(jù)中心,使用虛擬化技術(shù),使用8~15臺物理服務(wù)器即代替原來的100~200臺物理服務(wù)器,虛擬化后只需要2個機(jī)柜即可。而且,對于大多數(shù)的單位,使用虛擬化的物理服務(wù)器,不一定重新采購,只需要從現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心中選擇近一兩年購買的服務(wù)器,并擴(kuò)充內(nèi)存、添加存儲即可。

對于新建數(shù)據(jù)中心,升級或改造機(jī)房時,應(yīng)該有計(jì)劃的實(shí)施虛擬化技術(shù)。

無論是升級、改造機(jī)房實(shí)施虛擬化,還是新建數(shù)據(jù)中心實(shí)施虛擬機(jī),在產(chǎn)品選擇時,服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品優(yōu)先選擇VMware vSphere。

3 從物理機(jī)到虛擬機(jī)

對于服務(wù)器虛擬化產(chǎn)品,選擇VMware vSphere 5.5是當(dāng)前最好的選擇。在實(shí)施虛擬化的過程中,雖然我個人不提倡P2V(將物理機(jī)遷移到虛擬機(jī)),但使用VMware 的P2V工具vCenter Converter,將物理機(jī)轉(zhuǎn)移成虛擬機(jī),基本上可以100%成功。在實(shí)施虛擬化的過程中,對于原來物理服務(wù)器向虛擬服務(wù)器遷移時,我個人傾向不是使用P2V工具遷移,而是在VMware ESXi中新建虛擬機(jī),然后再遷移數(shù)據(jù)到新的虛擬機(jī)中,代替原來的物理機(jī),這樣兼容性會更好。下面以遷移某臺物理服務(wù)器為例,主要流程如下:

(1)登錄進(jìn)入要遷移的物理機(jī),記錄當(dāng)前硬件信息,例如CPU的數(shù)量、頻率、CPU的使用率,內(nèi)存大小、已經(jīng)使用內(nèi)存,硬盤大小、分區(qū)數(shù)量、每個分區(qū)的大小、每個分區(qū)使用的空間。根據(jù)這些數(shù)量,計(jì)算目的虛擬機(jī)需要的CPU數(shù)量、內(nèi)存大小、硬盤空間。一般情況下,以目標(biāo)虛擬機(jī)的CPU利用率在30%以下、內(nèi)存50%以下、硬盤空間50%以下為宜。

(2)根據(jù)上一步的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,計(jì)算與其對應(yīng)的虛擬機(jī)的參數(shù)。例如,源物理機(jī)有2個CPU、CPU頻率3.0Ghz、當(dāng)前CPU使用率10%,這樣計(jì)算需要2×3.0Ghz×10%÷30%=2.0hz,而新的ESXi Server CPU頻率是2.0Ghz,則分配1個vCPU即可以滿足需求。如果源物理機(jī)有8GB內(nèi)存,使用了2GB,則為目標(biāo)虛擬機(jī)分配4GB內(nèi)存。如果源物理機(jī)有3個分區(qū),每個分區(qū)使用40GB、60GB、80GB,則為目標(biāo)虛擬機(jī)分配硬盤為(40+60+80)×2=360GB即可。統(tǒng)計(jì)之后,根據(jù)計(jì)算結(jié)果創(chuàng)建虛擬機(jī)。

(3)在虛擬機(jī)中安裝操作系統(tǒng),安裝的操作系統(tǒng)與源物理機(jī)最好一致,在安裝操作系統(tǒng)的過程中,參照源物理機(jī)的配置劃分分區(qū)數(shù)量,分區(qū)大小分別為原來每個分區(qū)使用空間的2倍,但系統(tǒng)分區(qū)至少需要40~80GB空間。

【說明】如果操作系統(tǒng)是Windows Server 2003,則系統(tǒng)分區(qū)保持40~60GB即可,如果是Windows Server 2008及其以后系統(tǒng),則需要60~100GB為宜。

(3)安裝好虛擬機(jī)操作系統(tǒng)之后,對照源物理機(jī),安裝源物理機(jī)中的應(yīng)用程序。安裝之后,通過網(wǎng)絡(luò)或活動硬盤等介質(zhì),從源物理機(jī)備份(復(fù)制)數(shù)據(jù)到新的虛擬機(jī)。數(shù)據(jù)恢復(fù)之后,配置應(yīng)用程序。

(4)關(guān)閉源物理機(jī),修改目標(biāo)虛擬機(jī)的IP地址,代替源主機(jī)對外提供服務(wù)。

(5)等待業(yè)務(wù)運(yùn)行一段時間,一般為7~15天即可。運(yùn)行正常,源物理機(jī)可以另做他用。

4 傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備可以改用虛擬化

對于醫(yī)院、醫(yī)藥公司,單位財(cái)務(wù)部門使用的“關(guān)鍵應(yīng)用”的服務(wù)器,為了提高系統(tǒng)的可靠性,大多配置了“雙機(jī)熱備”,即兩個相同配置的服務(wù)器+共用的存儲,在兩臺服務(wù)器上安裝操作系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫應(yīng)用程序,將后臺數(shù)據(jù)庫保存在存儲上。在這種傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備系統(tǒng)中,服務(wù)器的浪費(fèi)率是最高的,因?yàn)橥粫r刻只有一臺服務(wù)器對外提供服務(wù),另一臺雖然也在開機(jī),但安裝在這臺服務(wù)器上的應(yīng)用則處于“待機(jī)”狀態(tài),只有另一臺服務(wù)器出現(xiàn)問題時,這臺服務(wù)器才能接管服務(wù),對外提供服務(wù)。在大多數(shù)的雙機(jī)熱備系統(tǒng)中,每個雙機(jī)熱備系統(tǒng)只運(yùn)行一個應(yīng)用,如果有多個應(yīng)用,就需要有多套“雙機(jī)熱備”的系統(tǒng)。可以說,對于一個單位來說,部署的雙機(jī)熱備的應(yīng)用越多,浪費(fèi)也就越嚴(yán)重。另外,在配置雙機(jī)熱備的系統(tǒng)時,服務(wù)器及存儲的硬件選擇,也是遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了所部署軟件的需求。例如,某醫(yī)院的某個應(yīng)用系統(tǒng),配置的雙機(jī)熱備服務(wù)器,為每臺服務(wù)器配置了64GB內(nèi)存、2個Intel E5-2650的CPU、8TB的存儲,但實(shí)際這個應(yīng)用在高峰時期的內(nèi)存只有21GB、CPU利用率9%以下,而這套系統(tǒng)運(yùn)行1年之后的數(shù)據(jù)量一共300GB左右。傳統(tǒng)雙機(jī)熱備如圖2所示。

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圖2 雙機(jī)熱備

對于這些雙機(jī)熱備系統(tǒng),可以使用VMware vSphere虛擬化軟件,通過配置HA來實(shí)現(xiàn)??梢哉f,在啟用了HA之后,群集中的每個虛擬機(jī)(對應(yīng)每個應(yīng)用)都是“高可用”的。如果說,配置一套雙機(jī)熱備需要2臺服務(wù)器、1個存儲外,使用同樣的硬件可以配置多個“高可用”的應(yīng)用。

通常情況下,我們在設(shè)置vSphere群集時,一般最小設(shè)計(jì)3臺ESXi主機(jī)(每臺主機(jī)推薦4個網(wǎng)卡)、1個存儲、1個vCenter Server(放置在ESXi虛擬機(jī)中),這樣的虛擬化群集之上運(yùn)行的虛擬機(jī)以及運(yùn)行在虛擬機(jī)中的應(yīng)用程序,都是高可用的,如圖3所示。

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圖3 vSphere高可用群集

現(xiàn)在唯一的區(qū)別是,在傳統(tǒng)的雙機(jī)熱備中,某個主機(jī)出錯由另一個主機(jī)接管的時間很小,而采用vSphere群集,當(dāng)某個主機(jī)出故障時,這個主機(jī)上原來運(yùn)行的虛擬機(jī),由其他主機(jī)接管并對外提供服務(wù)時,需要有個“重新啟動”的時間。當(dāng)然,對于90%以上的企業(yè),是可以容忍這個“重新啟動”的時間的,一般在1~3分鐘之內(nèi)。

如果你需要和雙機(jī)熱備一樣,需要實(shí)現(xiàn)“零中斷”的虛擬機(jī),也不是不可以。vSphere中的“FT(容錯)”可以提供這個功能。在為虛擬機(jī)啟用FT功能后,同一虛擬機(jī)會在兩個不同的主機(jī)運(yùn)行,并且一個虛擬機(jī)為“主”,另一個輔助虛擬機(jī)為“只讀”版本,當(dāng)“主”虛擬機(jī)所在主機(jī)出現(xiàn)問題時,“輔助”虛擬機(jī)會變?yōu)椤爸鳌碧摂M機(jī)對外提供服務(wù),這個過程可以達(dá)到“零切換時間”。只是當(dāng)前的vSphere 5.x的版本中,啟用容錯配置的虛擬機(jī)只能配置一個CPU,估計(jì)這個問題會在vSphere新的版本中解決。

在有“雙機(jī)熱備”的企業(yè)中,如果實(shí)施虛擬化相對也是比較容易的,因?yàn)槠髽I(yè)中有備用的計(jì)算機(jī)可以做虛擬化主機(jī)(雙機(jī)勢備系統(tǒng)中的另一臺不用的計(jì)算機(jī),在項(xiàng)目實(shí)施的初期可以安裝VMware ESXi)。

5 傳統(tǒng)桌面升級改造可以使用虛擬化

當(dāng)前企業(yè)中有大量運(yùn)行Windows XP的計(jì)算機(jī),隨著Microsoft停止對Windows XP操作系統(tǒng)的支持,這些計(jì)算機(jī)需要逐漸升級到Windows 7或Windows 8.1。但這些運(yùn)行Windows XP的計(jì)算機(jī)配置較低,如果升級操作系統(tǒng)還需要升級甚至更換硬件。如果采用傳統(tǒng)的方式,只能是更換新的主機(jī)以適應(yīng)新的操作系統(tǒng)。而現(xiàn)在借助VMware View虛擬桌面則有了更多的選擇。企業(yè)可以通過配置VMware View桌面來解決這個問題。在不更換工作站的前提下,工作站仍然運(yùn)行Windows XP操作系統(tǒng),但用戶在使用時,則是使用View Client登錄Windows 7或Windows 8.1的虛擬桌面,這相當(dāng)于使用用戶原來的硬件設(shè)施運(yùn)行Windows 7。而用戶的數(shù)據(jù)仍然保存在運(yùn)行Windows XP的本地硬盤中,如果有打印任務(wù),仍然是打印在用戶當(dāng)前的打印機(jī)上。如果有其他外設(shè),例如USB的攝像頭、其他外設(shè),都是可以映射到VMware View桌面中使用,與使用本地計(jì)算機(jī)相同。

在使用View桌面一段時間之后,可以將原來的PC主機(jī)更換為支持VMware View的瘦客戶端,以達(dá)到節(jié)能降耗的目的(傳統(tǒng)的PC主機(jī)功耗大約在130W,而新型的廋客戶端功率只有不到20W甚至只有幾W)。

6 虛擬化項(xiàng)目中存儲的選擇

在企業(yè)實(shí)施虛擬化的時候,優(yōu)先推薦使用SAN,并且是基于FC或SAS直連的共享存儲,不建議使用iSCSI存儲。因?yàn)関Sphere的一些高級功能,例如vMotion、HA、DRS,都是依賴于共享存儲。存儲性能的壞以及服務(wù)器到存儲的連接速度,都影響虛擬機(jī)的性能。

從vSphere 5.5版本開始,又有了新的選擇。企業(yè)也可以考慮使用VMware VSAN技術(shù),將服務(wù)器本地硬盤虛擬為存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò),用于VMware虛擬機(jī)及View虛擬桌面。目前,VSAN要求至少有三臺vSphere主機(jī),安裝ESXi 5.5及vCenter Server 5.5,每臺主機(jī)必須要有一塊SSD固態(tài)硬盤(用于數(shù)據(jù)緩存)、一塊本地硬盤。目前還不建議使用VSAN取代SAN,但是可以使用VSAN作為一個新的存儲層,例如做VDPA備份設(shè)備的存儲空間。

不建議使用VSAN的另一個考點(diǎn)時,如果使用共享存儲,可以利用DRS及DPM功能,將虛擬機(jī)集中整合到幾臺主機(jī),將資源閑置的主機(jī)處于“待機(jī)狀態(tài)”而節(jié)省能源。但如果使用VSAN,可能這一效果就要大打折扣。

7 vSphere虛擬化產(chǎn)品的選擇

在我們規(guī)劃與實(shí)施虛擬化的數(shù)據(jù)中心時,推薦最小使用三臺主機(jī)、2臺存儲,如圖4所示。每臺主機(jī)推薦4個網(wǎng)卡、至少2個CPU、64~128GB內(nèi)存。存儲、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)與服務(wù)器之間都需要有冗余連接。在選擇2臺存儲時,如果都是FC或SAS的存儲,則可以在兩臺分別存放虛擬機(jī),并在另一臺存儲存放備份;如果1臺是FC或SAS存儲,1臺是iSCSI存儲,則將虛擬機(jī)存儲在FC或SAS存儲,另一臺做備份。

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圖4 vSphere數(shù)據(jù)中心中設(shè)備連接示意圖

在使用vSphere的時候,為虛擬化數(shù)據(jù)中心配置HA,并啟用DRS、DPM功能。在大多數(shù)的數(shù)據(jù)中心中,當(dāng)負(fù)載較重時,群集中的每臺主機(jī)都會開啟運(yùn)行;而當(dāng)負(fù)載較輕時,DRS會遷移虛擬機(jī)、集中到某2臺主機(jī)中,而DPM則會將暫時不用的主機(jī)進(jìn)入“待機(jī)”狀態(tài),這樣會減少能源的消耗。當(dāng)負(fù)載變重時會依次打開待機(jī)的主機(jī),并在主機(jī)間調(diào)整虛擬機(jī)。

在部署好vCenter Server、ESXi后,最好部署VDP(Sphere Data Protection)或VDPA(vSphere Data Protection Advanced)備份裝置,備份數(shù)據(jù)中有重要應(yīng)用的虛擬機(jī),如果備份空間滿足需要則備份所有虛擬機(jī)。在選擇備份位置時,要選擇與虛擬機(jī)不在同一位置的備份設(shè)備。例如,如果虛擬機(jī)運(yùn)行在FC或SAS存儲上,則可以將備份位置選擇另一存儲。當(dāng)沒有多余的存儲時,可以將數(shù)據(jù)備份在某臺服務(wù)器的本地硬盤空間。

在我們實(shí)施虛擬化項(xiàng)目時,都會購置新的存儲。在實(shí)施虛擬化項(xiàng)目后,可以使用的數(shù)據(jù)中心原來的存儲做備份使用。如果數(shù)據(jù)中心沒有多余存儲,可以用節(jié)省下來的服務(wù)器做網(wǎng)絡(luò)存儲,或者使用服務(wù)器的本地硬盤提供的共享文件夾用做存儲位置,這些都是折衷的辦法。

當(dāng)數(shù)據(jù)中心中虛擬機(jī)數(shù)量較多、應(yīng)用較多時,需要選擇vCenter Operations Manager,用于動態(tài)監(jiān)控vSphere數(shù)據(jù)中心。vCenter Operations Manager 從虛擬環(huán)境每個級別的每個對象(從單個虛擬機(jī)和磁盤驅(qū)動器到整個群集和數(shù)據(jù)中心)收集性能數(shù)據(jù),它存儲并分析這些數(shù)據(jù),而且使用該分析提供關(guān)于虛擬環(huán)境中任意位置的問題或潛在問題的實(shí)時信息。

8 結(jié)語

虛擬化不是萬能的,但沒有虛擬化是萬萬不能的。隨著企業(yè)信息化的發(fā)展,各種應(yīng)用的增加,以及單位領(lǐng)導(dǎo)、信息中心主管觀念的改變,虛擬化作為一項(xiàng)基礎(chǔ)的應(yīng)用,其發(fā)展會越來越好。各類組織借助VMware公司的軟件,實(shí)施了虛擬化從數(shù)據(jù)中心到云到移動設(shè)備等各類基礎(chǔ)架構(gòu),簡化了企業(yè)IT的運(yùn)營,讓業(yè)務(wù)更加敏捷、高效。

VMware 率先使用虛擬化和策略驅(qū)動的自動化技術(shù),簡化整個數(shù)據(jù)中心的 IT 復(fù)雜性。VMware通過虛擬化軟件、專業(yè)服務(wù)和一個強(qiáng)大的合作伙伴體系為55,000 多家合作伙伴、為 500,000 多名客戶創(chuàng)造價(jià)值,促進(jìn)了應(yīng)用互操作性,并為客戶提供更廣闊的選擇空間。

隨著時代的發(fā)展,社會的進(jìn)步,作為虛擬化技術(shù)的引導(dǎo)者、業(yè)界領(lǐng)先的虛擬化軟件公司,相信VMware會給技術(shù)人員帶來更多的驚喜,給企業(yè)帶來更多的便利!


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