浅析服务器虚拟化方案优势:低成本高效率

     近段时间我一直在摸索学习,也在实践虚拟化相关的技术,综合一些知识、心得与想法写下来。其实虚拟化没有想象中的那么莫测,也不会让行内行外的人如读天书摸不着头脑,它就是遵循着最简单的想法:把简单的事情做复杂让它盲足尽可能多的可能与需求,再把复杂的事情搞简单来统筹规划与管理。虚拟机基于普通的物理计算机,构建于物理层面将各种资源整合成资源池,而在逻辑层面重新划分与割离,虚拟出相对独立而又可以灵活调整分配的逻辑资源,在各个相对隔绝的环境中构建虚拟的系统,这种“形而上”的统筹与管理的思路让我获益匪浅。物尽其用,充分提高系统资源的利用率,榨干计算机的每一分性能,虚拟化技术做到了。虚拟化技术不愧为计算机中的“盗梦空间”~

 

虚拟化

     虚拟机技术,绝对是能改变IT界发展的技术,其特点优势明显,可以在兼顾系统和数据安全前提下,利用虚拟机技术解决企业网络应用系统服务器整合、升级的问题,能够低成本的解决系统安全问题,并实现业务系统连续可靠的运行。

     虚拟化软件统筹管理计算机硬件资源,将其由物理资源提升到逻辑资源的层面,通过模拟计算机硬件环境或直接映射主机的网卡、光驱等设备完成与外部环境的交互和通讯。虚拟化技术可以应用到多个领域,如服务器虚拟化、CPU虚拟化、存储虚拟化,直到桌面虚拟化等等。

     运行虚拟计算机软件的计算机称为主机(Host),在虚拟机软件上运行的虚拟计算机可称为虚拟机(VM)。VM是支持多操作系统并行运行在单个物理服务器上的一种系统,能够提供更加有效的底层硬件使用。在虚拟机中,中央处理器芯片从系统其它部分划分出一段存储区域,操作系统和应用程序运行在“隔离模式”环境下。应用虚拟化技术的好处就是,如果在某虚拟机中出现程序冻结现象,这并不会影响运行在虚拟机外的程序操作和操作系统的正常工作。举个例子,这就好比在企业管理中把一家巨型的企业拆分成若干个实体,即便其中某一部分出现了亏损乃至倒闭,亦不会再影响其余的部分,方便管理、提高安全性。

 

 

VMware

     提到虚拟化产品,不能不讲虚拟化软件行业的老大和先驱者:VMware。第一代的虚拟化产品,通过一个hypervisor或者是主机的架构提供了服务器的分区能力。第二代的虚拟化技术增加了虚拟化的管理、生产力的规划、物理服务器到虚拟机的迁移已经其他的工具用于整合生产服务器。而以最新的VMware ESX为代表的第三代虚拟架构代表了虚拟化技术的最新潮流与发展趋势,该虚拟架构重新定义了一个新的IT标杆,它将工业标准服务器和存储虚拟化成了一个整体,聚合成一个动态的可集中管理的资源池,可使任何应用或操作系统保持持续优化和高可用状态。它使得企业有能力去转化、管理和优化他们的IT系统架构。

 

虚拟服务器的用途与架构技术

     虚拟服务器是仅仅利用软件来模拟独立计算机的行为和能力。服务器虚拟化软件栈集的底部是直接安装在服务器硬件上的普通操作系统,其上是处理重新定向和仿真的虚拟层,而重新定向和仿真构成了虚拟计算机。这底部的两层合起来被叫做宿主机。利用服务器虚拟架构解决方案,可以极大的提供服务器整合的效率,大幅度简化了服务器群管理的复杂性,提高了整体系统的可用性,明显减少投资成本,具有很好的技术领先性和性价比。由于采用将传统服务器应用程序环境封装成可移动的档案文件的技术,可实现业务的连续不间断运行,降低系统总成本。

     成功的业务连续性策略元素包含:包含监控和平台冗余的预防措施;数据保护;灾难恢复策略。

    (1)基于虚拟机的集群冗余简化。企业使用中间软件例如微软和Veritas的集群软件,把两台服务器绑定在一个热备环境,结果企业无须在硬件数量或管理和安装补丁上投入双倍的人力和物力,实现高可用性。即使运行在服务器上的应用程序有集群感知能力,万一主服务器遭遇硬件或软件错误,这样的安排仍然会导致非应用程序当机,冗余能消除单点失败。有了虚拟化,IT管理员能在运行重要应用的实体机和同等配置的虚拟机上创建集群。在待机状态下,虚拟机并不消耗计算机资源,并且能以非常高的比例整合到一个或几个实体平台上去。冗余的方式将由2N变为N+1。实体到虚拟的集群和实体到实体的集群一样都支持同样的集群软件。

    (2)须原硬件的数据恢复。大多数企业IT部门使用常用的备份软件,例如Tivoli Storage Manager,Legato Networker, 或者Veritas NetBackup来创建数据和应用程序备份。既然备份策略能抵御用户错误和某些情况下的软硬件故障,比较长的恢复时间和多恢复点是能被接受的,企业必须确保数据确实能被恢复。IT管理员需要为每个已备份的主机提供一台测试的失败转移服务器,安装操作系统,安装备份代理,尝试在测试失败转移服务器上调整Windows注册表和其他系统配置。如果系统调整成功,备份服务器和备份代理才能被用来测试数据恢复。操作系统安装,备份代理的安装和Windows注册表的调整只需做一次。服务期虚拟构架能确保企业:为灾难后的测试和恢复,消除硬件资源方面的障碍;避免系统和备份代理的安装,用虚拟机模板来缩短恢复周期;用标准的虚拟化硬件,使得灾难恢复更加可靠和可重复。由于虚拟机软件搭建的虚拟机在真实的物理计算机中只是一个VHD文件,在每个虚拟机环境里进行所有操作不会影响到主机环境,然后可以让两个或更多虚拟机之间相互热备,可以实现双机热备的功能:服务器电源故障时,能实现自动切换;服务器的硬盘、CPU、RAM 发生故障时,实现自动切换;网络连接发生故障时(如网卡、网线故障),实现自动切换。操作系统、数据库或应用程序发生故障时,应能实现自动切换;提供手动切换功能,使系统管理员可以在主机负载过大时或其它适当的时候,实现手动切换;安全完成切换多次。

     部署在整个企业内的虚拟构架能确保企业:避免在失败转移站点上停滞不前;在主备站点上,从服务器整合角度来减少投入成本;使恢复过程自动化,并实现存储管理软件的集成;改进恢复过程的可靠性。

 

服务器虚拟化方案优势

(1)降低成本。通过服务器整合,控制和减少物理服务器的数量,明显提高每个物理服务器及其CPU的资源利用率, 从而降低硬件成本;降低运营和维护成本, 包括数据中心空间、机柜、网线,耗电量,冷气空调和人力成本等。

(2)高运营效率。加快新服务器和应用的部署,大大降低服务器重建和应用加载时间;主动地提前规划资源增长,这样对客户和应用的需求响应快速,不需要象以前那样,需要长时间的采购流程,然后进行尝试,现在可以进行快速的硬件维护和升级。

(3)服务水平。帮助您的企业建立业务和IT资源之间的关系,使IT和业务优先级对应将所有服务器作为大的资源统一进行管理,并按需进行资源调配;旧硬件和操作系统的投资保护;不再担心旧系统的兼容性,维护和升级等一系列问题。

(4)集中网络存储提供可能。由于成本或者其他原因没有接入到存储网络(SAN, iSCSi和NAS)的服务器,整合后物理服务器数量减少,可以考虑接入到存储网络,这样充分利用网络存储的优势,将这些分散的数据集中管理备份,为这些服务器和应用的以后的容灾打下基础。同时,通过虚拟机的特有功能和网络存储的有效结合, 提高了应用可用性,移动性和灵活性。

 

     虚拟化技术是企业IT基础设施建设和管理上的一个重大进步,降低了信息化成本,并为用户提供了更好的服务水平。通过服务器整合,可控制和减少物理服务器的数量,提高了每个物理服务器及其CPU的资源利用率,降低了硬件采购成本、运营和维护成本,可快速进行硬件维护和升级,实现系统兼容性等问题。

 

部分内容转自相关文章

 

小生

2012.7.21

逍遥小生

逍遥一世

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