虚拟化数据中心.docx

1、虚拟化数据中心一、基于服务器虚拟化的高可靠性、可扩充性设计(一) VMware服务器整合解决方案随着企业的成长，IT部门必须快速地提升运算能力以不同操作环境的新服务器形式而存在。因此而产生的服务器数量激增则需要大量的资金和人力去运作，管理和升级。IT部门需要： 提升系统维护的效率 快速部署新的系统来满足商业运行的需要 找到减少相关资产，人力和运作成本的方法VMWARE服务器整合为这些挑战提供了解决方案。虚拟构架提供前所未有的负载隔离，为所有系统运算和I/O设计的微型资源控制。虚拟构架完美地结合现有的管理软件并在共享存储（SAN）上改进投资回报率。通过把物理系统整合到有VMWARE虚拟构架的数据

2、中心上去，企业体验到： 更少的硬件和维护费用 空闲系统资源的整合 提升系统的运作效率 性价比高，持续的产品环境整合IT基础服务器，运行IT基础应用的服务器大多数是Intel构架的服务器，这一类的应用通常表现为文件和打印服务器，活动目录，网页服务器，防火墙，NAT/DHCP服务器等。虽然大多数服务器系统资源的利用率在1015，但是构架，安全和兼容性方面的问题导致必须指定不同的物理平台来运行它们。管理，安装补丁和添加安全策略将花去大量的时间。另外，服务器的衍生组件将导致设备，动力和散热方面的成本上升。因为低服务器的利用率，低CPU的合并和中等I/O的要求，IT基础服务器首选作为虚拟化和相关整合的候

3、选者。虚拟化使得企业能实现： 达到甚至超过每个CPU，4个负载的整合比率 更便宜的硬件和运作成本 在服务器管理方面的重大改进，包含添加，移动，变更，预制和重置 基础应用将变得更强壮和灾难抵御能力整合重要应用服务器根据5个不同的企业使用服务器软件来大幅降低成本的实例，VMWARE出具了一份研究报告。使用服务器TCO模型来分类和计算成本，我们分析显示VMWARE服务器软件帮助这些企业实现： 减少2853的硬件成本 减少7279的运作成本 减少2964的综合成本客户目标： 整合空闲服务器和存储资源，为新项目重新部署这些资源 提升运作效率 改进服务器的管理灵活性 通过零当机维护改善服务等级 标准化环境

4、和改进安全 灾难状态下，减少恢复时间 更少冗余的情况下，确保高可用性 更有效的适应动态商业的需求 高级备份策略 在技术支持和培训方面降低成本VMWARE ESX服务器部署在当前主流服务器上都可良好的运行，在思科的UCS上可得到最大的性能发挥，VMware ESX软件对当前的硬件厂商有着广泛的兼容性。部署在物理服务器上的VMWARE虚拟中心通过管理虚拟的和实体的主机，让用户连续的整合负载，进而优化硬件使用率和降低成本。虚拟构架把可用的硬件看成普通的资源池，因此，在资源规划分配阶段能确保灵活性。在某一负载达到峰值的情况下，任务能轻松地重新分配。预制一个新的负载无须部署一个新的服务器。有了VMWAR

5、E您能： 灵活而恰当的控制您当前的运算能力 由于更高的系统利用率，节省超过35的运作成本 使您的基础构架能实现按需动态预制，高可用性和灵活管理(二) VMware服务器虚拟化高可靠性设计每年成百上千的全球数据中心遭遇重大的服务中断。这些商业运行将受到用户错误，病毒，硬件故障和自然灾害等问题的影响。当前商业连续性处于企业IT策略的最前沿，并且从管理层到CEO的所有人都非常重视它。成功的商业连续性策略元素包含： 应用程序可用计划 包含监控和平台冗余的预防措施 数据保护 灾难恢复策略 有效的人员计划使用虚拟构架，IT管理员能改进商业连续性的所有方面，例如： 由于主备服务器之间的硬件独立性，使得灾难恢

6、复更快而花费不多 排除计划内的硬件当机，并明显的减少计划内的软件当机 管理所有虚拟机和监控宿主机的单点控制技术 为了实现捕捉和恢复，完全的把主机压缩到文件里去 简化和可重复的自动程序基于虚拟机的集群冗余简化为了实现高可用性，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。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。随着IT对企业运作而言变得更加重要，高水平的服务普遍成为企业的需求，越来越多的应用则被要求高度可用。然而，为了实现如上所述的高可用性集群，就像很多服务器运行应用

7、一样，企业需要预备和管理两次。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。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，从而实现高可用性。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。同时，节省的成本能为更多的负载实现高可用性并签署更多的高水平服务协议。无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Verita

8、s 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。然而，为了获得备份所带来的好处，企业必须确保数据确实能被恢复。业余备份，专业恢复？为了测试数据恢复，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。预制新的服务器和调整Windows注册表是一个漫长的手工过程并且有时并不可能。这样，在不同的失败转移服务器实现数据恢复是存在疑问的。这些问题将

9、被虚拟失败转移硬件给解决了。此外，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。此后，一个完整的已配置的VM模板将被存储在VM模板库内。Vmware软件能确保企业： 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失败转移服务器的整合和自动化对于关联在存储域网（SAN）上重要应用的部署，企业灾难恢复策略通常包含一个灾难恢复的热站，这个站点有在主备之间的完全同步的数据复制。这种策略提供很少的恢复点对象（PRO）。然而，出于恢复时间对象（RTO）的考虑，恢复时间非常依赖于除了数

10、据恢复之外的恢复实体服务器，操作系统，系统参数和应用程序的能力。为了维持较少的恢复时间对象（RTO），硬件和系统的同一配置需要被维护在失败转移站点上。这样的配置无论在初始资本投入阶段还是在项目运作，升级，维护和支持阶段费用都是很昂贵的。这种方案的两个明显缺点在于预制了太多的新服务器以及通常没有可能为数据恢复去调整Windows注册表和对不同的失败转移服务器的其他系统参数进行配置 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 大型数据中心所面临的问题随着业务的不

11、断发展，企业的I/T环境也在不断进行演变。经过多年的积累，在很多大中型企业的IT机房中逐渐形成了大量的服务器系统，运行企业的各种业务应用，其中有很多运行在Linux，Windows 2000，Windows2003，Netware系统平台上，属于企业的核心业务应用，包括数据库系统和核心的应用程序。这些系统包括 中小规模数据库系统 邮件服务器系统 (Exchange server, Dmin Server ) 企业资源规划(ERP) 各种通讯服务器 企业门户系统及其周边应用 大量的开发，测试用服务器 已及其它各种类型的企业应用这种IT模式决定了管理员必须要同时管理大量的服务器系统，IT经理门往往

12、面临着巨大的成本压力，管理压力和业务连续性要求的压力。作为企业IT部门或业务部门的经理，您是否还面临一下这些问题的困扰?A. 管理考虑a) 您是否在管理越来越多的Intel平台服务器?但有很大一部分的服务器利用率其实很低。b) 贵公司的业务部门是否正在由于快速业务扩张，要求您运行数量庞大的服务器?c) 为了满足业务部门的新业务需求，您是否一直在购买新服务器硬件?而且部署缓慢?B. 故障/灾难恢复考虑a) 您能否始终保证达到您所制定的故障或者灾难恢复时间的目标?b) 由于成本原因，是否您处于不得已，而将某些重要应用排除在了灾难恢复的范围之外?c) 对贵公司而言减少恢复所需时间是否非常重要?C.

13、可用性考虑a) 您能始终达到您所制定的应用可用性目标吗?b) 您是否因为缺少设备和电力资源从而不能实施群集或高可用方案?c) 当您从旧的服务器升级到新的服务器的时候，服务器需要停机维护的时候，您的业务仍然能保持24小时在线吗?D. 软件开发、测试环境考虑a) 您想在单台系统上同时建立多个不同的开发测试环境?b) 您想在不同的操作系统环境下测试你的应用程序吗，还有不同版本的数据库，中间件;客户端不同版本的操作系统，浏览器你现在是怎么解决的?c) 您的应用开发人员及QA工程师是否花费了大量时间在新的测试服务器的安装上?d) 你能测试到所有期望的服务器平台上的选件,中间件,数据库及操作环境吗?e)

14、从QA工程师到开发人员,从支持人员到QA,从QA到生产服务器管理，软件分发、部署是否消耗大量时间和资源?f) 您是否为开发人员所要求建立新的测试服务器及分发服务并且重建环境所苦恼?g) 您是否有大量应用由于服务器资源缺少在上线前未进行过足够的测试?E. 服务器资源的共同管理、分配和使用的考虑a) 在大量零散服务器的系统中，管理员很难实现系统资源的共享。比如当Web Server工作负载很重的时候，Mail Server却可能处在空闲的状态。但管理员无法根据实际情况对资源进行调整。b) 同时负责大量服务器的日常维护，比如BIS/Firmware的定期升级，驱动程序的更新。特别是当所有这些服务器属

15、于不同的品牌，不同的操作系统，不同的配置时，这一工作就变得更加艰巨，稍有疏忽就可能导致系统的不稳定和异常宕机。F. 高可用性解决方案的考虑a) 种类繁多的关键应用服务器需要高可用性解决方案，数据库系统、邮件服务器系统、ERP系统等所采用的HA方案各不相同，您需要花费大量的经费购买HA软件，并且会面对复杂的部署和维护任务。b) 服务器正常运行时，HA后备机全部处于闲置状态，不仅造成了硬件资源的严重浪费，而且大多数的非关键应用由于没有使用HA集群，始终存在单点故障，投资和回报不成正比。二.VMware vSphere 4 Essentials Plus功能特性（一）.VMware DRSVMwar

16、e Distributed Resurce Scheduler (DRS) 分布式资源调度解决方案，正是针对上述服务器资源的共同管理、分配和使用这一IT经理希望达到而又很难解决的问题的。VMware DRS可以将一组硬件资源重新组织为逻辑的计算能力资源池(resurce pl)，进而实现动态均衡分配这些计算资源。VMware DRS 可根据业务需求和业务重要性预先定义相应的资源分配原则，并持续监控资源池的使用率，智能地为相关虚拟机分配资源。当一个虚拟机遇到负载的增加时，DRS通过为资源池中的物理服务器重新分配虚拟机的方式，为其分配更多的资源。VMware DRS 可以帮助IT 部门实现：1)

17、根据业务目标，优化资源以保证最有价值的应用使用更多的资源。2) 应对业务的改变，自动并持续地优化硬件使用率。3) 为业务部门提供专门的架构，而同时可保证硬件级的集中管理和控制。4) 提高系统管理员的生产力，单一系统管理员可监控和有效管理所有的资源。5) 自动硬件维护。当一个物理服务器需要维护时，DRS自动将所有虚拟机迁移到其他物理机上，可实现服务器维护零宕机。6) 增加和部署新的资源简单易行。当增加新的物理服务器到资源池时，DRS可自动利用新增的计算能力，重新分布虚拟机。那么VMware DRS 是如何实现的呢?我们来看下面这张图：DRS 自动和智能地在虚拟机之间平衡资源DRS 允许用户自行定

18、义一些政策和规则，以决定虚拟机如何共享现有资源以及这些资源如何在多个虚拟机之间优化使用。当一个应用所处的虚拟机遇到负载的增加时，DRS首先根据事先制订的资源分配规则，判断该应用的优先级，当确定符合要求后，则分配增加的资源给该虚拟机。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至别的服务器上省出更多的资源等两种方法来实现。DRS通过VMwareVMtin的功能，动态迁移虚拟机到另一台物理服务器，该操作对于最终用户完全是透明的。VMware DRS 可以被配置为自动操作或手动操作。在自动操作方式下，DRS在确定了最可能的虚拟机分布方案后，自动将虚拟机分配

19、到最适合的物理机上;在手动操作方式下，DRS可提供虚拟机最优部署方案的建议，由系统管理员决定是否进行相应的改变。资源池是一种便于管理的分级的组织结构，允许管理员根据业务组织结构的需要匹配可用的IT资源。每一个独立的业务部门可以使用专用的IT资源而依然可以享用资源池的好处。（二）VMware HAVMware高可用性(HA)解决方案有效的解决了目前其它高可用性解决方案面临的问题。当运行VMware ESX的物理服务器宕机时，所有运行于该服务器的虚拟机可以自动切换到其它的VMware服务器上，相对传统的双机容错方案，VMware HA可以最大程度减少因硬件故障造成的服务器宕机和服务中断时间。不同于

20、其它HA的热备机方式，所有的VMware HA服务器都在运行生产系统，充分利用现有硬件资源。同时，对繁多的操作系统和应用程序，VMware提供统一的HA解决方案，避免了针对不同操作系统或者应用，采用不同的HA方案带来的额外开销和复杂性。通过VMware HA，IT部门可以：1) 为没有容错功能的应用提供冗余保护2) 传统意义上HA实现很复杂并且价格昂贵，多用于关键性的服务或应用，而VMware HA为所有的应用程序提供了高性价比的HA解决方案。3) 为整个IT环境提供第一条防线不同于其它基于操作系统和应用的HA实现方式，VMware HA为IT系统提供了更统一、更易于管理的高可用性解决方案。V

21、Mware用最少的成本和最简单的管理方式为所用的应用提供了最基本的冗余保护功能。VMware HA如何工作?VMware HA对资源池中的虚拟机进行持续的监控，在虚拟机中安装的代理程序可以在各个虚拟机之间维持心跳，当VMware发现虚拟机失去心跳的时候，就会尝试在其它的VMware服务器上重新启动失效的虚拟机。VMware HA会保证任何时候当物理服务器发生宕机，资源池中都有足够的硬件资源，使失效的服务器中的虚拟机在其它的服务器上顺利启动。VMware采用的VMFS文件系统，通过支持SAN/iSCSI/NFS等存储协议，可以允许不同的VMware服务器访问同一虚拟机磁盘文件，这一特性使得VMw

22、are HA的实现非常的简单和方便。VMware HA的关键特性：1) 自动侦测物理服务器失效VMware HA会自动的监测物理服务器的运行状态，如果发现服务器出现故障，VMware HA会在其它的服务器上重新启动故障机上虚拟系统，这个过程无需任何人为干预。2) 资源预留VMware HA永远会保证资源池里有足够的资源提供给虚拟机，当物理服务器宕机后，这部分资源可以保证虚拟机能够顺利的重新启动。3) 虚拟机自动重新启动通过其它的物理服务器上重新启动虚拟机，VMware HA可以保护任何应用程序不会因为硬件时效而中断服务。4) 智能选择物理服务器当与VMware DRS共同使用时，VMware

23、HA可以根据资源的使用情况，为失效物理服务器上的虚拟机选择能获得最佳运行效果的物理服务器。三、 虚拟化架构具体设计及产品选型1) 采用VMware vSphere 4 Essentials Plus版本，共6个CPU许可，2) 服务器选用专为虚拟化环境进行优化设计CISCO B /C系列服务器3）存储选用VMWARE管理融合的EMC 3100/3300系列。详细配置如下：组件说明有效虚拟服务器项目预算VirtulizationVMware vSphere 4 Essentials Plus15+VM￥400,000Compute3*C200 M2 Rack Server，每台1*Xeon E5620，16GB Mem，2*500G SATA ，2*650W power supply，RAID 0, 1；DVD;2*10/100/1000MNetworking1*Catalyst 3560G 24 10/100/1000T + 4 SFPStorageEMC VNXe 3300，2*SP，4*600G SAS,2*10Gb/s ADN EPSEVENGRID Professional Services