在 Microsoft 使用 Virtual Server 提高 IT 效率Word格式.docx

1、数据保护和存储公用服务 17法律和公司事务：相关案例 19结果 20未来发展方向 21总结 22更多信息 23背景形势Microsoft 对提高运行效率的不断追求致使大量物理数据中心合并。公用服务模型的创建将许多管理和控制任务集中交给由专门的计算专业人员组成的团队来处理。初步成功促使我们寻找其他方法和工具以进一步提高效率并降低成本。解决方案Virtual Server 2005 为 Microsoft 提供了将合并提升到逻辑级别的手段。“虚拟服务器公用服务”团队承担了部署的职责。征集了内部客户进行试点工作，同时采用具有挑战性的 SLA 指标作为强制激励手段。优点 服务器置备间隔由 22 至 2

2、5 天降至 1 天 3 年多来成本降低约 30% 提高了客户满意度产品与技术 Virtual Server 2005 Microsoft Operations Manager Systems Management Server执行摘要合并物理基础结构通常是一个有效的业务策略。合并本地的物理服务器经证明可有效减缓服务器的散乱情况，因此可以提高 IT 效率、增强灵活性并减少总体拥有成本 （TCO）。虚拟化将合并提升到一个新级别，打破了应用程序和服务器之间 1:1 的关系。虚拟化是一种合并技术，它通过从物理服务器上抽象应用程序并将其置于虚拟机 （VM）（很多可以驻留在单个物理主机上）来产生额外的收益

3、。Microsoft 虚拟化解决方案 Virtual Server 2005 （VS） 是合并策略的一部分，其中包括一个用于 IT 服务的公用服务模型。由 Microsoft IT 创建的虚拟服务器公用服务 （VSU） 将 VS 作为一种受到集中管理的服务提供给内部 Microsoft 客户，并且是由服务等级协议 （SLA） 予以支持，与涉及由本地业务单位 IT （BUIT） 部门进行现场服务器置备和管理的常规情况相比要好得多。SLA 由许多指标组成，不仅为客户提供了一个清楚而又令人信服的依据，而且对 VSU 团队也是一个挑战。这些指标包括服务器置备及时性、支持可用性、主机可用性、来宾可用性以

4、及主机 CPU 利用率。当然，节约成本即是创造利润。在 Microsoft，Virtual Server 2005 实际体验效果极佳。服务器置备间隔从自托管物理服务器的 22 至 25 天缩短到了虚拟服务器的一天。三年多来为客户节省了大约 30% 的成本，客户满意度得到提高。在整个 SLA 中逐个指标进行对照，实际结果达到或超过了预期结果。本白皮书的目的是共享试点工作阶段 Microsoft 对 Virtual Server 2005 的体验。由于 Microsoft IT 的要求代表着当今业界最具挑战性的要求，因此，Microsoft IT 所采用的方法以及从此试点过程中吸取的教训在以后涉及

5、企业范围 IT 环境的通用版本实施过程中，对客户具有重大指导意义。 简介在考虑 Microsoft 产品和解决方案时，决策者常常会问及有关在 Microsoft 内部使用这些产品和解决方案的体验情况。Microsoft IT 不仅为各公司提供了传统的 IT 功能，而且还在每次新服务器和业务生产力软件发布时充当公司的首位客户。由于 Microsoft IT 的要求代表着当今业界最具挑战性的要求，Microsoft IT 所采用的方法以及从这些第一手经验中所吸取的教训通常在以后的通用版本实施过程中对客户进行部署和操作具有重大指导意义。Microsoft IT 已创建了一个“计算公用服务团队”作为其

6、“公用服务团队”的组成部分。公用服务模型将这些团队定位为各种公用服务或服务提供程序，特许他们以内部应用程序和服务所有者的名义利用其专门资源。确定的服务包括计算、存储和数据保护。“计算公用服务”提供了一种基于 Virtual Server 2005 的服务，专用于托管需要一定程度隔离的中低强度的应用程序和服务器。此项服务将应用程序和服务加以合并，并将它们以虚拟机 （VM） 的形式放置到共享资源中，其中有多个驻留在单个物理“虚拟服务器主机”上，并由计算专业人员所组成的专门团队进行集中管理和支配。此方法为解决业务线 （LOB） 应用程序和服务的计算需求问题提供了非常可靠而且极其有效的手段。同时，它还

7、使应用程序所有者所面临的很多风险和复杂性降低，这些风险和复杂性与物理上独立的服务器的日常管理所直接涉及的内容相关联。所有者可在设备上实现相当可观并且可以计量的资金节约，并且可通过减少服务器解决方案的物理覆盖区域（其需要减少机架空间）重获宝贵的数据中心空间。操作成本节约包括额外开销、电源和环境控制系统的缩减。而且，由于 VS 加快了置备和移动、添加及更改活动的速度，他们会预期享受到操作灵活性提高所带来的好处。安全性是一个必须考虑的问题。取决于实现方案的具体细节，虚拟化可提高安全性，其实现方法是整体减小攻击面、标准化硬盘和操作系统、全面实现高级安全性系统以及集中化公用服务团队的持续警戒。根据实现的

8、细节，每个 VM 甚至每个应用程序都保留了一定程度的隔离，因为每个都与一个单独的操作系统实例关联。应用程序和服务所有者会立即实现这些益处，并可预期益处在未来会增加，因为业务单位的计算和联网需求将逐步增加且支持它们的挑战会加强。尽管合并的益处非常多，但某些业务单位的负责人往往对合并有一些顾虑。这些负责人担心，将日常操作职责交给集中的公用服务提供方会使他们完全失去对应用程序的控制权力。这些负责人尤其担心集中的公用服务团队与他们的本地化 IT 支持团队相比，在响应上可能不足，因此，他们的核心业务活动会因承载其关键任务应用程序和服务的系统及网络失去操作灵活性以及性能下降而受到影响。通过创建过渡团队，组

9、织可转变这些看法和认识，并且可以通过多种手段来极大地减少这些担心。首先，认真进行计划会避免将不适于 VS 环境的高强度应用程序和服务包含在内。其次，该团队应与负责人共同协商出一个非常具体的 SLA。注意：设计使用高端硬件的高利用率应用程序运行在 VM 上时，可能会因与虚拟化层关联的内在性能负担而无法提供足够的性能。例如，Microsoft SQL Server 和 Microsoft Exchange Server 均可在 VM 上运行。不过，视它们在指定情况下的工作量而定，它们可能不是虚拟化的最佳选择。诚然，当网络和计算系统的聚合要求达到高峰时，业务单位的负责人可能会经历操作性能在短期内有一

10、定程度下降的情况，甚至对于合适的应用程序和服务也是如此。不过，诸如成本的降低以及部署时间的改进等可计量的益处，外加一些不可计量的益处，如灵活性的提高和更为严谨的安全性等，远比普通的性能问题重要得多。通过周密计划并认真执行的过渡，以及随着时间的推移而符合 SLA 中确立的指标的操作性能，VSU 团队在很大程度上能够转变这些看法和认识。因此，围绕 VS 是最佳解决方案这一点很快达成共识，因为优化的实质是在成本和性能之间达成适当的平衡。大体而言，并将所有指标考虑在内，VS 实际上可以使成本和性能这两方面都有非常显著的改进。本白皮书从检查“解决方案框架”入手，将合并作为业务策略、将虚拟化作为合并技术、

11、将 Virtual Server 2005 作为特定产品解决方案包括在内，同时还包含迁移到该解决方案的过程。然后，我们定义了所有与虚拟化和 Virtual Server 2005 相关的术语。接下来我们研究将 Virtual Server 2005 作为 Microsoft 内部提供的公用服务进行部署，包括协商阶段到实现阶段，以及最终的操作阶段。我们讨论了内部客户团体对合并和虚拟化的认识和看法，编制用来确保客户服务级别得到改进的 SLA，以及与 SLA 指标比较的试用实现结果。围绕用于“法律和公司事务”业务单位的 LOB 应用程序的迁移形成了一个嵌套的案例研究。本白皮书以对 Virtual S

12、erver 2005 的未来发展方向进行的一些预见来结束。 解决方案框架Virtual Server 2005 的考虑因素在此框架中进行确立，包括组织的总体目标以及具体目标。组织的最终目标是最大化投资回报率 （ROI） 或其效能的其它底线度量标准。营利性企业设法在短期和长期两方面最大化股东的回报率。要实现该目标，组织的各个组成单位从个体和整体两方面来说，都必须有一个日常操作的优化目标，在成本和性能之间达成平衡。合并是可用来实现既定目标的策略之一。虚拟化是此解决方案框架层级中的战略选择，Virtual Server 2005 是具体的产品解决方案。策略Microsoft 自 1999 年以来始终

13、关注于合并其 IT 基础结构。总的来说，Microsoft 已确定了六种通过合并降低成本的不同方法：物理站点、服务器、数据库、应用程序和服务、操作管理和操作环境。在本白皮书的上下文中，合并是指对一个场所中的多台物理服务器进行分组。这一级别的合并可以显著减少服务器的散乱分布情况，这种情况是因各个业务单位和工作组往往将本地相关的应用程序和服务置于专门的本地服务器而造成的。合并提高了操作效率、增强了灵活性并减少了 TCO。 虚拟化：技术虚拟化是一种合并技术，它通过重新托管虚拟机 （VM） 中的应用程序和服务（多数可以驻留在单个虚拟服务器 （VS） 主机上）这一过程来从物理计算机抽象应用程序和服务，从

14、而产生额外收益。因此，虚拟化不仅对单个集中场所内的多个应用程序和服务器进行了分组，还打破了应用程序和服务器之间 1:不过，每个 VM（取决于具体实现）以及每个应用程序和服务都保留了某种程度的隔离，因为每个都与一个视为单独操作系统实例的操作系统关联。虚拟化另外还具有应用程序和服务灵活性的优势，因为应用程序可以容易地在物理计算机间移动，而不必过多考虑具体硬件情况。通常应用程序所有者会将 LOB 应用程序和服务置于专用主机上，在这些主机上，他们可能无法充分利用关联的服务器资源。适用于虚拟化的应用程序为中低强度，涉及输入/输出 （I/O）、处理或计算、记忆和联网要求。由于服务器资源未得到充分的利用，其

15、功能上的使用期限不仅会超出它们的担保，而且还会超出其技术生命，可能使它们得不到技术上的支持。从维护的角度讲，当物理系统处于或接近其使用寿命的末期时，持续使用的代价将非常高，甚至应用程序也会面临风险。系统运行过时的操作系统时更是如此。 迁移：过程迁移是为应用程序服务器重新构建或者升级软件和硬件的过程。必要时，Virtual Server 2005 会允许多个操作系统驻留于同一物理计算机上，允许多个之前不兼容的应用程序并行运行，且彼此完全隔离。不过，最好迁移到最新的 Windows 操作系统，尤其在将它们部署到较新的硬件平台上时，因为其在安全性、可用性和可管理性等方面具有明显改进。在每个事例中，合

16、并和虚拟化的关键是为评估、计划、设计和实现解决方案开发一套标准的迁移过程。Microsoft 提供了一个附加工具来推动物理服务器迁移到运行在 Virtual Server 2005 上的虚拟机。Virtual Server 2005 Migration Toolkit （VSMT） 与 Microsoft Automated Deployment Services （ADS） 配合使用，以捕获并重新部署源服务器磁盘到原始硬盘配置的虚拟表示的映像。除了传统的“物理到虚拟”情况中的迁移之外，VSMT 还支持 VMWare 虚拟机迁移到适合于 Microsoft Virtual Server 的形式

17、。 Virtual Server 2005：Virtual Server 2005（也称为 Virtual Server 和 VS）是 Microsoft 的虚拟化解决方案。要理解 VS 需要熟悉如物理计算机、主机、虚拟机、虚拟服务器和虚拟来宾等术语：物理计算机物理计算机是物理上独立的主机或计算机，可提供包括I/O、处理或计算、记忆、存储和联网等资源和功能。 虚拟服务器主机虚拟服务器 （VS） 主机是托管或运行“虚拟服务器”服务的物理计算机。单个 VS 主机是可同时托管多个“虚拟机”的服务器。必要时，每个 VM 可运行不同的操作系统。例如，Virtual Server 2005 主机可同时支持

18、一个运行 Windows 2003 Server 的 VM，一个运行 Windows NT 4.0 的 VM，以及一个运行 Windows 2000 Server 的 VM，且 VM 之间彼此完全隔离。 虚拟机虚拟机 （VM）（还称为虚拟来宾）是一个逻辑计算机，在运行“虚拟服务器”服务的物理服务器的范围内托管。VM由操作系统、配置信息和一个或多个虚拟磁盘文件组成，可模仿一个完整的物理计算机，包括 I/O、处理器、操作系统、内存、存储卡和网络接口卡 （NIC） 或网络适配器。许多应用程序和服务都可驻留在一个单独的 VM 中。许多 VM 可驻留在一个单独的 VS 主机中，如图 1 所示。图 1.

19、物理服务器虚拟化为驻留于单个物理“虚拟主机”中的虚拟来宾 虚拟服务器托管方案VS部署可采用两种形式：自托管和公用服务托管。自托管形式描述了这样一种情况，即应用程序所有者同时拥有物理主机服务器、VS 配置以及关联的 VM 分配。服务器可置于本地或数据中心内。另一种情况，所有者将保留所有权的全部责任。公用服务形式描述了这样一种情况，即特许一个集中的组向应用程序所有者提供 VS 服务。VS 公用服务 （VSU） 拥有物理主机计算机以及 VS 软件配置，并以应用程序所有者的名义分配驻留于机器上的 VM。客户端保留对 VM 的管理访问权限，而管理该集中的物理计算机和 VS 软件配置的责任则转给了 VSU

20、。在 Microsoft 部署 Virtual Server 2005Microsoft 首先将工作重点放在物理合并上，这为使用 Virtual Server 2005 通过虚拟化技术实现进一步的改进奠定了基础。1999 年，Microsoft 开始集中力量将其 IT 基础结构与 Windows 2000 Server 部署、Microsoft ActiveDirectory 目录服务和 Exchange Server 2000 合并。Microsoft 总共为想要合并高度分布式运算基础结构的组织确定了六种可用的基本选项： 物理站点：减少用于容纳资源的物理位置的数量。 服务器：减少单个物理站点

21、或多个站点中用于特定应用程序的个别服务器的总数量。 数据库：将数据从多个数据库合并到单一的存储库中。 应用程序和服务：将多个应用程序和服务合并到更少的几个共享服务器上。 操作管理：将技术熟练的操作管理人员分配到更少的物理位置。 操作环境：在更少版本的相同操作系统上实现标准化。总拥有成本的减少是实现这些合并选项的最重要原因，通过这些合并可以降低服务器硬件和软件的成本，从而大大提升效率、生产力和其他成本效益。参与系统管理、监控和维护的人员也会减少，这样技术娴熟的人员或许能够担当更有挑战性、对组织更有价值的角色。此外，组织也可以实现更高的系统灵活性、可靠性、可用性、安全性和性能。服务器和数据中心的合

22、并为 Microsoft 节约了 1,830 万美元（2004 年 6 月）的成本，相当于降低了合并前成本的 40%。其中 890 万美元来自服务器的合并，通过这项合并去除了 LOB 和其他分布式服务器以及分支机构的远程非托管服务器。在许多方面，物理级别（例如物理站点、服务器和操作管理人员）的合并过程是很简单的。随着情况分析一般性过程的成功建立和解决方案选项的日益显现，人们对这个级别的合并有了很好的理解。逻辑级别的合并在某种程度上是（但不是全部）这一概念及相关过程和解决方案的推延。Microsoft 内部最初实现 Virtual Server 2005 是旨在填补这一空白，同时也为公司带来所期

23、待的可观的运营利益。我们分三个阶段描述 Microsoft 部署 Virtual Server 2005 的过程。“咨询阶段”介绍 VSU 团队与作为预期客户的业务单元 IT （BUIT） 部门之间咨询关系的发展。“置备阶段”介绍用于虚拟化的候选应用程序的筛选过程，即先在“资格主机”上测试它，最后将其迁移到“生产主机”。“操作阶段”介绍 VSU 团队和应用程序所有者的职责，并详细说明 VSU 服务。认知与态度Microsoft 在开发新技术及其所支持的应用程序和服务方面进行了大量投入。Microsoft 不仅在内部对这些解决方案进行测试，而且还充当第一位最为苛求的客户。在引入这些新技术的过程中

24、，Microsoft IT 部门面临着与所有客户同样的甚至是更大的挑战。Microsoft 的许多员工在软件开发、系统和网络设计、实现、操作和管理方面都有着丰富的经验。这一客户群是如此的精通技术，以至于他们会仔细审视并有可能抗拒系统和应用程序软件的合并，尤其是当这种合并与某一公用模型的实施相关时。Microsoft 业务单元和个人用户有着许多与其他用户同样的顾虑。这些顾虑包括： 灵活性受损 缺乏响应性 安全性降低 性能下降 失去控制 降低工作安全性通过物理拆除本地服务器并将其并入数据中心来从所有者那里将硬件抽象出来，是很具挑战性的。而通过创建“虚拟机”来从硬件中将服务器抽象出来也一点不轻松。自

25、由参与员工可以自由参与 Virtual Server 2005 实现的试点过程。为了推动试点工作的进行，“计算公用服务”团队就每个 Microsoft BUIT 团队及其所服务的应用程序所有者所顾虑的问题进行了解答。在试点工作的咨询阶段，预期客户提出了对应用程序/服务器的要求，供 VSU 团队分析。最终的展示产品考虑了 BUIT 对计算、内存和网络的要求以及首选的维护窗口。VSU 团队又根据需要开发了自定义的解决方案，例如特殊的例外进程。 服务级别协议试点工作的关键在于将 VS 概念上的优势转化为 SLA。无论是与传统的内部 BUIT 性能相比，还是与自托管 VS 解决方案相比，SLA 为客户

26、选择公用虚拟方式提供了明确而令人信服的理由。但它同时也给 VSU 团队带来了现实的挑战。从较高层次来看，标准 VSU SLA 要比自托管更具优势，如表 1 所示。表 1. SLA 比较：自托管物理服务器和虚拟服务器公用服务SLA 置备自托管物理服务器虚拟服务器公用服务服务器置备22-25 天1 天计划的硬件移动/增加/更改7 天支持可用性24x7（全天候）：8x5（每天 8 小时，每周 5 天）现场非工作时间远程主机可用性N/A99.99% 系统正常运行时间主动监控来宾可用性主动监控监测信号主机 CPU 利用率：平均70%最大客户请求响应时间*30 分钟* 对客户请求的解决受请求的特性和细节影

27、响。“为了克服人们对于转向新应用平台所产生的本能的抗拒，我们创建了自己的 SLA 和计费模型，使客户能够直接地比较物理服务器和“虚拟来宾环境”在体验和成本上的差异。”Chad Lewis首席项目经理Microsoft Corporation与传统由 BUIT 部门管理的内部解决方案相比，所有 SLA置备都更具有优势。两者的置备时间有着惊人的差距，VSU团队只需一个工作日即可完成置备，而以传统方法置备一台物理上截然不同的服务器一般需要 22-25 个工作日。许多置备根本不能与之比较，因为它们甚至都不适用于自托管物理服务器模式。Microsoft 负责 IT 公用服务的首席项目经理 Chad Le

28、wis 曾说：“我们太熟悉这一技术了，以至于有时会觉得解决方案似乎不说自明。同时，我们也意识到客户的认知可能会与我们大相径庭。为了克服人们对于转向新应用平台所产生的本能的抗拒，我们创建了自己的 SLA 和计费模型，使客户能够直接地比较物理服务器和“虚拟来宾环境”在体验和成本上的差异。总体而言，我们的实现在这两个方面都达到或超过了传统的解决方案。成本节约为了给客户以令人信服的理由来选择公用服务，VSU 团队意识到，除了要增强性能外还要降低成本，其中包括资本成本和运作成本这两方面。由于 VM 的成本远低于物理服务器的成本，因此公用模型会大大降低应用程序所有者的资本支出。而且，随着应用程序所有者对计

29、算要求的不断变化，VSU 所置备的 VM 容量或 VS 数量可以相应地增减。从本质上而言，应用程序所有者只需在需要的时候为所需要的东西买单。许多与服务器硬件所有权相关的管理费用和运作成本（例如维护和维修费用、机架空间的租金、电费、保险费和网络连接费用）也转移给了VSU。合并、虚拟化和纯粹规模经济的结合有望使成本降低大约 20%。详细的成本对比在试点工作的咨询阶段展示给各 BUIT 和应用程序所有者。 透明计费VSU 计划通过用于初始购置的非经常性费用和其托管服务每月的计费，来抵补那些被降低的成本。每月计费格式详尽而又易读，从而再一次证明并强化了 VSU 的价值主张。 置备阶段：付诸行动一旦客户

30、请求 VSU 提供服务，构建过程即开始。就各方面所采用的数据中心标准都相同这个事实来讲，VM 的构建过程本质上与物理服务器的构建过程是相同的。而且，在最初的置备过程中还会安装相同的管理工具。两者的一个主要区别在于置备时间，置备 VM 只需一天，而置备物理服务器则通常需要 22-25 天。物理服务器的置备包括一个漫长的硬件购置过程；从包装箱到服务器机架的物理构建过程；以及操作系统、应用软件、驱动程序和监控软件的安装过程。而 VM 不需要购置任何硬件，也无需物理构建，只需要进行软件安装。由于无需安装自定义的 OEM 驱动程序，因此与物理服务器相比，VM 的软件安装可以更加标准化，从而能够更加高效地完成。假如在 VS 主机上可以获得 VM 插槽，置备基本上就是在主机上配置 VM 并复制必要文件的过程。置备阶段有几个不同的步骤。首先，必须筛选出候选的应用程序。正如前面提到的，对于虚拟化而言，Microsoft SQL Server、Microsoft Exchange Server 和其他使用多处理器硬件的企业级高利用率应用程序都不是理想的选择。一旦选好应用程序，即可将 VM 安装到专门用于测试 VS 性能的“资格主机”上，但此时它们必须已经过 IT 实验室的代码/功能测试，并且尚未安装到“生产主机”上。“资格主机”在功能上与“生产主机”相同，它会提供一种方法来测试 VM 及其所支持