云计算与虚拟化知识讲座

云计算与虚拟化目目 录二虚拟化技术的介绍一虚拟化与云计算的概述虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一何何为虚虚拟化？化？云云计算是什么？算是什么？“它起源于我们将互联网视为云的时候我们不关心消息去往何处云为我们屏蔽了复杂性”KevinMarks,Google“融合的云是对服务器、应用、数据、基础设施的复杂性和异构平台的简化抽象”AmazonsCEOJeffBezos虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的算的发展路展路线并行计算集群计算网格计算云计算虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云计算是并行计算(ParallelComputing)、分布式计算(DistributedComputing)和网格计算(GridComputing)的发展，或者说是这些计算机科学概念的商业实现云计算是虚拟化(Virtualization)、效用计算(UtilityComputing)、IaaS(基础设施即服务)、PaaS(平台即服务)、SaaS(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的定算的定义wiki弹性能力虚拟化服务互联网多租户动态配置按需付费IaaSPaaSSaaS虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的定算的定义NIST 美国国家标准技术研究院云计算是一种模型，它可以实现随时随地，便捷地，随需应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源(例如，网络、服务器、存储、应用、及服务)，资源能够快速供应并释放，使管理资源的工作量和与服务提供商的交互减小到最低限度。云计算的基本特点是：随需应变的自助服务、无处不在的网络访问、资源共享池、快速而灵活、计量付费服务。广大用户依托互联网某些节点强大的信息资源、包括存储资源、计算资源、软件资源、数据资源，管理资源为我所用，强调需求驱动，用户主导，按需服务，即用即付，用完即散，不对用户集中控制，用户不关心服务者在什么地方。狭狭义的理解的理解 狭狭义的云的云计算指的是厂商通算指的是厂商通过分布式分布式计算和虚算和虚拟化技化技术搭建数据中心搭建数据中心或超或超级计算机，以免算机，以免费或按需租用方式向技或按需租用方式向技术开开发者或者企者或者企业客客户提供数提供数据存据存储、分析以及科学、分析以及科学计算等服算等服务，比如，比如亚马逊数据数据仓库出租生意。出租生意。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一通俗的理解通俗的理解通俗的理解是，云通俗的理解是，云计算的算的“云云“就是存在于互就是存在于互联网上的服网上的服务器集群上的器集群上的资源，它源，它包括硬件包括硬件资源（服源（服务器、存器、存储器、器、CPU等）和等）和软件件资源（如源（如应用用软件、集成开件、集成开发环境等），所有的境等），所有的处理都在云理都在云计算提供商所提供的算提供商所提供的计算机群来完成。算机群来完成。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的定算的定义NIST 美国国家标准技术研究院云计算模型的3个纬度：部署模型、服务模型与基本特征。Service Models服服务模型模型SoftwareasaService软件即服务PlatformasaService平台即服务InfrastructureasaService基础设施即服务Deployment Models部署模型部署模型PrivateCloud私有云CommunityCloud社区云HybridCloud混合云PublicCloud公有云Essential characteristics基本特征基本特征Broadnetworkaccess广泛的网络接入MeasuredService可计量的服务On-demandSelf-service按需自助Rapidelasticity快速的弹性ResourcePooling资源池化虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的定算的定义NIST 美国国家标准技术研究院服务模型：SaaS：提供给客户的服务是运营商运行在云计算基础设施上的应用程序，用户可以在各种设备上通过瘦客户端界面访问，如浏览器。消费者不需要管理或控制任何云计算基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储，等等。PaaS：提供给消费者的服务是把客户采用提供的开发语言和工具（例如Java、python、.Net等）开发的或收购的应用程序部署到供应商的云计算基础设施上。客户不需要管理或控制底层的云基础设施，包括网络、服务器、操作系统、存储等，但客户能控制部署的应用程序，也可能控制运行应用程序的托管环境配置。IaaS:提供给消费者的服务是对所有设施的利用，包括处理、存储、网络和其他基本的计算资源，用户能够部署和运行任意软件，包括操作系统和应用程序。消费者不管理或控制任何云计算基础设施，但能控制操作系统的选择、储存空间、部署的应用，也有可能获得有限制的网络组件（例如，防火墙、负载均衡器等）的控制。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一服务模型与系统架构：云计算系统分为两部分：前端和后端。前端指用户的计算机或客户端，包括用户计算机（或计算机网络）以及云计算系统登陆程序。不同的云计算系统具有不同的用户界面。以网络为基础的邮件系统一般都借助IE或Firefox等网络浏览器登陆。其他云计算系统具有各自不同的登陆程序，用户可以运行登陆程序接入网络。计算机后端是各种各样的计算机、服务器和数据存储系统，它们共同组成了云计算系统中的“云”。理论上，从数据处理到视频游戏，只要您能想到的计算机程序，云计算系统都能运行。一般来说，每个应用程序都有其专用的服务器。二者通过网络相互连接。云计算体系结构虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一物理物理资源源层包括包括计算机、存算机、存储器、网器、网络设施、数据施、数据库和和软件等；件等；资源池源池层是将大量相同是将大量相同类型的型的资源构成同构或接近同构的源构成同构或接近同构的资源池，如源池，如计算算资源池、数据源池、数据资源池等。源池等。构建构建资源池更多是物理源池更多是物理资源的集成和管理工作，例如研究在一个源的集成和管理工作，例如研究在一个标准集装箱的空准集装箱的空间如何装下如何装下20002000个服个服务器、解决散器、解决散热和故障和故障节点替点替换的的问题并降低能耗。并降低能耗。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一管理中间件负责对云计算的资源进行管理，并对众多应用任务进行调度，使资源能够高效、安全地为应用提供服务；SOA构建层将云计算能力封装成标准的Web Services服务，并纳入到SOA体系进行管理和使用，包括服务注册、查找、访问和构建服务工作流等。管理中间件和资源池层是云计算技术的最关键部分，SOA构建层的功能更多依靠外部设施提供。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一计算的管理中间件负责资源管理、任务管理、用户管理和安全管理等工作。资源管理负责均衡地使用云资源节点，检测节点的故障并试图恢复或屏蔽之，并对资源的使用情况进行监视统计；任务管理负责执行用户或应用提交的任务，包括完成用户任务映象(Image)的部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命期管理等等；虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一用户管理是实现云计算商业模式的一个必不可少的环节，包括提供用户交互接口、管理和识别用户身份、创建用户程序的执行环境、对用户的使用进行计费等；安全管理保障云计算设施的整体安全，包括身份认证、访问授权、综合防护和安全审计等。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的定算的定义NIST 美国国家标准技术研究院部署模型：公有云社区云私有云混合云u企业独立拥有或独立承租的云系统u在特定社区内共享的云系统，如：由某公司及其合作伙伴共同承建并分享使用的云系统u面向公众开放租售的大规模云系统u由以上三种云系统中的两种以上的云系统共同配合而提供IT能力的混合型云系统虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的定算的定义NIST 美国国家标准技术研究院基本特征：基本特征：按需自助服务（OnDemandSelf-Service）：消费者可以按需方便地获得计算资源，如服务器时间和网络存储，不需要与服务供应商进行人工交互。泛在的网络访问方式（BroadNetworkAccess）：可以通过各种网络渠道，以统一标准的机制（如浏览器，相同的API等）获取服务,但是客户端可以是多种多样的瘦客户端或富客户端（例如移动电话、笔记本电脑、PDA等）。动态的资源池（ResourcePooling）：供应商的计算资源可以被整合为一个动态资源池，以多租户模式服务所有客户，不同的物理和虚拟资源可根据客户需求动态分配。服务商需实现资源的位置无关性，客户一般不需要知道所使用的资源的确切地理位置，但在需要的时候客户可以指定资源位置（如哪个国家，哪个数据中心等）的要求。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一云云计算的定算的定义NIST 美国国家标准技术研究院基本特征：基本特征：快速可伸缩性（RapidElasticity，云计算的目标之一就是要把网格、SOA等技术商用化、通俗化，所以用弹性（Elasticity）这样的词，而不是IT业界称常用的可伸缩性（Scalability）这个词）：可以迅速、弹性地提供服务，能快速扩展，也可以快速释放实现快速缩小。对客户来说，可以租用的资源看起来似乎是无限的，可在任何时间购买任何数量的资源。可计量的服务（MeasuredService）：服务的收费可以是基于计量的一次一付，或基于广告的收费模式。系统以针对不同服务需求（例如，CPU时间、存储空间、带宽、甚至按用户账号的使用率高低）来计量资源的使用情况和定价，以提高资源的管控能力和促进优化利用。整个系统资源可以通过监控和报表的方式对服务提供者和使用者透明化。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一对云云计算的理解：算的理解：理解1：云计算最简单的解释就是将其描述为“以互联网为中心的软件”。理解2：云计算指的是一个大的宏图，基本上说，就是让用户透过 Internet 访问技术服务，现在，我每次登陆 Facebook 或搜索航班，事实上都是在使用云计算。理解3：云计算还有很多令人费解的东西，然而不必如此复杂，只有三种服务是基于“云”的，SaaS，PaaS 和云计算平台。理解4：云是一个庞大的资源池，你按需购买；云是虚拟化的；云可以象自来水，电，煤气那样计费理解5：云计算是用户友好的网格计算。理解6：当我们向不懂计算机技术的人提供虚拟技术的时候，我们希望虚拟或隐藏的是其复杂性。绝大多数人希望同应用或服务，而不是软件打交道。对于云计算，我们希望软件本身被虚拟或躲藏在系统或专业人员的背后，或者说“云”的背后理解7：云计算就是将以前那些需要大量软硬件投资以及专业技术能力的应用，以基于 Web 服务的方式提供给用户。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述关关键技技术一一关关键技技术需求需求高可用On-Demand（提供与计费）面向服务易伸缩虚拟化易管理灵活性安全性虚虚拟化与云化与云计算概述算概述虚虚拟化技化技术一一虚拟化指对计算资源进行抽象的一个广义概念。虚拟化对上层应用或用户隐藏了计算资源的底层属性。它既包括使单个的资源（比如一个服务器，一个操作系统，一个应用程序，一个存储设备）划分成多个虚拟资源，也包括将多个资源（比如存储设备或服务器）整合成一个虚拟资源。虚拟化技术是指实现虚拟化的具体的技术性手段和方法的集合性概念。虚拟化技术根据对象可以分成存储虚拟化、计算虚拟化、网络虚拟化等。计算虚拟化可以分为操作系统级虚拟化，应用程序级，和虚拟机管理器。虚拟机管理器分为宿主虚拟机和客户虚拟机。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述虚虚拟化技化技术一一虚虚拟化的目的：化的目的：虚拟化的主要目的是对IT基础设施进行简化。它可以简化对资源以及对资源管理的访问。用户通过受虚拟资源支持的标准接口对资源进行访问。使用标准接口，可以在IT基础设施发生变化时将对消费者的破坏降到最低。例如，最终用户可以重用这些技巧，因为他们与虚拟资源进行交互的方式并没有发生变化，即使底层物理资源或实现已经发生了变化，他们也不会受到影响。另外，应用程序也不需要进行升级或应用补丁，因为标准接口并没有发生变化。虚拟化降低了应用系统与资源之间的耦合程度。利用这种松耦合关系，管理员可以在保证管理工作对产生最少影响的基础上实现对IT基础设施的管理。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述虚虚拟化技化技术一一两两类虚虚拟化技化技术：完全虚拟化技术完全虚拟化方法使用名为hypervisor的一种软件，在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层。VmwarevSphere和微软的Hyper-V是代表该方法的两个商用产品，而基于核心的虚拟机(KVM)是面向Linux系统的开源产品。hypervisor可以捕获CPU指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介。因而，完全虚拟化技术几乎能让任何一款操作系统不用改动就能安装到虚拟服务器上，而它们不知道自己运行在虚拟化环境下。主要缺点是，hypervisor给处理器带来开销。在完全虚拟化的环境下，hypervisor运行在裸硬件上，充当主机操作系统;而由hypervisor管理的虚拟服务器运行客户端操作系统(guestOS)。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述虚虚拟化技化技术一一两两类虚虚拟化技化技术：操作系统层虚拟化就操作系统层的虚拟化而言，没有独立的hypervisor层。相反，主机操作系统本身就负责在多个虚拟服务器之间分配硬件资源，并且让这些服务器彼此独立。虽然操作系统层虚拟化的灵活性比较差，但本机速度性能比较高。此外，由于架构在所有虚拟服务器上使用单一、标准的操作系统，管理起来比异构环境要容易。例子：Vmwareworkstation虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：虚拟化技术主要为了解决如何让软件应用与底层硬件实现分离，解除硬件与软件的耦合关系。例如X86的机器能够运行MacOS系统以及应用。主要目的是为了让同一台物理服务器可以运行多个应用系统，从而提升物理服务器的利用率。例如上面的例子，原来每个机器的利用率只有20%，但各自运行着WindowsNT、WindowsServer2003以及Linux，通过虚拟化技术使得中间的服务器能够同时承载不同的OS，从而可以运行不同的应用，提升利用率（中间服务器利用率达到70%），降低能耗（两边的服务器可以关机）。并且可以实现不同应用的数据隔离。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：u虚拟化技术可用于整合资源，提升资源利用率，降低能耗，是绿色IT的关键技术。u虚拟化技术使得不同用户的应用运行在同一个服务器资源上，却可以保证不同用户数据的隔离。u虚拟化技术使得VM（虚拟机，一个映射文件）能够在底层服务器发生故障，自动迁移到其他状态良好的服务器上，甚至整个数据中心发生灾难，都能够实现快速恢复。u虚拟化技术使得用户的系统配置需求能够快速获得满足，不同配置的VM（资源+OS+App）能够自动部署到资源池上。IaaS是通过互联网请求和配置VM的（例如需要能够运行WindowsServer2003和OracleDB，要求500G硬盘，CPU为3GHZ），如果不采用虚拟化，需要人工去寻找特定的服务器（x86）以及相应的配置，并且进行安装部署u虚拟化技术使得用户的VM能够实现动态弹性变更，而不需要预先预测容量需求IaaS服务的一大特色正是用户可以在互联网弹性变更资源需求X虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：在：在线资源源扩展展虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机IPSANEqualLogic自动路径虚拟化(平滑数据迁移)虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：自：自动负载均衡均衡虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机IPSAN虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：高可用性：高可用性虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机虚拟机ESX物理主机IPSAN虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：工作量和能源消耗管理：工作量和能源消耗管理资源池 当天的工作高峰期 80%利用率非工作时间:整体应用需求降低达到低需求利用率界点，服务器进入维护状态资源池 当天的工作结束 40%利用率节省电能和冷却损耗直到应用需求恢复正常当工作量恢复正常时,空置的服务器将自动加入服务器电源启动来满足需求资源池 当天的工作开始 60%利用率17虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：业务不不间断断维护服务器发出OpenManage告警戴尔PE6850s上的VMware ESX 服务器虚拟层：VMWare ESX服务器虚拟机操作系统应用虚拟机操作系统 应用 虚拟机 操作系统 应用 虚拟机 操作系统 应用VMware VirtualCenter一对多虚拟机管理 IT Assistant：一对多服务器管理Dell|EMC SAN为启用VMotion而进行的SAN配置ESX服务器ESX服务器ESX服务器ESX服务器ESX服务器VM 4VMVMVMVMVMVMVMVMVMVMVM 3VM 2VM 1告警被送至IT管理员（一对多框架）IT管理员发送命令至VirtualCenterVirtualCenter启动VMotion即时迁移虚拟机智能迁移（均衡负载）服务器维护/升级零宕机虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化与云化与云计算的差异算的差异虚虚拟化是云化是云计算的关算的关键技技术之一，之一，实现云云计算必算必须使用虚使用虚拟化技化技术，实现资源的源的动态弹性分配。性分配。任何一任何一个云个云计算管理平台，都是构建在虚算管理平台，都是构建在虚拟化管理平台的基化管理平台的基础之上的。之上的。虚虚拟化化资源使用需要管理源使用需要管理员进行管理和分配，云行管理和分配，云计算是用用算是用用户自助管理和使用。自助管理和使用。云云计算完全解除了的算完全解除了的软件和硬件耦合度，所有基件和硬件耦合度，所有基础设施施资源均虚源均虚拟化后通化后通过资源池源池进行配行配额衡量，与硬衡量，与硬件无关。虚件无关。虚拟化化虽然然实现了了资源池化，但源池化，但资源的分配仍旧需要与硬件存在一定程度上的关源的分配仍旧需要与硬件存在一定程度上的关联。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化技化技术：解耦并分离“业务服务”与其运行的“基础架构平台”（虚拟化）客户能够灵活选择业务服务、开发环境、基础架构等开箱即用的IT能力，且能够根据使用付费而不需要签订长期合同基于一个大规模的共享资源池，能够以弹性方式按需的满足业务对IT能力的需求帮助客户从资产成本转换为运营成本基于运营效率的提升及快速发布能力来帮助降低成本虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化云化云计算的好算的好处：某局的案例：某局的案例降低降低设备总体体拥有成本有成本（ITOITO）成成为首要任首要任务！信息化快速发展，对服务器要求激增业务系统超过10个2007年，服务器需求超过50台2008年，服务器需求超过100台2009年，服务器需求超过120台如使用物理服务器满足要求，机房面积随之剧增需由原来300平米扩建到450平米以上电源、空调等配套数量也随之增长服务器及配套设施投入投入将近1000万元PCPC服服务器平均使用率不到器平均使用率不到20%20%虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化云化云计算的好算的好处：降低：降低总体体拥有成本有成本绿色色IT生产中心生产中心灾备中心灾备中心3台IBM x3850（四路四核 2.9G CPU；128G内存）2台IBM x3850（四路六核 2.9GCPU；48G内存）2台HP DL580（四路四核 1.6GCPU；48G内存）4套SAN存储单位应用程序的资金开支和运营开支减少50%大大减少机房电源、空间、空间、网络配置等资源消耗每年节省电量超过100万千瓦时虚虚拟化与云化与云计算概述算概述一一虚虚拟化云化云计算的好算的好处：服：服务器快速部署，无器快速部署，无缝升升级传统架构普遍存在问题虚拟化解决方案部署系统需要从提交申请、设备到位、安装系统、部署应用，至少需要3个月时间。将应用服务器部署成虚拟服务器模板；使用模板部署新的应用服务器只需一小时左右。应用服务器升级需把操作系统与应用系统重新安装，过程时间长，风险大。一旦应用系统因各种原因无法重新安装，升级工作将无法完成。VMware Converter，顺利处理大量服务器的升级工作。服务器迁移只需要数小时，迁移风险得到极大控制。硬件不兼容，应用服务器升级难VMware支持目前新物理设备无法安装的操作系统，如:Windows NT等等，有利于就服务器的迁移/升级。升级服务器需要停机，影响业务正常工作VMware vMotion,升级服务器前，只需要将上面的虚拟服务器迁移到其他服务器中，即可将需要升级的服务器下电，进行维护。此过程毫无影响业务使用，用户毫无察觉。最大限度降低计划内停机时间。虚虚拟化与云化与云计算概述算概述对实施的影响施的影响一一APP1供应商AAPP中间件数据库系统管理服务器存储备份网络安全系统集成系统建设系统维护系统采购系统设计APP2供应商AAPP中间件数据库系统管理服务器存储备份网络安全系统集成系统建设系统维护系统采购系统设计APP3供应商BAPP中间件数据库系统管理服务器存储备份网络安全系统集成系统建设系统维护系统采购系统设计APP4供应商CAPP中间件数据库系统管理服务器存储备份网络安全系统集成系统建设系统维护系统采购系统设计APP1供应商EAPP2供应商FAPP3供应商GAPP4供应商H企业云平台网络安全设备池存储设备池SANNASDAS云存储虚拟服务器池统一网管平台统一部署数据库统一中间件平台随时随地支撑业务的培育、变更快速集成快速建设专业维护快速采购快速设计快速集成快速建设专业维护快速采购快速设计快速集成快速建设专业维护快速采购快速设计快速集成快速建设专业维护快速采购快速设计系统设计变革：全面考虑，系统设计，更易考虑绿色环保和标准化系统采购变革：更便于按需采购，减少决策风险系统建设变革：从烟囱式建设方式到从资源池中分配资源的快速建设方式系统集成变革：从分系统集成所有设备到只需考虑应用层集成，速度增加维护体系变革：从按业务看护式维护过渡到主机、阵列、数据库专业式维护，减员增效网络虚拟化：统筹考虑安全，按中心或者机房复用网络和安全等IT设备存储虚拟化：按需规划，高利用率，统一扩容虚拟服务器池：按需规划，高资源利用率，按需申请网管：先于业务实现基本网管，业务级网管更加简便实现数据库：实现统一部署，统筹考虑和采购中间件：为业务平台统筹建设，各业务系统共用，高效新业务生成业务层：做到业务与采购无关性，随时随地支撑业务的培育、变更供应商：改变目前IT架构供应商繁多，良莠不齐的现状目目 录一虚拟化与云计算的概述二虚拟化技术的介绍虚虚拟化技化技术介介绍二二虚虚拟化技化技术覆盖多种基覆盖多种基础设施，主要技施，主要技术包括：包括：服服务器虚器虚拟化：化：产品代表（品代表（vmware vSphere,Citrix Xenserver,Microsoft Hyper-V，开源的，开源的Xen,Redhat KVM）桌面虚桌面虚拟化化:产品代表（品代表（Vmware View,Citrix Xendesktop,Microsoft VDA）应用虚用虚拟化化:代表代表产品（品（Citrix XenApp,Microsoft RemoteApp）存存储虚虚拟化化网网络虚虚拟化化(VPN)针对虚虚拟化技化技术的安全、的安全、监控、控、备份、容灾技份、容灾技术(vShield Endpoint,vFoglight,vRanger,Vmware SRM)虚虚拟化技化技术介介绍二二服服务器虚器虚拟化：化：虚拟化前虚拟化后软件必须与硬件相结合每台机器上只有单一的操作系统镜像每个操作系统只有一个应用程序负载每台机器上有多个负载软件相对于硬件独立未更改未更改过的的应用用未更改未更改过的的OS虚虚拟硬件硬件AppOperating System新一代数据中心架构新一代数据中心架构资源池化，共享源池化，共享Operating SystemExchangeOperating System虚虚拟化化层Operating SystemVPNOperating System虚虚拟化化层Operating SystemOperating System虚虚拟化化层Operating SystemCRMOperating System虚虚拟化化层虚虚拟层连接部件池接部件池CPU池池内存池内存池存存储池池传统数据中心数据中心视图虚虚拟架构架构视图4343资源池化，共享源池化，共享虚虚拟架构架构连接部件池接部件池CPU池池内存池内存池存存储池池4444虚虚拟化技化技术介介绍二二服服务器虚器虚拟化：化：提高提高 硬件使用率硬件使用率虚拟化之前虚拟化之后虚虚拟化使得低利用率的服化使得低利用率的服务器器负载整合到一台服整合到一台服务器，器，安全可靠地达到很高的硬件利用率安全可靠地达到很高的硬件利用率虚虚拟化技化技术介介绍二二服服务器虚器虚拟化：快速化：快速统一部署服一部署服务器器部署挑部署挑战：依赖硬件可用性易发生人为错误标准化困难审核困难需要数天，甚至数周虚虚拟化技化技术介介绍二二服服务器虚器虚拟化：降低服化：降低服务器投器投资成本成本将不同应用负载虚拟化使得用户可以大大减少服务器的数量典型的平均整合比率在8:1到15:1硬件投硬件投资减少减少50%虚虚拟化技化技术介介绍二二服服务器虚器虚拟化：降低能耗和空化：降低能耗和空调、空、空间，电力消耗是按照服务器平稳运行状态下进行计算的。但是还有其它节省：变压设备、不间断电源(UPS)、电源线、风扇、空调、加湿器、照明等等。以2U服务器为单位计算。电量消耗减少量消耗减少50%虚虚拟化技化技术介介绍二二49FC存存储阵列列iSCSI存存储阵列列NAS存存储阵列列VirtualCenter管理服管理服务器器VIClient图形形终端端FC交交换机机Fabric IP网网络ESX/ESXiVMVMVMVMVM服服务器群器群1服服务器群器群2服服务器群器群3Web浏览器器备份服务器服服务器虚器虚拟化：化：Vmware服服务器虚器虚拟化物理拓扑化物理拓扑结构构VMware内核内核-VMkernel虚拟机群集文件系统设备驱动程序存储协议栈虚拟网卡和交换机网络协议栈虚拟多处理器SMPVMMVMMVMMVMMPhysicalHardware服服务控制台控制台 Service Consolehostd管理代理Agents和接口其它外设I/O周期性负载均衡器资源管理在创建虚拟机的时候，选择设备以及内存的容量VMkernel将虚拟机设备映射到主机上的物理设备虚拟机独立于主机系统和硬件设备虚虚拟机机-VM5050VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法资源池的概念及源池的概念及优势VMware Infrastructure集合不同的硬件集合不同的硬件资源形成源形成统一的一的逻辑资源池源池客客户影响影响服务器故障意味着可用资源的减少而不是应用的故障每个业务部门使用专用（虚拟）的架构;IT部门仍然集中控制着所有的硬件资源可以将虚拟机和资源的管理授权给业务部门作为一个整体来管理整个SOA应用层服服务器器,存存储设备,网网络业务部部门部部门A部部门 B聚合聚合资源源资源池源池 2CPU 36GHz,Mem 58GB优先先级：高：高资源池源池 3CPU 12GHz,Mem 22GB优先先级：低：低CPU 48 GHz,Mem 80GB5151VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法主机主机Hosts、群集、群集Clusters和和资源池源池Resource PoolsVMware Infrastructure8 x 4 x 2 x 4GHz=256 GHz8 x 32=256 GB RAM 4 x 2 x 4GHz=32 GHz32 GB RAM ClusterHostVMVMVM会会计部部门资源池源池 RP4GHz16GBRAMVM财务部部资源池源池 RP工工资处理虚理虚拟机机8GHz32GBRAMVM其它虚其它虚拟机机x86Server4GHz16GBRAMx86Server4GHz16GBRAMx86Server4GHz16GBRAM虚拟世界物理世界12GHz48GBRAMCluster4 GHz16 GB RAM4 GHz16 GB RAM5252VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法通通过VMware HA确保系确保系统高可用高可用VMware InfrastructureVMware HA是什么是什么?VMwareHA就是发生服务器故障是在其他的物理服务器上自动重启虚拟机客客户优势对所有的应用实现了高可用性，并且成本很低不需要完全一致的重复硬件比传统的集群有更高的成本优势，同时易于使用和操作通通过VMware HA可以方便地提高任何可以方便地提高任何应用的高可用性用的高可用性资源池源池X5353VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法VMware HA切切换过程演示程演示VMware InfrastructureSAN/NAS/iSCSISAN/NAS/iSCSIVirtualCenterVirtualCenterESX ServerESX Server宕机宕机宕机宕机!ESX ServerESX Server确保了系确保了系确保了系确保了系统统的高可用性的高可用性的高可用性的高可用性5454VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法用用VMotion减少减少计划内宕机划内宕机时间VMware InfrastructureVMotion是什么是什么?通过VMwareVMotion可以实现虚拟机的动态迁移,而服务不中断客客户优势零宕机时间:进行有计划的服务器维护和升级迁移工作负载，资源利用率最大化服务器的持续可用性,完整的交易集成支持FibreChannel和iSCSISAN环境以及NAS80%的的VMware客客户实施施应用了用了VMotionx86 Architecturex86 ArchitectureVMware ESX ServerVMware ESX Serverx86 Architecturex86 ArchitectureVMware ESX ServerVMware ESX ServerVMotionVMotion迁移虚迁移虚迁移虚迁移虚拟拟机机机机SANSAN、iSCSIiSCSI或或NASNAS5555VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法Storage VMotion：7*24迁移虚迁移虚拟机文件和机文件和优化存化存储VMware Infrastructure虚虚拟机磁机磁盘存存储独立迁移独立迁移无需虚拟机停机LUN独立支持光纤通道SAN应用程序用程序操作操作系系统统应用程序用程序操作操作系系统统应用程序用程序操作操作系系统统无中断：无中断：刷新到新阵列迁移到不同类别的存储器升级到新文件系统格式虚拟机粒度，LUN独立5656VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法使用使用VMware DRS进行行资源源优化化VMware InfrastructureDRS是什么是什么?跨资源池动态平衡计算资源基于预先设定的规则智能分配资源对客客户的的优势基于业务优先级分配IT资源简化运行，大幅度提高系统管理员的生产率动态添加硬件资源而避免在繁忙时段服务器的过载动态硬件维护能力动态、智能地分配硬件、智能地分配硬件资源来源来满足足业务部部门和和IT的不同需求的不同需求资源池源池业务需求需求围绕业务进行行组织和和规划划而不是您的硬件而不是您的硬件!5757VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法DRS发生生时的情形演示的情形演示VMware InfrastructureESX Server 1ESX Server 2ESX Server 3SAPCitrixDNS/DHCPOracleSQL ServerApacheExch ServerDRSDRS发发生生生生SANSAN存存存存储储5858VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法启用启用“即插即用即插即用”数据中心数据中心VMware Infrastructure插入插入：接通安装了：接通安装了 ESXESX ServerServer 的新服的新服务器器电源。新源。新服服务器即加入器即加入 DRSDRS 群集。群集。使用使用：群集中所有的虚：群集中所有的虚拟机会自机会自动重新重新进行平衡，以行平衡，以纳入新的可用入新的可用资源。源。负载分配分配规则设定一次，永定一次，永远有效，自有效，自动执行行按需分配容量按需分配容量易于易于扩展展 避免避免业务繁忙繁忙时段的段的过载5959VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法DPM：分布式：分布式电源管理源管理VMware Infrastructure资源池源池 业务需求需求关闭群集需要的群集需要的资源越少，就将工作源越少，就将工作负载整合到越整合到越少的服少的服务器上器上将不需要的服将不需要的服务器置于待机模式器置于待机模式工作工作负载需要增加需要增加时，再恢复服，再恢复服务器在器在线状状态保保证服服务级别的同的同时减少减少电力消耗力消耗虚虚拟机不中断、不停机机不中断、不停机6060VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法应用用VMware Consolidated Backup保保护数据数据VMware InfrastructureVCB是什么是什么?集中的、无代理的虚拟机备份v将将备份移出虚份移出虚拟机机v减少减少备份代理和数量份代理和数量v消除生消除生产虚虚拟机的机的备份份负载v充分利用虚充分利用虚拟机快照功能机快照功能v支持支持SAN、iSCSI和和NAS和主流的第三方的备份产品预集成客客户优势在白天就可以执行备份任务集中的、文件集中的、文件级的的备份份实现了了简单、可靠的数据保、可靠的数据保护集中的数据集中的数据迁移器迁移器6161VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法VMware Converter实现物理到虚物理到虚拟迁移迁移VMware Infrastructure使用VMwareConverter在线无缝地将物理系统转换为虚拟机Citrix Metaframe 服服务器器Microsoft IIS Web 服服务器器Microsoft SQL ServerMicrosoft Exchange 服服务器器6262VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法VMware 虚虚拟架构形成演示架构形成演示VMware Infrastructure按需部署按需部署在在线迁移迁移6363VMware服服务务器虚器虚拟拟化化实现实现方法方法VMware Site Recovery ManagerVMware Infrastructure简化并且自化并且自动化灾化灾难恢复流程恢复流程设置，测试，切换将手将手动操作的恢复手册操作的恢复手册转变成自成自动化的恢复化的恢复计划划通通过VirtualCenterVirtualCenter提供集中化的恢复提供集中化的恢复计划划 通通过与虚与虚拟架构架构协调工作使得灾工作使得灾难恢复恢复快速、可靠、快速、可靠、可管理、可适可管理、可适应Site Recovery Manager 充分利用虚充分利用虚拟架构来交付一个具有更高架构来交付一个具有更高级别的灾的灾难恢复管理与自恢复管理与自动化体系化体系6464角色角色应用程序用程序操作系操作系统集中式管理集中式管理桌面交付桌面交付革新桌面革新桌面虚虚拟化技化技术介介绍二二二二桌面虚桌面虚拟化：化：虚虚拟化技化技术介介绍二二桌面虚桌面虚拟化：化：第一种模式是服务器端虚拟出多台虚拟机，每个虚拟机有不同的桌面运行环境，通过自有的ICA协议把虚拟机的桌面图像传送给用户设备。任何设备用户配置文件应 用 桌面操作系统无盘PCN个Xen虚拟机远程桌面ICA1个桌面对1个虚拟机新：LAN中的桌面软件流虚虚拟化技化技术介介绍二二二二桌面虚桌面虚拟化：化：虚虚拟化技化技术介介绍二二二二桌面虚桌面虚拟化：化：虚虚拟化技化技术介介绍应用虚用虚拟化化二二应用虚用虚拟化：化：l 所有后台应用系统部署在服务器l 所有应用客户端在交付平台上运行l 终端仅接受交付平台应用运行的屏幕画面应用服务器后台应用系统数据中心桌面/终端登录应用交付平台访问应用应用虚拟化：将后台服务器上安装的应用系统客户端（例如OA、核心业务）在虚拟交付平台上发布，用户登录平台访问后台应用时，应用系统客户端运行在平台上，而不是运行在用户的本地终端上。交付平台发布后台应用客户端本地安装后台应用客户端访问应用协议加密：对协执行加密传输网络优化：对广域网传输进行加速优化，实现最佳的传输体验和安全。虚虚拟化技化技术介介绍二二应用虚用虚拟化化传输协议：鼠鼠标与与键盘输入信号入信号发送到服送到服务器器应用在数据中心运行用在数据中心运行用用户界面推送到客界面推送到客户端端设备用用户应用虚用虚拟化交付平台化交付平台l 网网络上只上只传输应用用图像和像和键盘鼠鼠标信息，没有真信息，没有真实业务数据数据l 对用用户进行行统一身份一身份认证和和权限控制，例如禁止上限控制，例如禁止上传、下、下载l 内嵌内嵌SSL 128位加密隧道位加密隧道l 可可对用用户所有操作所有操作进行行录像像审计l 用用户体体验与使用本地系与使用本地系统基本一致基本一致l 每个每个会会话仅占有很少的占有很少的带宽l协议传输图像像变化和化和设备支持支持l为每用每用户建立虚建立虚拟通道，通道，传输不同用不同用户信息信息l 传输键盘扫描描码、鼠、鼠标事件和打印数据等事件和打印数据等l 服服务器端器端获得信息得信息实现对屏幕的操控屏幕的操控l 传输图像像变化在客化在客户端端显示示应用服务器虚虚拟化技化技术介介绍二二应用虚用虚拟化化传输协议：客户机客户机远程用户NC数据库NC应用服务应用虚拟化服务器Internet加密隧道加密隧道加密隧道加密隧道 A A总部部加密隧道加密隧道加密隧道加密隧道 B B加密隧道加密隧道加密隧道加密隧道 C C客户机VAP协议+SSL加密VAP协议+SSL加密VAP协议+SSL加密应用用优化及交付化及交付应用交付模式的改用交付模式的改变虚虚拟化技化技术介介绍二二 把把ITIT作作为为服服务务从数据中心从数据中心交付出去交付出去(IT as a Service)(IT as a Service)服务器虚拟化存储虚拟化数据中心虚拟化应用虚拟化桌面虚拟化后台数据中心前台用户后台虚拟化侧重：基建/设备改造前台虚拟化侧重：应用/业务改造虚虚拟化技化技术介介绍二二应用虚用虚拟化化优势应用集中安装在数据中心。安装和用集中安装在数据中心。安装和维护简易方便。易方便。只需有互只需有互联网网连接，就可以将接，就可以将应用交付用交付给用用户的各种的各种设备上。支持各上。支持各样类型的型的设备及网及网络连接。接。应用之用之间没有冲突。没有冲突。数据数据仅仅保存在具有安全保存在具有安全访问控制机制的数据中心，不会通控制机制的数据中心，不会通过网网络传输任任何数据何数据IT部部门可以集中管理可以集中管理应用，并控制和用，并控制和监视用用户的的访问 一流的用一流的用户体体验数据安全有保障数据安全有保障集中管理，集中管理，节省省费用用最大限度地控制和最大限度地控制和监视虚虚拟化技化技术介介绍一一存存储虚虚拟化技化技术：存储虚拟化磁盘虚拟化块虚拟化磁带、磁带驱动器、磁带库虚拟化文件系统虚拟化文件/记录虚拟化基于主机的虚拟化基于网络的虚拟化基于存储设备、存储子系统的虚拟化带内虚拟化带外虚拟化实现结果实现位置实现方式v通过对存储(子)系统或存储服务的内部功能进行抽象、隐藏或隔离，使存储或数据的管理与应用、服务器、网络资源的管理分离，从而实现应用和网络的独立管理v存储虚拟化可以在系统的多个层面实现，比如建立类似于HSM(分级存储管理)的系统Thank youThank youThank youThank you！