云计算与虚拟化知识讲解课件

云计算与虚拟化云计算与虚拟化1 1目目 录录二虚拟化技术的介绍一虚拟化与云计算的概述目 录二虚拟化技术的介绍一虚拟化与云计算的概述2 2虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一何为虚拟化？何为虚拟化？云计算是什么？云计算是什么？“它起源于我们将互联网视为云的时候它起源于我们将互联网视为云的时候我我们不关心消息去往何处们不关心消息去往何处云为我们屏蔽了复云为我们屏蔽了复杂性杂性”,“融合的云是对服务器、应用、数据、基础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设施的复杂性和异构平台的简化抽象”s虚拟化与云计算概述一何为虚拟化？云计算是什么？3 3虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的发展路线云计算的发展路线并行计算集群计算网格计算云计算虚拟化与云计算概述一云计算的发展路线并行计算集群计算网格计算4 4虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算是并行计算()、分布式计算()和网格计算()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()、效用计算()、(基础设施即服务)、(平台即服务)、(软件即服务)等概念混合演进并跃升的结果虚拟化与云计算概述一云计算是并行计算5 5虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的定义云计算的定义弹性能力虚拟化服务互联网多租户动态配置按需付费虚拟化与云计算概述一云计算的定义弹性能力虚拟化服务互联网6 6虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的定义云计算的定义美国国家标准技术研究院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应变地从可配置计算资源共享池中获取所需的资源(例如，例如，网络、服务器、存储、应用、及服务网络、服务器、存储、应用、及服务)，资源能够快速供，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。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。虚拟化与云计算概述一云计算的定义 美国国家标准技术研究院7 7狭义的理解狭义的理解狭义的云计算指的是厂商通过分布狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超式计算和虚拟化技术搭建数据中心或超级计算机，以免费或按需租用方式向技级计算机，以免费或按需租用方式向技术开发者或者企业客户提供数据存储、术开发者或者企业客户提供数据存储、分析以及科学计算等服务，比如亚马逊分析以及科学计算等服务，比如亚马逊数据仓库出租生意。数据仓库出租生意。虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一狭义的理解 狭义的云计算指的是厂商通过分布式计算和8 8通俗的理解通俗的理解通俗的理解是，云计算的通俗的理解是，云计算的“云云“就是存在就是存在于互联网上的服务器集群上的资源，它包于互联网上的服务器集群上的资源，它包括硬件资源（服务器、存储器、等）和软括硬件资源（服务器、存储器、等）和软件资源（如应用软件、集成开发环境等），件资源（如应用软件、集成开发环境等），所有的处理都在云计算提供商所提供的计所有的处理都在云计算提供商所提供的计算机群来完成。算机群来完成。虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一通俗的理解通俗的理解是，云计算的“云“就是存在于互联网上的服9 9虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的定义云计算的定义美国国家标准技术研究院美国国家标准技术研究院云计算模型的云计算模型的3个纬度：部署模型、服务模型与基本特征。个纬度：部署模型、服务模型与基本特征。服务模型服务模型a软件即服务软件即服务a平台即服务平台即服务a基础设施即服务基础设施即服务部署模型部署模型私有云私有云社区云社区云混合云混合云公有云公有云基本特征基本特征广泛的网络接入广泛的网络接入可计量的服务可计量的服务按需自助按需自助快速的弹性快速的弹性资源池化资源池化虚拟化与云计算概述一云计算的定义 美国国家标准技术研究院1010虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的定义云计算的定义美国国家标准技术研究院美国国家标准技术研究院服务模型：服务模型：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。：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、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。: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。虚拟化与云计算概述一云计算的定义 美国国家标准技术研究院1111虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述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或等网络浏览器登陆。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。虚拟化与云计算概述一服务模型与系统架构：云计算系统分为两部分1212云计算体系结构虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算体系结构虚拟化与云计算概述一1313物理资源层包括计算机、存储器、网络设施、数据库物理资源层包括计算机、存储器、网络设施、数据库和软件等；和软件等；资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同资源池层是将大量相同类型的资源构成同构或接近同构的资源池，如计算资源池、数据资源池等。构建构的资源池，如计算资源池、数据资源池等。构建资源池更多是物理资源的集成和管理工作，例如研资源池更多是物理资源的集成和管理工作，例如研究在一个标准集装箱的空间如何装下究在一个标准集装箱的空间如何装下20002000个服务器、个服务器、解决散热和故障节点替换的问题并降低能耗。解决散热和故障节点替换的问题并降低能耗。虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化与云计算概述一1414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；构建层将云计算能力封装成标准的 服务，并纳入到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，构建层的功能更多依靠外部设施提供。虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述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1515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()的部署和管理、任务调度、任务执行、任务生命期管理等等；虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化与云计算概述一1616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。虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述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1717虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的定义云计算的定义美国国家标准技术研究院美国国家标准技术研究院部署模型：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能力的混合型云系统 虚拟化与云计算概述一云计算的定义 美国国家标准技术研究院1818虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的定义云计算的定义美国国家标准技术研究院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（）：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（）：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、等）。动态的资源池（）：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。虚拟化与云计算概述一云计算的定义 美国国家标准技术研究院1919虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一云计算的定义云计算的定义美国国家标准技术研究院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（，云计算的目标之一就是要把网格、等技术商用化、通俗化，所以用弹性（）这样的词，而不是 业界称常用的可伸缩性（）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（）：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，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。虚拟化与云计算概述一云计算的定义 美国国家标准技术研究院2020虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一对云计算的理解：对云计算的理解：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 访问技术服务，现在，我每次登陆 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，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 服务的方式提供给用户。虚拟化与云计算概述一对云计算的理解：理解1：云计算最简单的解2121虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述关键技术关键技术一关键技关键技术需求术需求高可用（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拟化与云计算概述关键技术一关键技术需求高可用面向服务易2222虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述虚拟化技术虚拟化技术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。虚拟化与云计算概述虚拟化技术一虚拟化指对计算资源进行抽象2323虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述虚拟化技术虚拟化技术一虚拟化的目的：虚拟化的目的：虚拟化的主要目的是对虚拟化的主要目的是对基础设施进行简化。它可以简化对资源以及对资源基础设施进行简化。它可以简化对资源以及对资源管理的访问。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，可以在在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。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可以在保证管理工作对产生最少影响的基础上实现对基础设施的管理。基础设施的管理。虚拟化与云计算概述虚拟化技术一虚拟化的目的：2424虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述虚拟化技术虚拟化技术一两类虚拟化技术：两类虚拟化技术：完全虚拟化技术完全虚拟化技术完全虚拟化方法使用名为的一种软件，在虚拟服务器和底层硬件之间建立一完全虚拟化方法使用名为的一种软件，在虚拟服务器和底层硬件之间建立一个抽象层。个抽象层。和微软的是代表该方法的两个商用产品，而基于核心的虚拟机和微软的是代表该方法的两个商用产品，而基于核心的虚拟机()是是面向系统的开源产品。面向系统的开源产品。可以捕获指令，为指令访问硬件控制器和外设充当中介。因而，完全虚拟化可以捕获指令，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，给处理器带来开销。道自己运行在虚拟化环境下。主要缺点是，给处理器带来开销。在完全虚拟化的环境下，运行在裸硬件上，充当主机操作系统在完全虚拟化的环境下，运行在裸硬件上，充当主机操作系统;而由管理的而由管理的虚拟服务器运行客户端操作系统虚拟服务器运行客户端操作系统()。虚拟化与云计算概述虚拟化技术一两类虚拟化技术：2525虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述虚拟化技术虚拟化技术一两类虚拟化技术：两类虚拟化技术：操作系统层虚拟化操作系统层虚拟化就操作系统层的虚拟化而言，没有独立的层。相反，主机操作系统本身就负就操作系统层的虚拟化而言，没有独立的层。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。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。容易。例子：例子：虚拟化与云计算概述虚拟化技术一两类虚拟化技术：2626虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：虚拟化技术：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、2003以及，通过虚拟化技术使得中间的服务器能够同时承载不同的，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。虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：虚拟化技术主要为了解决如何让2727虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：虚拟化技术：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（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（资源）能够自动部署到资源池上。u是通过互联网请求和配置的（例如需要能够运行2003和，要求500G硬盘，为3），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能够实现动态弹性变更，而不需要预先预测容量需求u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虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：虚拟化技术可用于整合资源，提2828虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：在线资源扩展虚拟化技术：在线资源扩展虚拟机物理主机虚拟机物理主机虚拟机物理主机虚拟机物理主机 自动路径虚拟化(平滑数据迁移)虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：在线资源扩展虚拟机虚拟机虚拟2929虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：自动负载均衡虚拟化技术：自动负载均衡虚拟机物理主机虚拟机物理主机虚拟机物理主机虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：自动负载均衡虚拟机虚拟机虚拟3030虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：高可用性虚拟化技术：高可用性虚拟机物理主机虚拟机物理主机虚拟机物理主机 虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：高可用性虚拟机虚拟机虚拟机 3131虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：工作量和能源消耗管理虚拟化技术：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虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：工作量和能源消耗管理资源池 3232虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：业务不间断维护虚拟化技术：业务不间断维护服务器发出OpenManage告警戴尔6850s上的 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 一对多虚拟机管理 ：一对多服务器管理|为启用而进行的配置服务器服务器服务器服务器服务器 4 3 2 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/升级零宕机虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：业务不间断维护服务器发出Op3333虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化与云计算的差异虚拟化与云计算的差异虚拟化是云计算的关键技术之一，实现云计算必须使用虚拟化是云计算的关键技术之一，实现云计算必须使用虚拟化技术，实现资源的动态弹性分配。任何一个云计虚拟化技术，实现资源的动态弹性分配。任何一个云计算管理平台，都是构建在虚拟化管理平台的基础之上的。算管理平台，都是构建在虚拟化管理平台的基础之上的。虚拟化资源使用需要管理员进行管理和分配，云计算是虚拟化资源使用需要管理员进行管理和分配，云计算是用用户自助管理和使用。用用户自助管理和使用。云计算完全解除了的软件和硬件耦合度，所有基础设施云计算完全解除了的软件和硬件耦合度，所有基础设施资源均虚拟化后通过资源池进行配额衡量，与硬件无关。资源均虚拟化后通过资源池进行配额衡量，与硬件无关。虚拟化虽然实现了资源池化，但资源的分配仍旧需要与虚拟化虽然实现了资源池化，但资源的分配仍旧需要与硬件存在一定程度上的关联。硬件存在一定程度上的关联。虚拟化与云计算概述一虚拟化与云计算的差异3434虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：虚拟化技术：解耦并分离解耦并分离“业务服务业务服务”与其运行的与其运行的“基础架构平台基础架构平台”（虚拟化）（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能力，且能够根据使用付费而不需要签订长期箱即用的能力，且能够根据使用付费而不需要签订长期合同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能力的需求满足业务对能力的需求帮助客户从资产成本转换为运营成本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基于运营效率的提升及快速发布能力来帮助降低成本虚拟化与云计算概述一虚拟化技术：3535虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化云计算的好处：某局的案例虚拟化云计算的好处：某局的案例降低设备总体拥降低设备总体拥有成本（有成本（ITOITO）成为首要任务！成为首要任务！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服务器平均使用率不到服务器平均使用率不到20%20%虚拟化与云计算概述一虚拟化云计算的好处：某局的案例降低设备总3636虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化云计算的好处：降低总体拥有成本虚拟化云计算的好处：降低总体拥有成本绿色绿色生产中心生产中心灾备中心灾备中心3台 x3850（四路四核 2.9G；128G内存）2台 x3850（四路六核 2.9；48G内存）2台 580（四路四核 1.6；48G内存）4套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100万千瓦时虚拟化与云计算概述一虚拟化云计算的好处：降低总体拥有成本3737虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述一虚拟化云计算的好处：服务器快速部署，无缝升级虚拟化云计算的好处：服务器快速部署，无缝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。，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，应用服务器升级难支持目前新物理设备无法安装的操作系统，如 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,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。虚拟化与云计算概述一虚拟化云计算的好处：服务器快速部署，无缝3838虚拟化与云计算概述虚拟化与云计算概述对实施的影响对实施的影响一1供应商A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2供应商A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3供应商B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4供应商C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1供应商E2供应商F3供应商G4供应商H企业云平台网络安全设备池存储设备池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：改变目前架构供应商繁多，良莠不齐的现状虚拟化与云计算概述对实施的影响一1供应商A中间件数据库系3939目目 录录一虚拟化与云计算的概述二虚拟化技术的介绍目 录一虚拟化与云计算的概述二虚拟化技术的介绍4040虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二虚拟化技术覆盖多种基础设施，主要技术包括：虚拟化技术覆盖多种基础设施，主要技术包括：服务器虚拟化：产品代表（服务器虚拟化：产品代表（，开源的，开源的）桌面虚拟化桌面虚拟化:产品代表（产品代表（,）应用虚拟化应用虚拟化:代表产品（代表产品（,）存储虚拟化存储虚拟化网络虚拟化网络虚拟化()针对虚拟化技术的安全、监控、备份、容灾技术针对虚拟化技术的安全、监控、备份、容灾技术()虚拟化技术介绍二虚拟化技术覆盖多种基础设施，主要技术包括：4141虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：服务器虚拟化：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过的应用未更改过的应用未更改过的未更改过的虚拟硬件虚拟硬件AppOperatingSystem虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：虚拟化前虚拟化后软件必须与硬件4242新一代数据中心架构新一代数据中心架构资源池化，共享资源池化，共享虚虚拟化化层虚虚拟化化层虚虚拟化化层虚虚拟化化层虚虚拟层连接部件池连接部件池池池内存池内存池存储池存储池传统数据中心视图传统数据中心视图虚拟架构视图虚拟架构视图4343新一代数据中心架构资源池化，共享 虚拟化层 虚拟化层 资源池化，共享资源池化，共享虚拟架构虚拟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资源池化，共享虚拟架构连接部件池CPU池内存池存储池44虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：服务器虚拟化：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拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器，虚拟化使得低利用率的服务器负载整合到一台服务器，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拟化技术介绍二服务器虚拟化：提高 硬件使用率虚拟化之前虚4545虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：快速统一部署服务器服务器虚拟化：快速统一部署服务器部署挑战：部署挑战：依赖硬件可用性依赖硬件可用性 易发生人为错误易发生人为错误 标准化困难标准化困难 审核困难审核困难 需要数天，甚至数周需要数天，甚至数周虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：快速统一部署服务器部署挑战：4646虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：降低服务器投资成本服务器虚拟化：降低服务器投资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硬件投资减少硬件投资减少50%虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：降低服务器投资成本将不同应用负4747虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：降低能耗和空调、空间，服务器虚拟化：降低能耗和空调、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()、电源线、风扇、空调、加湿器、照明等等。以2U服务器为单位计算。电量消耗减少电量消耗减少50%虚拟化技术介绍二服务器虚拟化：降低能耗和空调、空间，电力消4848虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二49存储阵列存储阵列存储阵列存储阵列存储阵列存储阵列管理服务器管理服务器VIClient图形终端图形终端交换机交换机网络网络ESX/ESXiVMVMVMVMVM服务器群服务器群1服务器群服务器群2服务器群服务器群3Web浏览器浏览器备份服务器服务器虚拟化：服务器虚拟化物理拓扑结构服务器虚拟化：服务器虚拟化物理拓扑结构虚拟化技术介绍二49存储阵列VI图形终端交换机 ESX/ES4949VMware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ServiceConsolehostd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拟机虚拟机5050VMware内核-VMkernel虚拟机群集设备驱动程序服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法资源池的概念及优势资源池的概念及优势集合不同的硬件资源形成统一的逻辑资源池集合不同的硬件资源形成统一的逻辑资源池客户影响客户影响服务器故障意味着可用资服务器故障意味着可用资源的减少而不是应用的故源的减少而不是应用的故障障每个业务部门使用专用每个业务部门使用专用（虚拟）的架构（虚拟）的架构;部门仍部门仍然集中控制着所有的硬件然集中控制着所有的硬件资源资源可以将虚拟机和资源的管可以将虚拟机和资源的管理授权给业务部门理授权给业务部门作为一个整体来管理整个作为一个整体来管理整个应用层应用层服务器服务器,存储设备存储设备,网络网络业务部门业务部门部门部门A部门部门B聚合资源聚合资源资源池资源池2 36,58优先级：高优先级：高资源池资源池3 12,22优先级：低优先级：低 48,805151服务器虚拟化实现方法资源池的概念及优势 集合不同的硬件资源形服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法主机、群集和资源池主机、群集和资源池8x4x2x4GHz=256GHz8x32=256GBRAM 4x2x4GHz=32GHz32GBRAMClusterHostVMVMVM会计部门资源池会计部门资源池RP4 GHz16 GB RAMVM财务部资源池财务部资源池RP工资处理虚拟机工资处理虚拟机8 GHz32 GB RAMVM其它虚拟机其它虚拟机x86 Server4 GHz16 GB RAMx86 Server4 GHz16 GB RAMx86 Server4 GHz16 GB RAM虚拟世界物理世界12 GHz48 GB RAMCluster4164165252服务器虚拟化实现方法主机、群集和资源池 8 x 4 x 2服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法通过通过确保系统高可用确保系统高可用是什么是什么?就是发生服务器故障是在就是发生服务器故障是在其他的物理服务器上自动重其他的物理服务器上自动重启虚拟机启虚拟机客户优势客户优势对所有的应用实现了高可用对所有的应用实现了高可用性，并且成本很低性，并且成本很低不需要完全一致的重复硬件不需要完全一致的重复硬件比传统的集群有更高的成本比传统的集群有更高的成本优势，同时易于使用和操作优势，同时易于使用和操作通过通过 可以方便地提高任何应用的高可用性可以方便地提高任何应用的高可用性资源池资源池X5353服务器虚拟化实现方法通过 确保系统高可用 是什么?通过 可服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法切换过程演示切换过程演示/ESX ServerESX Server宕机宕机宕机宕机!确保了系确保了系统统的高可用性的高可用性5454服务器虚拟化实现方法 切换过程演示 /ESX Se服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法用减少计划内宕机时间用减少计划内宕机时间是什么是什么?通过通过可以实现虚拟机的动态迁移可以实现虚拟机的动态迁移,而服务不中断而服务不中断客户优势客户优势零宕机时间零宕机时间:进行有计划的服务器维护和升级迁移工作负进行有计划的服务器维护和升级迁移工作负载，资源利用率最大化载，资源利用率最大化服务器的持续可用性服务器的持续可用性,完整的交易集成完整的交易集成支持支持和和环境以及环境以及80%的客户实施应用了的客户实施应用了x86 Architecturex86 ArchitectureVMware ESX ServerVMware ESX Serverx86 Architecturex86 ArchitectureVMware ESX ServerVMware ESX Server迁迁迁迁移移移移虚虚虚虚拟拟拟拟机机机机、或、或5555服务器虚拟化实现方法用减少计划内宕机时间 是什么?80%的客服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法：7*24迁移虚拟机文件和优化存储迁移虚拟机文件和优化存储虚拟机磁盘存储独立迁移虚拟机磁盘存储独立迁移无需虚拟机停机无需虚拟机停机 独立独立支持光纤通道支持光纤通道 应用程序应用程序操作操作系统系统应用程序应用程序操作操作系统系统应用程序应用程序操作操作系统系统无中断：无中断：刷新到新阵列刷新到新阵列 迁移到不同类别的存储器迁移到不同类别的存储器升级到新文件系统格式升级到新文件系统格式虚拟机粒度，虚拟机粒度，独立独立5656服务器虚拟化实现方法：7*24迁移虚拟机文件和优化存储 服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法使用使用进行资源优化进行资源优化是什么是什么?跨资源池动态平衡计算资源跨资源池动态平衡计算资源基于预先设定的规则智能分基于预先设定的规则智能分配资源配资源对客户的优势对客户的优势基于业务优先级分配资源基于业务优先级分配资源简化运行，大幅度提高系统简化运行，大幅度提高系统管理员的生产率管理员的生产率动态添加硬件资源而避免在动态添加硬件资源而避免在繁忙时段服务器的过载繁忙时段服务器的过载动态硬件维护能力动态硬件维护能力动态、智能地分配硬件资源来满足业务部门和的不同需求动态、智能地分配硬件资源来满足业务部门和的不同需求资源池资源池业务需求业务需求围绕业务进行组织和规划围绕业务进行组织和规划而不是您的硬件而不是您的硬件!5757服务器虚拟化实现方法使用 进行资源优化 是什么?动态、智能地服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法发生时的情形演示发生时的情形演示123SAPCitrixDNS/DHCPOracleSQLServerApacheExchServer发发发发生生生生存存存存储储储储5858服务器虚拟化实现方法发生时的情形演示 1 2 3SA服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法启用启用“即插即用即插即用”数据中心数据中心插入：接通安装了插入：接通安装了 的新服务器电的新服务器电源。新服务器即加入源。新服务器即加入 群集。群集。使用：群集中所有的虚拟机会自动重使用：群集中所有的虚拟机会自动重新进行平衡，以纳入新的可用资源。新进行平衡，以纳入新的可用资源。负载分配规则设定一次，永远有效，自负载分配规则设定一次，永远有效，自动执行动执行按需分配容量按需分配容量易于扩展易于扩展 避免业务繁忙时段的过载避免业务繁忙时段的过载5959服务器虚拟化实现方法启用“即插即用”数据中心 插入：接通安装服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法：分布式电源管理：分布式电源管理资源池资源池业务需求业务需求关闭群集需要的资源越少，就将工作群集需要的资源越少，就将工作负载整合到越少的服务器上负载整合到越少的服务器上将不需要的服务器置于待机模式将不需要的服务器置于待机模式工作负载需要增加时，再恢复服工作负载需要增加时，再恢复服务器在线状态务器在线状态保证服务级别的同时减少电力消耗保证服务级别的同时减少电力消耗虚拟机不中断、不停机虚拟机不中断、不停机6060服务器虚拟化实现方法：分布式电源管理 资源池 业务需求关服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法应用应用保护数据保护数据是什么是什么?集中的、无代理的虚拟机备份集中的、无代理的虚拟机备份将备份移出虚拟机将备份移出虚拟机减少备份代理和数量减少备份代理和数量消除生产虚拟机的备份负载消除生产虚拟机的备份负载充分利用虚拟机快照功能充分利用虚拟机快照功能支持、和支持、和和主流的第三方的备份产品预和主流的第三方的备份产品预集成集成客户优势客户优势在白天就可以执行备份任务在白天就可以执行备份任务集中的、文件级的备份实现了简单、可靠的数据保护集中的、文件级的备份实现了简单、可靠的数据保护集中的数据集中的数据迁移器迁移器6161服务器虚拟化实现方法应用 保护数据 是什么?集中的、文件级服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法实现物理到虚拟迁移实现物理到虚拟迁移使用 在线无缝地将物理系统转换为虚拟机服务器服务器服务器服务器服务器服务器6262服务器虚拟化实现方法 实现物理到虚拟迁移 使用 在线无缝地服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法虚拟架构形成演示虚拟架构形成演示按需部署按需部署在线迁移在线迁移6363服务器虚拟化实现方法 虚拟架构形成演示 按需部署在线迁移63服务器虚拟化实现方法服务器虚拟化实现方法简化并且自动化灾难恢复流程简化并且自动化灾难恢复流程设置，测试，切换设置，测试，切换将手动操作的恢复手册转变成将手动操作的恢复手册转变成自动化的恢复计划自动化的恢复计划通过提供集中化的恢复计划通过提供集中化的恢复计划通过与虚拟架构协调工作使得灾难恢复通过与虚拟架构协调工作使得灾难恢复快速、可靠、可管理、可适应快速、可靠、可管理、可适应 充分利用虚拟架构来交付一个具有更高级别的灾难恢复管理与自动化体系6464服务器虚拟化实现方法 简化并且自动化灾难恢复流程 通过角色角色应用程序应用程序操作系统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拟化技术介绍虚拟化技术介绍二二桌面虚拟化：桌面虚拟化：角色应用程序操作系统集中式管理桌面交付革新桌面虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二桌面虚拟化：桌面虚拟化：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N个虚拟机远程桌面1个桌面对1个虚拟机新：中的桌面软件流虚拟化技术介绍二桌面虚拟化：第一种模式是服务器端虚拟出多台虚6666虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二二桌面虚拟化：桌面虚拟化：虚拟化技术介绍二二桌面虚拟化：虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二二桌面虚拟化：桌面虚拟化：虚拟化技术介绍二二桌面虚拟化：虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍应用虚拟化应用虚拟化二应用虚拟化：应用虚拟化：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。虚拟化技术介绍应用虚拟化二应用虚拟化：所有后台应用系统6969虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二应用虚拟化传输协议：应用虚拟化传输协议：鼠标与键盘输入信号发送到服务器鼠标与键盘输入信号发送到服务器应用在数据中心运行应用在数据中心运行用户界面推送到客户端设备用户界面推送到客户端设备用户用户应用虚拟化交付平台应用虚拟化交付平台l网络上只传输应用图像和键盘鼠标信息，没有真实业务数据网络上只传输应用图像和键盘鼠标信息，没有真实业务数据l对用户进行统一身份认证和权限控制，例如禁止上传、下载对用户进行统一身份认证和权限控制，例如禁止上传、下载l内嵌内嵌SSL128位加密隧道位加密隧道l可对用户所有操作进行录像审计可对用户所有操作进行录像审计l用户体验与使用本地系统基本一致用户体验与使用本地系统基本一致l每个每个会话仅占有很少的会话仅占有很少的带宽带宽l协议传输图像变化和设备支持协议传输图像变化和设备支持l为每用户建立虚拟通道，传输不同用户信息为每用户建立虚拟通道，传输不同用户信息l传输键盘扫描码、鼠标事件和打印数据等传输键盘扫描码、鼠标事件和打印数据等l服务器端获得信息实现对屏幕的操控服务器端获得信息实现对屏幕的操控l传输图像变化在客户端显示传输图像变化在客户端显示应用服务器虚拟化技术介绍二应用虚拟化传输协议：鼠标与键盘输入信号发送到7070虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二应用虚拟化传输协议：应用虚拟化传输协议：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总部总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加密虚拟化技术介绍二应用虚拟化传输协议：客户机客户机远程用户NC7171应用优化及交付应用交付模式的改变应用交付模式的改变应用优化及交付应用交付应用应用客户员工OS应用合同工应用交付7272虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二 把把ITIT作为服务从作为服务从数据中心交付出数据中心交付出去去(IT as a(IT as a Service)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/业务改造虚拟化技术介绍二 服务器虚拟化应用虚拟化后台前台后台虚拟化侧7373虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍二应用虚拟化优势应用虚拟化优势应用集中安装在数据中心。安装和维护应用集中安装在数据中心。安装和维护简易方便。简易方便。只需有互联网连接，就可以将应用交只需有互联网连接，就可以将应用交付给用户的各种设备上。支持各样类付给用户的各种设备上。支持各样类型的设备及网络连接。型的设备及网络连接。应用之间没有冲突。应用之间没有冲突。数据仅仅保存在具有安全访问控制机制数据仅仅保存在具有安全访问控制机制的数据中心，不会通过网络传输任何数的数据中心，不会通过网络传输任何数据据IT部门可以集中管理应用，并控制和监部门可以集中管理应用，并控制和监视用户的访问视用户的访问一流的一流的用户体验用户体验数据数据安全有保障安全有保障集中集中管理，管理，节省节省费用费用最大限度最大限度地控制和监视地控制和监视虚拟化技术介绍二应用虚拟化优势应用集中安装在数据中心。安装和7474虚拟化技术介绍虚拟化技术介绍一存储虚拟化技术：存储虚拟化技术：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(分级存储管理)的系统虚拟化技术介绍一存储虚拟化技术：存储虚拟化磁盘虚拟化块虚拟化7575Thank youThank you！Thank you！7676